Suomalaistutkija: Koronavirusta voitaisiin torjua kananmunissa tuotetuilla vasta-aineilla – suihke suuhun antaisi vuorokauden suojan

Yksinkertaista biotekniikkaa on jo käytetty influenssan ja karieksen estämiseen.

koronavirus
kananmunat
Kananmunien keltuaisiin kertyy vasta-aineita, jos kanoihin tartutetaan koronavirusta. Laitilalaisen Munaxin tiloissa käsitellään yli miljoona munaa päivässä.Markku Sandell / Yle

Mikrobiologi ja kahden yliopiston dosentti Elias Hakalehto on innoissaan vastikään Euroopan unionille jätetystä rahoitushakemuksesta. Elokuussa ratkaistaan, alkaako jossain suomalaisessa kanalassa koronaviruksen vasta-aineiden tuotantokokeilu.

Suomalaisten, ruotsalaisten, puolalaisten ja israelilaisten tutkijoiden yhteistyöllä etsitään ratkaisua siihen, pystyisivätkö kanoihin siirretyt antigeenit eli heikennetyt koronavirukset tai virusten osat vaikuttamaan niin, että kolmen viikon kuluttua kanat munisivat sellaisia munia, joiden keltuaisista pystyttäisiin eristämään viruksen vasta-ainetta.

Hakalehto on varma tästä yksinkertaisesta tuotantotavasta, sillä jo aiemmin maailmalla sitä kautta saatu hyviä tuloksia sairauksien hoidossa.

– Japanilaiset torjuivat kariesta tämän menetelmän avulla jo 1990-luvulla. Vuonna 2006 kiinalaiset julkaisivat menetelmän SARS-1:n torjumiseksi IgY-vasta-aineella ja tätä on käytetty myös koleran ja influenssan torjumiseen, Hakalehto sanoo.

Tieteellisistä julkaisuista löytyy tutkimusartikkeleita (siirryt toiseen palveluun), joissa on käsitelty kyseisen vasta-aineen käyttöä (siirryt toiseen palveluun).

EU-rahoitusta hakeva hanke jakautuu noin kymmeneen työpakettiin, joilla on omat vastuutahonsa.

Yhtä työpaketeista vetäisi Kemia-lehden mukaan (siirryt toiseen palveluun) Tampereen yliopisto, jota edustavat virologian professori Heikki Hyöty, ja solu- ja molekyylibiologian apulaisprofessori Vesa Hytönen ja rokotetutkimuskeskuksen johtaja Mika Rämet tiimeneen. Heidän asiantuntemuksensa liittyy kanoihin injektoitavien antigeenien valmistukseen ja tutkimukseen.

kana kävelee
Tuoko kana ratkaisun koronaviruksen torjuntaan?Markku Sandell / Yle

Ei rokote, vaan lyhytaikainen suoja

Kanat eivät sairastu niiden elimistöön siirrettävästä antigeenistä, mutta niiden elimistö alkaa tuottaa vasta-aineita kolmen viikon kuluessa. Kun kanoille annetaan toinen ja kolmas annos kyseistä antigeeniä, vasta-aineiden pitoisuus munien keltuaisissa kasvaa.

Keltuaisista IgY-vasta-aine erotetaan ja pulverisoidaan, jolloin sitä voidaan annostella esimerkiksi suihkeena tai jauheena suun limakalvoille. Tässä menetelmässä ihmisen keho ei reagoi samalla tavoin kuin rokotuksessa. Siinä ihmisen oma immuniteettijärjestelmä aktivoidaan ja keho alkaa tuottaa itse vasta-aineita.

Meillä on tässä erittäin hyvä mahdollisuus torjua taudinaiheuttajia, olivat ne sitten viruksia tai bakteereita. Nyt epidemiatilanteessa tällaista mahdollisuutta ei kannattaisia jättää käyttämättä.

Elias Hakalehto, dosentti, Helsingin yliopisto ja Itä-Suomen yliopisto

Rokotteiden kohdalla kyse on aktiivi-immunisaatiosta. Jos vasta-aine tuodaan limakalvoille, kuten kananmunista eristetyt IgY:t, niin puhutaan passiivi-immunisaatiosta.

Elias Hakalehdon mukaan tällöin vasta-aineet muodostavat suojaavan kerroksen joko suoliston tai nenänielun alueelle lyhyeksi aikaa. IgY-vasta-aineet nappaavat kiinni COVID-19-tautia aiheuttavat virukset ja estävät niitä tunkeutumasta ihmisen soluihin ja monistumisen kehossa.

Vasta-aineen teho on noin vuorokausi. Rokotteen vaikutus on pidempi, mutta nyt sellaista ei vielä ole.

– Meillä on tässä erittäin hyvä mahdollisuus torjua taudinaiheuttajia, olivat ne sitten viruksia tai bakteereita. Nyt epidemiatilanteessa tällaista mahdollisuutta ei kannattaisia jättää käyttämättä, Elias Hakalehto arvioi.

Grafiikka kanojen hyödyntämisestä vasta-ainetuotannossa.
Illusia Sarvas / Yle

Hakalehdolla on kokemusta tepsivien vasta-aineiden tehosta omissa tutkimuksissaan työskennellessään Israelissa ja Britanniassa.

Menetelmä on yksinkertainen ja sen avulla voidaan melko nopeasti tuottaa vasta-aineita, jos kanoihin pistettävää virusmateriaalia saadaan.

Tutkimushankkeen tavoitteena on myös etsiä toimivia keinoja virusten istuttamiseen suureen määrään kanoja.

– Tarkoituksena on tuottaa modulaarinen kenttäsairaalan tyyppinen tuotantolaitos, joka voidaan epidemiatilanteessa nopeasti viedä kanalan tai kanamunatehtaan kupeeseen. Siellä voitaisiin sitten aloittaa vasta-ainetuotteiden valmistua, Elias Hakalehto kertoo.

Tutkimushankeessa mukana olevat Mälardalenin yliopisto, Uppsalan yliopistollinen sairaala ja Uppsalan yliopiston kliinisen tutkimuksen keskus.

Niissä on ollut käytännön koemusta pienimuotoisesta IgY-vasta-ainetuotannosta. Uppsalan yliopistollisessa sairaalassa menetelmää on käytetty hankalien bakteeri-infektioiden hoidossa.

Grafiikka Elias Hakalehdon hahmottelemasta aikataulusta, jonka mukaisesti vasta-aine-kananmunien teollinen tuotanto voisi käynnistyä 15 viikossa.
Illusia Sarvas / Yle

Yksi keino muiden joukossa, kun hoitoja ei vielä ole

Ympäri maailmaa tutkijat etsivät ja kehittävät erilaisia hoitomuotoja COVID-19-tautiin, mutta toistaiseksi täysin tepsivää hoitoa ei ole. Rokoteaihioita on useita jaTampereen yliopiston rokotetutkimuskeskuksen johtaja, professori Mika Rämet odottaa esimerkiksi Oxfordin yliopiston rokoteohjelmasta tuloksia jo syksyllä.

Myös Suomessa on menossa rokotetutkimuksia koronavirusta vastaan. Rämet pitää Hakalehdon esittelemää menetelmää varteenotettavana, sillä lyhytkestoinen passiivi-immunisaatio ei kilpaile rokotteiden kanssa.

Mika Rämet
Rokotetutkimuskeskuksen johtaja Mika Rämet pitää tärkeänä, että kaikkia COVID-19-tautiin mahdollisesti tehoavia hoitoja tutkitaan.Tampereen yliopisto

– Tiedetään, että passiviinen immunisaatio todennäköisesti auttaa ja voisi toimia. Niin kauan, kun meillä ei ole kunnollista ehkäisyä eikä hyvää hoitoa, niin mielestäni kaikkia mahdollisia lähestymistapoja kannattaa pyrkiä viemään eteenpäin, joista parhaimmat sitten valikoituvat jatkoon, Mika Rämet sanoo.

Hän uskoo kuitenkin, että lopullinen ratkaisu pandemiaan saadaan vasta rokotteen valmistumisen jälkeen.

Elias Hakalehto pitää kananmunista eristetyn vasta-aineen etuna sitä, ettei se aiheuta ihmisen kehossa oman puolustusjärjestelmän yliaktivoitumista. Rokotteilla voi olla juuri tällaisia sivuvaikutuksia. Puolustusjärjestelmän liiallinen aktivoituminen on myös vakavien COVID-19:n oireiden ja kohtalokkaiden tautitapausten pääsyy Hakalehdon mukaan.

– Voi olla, kun saadaan rokote valmiiksi, niin se ei enää toimikaan niin tehokkaasti kuin toivottaisiin, jos virus on jo muuntunut, Hakalehto arvioi.

Hän toivookin kananmunilla tuotettavien vasta-aineiden tutkimukselle nopeutettua käsittelyä, jotta apua saataisiin pikaisesti.

Rokotekehittelyä laboratoriossa.
Rokotteita kehitään COVID-19-tautia vastaan ympäri maailmaa, myös Tampereen yliopistossa.Tampereen yliopisto

Rokotetutkimuskeskuksen johtaja Mika Rämet toppuuttelee. Hänen mukaansa tarvitsee ensin löytää hyvä tapa rokottaa munivia kanoja ja seuraavaksi vasta-aineiden puhdistamine kananmunista.

– Sen jälkeen pitää tehdä riittävät eläinkokeet tehon osoittamiseksi, jotta valvova viranomainen voi tehdä käyttöpäätöksiä. Sen takia ei voi antaa tarkkaa aikamäärettä, milloin menetelmä voisi olla käytössä, Rämet sanoo.

kanala
Tutkimushankkeen tavoitteena on rakentaa jonkin kanalan yhteyteen vasta-aineiden jalostusyksikkö.Markku Sandell / Yle

Suomalaiset kanat eivät vielä muni vasta-aineita

Sadat kanat tepastelevat kesähelteessä laitilalaisen kanalan laajalla ulkopihalla. Kotkotus ja kaakatus on melkoinen, kun siipikarja kuopii maata ja keskustelee.

Ulkonax Oy:n tilalta on vajaa kilometri isoon tuotantolaitokseen, minne tulee miljoona kananmunaa päivässä. Tai tarkennettuna Munax Oy:ssä käsitellään 1,2 miljoonaa munaa päivässä, joista puoli miljoonaa rikotaan nestemäisiksi tuotteiksi.

Janne Torikka. tj. Munax Oy
Toimitusjohtaja Janne Torikka kertoo Munaxin olevan halukas osallistumaan vasta-aineiden tuotantoon.Markku Sandell / Yle

Munista erotellaan keltuainen pois proteiinituotteiksi jalostettavista valkuaisista. Linjastoilla on mahdollista erotella isoja määriä jakeita toisistaan, joten Munaxin toimitusjohtaja Janne Torikka kertoo yhtiön olevan kiinnostunut lähtemään mukaan myös vasta-ainekehittelyyn.

– Kanojen ruokintaan pystytään vaikuttamaan ja sitä kautta munien sisäiseen rakenteeseen ja makuominaisuuksiin, Torikka kertoo.

Yhtiö on hiljakkoin tuonut markkinoille soijavapaan kanamunan. Kanojen ruokinnassa tuontisoija on korvattu kotimaisella valkuaisella. Tällä hetkellä Suomessa ei kuitenkaan Munaxin mukaan valmisteta lääkkeitä kanojen avulla.

Ratkaisu myös tuleviin pandemioihin

Koronapandemia ei vielä ole ollenkaan ohi, vaan COVID-19 riehuu ympäri maailmaa edelleen. Tuleeko toinen aalto Suomeen ja millaisena, tätä arvuutellaan ja pohditaan nyt monella taholla.

Elias Hakalehto toimi asiantuntijana ja sihteerinä Maanpuolustuksen tieteellisen neuvottelukunnan Mikrobiologian ja toksikologian jaostossa 1990-luvulla. Jo silloin hän kiinnostui siitä, miten yhteiskunnan pitäisi varautua mikrobien eli bakteerien ja virusten luomaan uhkaan.

Päättäjillä ei kuitenkaan ole ollut vakavaa kiinnostusta varautumiseen. Tämä näkyi selvästi Suomessa koronaviruksen levitessä.

– Edellinen SARS-epidemia oli miltei 20 vuotta sitten ja siitä olisi voitu saada ideoita varautumiseen. On olemassa keinoja suojata kouluja, julkisia rakennuksia, sairaaloita ja lentokenttiä. Ultraviolettilaitteilla ja erilaisilla höyryillä voidaan hygienisoida tiloja ja rakentaa tilat niin, etteivät taudit pääse leviämään, Hakalehto luettelee mahdollisuuksia.

Elias Hakalehto, dosentti, mikrobiologi
Dosentti Elias Hakalehto pitää IgY-vasta-ainetuotannon käynnistämistä tärkeänä myös tulevaisuuden pandemioiden torjumiseksi.Jyrki Ojala / Yle

Jos tällaisia valmistautumisia olisi tehty, niin kustannukset olisivat jääneet murto-osaan siitä, mitä nyt kulutetaan pandemian leviämisen estämiseen. Edellinen SARS-epidemia ei kuitenkaan herättänyt valmistautumiseen, vaan yhteiskunnat tuudittautuivat taas turvallisuuden tunteeseen uskoen, että pandemioilta vältytään.

Passiivi-immunisaatio olisi Hakalehdon mukaan varteenotettava keino myös tulevaisuudessa torjua laajoja epidemioita. Vaikka suoja on lyhytaikainen, kun kanoihin istutetut antigeenit tuottavat muniin vasta-aineita, niin keino on kuitenkin huomattavasti nopeampi kuin rokotekehitys.

– On muistettava, että koronaviruksen yksisäikeinen-RNA perimä muuntautuu helposti. Nyt on ainakin jo 30 eri varianttia olemassa. Voi olla, että rokotteen valmistuttua, se ei enää toimikaan niin tehokkaasti kuin toivottaisiin. Meidän pitää olla valmiina käyttämään eri menetelmiä, joilla saadaan tämä tilanne hanskaan, Elias Hakalehto toteaa.

Mikrobiologina hän tähdentää, että SARS-CoV-2 -virus on herkästi muunteleva, jolloin riski uusille, hankalille variaatioille kasvaa.

Osallistu keskusteluun aiheesta kirjautumalla Yle Tunnuksella. Keskustelu on auki lauantaihin kello 22 saakka.

Lue myös

Uusimmat tiedot koronaviruksesta

Kemia-lehden artikkeli Elias Hakalehdon ideasta (siirryt toiseen palveluun)

Koronavirustartuntoja on maailmanlaajuisesti jo yli 10 miljoonaa

Tilaa uutiset koronaviruksesta

Saat Ylen tärkeimmät koronavirusuutiset sähköpostiisi kerran päivässä.

Siirry tilaamaan

Luotettavia koronauutisia nopeasti suoraan puhelimeesi

Lataa Yle.fi-sovellus