Siirry suoraan sisältöön

Leevi Kääriäinen toimistossaan 1980-luvulla. Kuva: Leevi Kääriäisen arkistot

Julkaistu 24.10.2017

DNA:n arvoitus

Vuonna 1980 aloitettiin Sitran rahoituksella laaja tutkimusprojekti, jolla haluttiin tuoda uusi tekniikka tutkimuksen käyttöön. Samalla kylvettiin siemen suomalaiselle biotutkimukselle.
Kirjoittaja
Toimittaja
Ann-Mari Huhtanen on helsinkiläistynyt vapaa toimittaja. Vuonna 2017 Huhtanen on päätoimittanut Nuori Voima -kulttuurilehteä yhdessä Noora Mattilan kanssa. Aiemmin hän on työskennellyt kirjoittavana toimittajana ja toimitussihteerinä Helsingin Sanomissa, Imagessa ja Ylioppilaslehdessä. Huhtanen on erikoistunut feature-journalismiin, kuten pitkiin reportaaseihin ja henkilöjuttuihin. Huhtasen ja valokuvaaja Kaisa Rautaheimon nuorten syrjäytymistä käsittelevä teos Pojat ilmestyi vuonna 2016.

Kaikki alkoi yhdestä tutkimusprojektista, yhdistelmä-dna-tekniikka -nimeltään. Vuonna 1980 Helsingin yliopiston, Valtion tutkimuslaitoksen (VTT, nykyinen Teknologian tutkimuskeskus) ja Kansanterveyslaitoksen (KTL, nykyinen Terveyden ja hyvinvoinnin laitos) virustutkijat, proteiinikemistit, hometutkijat ja bakteeritutkijat yhdistivät voimansa ja aloittivat Sitran rahoituksella laajan kolmivuotisen projektin, jossa tarkoituksena oli ottaa uusi dna-tekniikka haltuun ja tuoda se perus- ja sovelletun tutkimuksen käyttöön.

Tämä aloitti uuden tutkimusaikakauden Suomessa. Samalla kylvettiin siemenet nykyiselle bio-, geeni- ja lääketieteen tutkimukselle.

”Oikeastaan kaikki lähti siitä, kun me tutkija Kai Simonsin kanssa tutustuimme, kun olimme molemmat Yhdysvalloissa tutkijoina. Suomeen tultuamme perustimme 60-luvun lopussa Meilahteen oman tutkimusryhmän, johon saatiin myös lipiditutkija Ossi Renkonen”, Sitran rahoittamaa yhdistelmä-dna-tutkimusprojektia johtanut virustutkija Leevi Kääriäinen kertoo.

”Siitä alkoi solu- ja molekyylibiologian tutkimus Suomessa”, Kääriäinen sanoo.

Samanaikaisesti geeniteknologia alkoi usean peräkkäisen keksinnön seurauksena kehittyä maailmalla, kun keksittiin menetelmiä, joilla dna-molekyylien rakenne voitiin määritellä ja valmistaa dna-osia synteettisesti. Menetelmien avulla saatettiin yhdistää kahden eri eliön dna:ta, jonka jälkeen uusi yhdistelmä-dna-molekyyli voitiin siirtää takaisin isäntäeliöön. Tämän lisäksi Nobel-palkittu David Baltimore oli havainnut, että rna:sta saattoi tehdä dna:ta, mikä lisäsi ymmärrystä useista taudeista, kuten hiv-tartunnasta.

Suomeen oppi uusista tekniikoista saapui lääketieteen tutkija Ralf Petterssonin mukana. Tämä oli väitellyt Uukuniemi-viruksesta, jonka Kääriäinen oli eristänyt punkeista vuonna 1959 Uukuniemeltä. Tutkimustensa ansiosta Pettersson oli saanut tilaisuuden suorittaa post-doc-opintonsa Baltimoren laboratoriossa Yhdysvalloissa, jossa hän oli oppinut uusia rna:n analyysimenetelmiä.

Kääriäinen, Pettersson ja Hans Söderlund hakivat tutkimusrahoitusta ensin Yhdysvalloista. Siihen aikaan erittäin tiukkojen turvallisuusmääräysten vuoksi anomusta ei hyväksytty, minkä seurauksena Lääkintöhallitukseen perustettiin tutkimusten turvallisuutta valvova asiantuntijatyöryhmä. Tämän jälkeen Suomen Akatemia olisi ollut valmis rahoittajaksi, mutta sen myöntämä apuraha olisi kattanut tutkimushankkeesta vain murto-osan.

Silloin Kääriäisen mukaan apuun tuli Kansanterveyslaitoksen johtaja Jussi Huttunen, jolla oli hyvät yhteydet Sitran johtoon, ja ehdotti, että tutkijat kääntyisivät Sitran puoleen.

Sitra päätyi esittämään tammikuussa 1980 Suomen Pankin pankkivaltuusmiehille 3,2 miljoonan markan myöntämistä yhdistelmä-DNA-tekniikan valmiuden luomiseksi Suomeen.

Kuukauden päästä tästä ryhmä aloitti jo toimintansa.

Siitä tuli Suomessa iso juttu.
Tutkimusprojekti kiinnosti laajasti niin yrityksiä kuin mediaakin.

Sitra järjesti heti aluksi näyttävän esittelytilaisuuden, jossa oli paikalla paljon toimittajia ja yliopistoväkeä. Seuraavan kolmen vuoden aikana Kääriäinen ja muut tutkijat yrittivätkin parhaansa selittää toimittajille, mistä oikein oli kysymys.

”Koska pelkkä asia oli toimittajista useimmiten tylsää, he yrittivät saada meidät kertomaan kauhutarinoita lukijoiden ratoksi. Selitin, että niitä löytyy jo sarjakuvista ja science fiction -kirjallisuudesta”, Kääriäinen kirjoittaa kirjassaan Virustutkija Fabianinkadulta Viikin biokeskukseen.

Teollisesti kiinnostavat sovellukset

Perustutkimuksen ohella projektissa pyrittiin kehittämään teollisesti kiinnostavia geenitekniikan sovelluksia, joten Sitra oli asettanut sille erityisen seurantaryhmän. Siihen kuului suomalaisia yrityksiä, kuten Farmos, Orion, Alko, Valio ja Kemira. Näiden edustajat seurasivat mielenkiinnolla, millaisia tutkimustuloksia uuden tekniikan avulla saavutettaisiin.

Ja kyllä niitä saatiinkin.

Kansanterveyslaitoksen ryhmään kuuluivat tutkijat, erityisesti suomalaisen geenitutkimuksen pioneeri Ilkka Palva, kehittivät Bacillus subtilis -bakteerille sopivan erityisvektorin, jonka avulla vieraita proteiineja saatiin tuotettua bakteerin kasvatusliuokseen. Palvan keksintö patentoitiin jo projektin ensimmäisen vuoden lopussa. Sen omistajaksi tuli Sitra.

Alko osti bakteerikannan, johon sekreetiovektorin avulla oli siirretty lämpöresistenttiä alfa-amylaasia tuottavan entsyymin geeni. Alfa-amalyysia tuottava kanta on Kääriäisen mukaan edelleen käytössä alkoholin valmistuksessa.

Syyskuussa 1982 julkaistiin artikkeli, jossa osoitettiin, että sekreetiovektorin avulla voitiin tuottaa toisesta bakteerista peräisin olevaa penisillinaasientsyymiä. Kääriäinen kertoo, kuinka Palvasta tuli hetkessä kuuluisa, ”täydellinen sankari”. Palvan menetelmä herätti maailmalla runsaasti huomiota. Sitä yritettiin käyttää myös interferonin tuotannossa.

Kääriäinen muistaa vieläkin kokouksen, jossa ajatus keksittiin.

”Silloin tunnettiin jo eläinsoluista, että siellä oli tällainen signaalisekvenssi, jonka merkitys ja toiminta oli osoitettu. Olin siitä erityisen kiinnostunut ja seurannut paljon sitä kirjoittelua. Siinä keskustellessa syntyi ajatus, että mitä jos siellä Bacilluksessa olisi samanlainen.”

Projektista nousi muitakin laajoja tutkimushankkeita. Esimerkiksi Jonathan Knowlesin johtama VTT:n tutkimusryhmä keskittyi aluksi eristämään Trichoderma reesei -homeesta selluloosaa hajottavien entsyymien geenejä, joiden avulla myöhemmin onnistuttiin tuottamaan selluloosaa hajottavia entsyymejä teollisessa mittakaavassa puunjalostusteollisuuden käyttöön.

Palvan keksinnön patentin myynnistä saadut rahat Sitra käytti yhdistelmä-dna-tutkimuksen edistämiseen. Rahaston avustuksella perustettiin ensimmäinen suomalainen geeniteknologian yritys Genesit Oy, joka jatkoi projektin aikana aloitettuja kasvien geenisiirto-tutkimuksia.

Yhdistelmä-dna-projekti maksoi Sitralle yli neljä miljoonaa markkaa. Siinä työskenteli yhteensä parikymmentä tutkijaa ja tutkimusapulaista, joista puolet oli Sitran palkkalistalla.

Kolmen vuoden aikana tutkijat julkaisivat kaikkiaan 34 kansainvälistä aikakauslehtiartikkelia, 16 kotimaista julkaisua ja kahdeksan kirja-artikkelia.

Ulkomaisten yritysten kiinnostus Suomessa tehtävään tutkimukseen lisääntyi voimakkaasti, ja Suomi kiri muut Pohjoismaat kiinni geeniteknologiassa. Mutta oikeasti tämä oli vasta alku.

Jatkoedellytykset bioteknologialle

Vielä kun yhdistelmä-dna-projekti oli käynnissä, Sitrassa oli alettu pohtia, miten tutkimuksen jatko taattaisiin.

”Eihän Sitran tehtävä ollut ottaa vastuulleen pysyviä projekteja, mutta heräsi kysymys, pitäisikö ryhmälle perustaa oma tutkimusyksikkö tai -laitos, jotta se ei hajoaisi”, Kääriäinen kertoo ja muistelee asiamies Bertil Roslinin kuvailleen asian hoitamista kellosepän työksi, jossa osa kerrallaan valmistetaan ja lopuksi osat kootaan yhteen toimivaksi kokonaisuudeksi.

Tuo kokonaisuus oli Helsingin yliopistoon perustettu geeniteknologian laitos, jossa Sitralla oli merkittävä rooli. Yliasiamies C.E Carlson ja Roslin tekivät aloitteen Helsingin yliopiston rehtori Nils Oker-Blomille, ja lopulta laitos syntyi yhteisestä ponnistuksesta, johon osallistui myös opetusministeriö, Suomen Akatemia sekä Nesteen ja Kemiran säätiöt.

Vaikka opetusministeriö tuki laitosta voimakkaasti, hanke ei olisi toteutunut ilman Sitran merkittävää taloudellista tukea. Se muun muassa lahjoitti laitokselle laitteita neljän miljoonan markan arvosta.

Seuraavien vuosien aikana laitos opetti dna-tekniikoita suomalaisille tutkijoille.

”Meiltä odotettiin paljon. Olimmehan saaneet Sitralta ja Suomen Akatemialta runsaasti tukea, ja halusimme olla luottamuksen arvoisia. Elokuussa 1983 järjestimme ensimmäisen DNA-molekyylien kloonauskurssin. – – – Kaikkiaan kurssille osallistui viiden vuoden aikana 76 tutkijaa”, Kääriäinen kirjoittaa kirjassaan.

Sitran suuret satsaukset olivat herättäneet suomalaisten yritysten ja yliopistoväen kiinnostuksen tutkimusalaa kohtaan, joten seuraavien vuosien aikana projekti johti merkittäviin kerrannaisvaikutuksiin.

Valio perusti oman geeniteknologiaryhmän ja Orion ja Alko aloittivat omat geeniteknologia-projektinsa. Kansanterveyslaitos aloitti bakteerirokote-projektin Sitran avustuksella. Turun yliopistoon perustettiin biokemian laitos Tekesin rahoilla ja Tampereen yliopistoon geeniteknologialaboratorio Suomen Akatemia tuella. Ja niin edelleen.

Kääriäisen johtama geeniteknologian laitos toimi vuoteen 1988 asti, jolloin Helsinkiin perustettiin Biotekniikan instituutti. Tätä edelsi valtava kohu lehtien sivuilla, aiheena Suomen ”aivovienti”.

Laitos oli joutunut vaikeuksiin, kun merkittävät tutkijat karkasivat ulkomaille. Suomen biotekniikan, biologian ja lääketieteen tutkimus ei tarjonnut tarpeeksi virkoja, rahoituskin takkusi. Siksi ansioituneet tutkijat, Ralf Pettersson etunenässä, käänsivät katseensa muualle.

”Se polemiikki kesti noin vuoden”, Kääriäinen muistelee.

”Pettersson lähti Tukholmaan Ludwig-syöpäinstituutin johtajaksi, josta hän eteni Nobel-komiteaan biologisen osaston puheenjohtajaksi. Hänen ja muiden lähdön seurauksena valtiovalta – opetusministeriö ja niin poispäin – heräsi ja Suomessa päätettiin ryhtyä tukemaan biotekniikan ja biologian tutkimusta.”

Biotekniikka sai vuodesta 1988 alkaen ja pitkälle 2000-luvulle saakka opetusministeriöltä valtakunnallista erityisrahoitusta. Syntyi muun muassa Biocenter Oulu, Biokeskus Suomi, BioCity Turku ja Biotekniikan instituutti, jonka perustamisessa Sitralla oli jälleen roolinsa.

Yliasiamies Jorma Routin perustama työryhmä innostui Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisen tiedekunnan professorien Risto Ihamuotilan ja Pekka Koivistoisen ehdotuksesta, joka koski Viikin alueelle suunniteltavaa uutta tutkimusaluetta, niin sanottua ”vihreää laaksoa”.

Sitra lähti Helsingin yliopiston ja Helsingin kaupungin yhteishankkeeseen ja muun muassa rahoitti ja teetti Viikin tiedepuiston runkosuunnitelman.

Nyttemmin jo eläkkeellä olevasta Kääriäisestä tuli Biotekniikan instituutin tutkimusjohtaja.

Hän muistaa vieläkin, kuinka hän samana vuonna, kun yhdistelmä-dna-projekti alkoi, piti esitelmän, jota varten oli laskenut, että ihmisen koko genomin löytämiseen menisi silloisilla tekniikoilla 650 vuotta.

”Sitten tuli 90-luku, ja ihmisen genomi ratkaistiin 20 jättiläislaboratorion yhteisponnistuksella. Vaan arvaapa kuinka pitkään siihen nyt enää kestää”, hän kysyy.

Ja vastaa itse: ”Päivän. Se on uskomatonta.”

”Sieltä yhdistelmä-dna-projektista se alkoi, ja samaan aikaan kuin kaikkialla maailmassa. Tässä Sitralla on ollut aivan uskomattoman tärkeä merkitys”, hän sanoo ja muistuttaa, että Suomi on osoittautunut alalla tuotteliaaksi.

”Jonkin aikaa sitten tehtyjen arvioiden mukaan biotekniikan alan tutkimuksen laatu on parasta Suomessa – jos siis mitataan julkaisuja. Suomalaisista tuli aika hyviä bioalalla: meillä tutkitaan monien tautien syntymekanismeja, minkä lisäksi selvitetään bakteeri-, eläin- ja kasvisolun toiminnan säätelyä, rakennetta ja lisääntymistä.”

Jos tämä jotain todistaa, niin ehkä sitten sen, että yksittäinen tutkimusala voi tuottaa läpimurtoja ja menestyksiä, jos sen tulevaisuuteen vain uskotaan. Bioteknologian osalta tuo usko tulevaisuuteen oli vahva.

Tässä artikkelissa käytetyt lähteet.

Mistä on kyse?