Bioteknologia

CRISPR ihmisten terveyden ulkopuolella: Uusi sijoitusraja geenieditoinnille

mm
Julkaistu
Päivitetty
Lisää Securities.io suosikkilähteisiisi Google-palvelussa
Ilmoitus: Securities.io voi saada korvauksen, kun käytät arvioimiemme tuotteiden linkkejä. Tämä ei vaikuta toimituksellisiin arvioihimme. Emme ole rekisteröity sijoitusneuvoja; tämä ei ole sijoitusneuvontaa. Lue kumppanuusilmoituksemme.

CRISPR ihmisten terveyden ulkopuolella

CRISPR-geenimuokkauksella on monia mahdollisuuksia ihmisten terveyden edistämisessä. Olemme käsitelleet aihetta jo seuraavissa artikkeleissa:

Johtavien geenieditointiyritysten vertailut:

Johtavien genomitutkimuksen työkalujen valmistajien vertailu:

Illumina vs Pacific Bioscience: Valitse seuraavan sukupolven genomin sekvensointiyritys

Geenimuokkausta ei ole teknistä syytä rajoittaa ihmisiin. CRISPR otetaan jo käyttöön uusissa sovelluksissa, kuten synteettisessä biologiassa, ja sitä harkitaan jopa leväbiopolttoaineiden osalta. Silti suurin markkina ihmislääkinnän ulkopuolella on vasta alkutekijöissään: geenieditointi maataloudessa ja elintarviketuotannossa.

Genetiikka ja maatalous

Genetiikka maataloudessa tuo monille mieleen geenimuunnellut organismit eli GMO:t. Niiden hyväksyntä ja sääntely vaihtelevat alueittain. EU:ssa oli vuonna 2023 tiukat hyväksyntävaatimukset ja kansallisia viljelyrajoituksia, mutta ei kaikkien GMO:iden yleiskieltoa. Tiettyjä tuotteita sai esimerkiksi tuoda elintarvikkeiksi tai rehuiksi.

Genetiikan ja maatalouden yhteys on tätä laajempi. Jo varhaisessa maataloudessa luonnonvaraisista kasveista ja eläimistä kehitettiin viljelykasveja ja kotieläimiä valitsemalla haluttuja ominaisuuksia.

Ensimmäinen menetelmä oli valintajalostus. Viljelijät eivät voineet tehdä tiettyjä DNA-muutoksia suoraan, mutta he säilyttivät ja levittivät hyödyllisiä luonnollisia muunnoksia. Risteyttämällä he valitsivat kestävämpiä, tuottavampia tai terveempiä kasveja ja kotieläimiä.

1920-luvulta alkaen kehitettiin mutaatiojalostusta. Säteily tai mutageeniset kemikaalit tuottavat lisää satunnaisia DNA-muutoksia, joista valitaan haluttuja ominaisuuksia. Menetelmällä on syntynyt monia lajikkeita, mutta ei ole osoitettu, että ne muodostaisivat suurimman osan ruoastamme. Oikeudellinen luokittelu vaihtelee: tietyt vanhat mutageneesimenetelmät, joiden turvallisesta käytöstä on pitkä kokemus, on vapautettu EU:n GMO-direktiivin velvoitteista.

Sitten 1980-luvulla alkoi transgeeninen jalostus, jossa ulkopuolisia geenejä lisättiin kasveihin ja joskus eläimiin. Tämä on se, mitä ihmiset tuntevat GMO:ina. Satunnaisen mutaation sijaan prosessi oli paljon kohdennetumpi. Kuitenkin joitakin yksityiskohtia, kuten lisätyn geenin sijainti, ei hallita.

2000-luvun varhaiset kokeelliset osoitukset avasivat tietä kohdennetulle genomin muokkaukselle, joka tarjoaa uusia mahdollisuuksia viljelykasvien parantamiseen.

Kasvien ja eläinten geenieditointi

GMO-kasvit ovat vain yksi tunnettu geenimuokkauksen sovellus. Lääketieteessä antitrombiinia, veren hyytymistä estävää proteiinia, tuotetaan geenimuunneltujen vuohien maidossa ja insuliinia muokatuissa bakteereissa. Myös muun muassa syövän ja MS-taudin hoitoon tarkoitettujen terapeuttisten proteiinien tuotantoa kananmunissa on tutkittu.

Joissakin maissa tietyt genomin muokkausmenetelmät erotetaan siirtogeenitekniikoista. Kasvi, jonka omaa DNA:ta on muutettu, ei välttämättä ole siirtogeeninen; toisen lajin DNA:n lisääminen voi tehdä siitä siirtogeenisen. Tämä ei automaattisesti ratkaise sen oikeudellista GMO-asemaa. EU:ssa uusilla mutageneesimenetelmillä tuotetut kasvit kuuluivat vuonna 2023 lähtökohtaisesti GMO-sääntelyyn myös ilman lisättyä vierasta DNA:ta.

Tiettyjen genomimuutosten kevyempi sääntely saattoi luoda kaupallisia mahdollisuuksia, mutta ehdot riippuivat maasta ja tuotteesta. Geenimuokatut kasvit ja eläimet eivät vuonna 2023 päässeet automaattisesti EU-markkinoille, joten mahdolliset sääntömuutokset saattoivat olla merkittäviä.

CRISPR-geenieditoinnin potentiaali kentällä on valtava. Mahdollisia sovelluksia on niin paljon, että pelkkä niiden listaaminen vie paljon tilaa:

Eläimet

  • Sairausalttiuden vähentäminen: lohien, sikojen, nautojen, kanojen ja muiden eläinten sairaudet.
  • Tuotannon tehostaminen: enemmän lihasmassaa, nopeampi kasvu ja pienempi kuolleisuus. Alkuperäinen artikkeli mainitsee esimerkkinä kasvatettujen lohien 40 prosentin kuolleisuuden; luvut kuitenkin riippuvat lajista, kasvatusjärjestelmästä ja olosuhteista.

Kasvit

  • Ympäristöolojen sietokyvyn parantaminen: suolaisuus, kuivuus, äärimmäinen kuumuus, tulvat, tuuli, kylmyys ja pakkanen.
  • Tuottavuuden parantaminen: yhteyttämisen tehostaminen, viljojen ja hedelmien nopeampi kypsyminen sekä enemmän biomassaa biopolttoaineisiin, kompostointiin ja muihin käyttötarkoituksiin.
  • Tuholais- ja tautikestävyys: bakteerit, virukset, sienet ja hyönteiset.
  • Kaupallisten ominaisuuksien parantaminen: sienten ja hedelmien tummumisen estäminen, parempi säilyvyys ja ravintoarvo, siemenettömät hedelmät sekä värin, ulkonäön tai maun muuttaminen.

Maanviljelyn uudet käyttötavat

Syvällisempää tietoa maatalouden CRISPR-geenieditoinnin mahdollisuuksista ja haasteista saat täältä Innovative Genomics Institute -sivulta.

Valikoima yrityksiä, jotka käyttävät CRISPR:ää maataloudessa

Monet yritykset hyödyntävät CRISPR:ää maataloudessa. Useilla oli jo tuotteita lähestymässä markkinoita ja odottamassa viranomaisten hyväksyntää.

Artikkelissa mainittu Naturen reportaasi kuvasi tiettyjen genomimuokattujen kasvien huomattavasti kevyempää sääntelyä Yhdysvalloissa sekä samankaltaisia lähestymistapoja Brasiliassa, Argentiinassa ja Australiassa. Kyse ei ollut kaiken geenimuokkauksen yleisestä vapautuksesta. Tietyt kasvit voitiin vapauttaa tuolloisista USDA:n säännöistä, mutta muut vaatimukset, esimerkiksi elintarviketurvallisuudesta tai torjunta-aineista, olivat edelleen voimassa. Kasveja koskevat säännöt eivät automaattisesti kattaneet tuotantoeläimiä. EU noudatti vuonna 2023 toisenlaista lähestymistapaa.

1. AquaBounty

AquaBounty ei ollut kohdennetun genomin muokkauksen yritys, mutta se oli kehittänyt siirtogeenistä lohta noin 30 vuoden ajan.

AQB Hintakaavio

AquAdvantage-lohi oli saanut FDA:n hyväksynnän vuonna 2015, joten se oli aiheellinen mainita tässä historiallisessa toimialakatsauksessa. Teknologia perustuu vanhempiin siirtogeenimenetelmiin. FDA arvioi lohen tutkituissa tuotanto-oloissa yhtä turvalliseksi ja ravitsevaksi kuin tavanomaisen kasvatetun atlantinlohen ja vahvisti myös sen nopeamman kasvun.

2. Bayer

Monsanton ostettuaan Bayer on yksi maailman suurista biotekniikka- ja siemenkonserneista. Se on merkittävä GMO-siementen toimittaja ja kehittää CRISPR-sovelluksia muun muassa maissiin, soijaan ja vehnään. Osa työstä toteutetaan yhteistyössä Ginkgo Bioworksin (DNA) kanssa. Tämä suuri synteettisen biologian yritys kehittää kumppanuudessa biologisia vaihtoehtoja kemiallisille lannoitteille muokkaamalla mikro-organismeja.

3. Ginkgo Bioworks

Ginkgo kehittää sovelluksia muokatuilla mikro-organismeilla. Cronosin kanssa tehtävässä yhteistyössä kannabinoideja tuotetaan fermentoimalla erityisesti kehitettyjä hiivakantoja vaihtoehtona niiden eristämiselle kannabiskasveista.

DNA Hintakaavio

Kannabiksesta, tupakasta tai kahvista saatavien aineiden tuotanto voi ajan mittaan perustua yhä enemmän bioteknisiin prosesseihin pelkän kasvinviljelyn sijasta. Ginkgo kehittää myös eläinten ja viljelykasvien terveyteen liittyviä ratkaisuja.

4. Corteva Agriscience

Kuvatussa markkinatilanteessa noin 41 miljardin dollarin arvoiseksi arvioitu Corteva kehitti uusia viljelykasvien ominaisuuksia CRISPR-teknologialla.

CTVA Hintakaavio

Corteva tekee yhteistyötä laajan kansainvälisen tutkimuslaitosverkoston kanssa. Lisäksi lisenssisopimus antoi ranskalaiselle siementuottajalle Vilmorin & Cielle pääsyn Cortevan ja Broad Instituten CRISPR-patentteihin.

5. Benson Hill

CRISPR-innovaatiot yhdistetään usein lääketieteellisiin biotekniikkayrityksiin ja julkisiin tutkimuslaitoksiin, mutta myös maatalousyritykset osallistuvat perustutkimukseen. Benson Hill tutki yhdessä Helmholtzin tutkijoiden ja Utah State Universityn kanssa Cas12a2:ta, entsyymiä, joka pystyy hajottamaan DNA:ta tunnistettuaan RNA:ta. Ilmaus ”CRISPR 3.0” ei tarkoita yleisesti vakiintunutta tieteellistä sukupolvea.

Benson Hill keskittyi tässä kuvauksessa soijaan, ja sillä oli toimintaa myös herneiden ja vesiviljelyn ravitsemuksen parissa. Vuoden 2023 suunnitelmissa tavoiteltiin positiivista oikaistua käyttökatetta eli EBITDA:ta ja vapaata kassavirtaa vuonna 2025. Nämä olivat ennusteita, eivät jo saavutettuja tuloksia.

6. Calyxt ja Cibus

Kuvattu kasvisoluteknologia oli Calyxtin kehittämää. Plant Cell Matrix ja BioFactory käyttivät muokattuja kasvisoluja tuotantoon bioreaktoreissa. Calyxt ilmoitti tammikuussa 2023 yhdistymisestä Cibusin kanssa; järjestely valmistui toukokuussa. Cibus keskittyi ennen kaikkea kasvien ominaisuuksien kehittämiseen ja lisensointiin, joten bioreaktorityö on luettava Calyxtin ansioksi.

CBUS Hintakaavio

Calyxt tutki näitä järjestelmiä kosmetiikassa, elintarvikkeissa ja lääkesovelluksissa käytettävien molekyylien tuotantoon. Soluviljelmät hyödynsivät kasvikudosten ominaisuuksia. Tavoitteena oli tuottaa erilaisia yhdisteitä ja alentaa kustannuksia.

7. ToolGen (199800.KQ)

Yritys käyttää CRISPR-Cas9-alustaa geenimuokkaukseen ihmisten terveyden edistämisessä, eläinten ja kasvien ominaisuuksien parantamisessa sekä arvokkaiden yhdisteiden tuotannossa eläin- ja kasvisolulinjoissa. Sen maataloustutkimuksen kehitysohjelmaan kuuluvat esimerkiksi soija, jonka rasvahappokoostumus on terveellisempi, sekä rikkakasvien torjunta-aineiden sieto, kuivuudensieto ja tuholaiskestävyys.

8. Yksityiset yritykset

Kaikki maatalouden parantamiseen CRISPR:ää käyttävät yritykset eivät ole julkisesti noteerattuja. Yksityisten yritysten, startupien ja mahdollisten kilpailijoiden joukossa, jotka kilpailevat edellä mainittujen yritysten kanssa, voimme nostaa esiin Pairwise, Hudson River Biotechnology, PlantEdit tai Inari.

mm

Jonathan on entinen biokemian tutkija, joka on työskennellyt geneettisen analyysin ja kliinisten kokeiden parissa. Hän on nyt osakeanalyytikko ja rahoituskirjoittaja, jonka keskittyminen on innovaatioihin, markkinasykleihin ja geopoliittisiin asioihin julkaisussaan 'The Eurasian Century'.