Monien mahdollisuuksien bioteknologia

Monien mahdollisuuksien bioteknologia

2

Monien mahdollisuuksien teknologia Bioteknologia oli vuosituhannen vaihtuessa suurten lupausten ala, jolta innokkaimmat povasivat Suomeen uutta Nokiaa, kansallisesti ja kansainvälisesti merkittävää veturiyritystä. Tällaista ei ole vielä syntynyt, ja moni on menettänyt uskonsa alaan. Bioteknologia on edelleen monien mahdollisuuksien teknologia. Se ylittää toimialarajat ja sitä voidaan hyödyntää lukemattomilla aloilla: lääkekehityksessä, diagnostiikassa, elintarviketeollisuudessa, metsäteollisuudessa ja useilla muilla teollisuuden saroilla. Tämä julkaisu osoittaa bioteknologian mahdollisuuksia ja valottaa sitä tuotteiden ja sovellusten kirjoa, jolla bioteknisiä menetelmiä jo hyödynnetään tai voidaan tulevaisuudessa hyödyntää. Bioteknologian sovellukset eivät vielä ole siirtyneet teolliseen tuotantoon niin laajalti kuin vuosikymmen sitten toivottiin. Monella bioteknologian sektorilla kehitys tutkimuksesta ja tuotekehityksestä markkinoilla olevaan kaupalliseen tuotteeseen on pitkä. Syynä tähän on yksinkertaisesti se, että tuotteet on turvallisuuden varmistamiseksi testattava monivaiheisessa prosessissa. Bioteknologiaan tehtyjen investointien myötä Suomeen on syntynyt laaja, kansainvälisesti korkeatasoinen bioteknologian tutkimuslaitosten ja tutkimustuloksia hyödyntävien yritysten verkosto, joka pystyy hyödyntämään teknologian mahdollisuuksia monella eri toimialalla. Yhä useampi perinteisen teollisuuden yritys tehostaa tuotantoaan bioteknisten prosessien avulla. Lisäksi Suomeen on vuosikymmenien aikana perustettu menestyviä bioteknologia-alan yrityksiä. Tekes on johdonmukaisesti sijoittanut bioteknologian kehitykseen 1980-luvulta lähtien. Bioteknologia on ollut useita vuosia yksi Tekesin strategisista painopistealueista. Jatkossa Tekes suuntaa julkista rahoitusta bioteknologian kehitykseen kohdennetummin ja selkeämmin olemassa olevan yritysverkoston tarpeisiin. Tekesin rooli teknologian ja innovaatioiden rahoittajana ja asiantuntijana edellyttää osallistumista riskeihin, jotka yksittäiselle yritykselle ovat liian suuria. Bioteknologian alalla on koettu sekä onnistumisia että epäonnistumisia. Näin tapahtuu aina uutta kehitettäessä joka toimialalla. Jokainen tärkeä innovaatio vaatii syntyäkseen pitkäjänteistä työtä, näkemystä, suotuisia olosuhteita ja onnea. Tekes 3

Bioteknologian virstanpylväitä Suomessa 1843 Suomalainen patentti numero 3: Pressjäst (FI3; Falkman) 1888 Hiiva- ja viinatehdas perustettiin (Hyvinkään Tehtaan Osakeyhtiö) 1905 Valio perustettiin (Voivienti-osuusliike Valio) 1917 Orion perustettiin (Osakeyhtiö Orion) 1933 AIV-rehun säilytysmenetelmä (A.I. Virtanen) 1945 Nobel-palkinto (A.I. Virtanen) 1972 Interferonilääkkeet syöpä- ja virustautien hoitoon (Cantell) 1973 Bakteeriviljelmän käyttö siipikarjan salmonellan torjumiseen Nurmi ja Rantala; Orion) 1974 Maitosokerin entsymaattinen pilkkominen (HYLA-tuotteet; Valio) 1979 Teknologiakomitea (bioteknologia yhdeksi painopistealaksi) 1980 Sitran geenitekniikan hanke (geeniteknologian tuonti Suomeen) 1983 Ensimmäinen suomalainen alkuperäislääke (eläinrauhoite Domosedan ; Orion) 1983 Tekes perustettiin 1984 Suomen kaksi ensimmäistä geenitekniikan patenttia suomalaiselle hakijalle: Valkuaisaineiden tuotto yhdistelmä-dna-tekniikalla (FI 64814, FI 64813; Palva; Alko) 1984 Tekesin Geenitekniikan teknologiahanke käynnistettiin 1985 Hemisellulaasin käyttö selluloosan valkaisemisessa kloorin asemesta (Viikari et al.; VTT) 1986 Ensimmäinen Biokeskus perustettiin (Biocenter Oulu) 1986 Biohajoavat implantit luunmurtumien hoidossa (useita patentteja; Törmälä) 1987 Tekesin ensimmäinen Kansallinen bioteknologian teknologiaohjelma 1988 Myyntilupa toremifeenille (Orion) 1988 Opetusministeriön erityismäärärahat bioalalle 1989 Kloorifenolien hajottaminen saastuneesta maaperästä tai vedestä bakteerilla (Valo ja muut; Alko) 1989 90 Ligninaasi- ja lakkaasientsyymien käyttö puunjalostusteollisuudessa mekaanisen massan jauhatusenergian vähentämiseksi (Vaheri et al.; Enso Gutzeit) 1993 Termostabiilit DNA-polymeraasit (Finnzymes) 1995 Immobilisoitu hiiva oluenpanossa (Panimolaboratorio) 1995 Geenitutkimusohjelma (ensimmäinen bioalan yhteistyöohjelma, Tekes ja Suomen Akatemia) 1996 Benecol-tuotteet (Wester et al.; Raisio) 1997 DNA-transpositio ja monistus (Savilahti ja muut; Finnzymes) 1997 Uudistuva Elintarvike (ensimmäinen toimialakohtainen bio-ohjelma Tekesissä) 2001 GTU -geeninsiirtomenetelmä (Krohn et al.; FIT Biotech) 2003 Entakaponin ja Levodopan yhdistelmä Parkinsonin taudin hoidossa (Orion) 2003 Villan entsymaattinen viimeistelyprosessi (Merikoski) Lisää bioinnovaatioita: www.bioteknologia.info/lehti/fi_fi/lehti/ Bioteknologia Info 1/2005 4

Sisältö Mitä bioteknologia on?.....................................6 Laajat sovellukset ja monipuoliset kehitysnäkymät..............7 Bioteknologia luo hyvinvointia.....................................8 Suurimmat odotukset lääketieteen sovelluksissa......................10 Uusia mahdollisuuksia maa- ja metsätaloudessa......................12 Terveysvaikutteisten elintarvikkeiden kehitysnäkymät..................13 Bioteknologia edistää kestävän kehityksen periaatteita.................14 Bioteknologian hyödyntäminen tärkeää Suomelle..............15 Suomen bioteknologiakeskukset keskittyvät tutkimukseen..............15 Bioteollisuuden kasvuodotukset ja välilliset vaikutukset merkittäviä........17 Suomen lääketeollisuus on saanut markkinoille kymmenkunta uutta lääkemolekyyliä...............................18 Lääkekehitysyritysten liiketoimintamallit poikkeavat muista..............18 Bioteknologia uudistaa suomalaista diagnostiikkateollisuutta.............20 Elintarviketeollisuus suurin bioteknologian hyödyntäjä Suomessa..........21 Bioteknologia uudistaa perinteistä teollisuutta........................21 Bioteknologia ja Tekes.....................................23 Tekes on merkittävä bioteknologian tutkimus- ja kehitystyön rahoittaja...........................................25 Bioteknologia teknologiaohjelmissa................................25 Bioteknologian tutkimus tuottaa tietoa ja osaamista...................26 Bioteknologiarahoituksella suuret tuotto-odotukset....................27 Tulokset vaativat koordinoitua rahoitusta ja yhteistyötä.........28 Hyvinvointisovelluksiin keskittyvien bioyritysten perustaminen vaatii suuria pääomia ja vuosien työtä..............................28 Määrittely ja tilastointi kehittymässä vertailukelpoisiksi..................29 Monialainen bioteknologia tarvitsee kansallisen strategian...............29 Lähdeluettelo.................................................30 5

Mitä bioteknologia on? OECD:n määritelmä bioteknologialle The application of science and technology to living organisms as well as parts, products and models thereof, to alter living or non-living materials for the production of knowledge, goods and services. OECD:n määritelmä on yleisimmin käytetty bioteknologiaa koskeva kansainvälinen määritelmä. Bioteknologia on elävien organismien, niiden osien tai ominaisuuksien hyödyntämistä tuotteissa, tuotantoprosesseissa ja palveluissa. Bioteknologia on tieteenala, jossa sovelletaan monien perustieteiden, kuten biologian, kemian, fysiikan, matematiikan, lääketieteen sekä insinööritieteiden osaamista erilaisten solunosien, solujen ja niistä koostuvien organismien tutkimukseen. Alan perustutkimus avaa mahdollisuuksia ymmärtää biologisia kokonaisuuksia molekyylitasolla. Molekyylimekanismien tuntemus auttaa suunnittelemaan entistä turvallisempia ja paremmin toimivia prosesseja ja tuotteita. Tutkimuksen avulla pyritään löytämään ratkaisuja ihmiskuntaa koskettaviin kysymyksiin, kuten viljelykasvien satomäärien kasvattamiseen, lääkkeiden ja rokotteiden kehittämiseen, ympäristön puhdistamiseen, elämänlaadun parantamiseen ja energian riittävyyteen. Bioala tutuksi tietoa lisäämällä Bioteknologia Info on verkossa toimiva tiedotuspalvelu, jonka tavoitteena välittää avointa ja ymmärrettävää tietoa vaikeaksi koetusta bioteknologia-alasta. Projektin alkukartoituksessa huomattiin, että yleisesti alhaisen tietotason lisäksi erityisesti opettajat, päättäjät sekä yleistoimittajat toivoivat lisätietoa bioalasta. Tiedotuspalvelu käynnistettiin Tekesin NeoBio-ohjelman yhteydessä vuonna 2002. Ensimmäiseksi toteutettiin tietopainotteinen verkkopalvelu www.bioteknologia. info. Palveluun on suhtauduttu positiivisesti sen julkistamisesta lähtien. Kiinnostus verkkopalveluun on kasvanut tasaisesti. Sivuston sisältöjä on käytetty myös säännöllisesti eri oppilaitosten opetuksessa sekä taustamateriaalina lehtijutuissa. Alan ajankohtaisia aiheita seuraava uutispalsta kuuluu verkkopalvelun suosituimpiin osioihin. Sivustolla voi myös jättää omia kysymyksiään vastattavaksi laajalle alan asiantuntijajoukolle. Lisäksi sivuilta löytyy muun muassa videosarja bioteknologiasta. Syksyllä 2003 käynnistettiin verkkopalvelun sisareksi myös tietolehti bioteknologiasta. Alaa eri teemojen kautta yleistajuisesti esittelevää Bioteknologia Info -lehteä tehtiin yhteensä kymmenen teemanumeroa. Projektin saama palaute on ollut positiivista. Nyt vihdoinkin ymmärrän mistä tässä alassa oikeasti on kyse, kirjoitti lehden toimitukseen palautteensa eräs pankkivirkailija, joka työssään esittelee myös bioalan sijoitussalkkuja. Tarpeelliseksi ja kustannustehokkaaksi havaittua verkkopalvelua päätettiin jatkaa myös NeoBio-ohjelman loputtua. www.bioteknologia.info 6

Laajat sovellukset ja monipuoliset kehitysnäkymät Bioteknologiaa hyödynnetään jo nyt laajasti yrityksissä, palveluissa ja tutkimuksessa. Sen merkitys kasvaa tulevaisuudessa. Bioteknologian avulla voidaan toteuttaa kestävän kehityksen periaatteita teollisuuden prosesseissa ja tuotteiden valmistuksessa. Sovellukset lisäävät ihmisten ja yhteiskunnan hyvinvointia. Bioteknologian sovellukset ulottuvat laajasti eri aloille. Monet elintarvike-, lääke-, metsä-, kemian- ja energiateollisuuden yritykset soveltavat bioteknologiaa tutkimuksessa, tuotekehityksessä ja tuotannossa. Elintarviketeollisuudessa bioteknologiaa sovelletaan esimerkiksi oluen, hapanmaitotuotteiden ja juustojen valmistuksessa. Bioprosessiteknologisella muokkauksella parannetaan elintarvikkeiden ja niiden raaka-aineiden ravitsemuksellista arvoa, terveellisyyttä tai turvallisuutta. Kasvien ja eläinten jalostuksessa geeniteknologia mahdollistaa täsmäjalostuksen ja satoisampien ja terveellisempien kasvilajikkeiden kehittämisen. Bio- Bioteknologia väreinä Euroopassa käytetään termejä vihreä, punainen, valkoinen ja harmaa bioteknologia. Vihreä bioteknologia kattaa maa- ja metsätaloussovellukset ja elintarvikkeet. Punainen bioteknologia tarkoittaa terveydenhoidon sovelluksia, kuten lääkkeitä, rokotteita, biomateriaaleja, diagnostiikkaa ja terveysvaikutteisia elintarvikkeita. Valkoinen bioteknologia tarkoittaa bioteknologian hyödyntämistä teollisissa prosesseissa, kuten biomassojen hyödyntämistä energian tuotannossa tai entsyymien käyttöä tuotteissa tai katalysaattoreina. Harmaa bioteknologia kattaa ympäristösovellukset. Lähde: Suomen Bioteollisuus FIB Bioteknologialla ruista ranteeseen Hyvä tutkimusoivallus voi olla sattumaakin. Näin lienee käynyt noin 6000 vuotta sitten leiväntekijälle, joka unohti taikinansa nuotion ääreen yöksi. Seuraavana päivänä leipojaa odotti yllätys, sillä yön aikana maitohappobakteerit olivat tehneet leipätaikinan maukkaamman makuiseksi. Uudenlainen leipä oli myös rakenteeltaan miellyttävämpi ja säilyi paremmin. Maitohappokäymisessä bakteerit muodostavat etikka- ja maitohappoa sekä hiilidioksidia. Näin ruisleipä kohoaa paistettaessa ja saa hapanleivälle tunnusomaisen, happaman maun. Kun taikinan ph laskee maitohappokäymisen aikana, paranee leivän säilyvyys, koska hapan alusta ei enää ole mieluinen pilaantumista aiheuttaville mikrobeille. Bioteknologia, ihmisen vuosituhansia vanha apulainen, on läsnä omassa keittiössäsi muun muassa leipälaatikossasi. Paitsi maitohappobakteerikäymisen aikaansaamaa hapanleipää, bioteknologisella prosessilla valmistetaan myös kuohkeat hiivaleivät. Hiiva käyttää sokeria polttoaineenaan ja muuttaa sitä hiilidioksidiksi ja alkoholiksi. Hiivan lisääminen ruisleipätaikinaan nopeuttaa leipomisprosessia ja tekee leivän kuohkeammaksi. Rukiin on todettu muun muassa vähentävän veren sokerivaihteluja Modernin bioteknologian keinoin voidaan tänä päivänä selvittää näiden terveysvaikutusten biokemiallisia mekanismeja. Paitsi leipää syödessäsi bioteknologian sovellus täyttää vatsasi myös silloin, kun juot lasin piimää, syöt viilin tai jogurtin tai laitat leipäsi päälle juustonviipaleen. www.leipatiedotus.fi 7

Bioteollisuus lukuina Modernin bioteknologian teollinen hyödyntäminen käynnistyi Yhdysvalloissa 1980-luvulla Euroopan ja muun maailman seuratessa 10 15 vuoden viiveellä. Vuonna 2005 Yhdysvalloissa toimi lähes 1 500 bioteknologiayritykseksi luokiteltavaa yritystä, joista 329 oli julkisesti listattuna pörsseissä. Yritysten myynti oli noin 48 miljardia dollaria ja ne työllistivät suoraan noin 150 000 henkeä. Euroopassa alan yrityksiä oli 1 900, mutta ne olivat keskimäärin huomattavasti pienempiä. Euroopan bioteknologiayritysten kokonaisliikevaihto noin 9,8 miljardia dollaria ja ne työllistivät noin 68 000 henkeä. Lähde: Global Biotechnology Report, Ernst & Young, 2006 teknologian avulla voidaan tehostaa viljelykasvien luontaista tautien ja stressin vastustuskykyä ja näin vähentää ympäristöä kuormittavien kemiallisten tuholaismyrkkyjen ja lannoitteiden käyttöä. Geeniteknologisia menetelmiä käytetään myös perinteisen kasvi- ja eläinjalostuksen tukena. Uusien ja tehokkaiden lääkkeiden ja rokotteiden kehitystyössä bioteknologialla on ratkaiseva rooli. Modernin bioteknologian avulla voidaan ymmärtää sairauksien syitä, ennakoida ja ennalta ehkäistä niiden puhkeamista ja hoitaa niitä entistä paremmin. Joitakin bioteknisesti valmistettuja lääkkeitä on käytetty jo kymmeniä vuosia, kuten esimerkiksi insuliinia diabeteksen hoidossa. Geeniterapialla hoidetaan sairauksia siirtämällä hoitavia geenejä sairaisiin soluihin. Näin voidaan toimia erityisesti silloin, kun sairauksiin ei tunneta muuta parannuskeinoa. Diagnostiikassa bioteknologian avulla voidaan määrittää taudin tilaa tai etsiä taudin aiheuttajia entistä tarkemmin ja tehokkaammin. Näin päästään pureutumaan sairauksiin varhaisessa tai ennalta ehkäisevässä vaiheessa, mikä auttaa hillitsemään terveydenhuollon kustannuksia. Biomateriaalien avulla voidaan keinotekoisesti tuottaa uutta elävää kudosta ja ohjata kudoksen muodostumista. Biomateriaaleja käytetään esimerkiksi lääkeluovutuksessa ja elimistössä hajoavina implantteina. Bioaktiivista lasia ja erilaisia komposiittimateriaaleja käytetään muun muassa lonkkaleikkauksissa edistämässä luun uudelleen kasvua. Mikrobit puhdistavat paperitehtaan jätevedet Lohjan Kirkniemessä sijaitseva M-realin paperitehdas otti Suomessa ensimmäisenä paperitehtaana käyttöönsä biologisen jätevesien puhdistuksen vuonna 1984. Nykyisin menetelmä on käytössä Suomessa lähes kaikilla kemiallisen puunjalostuksen tehtailla. Menetelmä on vähentänyt dramaattisesti paperitehtaiden päästöjä vesistöihin. Vuosien 1981 ja 2003 välisenä aikana Kirkniemen paperitehtaan tuotantomäärä on lähes kolminkertaistunut 650 000 tonniin vuodessa. Happea kuluttavan orgaanisen aineksen päästömäärä taas on samana aikana pudonnut 3500 kilosta noin 250 kiloon päivässä. Biologisessa jätevesien puhdistuksessa eli aktiivilieteprosessissa jäteveden lietteen mikrobit syövät jätevedessä olevaa puun orgaanista ainesta. Mikrobit käyttävät orgaanista ainesta oman kasvunsa rakennusaineina ja saavat tarvitsemansa energian orgaanisen jätteen hajottamisesta. Mikrobien työn tuloksena syntyvä liete poistetaan prosessista. Mikrobimassan lisäksi aktiivilieteprosessissa syntyy hajoamistuotteina hiilidioksidia ja vettä. Aktiivilieteprosessi on pysynyt Kirkniemen tehtaalla parinkymmenen vuoden ajan biologialtaan samana, mutta puhdistuskapasiteettia on lisätty tuntuvasti. Se on vaatinut myös huomattavia investointeja. www.m-real.fi 8

Bioteknologian sovellusalueet Lääketiede Lääkkeet Uudet hoitomuodot Rokotteet Diagnostiikka Elintarviketeollisuus Terveysvaikutteiset elintarvikkeet Elintarvikeanalytiikka Tuotantomenetelmät Komponentit Metsäteollisuus Biosaostumien hallinta Kuitujen modifiointi Selluloosan valkaisu Jätevesien käsittely Biotieteet Maatalous ja ympäristö Kasvi- ja eläinjalostus Biojätteiden käsittely Biopolttoaineet Bioprosessit Kemikaalien tuotanto Entsyymien tuotanto Fermentointi Biokatalyysi Materiaalit Lääketieteelliset biomateriaalit Raaka-aineiden muokkaus Teollisesti tuotettuja entsyymejä käytetään eniten elintarviketeollisuudessa esimerkiksi rehujen valmistuksessa ja kemian teollisuudessa pesuaineiden lisäaineina. Pesuaineisiin lisätään entsyymejä energian säästämiseksi ja kemiallisten aineiden käytön vähentämiseksi. Entsyymejä käytetään myös tekstiilien ominaisuuksien muokkaamiseen. Metsäteollisuus käyttää entsyymejä selluloosan valkaisemisessa korvaamaan osittain valkaisukemikaaleja. Erilaiset biopolttoaineet korvaavat fossiilisia polttoaineita energian tuotannossa ja auttavat ilmastomuutoksen hillitsemisessä. Etanolia tuotetaan autojen polttoaineeksi käymisprosessilla sokeripitoisista raaka-aineista ja biokaasua lämmitykseen fermentoimalla eloperäisiä jätteitä. Bioteknologiset menetelmät soveltuvat myös jätteiden käsittelyyn sekä ympäristömyrkkyjen tuhoamiseen. Erilaisilla bioteknologiaan perustuvilla prosesseilla tuotetaan lukuisia kemiallisia yhdisteitä, joita olisi muutoin hankala tai mahdoton valmistaa. Bioteknologian sovellukset nojaavat perustutkimukseen, johon on käytetty merkittävästi julkisia ja yksityisiä varoja eri puolilla maailmaa. Monet maat, Suomi mukaan luettuna, ovat valinneet bioteknologian yhdeksi strategiseksi painopistealueeksi. Tekesin strategiassa bioteknologia on yksi teknologisista painopisteistä. Jotkut bioteknologian sovellukset koetaan hyvin henkilökohtaisina, ja siksi ne ovat herättäneet kansalaiskeskustelua. On tärkeää, että keskustelua käydään avoimesti ja että pohdintaan on tarjolla tutkittua ja objektiivista tietoa, jonka perusteella itse kukin voi muodostaa oman kantansa. Eettistä keskustelua ovat herättäneet esimerkiksi ihmisen kantasolujen tuottaminen ihmisen alkioista lääketieteelliseen tutkimukseen, potilasnäyteaineistojen kerääminen kaupallista hyödyntämistä varten, geenitestien käyttö ja geeniteknologian hyödyntäminen elintarviketuotannossa. Lääketeollisuus lukuina Maailman lääkealan markkinat olivat noin 500 miljardia dollaria vuonna 2004 ja vuotuinen kasvu 5-15 prosenttia maanosasta riippuen. Yhdysvaltojen markkinat olivat noin puolet ja Euroopan markkinat runsaan neljänneksen koko laajuudesta. Suurin lääkealan bioteknologiayritys on 1980 perustettu yhdysvaltalainen Amgen, jonka liikevaihto oli 12 miljardia dollaria vuonna 2005. Lääkeala panostaa kokonaisuudessaan erittäin paljon tutkimus- ja kehitystoimintaan ja suuretkin yritykset tyypillisesti yli 10 prosenttia liikevaihdostaan. EU:n alueella noin viisi prosenttia tutkimus- ja kehityshenkilöstöstä työskentelee lääketeollisuudessa. Lähteet: Pharma development in Finland today and 2015, Tekes 2005 ja www.amgen.com Bioteknologia luo hyvinvointia Teollisuusmaiden väestön vaurastuessa ja ikääntyessä hyvinvointia edistävien tuotteiden ja palveluiden kysyntä kasvaa. Myös kestävällä kehityksellä on selkeä kytkentä hyvinvointiin, terveyteen, turvallisuuteen ja inhimillisiin perusarvoihin. Lääketieteen kehitys luo aikaisempia parempia ja usein myös kalliimpia hoitokäytäntöjä, mikä lisää paineita sosiaali- ja terveysmenojen kustannusten 9

hallintaan. Toisaalta terveyden edistäminen esimerkiksi terveellisen ruokavalion kautta voi vähentää merkittävästi terveydenhoidon kokonaiskustannuksia. Uusinta tieteellistä tietoa soveltamalla on mahdollista kehittää ympäristöä säästävää ja luonnonvaroja aiempaa vähemmän kuluttavaa teknologiaa. Lainsäädännön kehittyminen ja kansainväliset sopimukset vauhdittavat alan kehitystä. Ympäristöasiat nivoutuvat tuotteisiin ja palveluihin ja niistä on tulossa uusi kilpailukykytekijä. Suurimmat odotukset lääketieteen sovelluksissa Uusien lääkkeiden löytäminen esimerkiksi Alzheimerin tautiin, Parkinsonin tautiin ja syöpätauteihin on bioteknologian tulevaisuuden haasteita. Teknologiaa sovelletaan laajasti myös perinteiseen lääkekehitykseen. Uusimpia lääketieteellisen bioteknologian tutkimuskohteita ovat geeniterapia ja yksilölliseen geneettiseen profiiliin perustuvan lääkehoidon kehittäminen, kantasolujen hyödyntäminen kudosvaurioiden korjaamisessa ja kokonaisten keinoelinten valmistaminen laboratoriossa. Bioinformatiikka ja systeemibiologia auttavat suunnattomien tietomäärien hallitsemisessa ja käsittelyssä kokonaisvaltaisen ymmärryksen tuottamiseksi elävien organismien toiminnoista. Myynnissä lupaavia molekyylirakenteita Turkulainen bioinformatiikkayhtiö Fatman Bioinformational Designs (FBD) myy mallinnuspalveluja muille bioalan yrityksille. Liikeidea on onnistunut, sillä yritys on toiminut voitollisesti ensimmäisestä kokonaisesta toimintavuodestaan lähtien. FBD:n päätuotteita ovat tietokonemallintamiseen perustuvien pienten, toiminnallisten molekyylien löytäminen ja suunnittelu sekä proteiini- ja molekyylirakenteiden määrittäminen. Näin esimerkiksi lääkekehityksessä pystytään jo tietokoneen ruudulla karsimaan syntetisoitavien ja testattavien molekyylien määrä murto-osaan, ja siten lyhentämään tuotekehitysaikoja. Miten pieni suomalaisyhtiö haastaa isot kilpailijansa? Me pystymme tarjoamaan lääkekehitysyrityksille nopeampaa ja henkilökohtaisempaa palvelua kuin isommat yhtiöt, kertoo FBD:n perustaja ja toimitusjohtaja, professori Mark Johnson. Lisäksi meillä on erittäin kokenut, monitieteellisten ongelmien ratkaisuihin erikoistunut työryhmä, jossa on osaajia aina tietokoneohjelmoinnista fysikaaliseen kemiaan. Ja vaikka kehittämässämme ohjelmistossa ei olekaan niin paljon ominaisuuksia kuin kaupallisissa kilpailijoissaan, se on helpommin räätälöitävissä asiakkaan tarpeita vastaavaksi. www.fatmanbiodesigns.com 10

Viisi vuosikymmentä teollisuusentsyymejä Teollisuusentsyymejä tuottavan rajamäkeläisen Roalin osaamisella on ikää jo viisikymmentä vuotta. Yritys pohjaa Alkon biotekniikkaan, joka perustettiin 1950-luvulla ja tuotti entsyymejä, aluksi amylaaseja ja myöhemmin sellulaaseja. Nykyisin Roalin omistavat puoliksi Altia ja brittiläinen Associated British Foods (ABF). Yrityksen osaamista ja innovaatioita on kehitetty vuosikymmenien ajan omassa tutkimusosastossa sekä mm. yhteistyössä VTT:n ja Tekesin kanssa. Roalin omalla teknologiallaan tuottamia entsyymejä hyödynnetään esimerkiksi tekstiilisovelluksissa, eläinrehuissa parantamassa rehujen sulavuutta sekä paperinvalkaisussa. Yritys on hyödyntänyt geeniteknologiaa 1980-luvun lopusta lähtien homekantojen kehityksessä. Roalin tuotanto on suuren mittakaavan tuotantoa. Rajamäen tehdas toimii kolmessa vuorossa ilman seisokkia. Tehdas tuottaa entsyymejä sekä nestemäisenä että kuivana lopputuotteena. Erilaisia entsyymejä Roalilla on tuotannossa kerralla kymmenkunta erilaisille tuoteryhmille. Roal on ottanut uuden haastavan avauksen systeemibiologian suuntaan projektissa, jossa hyödynnetään Trichodermahomeen genomitietoutta. www.roal.fi Roalin teknologialla tuotettuja entsyymejä käytetään esimerkiksi valmistettaessa kivipestyä farkkukangasta. Suomalaisyritys HIV-rokotteen kehittäjien huippua Tamperelaisen bioteknologiayrityksen Fit Biotech Oyj:n päätavoitteena on kehittää rokote HI-virusinfektioon. Rokotteen avulla pystyttäisiin sekä ehkäisemään että hoitamaan HIvirusinfektioita. FIT Biotech on HIV-rokotteen kehittäjien kärkijoukossa. Käytämme HIV-rokotteessa omaa patentoitua geenivektoria, jonka rakenne on ainutlaatuinen. Sillä odotetaan saatavan aikaan tehokas solujen välittämä viruksia tuhoava vaste, toimitusjohtaja Kalevi Reijonen sanoo. FIT Biotech osallistuu voittoa tavoittelemattoman, kansainvälisen AIDS-rokotteen puolesta kampanjoivan järjestön, IAVI:n HIV-rokoteohjelmaan sekä EU:n HIV-rokoteprojektiin. FIT Biotech on mukana myös EU- REKA-projektissa, jossa tavoitteena on yhdistää pohjoismaiset voimat ja kehittää terapeuttinen HIV-rokote. Tekniikkaa myös syövän ja allergian hoitoon HIV-rokotteessaan FIT Biotech käyttää kehittämäänsä patentoitua geeninsiirtoteknologiaa, joka soveltuu erityisesti rokotteisiin sekä immuuni- ja geeniterapiaan. Sitä voidaan käyttää infektiotautien lisäksi syövän ja allergian hoidossa. Tekes on rahoittanut FIT Biotechin geeninsiirtoteknologian kehittämistä sekä sen soveltamista HIV-rokotteeseen ja verisuonisiirteisiin. FIT Biotechin HIV-rokote on tällä hetkellä kliinisissä kokeissa, joissa sitä testataan sekä terveillä että sairastuneilla koehenkilöillä. Edessä on vielä uusia kliinisiä kokeita ja tekniikan kehittämistä. Tavoitteena on saada rokote markkinoille vuoden 2008 aikana. www.fitbiotech.com 11

Geeniteknologisesti muunneltujen lajikkeiden markkinat kasvavat Geeniteknologisesti muunneltujen kasvilajikkeiden viljely on kasvanut viime vuodet yli 10 prosentin vuosivauhtia. Suurin osa lajikkeista tuotetaan Yhdysvalloissa, Argentiinassa, Kanadassa, Brasiliassa, Kiinassa ja Etelä-Afrikassa. Yleisimmät tuotantokasvit ovat soija, maissi ja puuvilla. Näistä geeniteknologisesti muunnellun soijan osuus koko maailman tuotannosta oli 60 prosenttia, GMmaissin 14 prosenttia ja GM-puuvillan 28 prosenttia vuonna 2005. Uusia mahdollisuuksia maa- ja metsätaloudessa Maataloudessa ja elintarviketuotannossa uudet hyödyntämismuodot ja sovellukset liittyvät tuotantokasvien jalostukseen. Täsmäjalostuksessa geeneihin kohdennetut muutokset voidaan tehdä hyvin tarkasti perinteisen satunnaiseen geneettiseen muunteluun perustuvan jalostuksen sijasta. Näitä lajikkeita kutsutaan geeniteknisesti muunnelluiksi lajikkeiksi (GM-lajikkeet). Muuntogeenisiä lajikkeita kasvatetaan yleisesti teollisuuden raaka-aineeksi eniten Yhdysvalloissa. Useat geeniteknologian avulla jalostetut lajikkeet ovat vastustuskykyisempiä tuhohyönteisiä tai rikkakasvien torjunta-aineita vastaan. EU:ssa on luotu kattava lainsäädäntö GM-lajikkeiden kehittämiseen ja käyttöön, millä pyritään hallitsemaan ja ennakoimaan riskejä. Geeniteknologiaa käytetään perinteisen jalostuksen tukena seurattaessa geneettisten ominaisuuksien siirtymistä sukupolvelta toiselle. Modernin bioteknologian menetelmät auttavat jalostuksessa monin tavoin. Esimerkiksi kasvisolukkoviljelmien avulla voidaan tuottaa tehokkaasti taudittomia tuotantokasveja ilman varsinaista geneettistä muuntelua. Biologisilla tuhohyönteisten torjuntakeinoilla voidaan korvata kasvinsuojelussa kemiallisia ja ympäristölle muutoin haitallisia torjunta-aineita. Lähde: ISAA, Global status of commercialized biotech /GM crops 2005 Muuntogeeniset lajikkeet osa tulevaisuuden kasvinjalostusta Boreal Kasvinjalostus Oy on Suomen johtava uusia peltokasvilajikkeita tuottava yritys. Sen päätuotteita ovat ohra ja kaura sekä öljy- ja nurmikasvit. Vuodesta 2000 Borealissa on kehitetty muun muassa muuntogeenistä perunalajiketta. Perunalajikkeen tärkkelyspitoisuutta on geeninsiirron avulla saatu nostettua 21 22 prosenttiin tavanomaisen 17 18 prosentin asemesta. Lajike on tarkoitettu tärkkelysteollisuuden käyttöön, ja sitä odotetaan markkinoille 2010-luvun alkupuolella. Lajikkeiden kehittäminen on verraten hidasta ja jalostusalan yrittäjän onkin pystyttävä näkemään kymmenen vuoden päähän, Borealin jalostusjohtaja Eero Nissilä valottaa hankkeen taustoja. Uskon, että muuntogeeniset kasvit ovat ennen pitkää osa arkipäiväämme, joten ollaksemme mukana ajoissa kehitystyötä on tehtävä nyt. Nissilä ei kuitenkaan usko, että muuntogeenisistä kasveista tulisi Suomessa koskaan viljelijöiden päätuotteita. Näillä tekniikoilla voidaan kyllä tehokkaasti kehittää täydentäviä lajikkeita erityistarkoituksiin, kuten on tärkkelysperunankin laita, hän toteaa. Esimerkiksi pohjoisiin ääriolosuhteisiin vaikuttavat ominaisuudet ovat kuitenkin niin monitekijäisiä, että niitä on vaikea geeniteknologian keinoin muuttaa. Tärkkelysperunalla tehty ensimmäinen kenttäkoe sai runsaasti näkyvyyttä sen herättämän kansalaisvastustuksen vuoksi. Tiesimme etukäteen, että kokeemme tulee herättämään keskustelua. Se antoi meille mahdollisuuden kertoa neutraalisti geeniteknologian mahdollisuuksista. Yhteiskunnan tehtävänä on käydyn keskustelun pohjalta sitten määrittää tällekin toiminnalle kestävät rajat, Eero Nissilä kertoo. www.boreal.fi 12

Metsäpuiden jalostus täsmentyy ja nopeutuu Metsäpuiden bio- ja geeniteknisen tutkimuksen avulla voidaan muokata puun taloudellisesti tärkeitä ominaisuuksia haluttuun suuntaan ja lyhentää aikajännettä, jolla jalostustyön tuloksia nähdään käytännössä. Geenitieto auttaa meitä seulomaan luonnonpopulaatioista puuyksilöitä, joiden perimä on puun kasvun ja kehityksen kannalta edullinen. Tällainen jalostustyö on perinteistä valintajalostusta nopeampaa, toteaa professori Teemu Teeri Helsingin yliopistosta. Teeri johtaa tutkimushankekokonaisuutta, jossa perehdytään puun ligniinin biosyn- teesiin. Tavoitteena on tuottaa valmiuksia jalostaa metsäpuulinjoja, jotka soveltuvat ligniinikoostumukseltaan ja -määrältään mahdollisimman hyvin puunjalostusteollisuuden raaka-aineeksi. Ligniinin taloudellinen merkitys on suuri Ligniini on selluloosan jälkeen maapallon yleisin biopolymeeri. Puun kuivapainosta ligniiniä on 20-30 prosenttia. Ligniini lisää puun mekaanista kestävyyttä ja suojaa puuta kemiallisesti taudinaiheuttajia vastaan. Paperin raaka-aineena käytettävästä puusta ligniini on poistettava. Ligniinin poisto on kallista ja kuormittaa ympäristöä. Pyrkimyksenämme on ymmärtää ligniinin muodostumisen eri vaiheet ja niihin vaikuttavat tekijät. Tämän tiedon pohjalta kehitämme menetelmiä metsäpuiden ligniinimäärään jalostukseen. Ligniinin rakenteen tarkempi tunteminen saattaa avata sovelluksia myös puun teolliseen prosessointiin, Teeri sanoo. Ligniinin biosynteesiin uppoutuu viisi tutkimusryhmää, joissa työskentelee orgaanisen kemian, kasvifysiologian ja geenitekniikan asiantuntijoita. http://honeybee.helsinki.fi/ mmsbl/gerberalab/lignin.html Metsäteollisuuden näkökulmasta kiinnostava sovellus on vaikuttaa puiden ligniinipitoisuuteen jalostusmenetelmillä ja tuottaa näin hyötyä muun muassa selluloosan tuotannolle. Terveysvaikutteisten elintarvikkeiden kehitysnäkymät Terveysvaikutteisilla elintarvikkeilla tarkoitetaan sellaisia elintarvikkeita, joilla tavanomaisten ravitsemuksellisten ominaisuuksien lisäksi on osoitettu myönteinen vaikutus terveyteen. Osa terveysvaikutteisista elintarvikkeista on tehty bioteknologisin menetelmin, kuten esimerkiksi erilaiset ruuansulatuskanavan hyvinvointiin vaikuttavat bakteereita sisältävät elintarvikkeet. Terveysvaikutteisten elintarvikkeiden maailmanmarkkinat ovat 30 50 miljardia euroa, josta sekä Yhdysvaltojen että Euroopan osuus on runsas kolmannes. Kun peruselintarvikkeiden markkinoiden kasvu kehittyneissä maissa on tyypillisesti 2 3 prosenttia, kasvavat terveysvaikutteisten elintarvikkeiden markkinat keskimäärin 10 prosenttia vuodessa. Terveysvaikutteisten elintarvikkeiden markkinoiden arvoa on vaikea määritellä tarkasti, koska niillä ei ole yhtenäistä kansainvälisesti hyväksyttyä määritelmää. Käsitettä ei ole määritelty Suomen eikä EU:n lainsäädännössä. Bioteknologia edistää kestävän kehityksen periaatteita Biomassoja hyödynnetään etenkin energiantuotannossa, jossa uusiutuvien luonnonvarojen merkitys korostuu fossiilisten polttoaineiden kallistuessa ja kansainvälisten sopimusten rajoittaessa hiilidioksidipäästöjen synnyttämistä. Bioprosessiteknologialla voidaan esimerkiksi tuottaa etanolia lisättäväksi autojen polttoaineeseen. Entsyymejä tuotetaan teollisesti moniin eri tarkoituksiin korvaamaan perinteisiä kemiallisia menetelmiä. Esimerkiksi elintarviketeollisuus käyttää bioteknologialla tuotettuja entsyymejä makeuttajina ja juustonvalmistusprosessissa juoksuttimena. Bioteknologiset prosessit ovat usein ympäristöystävällisempiä ja vähemmän energiaa kuluttavia kuin perinteiset prosessit. 13

Terveyttä elintarvikkeista Terveysvaikutteiset elintarvikkeet kiinnostavat niin kuluttajia kuin teollisuutta. Niistä onkin ennakoitu suomalaisen elintarviketeollisuuden menestystarinaa. Suomessa on erittäin vahvaa osaamista maitohappobakteerien, kauran ja rukiin tutkimuksessa. Terveysvaikutteisiin elintarvikkeisiin liittyvän tutkimuksen tuloksia on myös osattu tuotteistaa. Kaupan hyllyltä löytyy mm. juomia, joiden bioaktiiviset peptidit auttavat hallitsemaan verenpainetta. Tuotteita, joiden maitohappobakteerit edistävät ruoansulatuskavan ja suoliston hyvinvointia sekä margariinia, jonka sisältämä kasvisstanoli rajoittaa kolesterolin imeytymistä ruoansulatuskanavasta elimistöön. Myös täysksylitolipurukumi on saanut hyväksynnän terveysvaikutteiseksi elintarvikkeeksi. Uusia terveysvaikutteisia elintarvikkeita on tulossa. Ravitsemus- ja lääketieteet etenevät vauhdilla, ja ihmisen henkilökohtaisista ominaisuuksista tiedetään jatkuvasti enemmän. Yksi mahdollinen vaikutusalue on heikentyneen sokerinsietokyvyn vahvistaminen. Terveysvaikutteisia elintarvikkeita on kehitetty mm. Tekesin teknologiohjelmissa. Vuonna 2004 päättyneessä Elintarvikkeet ja terveys -teknologiaohjelmassa tutkittiin, miten terveysvaikutteisella ravinnolla voidaan alentaa riskiä sairastua syöpäsairauksiin, sydäntauteihin, suolistovaivoihin tai infektiotauteihin. Vuonna 2004 käynnistyneen Sitran ravitsemusohjelman tavoitteena on kansanterveydellisten hyötyjen saavuttaminen ja merkittävän uuden liiketoiminnan kehittäminen terveellisen ravitsemuksen alueella. www.tekes.fi/ohjelmat/elite www.sitra.fi Entsyymit tehostavat paperiteollisuuden prosesseja Entsyymit ovat proteiineja, jotka tehostavat kemiallisia reaktioita. Kun entsyymit tunnetaan tarkasti, niitä voidaan käyttää apuna hyvin monenlaisissa vaiheissa myös paperiteollisuudessa. Yksi entsyymi katalysoi tyypillisesti vain yhdenlaista reaktiota, esimerkiksi jonkin kemiallisen ryhmän poistamista tai liittämistä tiettyyn molekyyliin. Nykyään esimerkiksi hemisellulaasien, puukuidusta hemiselluloosaa hajottavien entsyymien käyttö on jo vakiintunutta. Myös paperikoneen ajettavuutta ja hygieniaa voidaan parantaa entsyymien avulla: ne nopeuttavat veden poistoa ja poistavat koneesta pihka- ja mustejäämiä, kertoo tutkimusprofessori Liisa Viikari VTT:ltä. VTT:llä on Viikarin mukaan varastossa lukuisia itse eristettyjä tai kehitettyjä entsyymejä, joiden mahdollisuudet paperinvalmistusprosessissa on selvitetty. Entsyymien optimaalinen käyttö vaatii myös puun kemiallisen rakenteen tarkkaa tuntemusta. VTT:llä onkin kehitteillä sovelluksia, joilla entsyymien avulla tuodaan itse puukuituun uusia toiminnallisia ominaisuuksia. Kuitu voidaan esimerkiksi tehdä sähköä johtavaksi, muuttaa sen varausta tai saada se hylkimään vettä. Myös energian säästöön tähtäävät menetelmät paperinvalmistusprosessin eri vaiheissa ovat tällä hetkellä aktiivisen tutkimuksen kohteena. www.vtt.fi 14

Bioteknologian hyödyntäminen tärkeää Suomelle Suomessa on korkeatasoista bioteknologian osaamista. Se luo pohjan kannattavalle liiketoiminnalle, ympäristömyötäisille tuotteille, uusille korkean teknologian yrityksille, kansainvälisen yhteistyön hyödyntämiselle, perinteisen teollisuuden uudistumiselle sekä ulkomaisten yritysten ja tutkimusyksiköiden sijoittumiselle Suomeen. Suomessa toimii useita kansainväliseen kärkeen sijoittuvia bioteknologian tutkimusryhmiä. Syntyvän osaamisen laaja hyödyntäminen tutkimusmaailmassa ja erityisesti yrityksissä on tärkeää. Suomessa pystytään parhaiten hyödyntämään alan kansainvälistä kehitystä osallistumalla korkeatasoiseen tutkimus- ja kehittämistoimintaan erityisesti teollisuutemme kannalta merkittävillä osa-alueilla. Viime vuosina Suomeen on syntynyt kymmeniä alan yrityksiä, osin tutkimusryhmien työn perusteella ja osin spin-off -yrityksinä suurista yrityksistä. Kehitys on edennyt samalla lailla muuallakin maailmassa. Suomessa on myös kansallisesti suuria bioteknologiaa hyödyntäviä yrityksiä. Suomen ensimmäinen merkittävä bioteknologiaa hyödyntävä yritys, Valio Oy, perustettiin 1905. Vuoteen 1980 mennessä perustettiin lisäksi vajaat 10 muuta bioteknologiaa hyödyntävää yritystä. Suomen bioteknologiakeskukset keskittyvät tutkimukseen Bioteknologian tutkimusta tehdään useissa yliopistoissa, korkeakouluissa sekä valtion tutkimuslaitoksissa. Myös jotkut ammattikorkeakoulut antavat alan opetusta. Maa- ja metsätaloutta koskevaa tutkimusta tehdään Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksessa ja Metsäntutkimuslaitoksessa. VTT on keskittynyt etenkin elintarvike- ja teolliseen bioteknologiaan. Lääketieteellistä tutkimusta tehdään Kansanterveyslaitoksessa ja lukuisissa tutkimusryhmissä yliopistojen lääketieteellisissä ja luonnontieteellisissä tiedekunnissa. Suomen Akatemian teettämän arvioinnin mukaan Suomen biokeskukset ovat tieteellisesti korkeatasoisia ja ne tarjoavat hyvän innovaatioympäristön al- Bioteknologiayritykset perustamisvuosittain Perustettujen yritysten lukumäärä perustamisvuosittain 15 12 9 6 3 0 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05* 06* * = ennakkotieto Suomen ensimmäinen merkittävä bioteknologiaa hyödyntävä yritys, Valio Oy, perustettiin 1905. Vuoteen 1980 mennessä perustettiin lisäksi vajaat 10 muuta bioteknologiaa hyödyntävää yritystä. Lähde: ETLAn ja Etlatieto Oy:n tietokanta suomalaisista bioteknologiayrityksistä 15

Laboratorion nurkasta menestyväksi yritykseksi Huippuosaaminen biotekniikassa, tarkka harkinta ja tarpeellinen määrä onnea ovat ohjanneet Pekka Mattilan ja Kari Pitkäsen perustamaa Finnzymes Oy:tä. Finnzymes perustettiin vuonna 1986 Teknillisessä korkeakoulussa Otaniemessä tehdyn Tekesin rahoittaman projektin pohjalta. Varsinainen toiminta alkoi vuonna 1987, kun Finnzymes aloitti yhdysvaltalaisen New England Biolabsin (NEB) tuotteiden maahantuonnin Skandinaviaan. Yhteistyö ja NEB:n tuotteiden myynti toivat alkavaan yritykseen liikevaihtoa oman tuotekehityksen käynnistämiseen sekä käytännön oppia kaupallisesta toiminnasta. Nykyään Finnzymesin omat tuotteet ovat molekyylibiologian entsyymejä, lähinnä DNA-polymeraaseja, joita myydään maailmanlaajuisesti. Maahantuonnissa Finnzymes on Suomen johtava yritys solu- ja molekyylibiologiassa sekä proteomiikassa. Rohkeasti omaan tuotekehitykseen Vuonna 1987 käynnistyi ensimmäinen Finnzymesin oma Tekes-projekti, ja sen jälkeen projekteja on ollut useita. Vuonna 1989 alkaneessa projektissa kehitettiin Finnzymesin ensimmäinen DNA-polymeraasi. Sen seuraksi on vuosien varrella tullut useita uusia tuotteita. Vuonna 2003 Finnzymes lanseerasi kokonaan uudenlaisen fuusiopolymeraasin, joka on tällä hetkellä maailman tarkin DNA-polymeraasi Nykyisin Tekes rahoittaa myös sellaisia Finnzymesin projekteja, joista voi syntyä uusia yrityksiä. Laboratorion nurkasta syntyneestä yrityksestä on siis kasvanut yritys, jolla on mahdollisuuksia hautoa uusia yrityksiä, johtaja Riikka Heikinheimo Tekesistä sanoo. www.finnzymes.fi Suomalainen huippuosaaminen houkutteli suuryrityksen Turkuun Neljäntoista miljardin dollarin (USD) terveysbisnestä pyörittävä GE Healthcare teki syksyllä 2003 yhteistyösopimuksen valtakunnallisen Turussa sijaitsevan PET-keskuksen kanssa. Sopimuksen takaamat noin neljän miljoonan euron investoinnit mahdollistivat radiokemian professuurin perustamisen, analyyttisen ja radiokemian laitteiston parantamisen sekä uuden PET-kameran hankkimisen ja validoinnin. deta Alzheimerin tauti jo sen varhaisessa vaiheessa. Diagnoosi perustuu tietyn taudin mukana kertyvän kuona-aineen, amyloidin, havaitsemiseen. PET-perusteisia menetelmiä on kehitteillä myös esimerkiksi syöpätautien toiminnalliseen diagnosointiin. GE Heathcare on systemaattisesti kerännyt lääketieteelliseen kuvantamiseen erikoistuneeseen Imanet verkostoonsa eurooppalaisia PET-osaajia. Turkuun sen houkutteli suomalaisten pitkä kokemus PET-kuvantamisesta ja erityisesti fluorin radiokemian tuntemus. Aranko näkee suuryritykset mahdollisuutena. Turussa käyttöön otettu sopimusmalli on mielestäni erittäin onnistunut, hän toteaa. Akateemiset tutkijat ovat säilyttäneet täysin itsenäisyytensä ja pystyvät keskittymään täysillä omaan tutkimukseensa. Samalla he kuitenkin pääsevät seuraamaan alan teollisuuden kehitystä sen eturintamassa ja saavat uudet yrityksen kehittämät teknologiat ja tuotteet käyttöönsä ensimmäisten joukossa maailmassa. www.turkupetcentre.fi PET-kuvaus on monitieteinen, tutkimusintensiivinen menetelmä, jossa seurataan elimistöön viedyn merkkiaineen kulkua ja sitoutumista kudoksiin, ja tehdään sen avulla diagnostisia päätelmiä, kuvailee GE Healthcaren Turun yksikön Turku Imanet Oy:n toimitusjohtaja Kari Aranko. PET-kameroita on sairaaloissa rutiinikäytössä, mutta uusien merkkiaineiden etsiminen ja tuotekehitys vaatii erikoisosaamista. Tällä hetkellä GE Healthcare kehittää esimerkiksi merkkiainetta, jolla voitaisiin to- PET-teknologialla voidaan kuvata aivotoiminnan aktiivisuutta sekä saada tietoa mm. sairauksien vaikutuksista aivojen eri osissa. 16

Bioalan osaamiskeskittymät Oulu Oulun yliopisto Biocenter Oulu Technopolis noin 5 yritystä Tampere Tampereen?yliopisto IMT Hermia FinnMedi noin 5 yritystä Turku Turun yliopisto Åbo Akademi VTT Biotekniikka Biocity Turku Science?Park Pharma City noin 80 yritystä Muualla Suomessa 10 15 yritystä Kuopio Kuopion yliopisto AIV Instituutti Teknia noin 10 yritystä Helsinki ja Espoo Helsingin yliopisto VTT Biotekniikka Biotekniikan Instituutti Biomedicum Helsinki Business and?science Park Life Science Center noin 60 yritystä Suomalainen biosektori on pitkälti rakentunut biokeskusten yhteyteen. Muualla sijaitsevat yritykset ovat enimmäkseen vanhempia, jo vakiintuneempia yrityksiä. Vahvimpia keskittymiä ovat Helsinki ja Turku. Bioyritystoiminta tarvitsee lähelleen vahvaa akateemista tutkimusta. Jotkut kansainväliset sijoittajat puhuvat yrityksiä arvioidessaan tarkastelevansa niiden ekologisista verkostoista, joilla tarkoitetaan yritysten toimivia yhteyksiä akateemiseen maailmaan. EU:n rakennerahastot ovat luoneet edellytyksiä parantaa alueiden kilpailukykyä. Kansallisesti ajatellen biokeskusten sijoittuminen näin laajalle maantieteelliselle alueelle saattaa aiheuttaa pirstaleisuutta. Maailmanlaajuisessa kilpailussa Suomi kokonaisuutenaankin on pieni pelaaja. kaville yrityksille. Erityisesti lääketieteellisen tutkimuksen taso arvioitiin kansainvälisesti korkeaksi. Vahvuutena pidettiin eri toimijoiden verkottumista keskenään. Ongelmakohtina nousivat esiin teknologian siirtomekanismien kehittymättömyys ja osin tutkimusinfrastruktuurien rahoitus. Bioalan yritystoiminnan näkökulmasta vahvimmat keskittymät ovat Helsingissä, Turussa, Tampereella ja Kuopiossa. Suomalaisten yliopistojen ja tutkimuslaitosten menestys EU:n bioteknologiaa koskevissa tutkimusohjelmissa on myös ollut verraten hyvä, mikä on osoitus suomalaisen tutkimuksen hyvästä laadusta, kansainvälisyydestä ja verkottumisesta. Biokeskuspaikkakuntien teknologiakeskukset tarjoavat erilaisia palveluja ja tiloja alkaville yrityksille, ja useimmat uudet bioteknologia-alan yrityksistä sijaitsevatkin näissä keskuksissa tai niiden läheisyydessä. Samoin suuret yritykset ovat sijoittaneet joitakin tutkimus- ja kehitysyksikköjään biokeskusten yhteyteen, ja muutamat näistä ovat kansainvälisten alan suuryritysten omistuksessa. Jokaisella paikkakunnalla on myös alaan liittyviä yliopistojen tiedekuntia. Kaikki nämä yhdessä tarjoavat hyvän toimintaympäristön bioteknologiaa koskevalle tutkimukselle ja sitä hyödyntävälle yritystoiminnalle. Bioteollisuuden kasvuodotukset ja välilliset vaikutukset merkittäviä ETLAn tekemän tutkimuksen mukaan bioteknologian teollinen hyödyntäminen on vasta lähdössä kasvuun Suomessa. Näköpiirissä ei ole tietotekniikka-alan 90-luvun lopun kasvuun verrattavaa nousua. Kasvuodotukset ovat pitkälti tule- 17

Bioteollisuuden vaikutukset Yhdysvaltojen kansantaloudessa Välittömät vaikutukset Bioteollisuus Tuotteet ja palvelut Laitteet yms. Tulot Tulot Välilliset vaikutukset Muu teollisuus 22 241 600 miljardia tulondollaria saajaa 5 45 000 miljardia tulondollaria saajaa Tuotteet ja palvelut Tulot Kerrannaisvaikutukset Kuluttajatuotteet ja -palvelut 20 150 800 miljardia tulondollaria saajaa Yhdysvalloissa bioteknologia on muodostunut merkittäväksi teollisuuden alaksi, jonka välilliset vaikutukset työpaikkoihin ja liikevaihtoon on arvioitu yli kaksinkertaiseksi itse alaan nähden. Lähde: The Economic Contributions of the Biotechnology Industry to the U.S. Economy Prepared for the Biotechnology Industry Organisation by Ernst & Yound LLP, 2000 Lääketeollisuus Suomessa Suomessa toimi vuonna 2005 lähes 160 lääkeyritystä. Valtaosa näistä on kansainvälisten yritysten markkinointiin ja Suomessa tehtävään kliiniseen tutkimukseen keskittyviä tytäryhtiöitä. Alalla toimii noin 20 lääkealan kehitysyritystä ja noin 20 bioteknologian- ja lääkekehityksen palveluyksikköä. Suuret tuotannollista toimintaa harjoittavat yritykset ovat Orion Pharma, Schering (entinen Leiras) ja japanilaisomisteinen Santen. Lääketeollisuus kuuluu Suomen tutkimusintensiivisimpiin teollisuudenaloihin. Yritysten tutkimus- ja tuotekehitysmenot olivat vuonna 2005 noin 200 milj. euroa eli lähes 20 prosenttia liikevaihdosta. Lähde: Lääketeollisuus ry vaisuuden mahdollisuuksissa. Tutkimus perustuu Suomen Bioteollisuuden jäsenistöön, joka edustaa pääasiassa uusia alan yrityksiä. Tämän vuoksi tutkimus ei huomioi kovin hyvin bioteknologian merkitystä perinteiselle teollisuudelle. Suomen lääketeollisuus on saanut markkinoille kymmenkunta uutta lääkemolekyyliä Lääkekehitys on erittäin kallista. Lääkeaineiden teho ja turvallisuus testataan huolellisesti ennen niiden markkinoille pääsyä. Uuden lääkeaineen kehittämiskustannukset valmiiksi lääkkeeksi on kansainvälisesti arvioitu useiksi sadoiksi miljooniksi euroiksi. Lääkkeen kehittäminen ideasta potilaiden käyttöön vie keskimäärin 12 13 vuotta. Suomessa toimiva lääketeollisuus on onnistunut kehittämään markkinoille kymmenkunta uutta lääkemolekyyliä sekä uusia lupaavia tuoteaihioita. Suurilla lääkeyrityksillä on kasvava tarve lisensioida muualla kehitettyjä lääkeaihioita osaksi omaa tuotekehitystään. Tämä on nähty nimenomaan lääkekehitykseen keskittyvien bioteknologiayritysten mahdollisuutena. Yhä suurempi osuus markkinoille tulevista lääkkeistä on biolääkkeitä, jotka perustuvat tietoon elimistön toiminnasta ja joilla pyritään poistamaan sairauden syy, ei vain lievittämään oireita. Biolääkkeiden kehittäminen tuo myös lisää haasteita, jotka liittyvät hyväksymismenettelyihin ja kalliiden lääkkeiden mahdollisuuksiin menestyä markkinoilla. Lääketeollisuus joutunee arvioimaan tuotantoa uudelleen kustannusten, pienempien tuotantomäärien ja geneeristen lääkevalmistajien kilpailun perusteella. Kansainvälisesti yritystoiminta on kehittynyt kahteen suuntaan. Yritysfuusioiden kautta on syntynyt entistä suurempia täysin integroituja lääkeyrityksiä, jotka hallitsevat koko lääkekehitysprosessin markkinointiin saakka. Toisaalta isotkin lääkeyritykset ovat ulkoistaneet osan tutkimus- ja tuotekehitystoiminnoista, jonka seurauksena lääkealalle on syntynyt paljon uusia lääkekehitysyrityksiä. Lääkekehitysyritysten liiketoimintamallit poikkeavat muista Pienten lääkekehitysyritysten strategiana on kehittää uusia lääkemolekyylejä ja lisensioida ne suuremmille yrityksille. Lääkekehitysyritykset eivät tähtää omaan tuotantoon ja markkinointiin. Ne keskittyvät tutkimus- ja tuotekehitystoimintaan ja lisensioivat lääkekandidaattin- 18

sa sen jälkeen, kun niiden kliininen teho on osoitettu faasi 2 -tutkimuksilla. Tällöin tuotteiden rojaltiarvo on nostettu 10 15 prosenttiin, mikä hyvin menestyvillä lääkkeillä merkitsee kymmeniä miljoonia euroja vuodessa 10 20 vuoden ajan. Tutkimus- ja tuotekehitystoimintojen ulkoistaminen on synnyttänyt myös palveluliiketoimintaa, johon kuuluu kliinisiä tutkimuspalveluja tarjoavia yrityksiä, sopimusvalmistajia ja analyysi- tai muiden tutkimuspalvelujen tuottajia. Yritysten liiketoiminta perustuu syvälliseen asiakastarpeiden ymmärtämiseen kapeilla erikoisaloilla tai lisensioitujen erikoistuotteiden myyntiin. Suomalaisten lääkekehitysyritysten ensimmäiset yhteistyösopimukset ovat syntyneet muutaman viime vuoden aikana. Lääkekehitysyrityksiin on sijoitettu paljon julkisia ja yksityisiä riskipääomia. Alkuperäislääkkeitä Parkinsonin taudin hoitoon Orion Pharma on Suomen johtava lääkeyritys ja joka kolmas Suomessa myytävä lääke on sen valmistama. Orion Pharma on panostanut huomattavasti omien alkuperäislääkkeiden kehittämiseen globaaleille markkinoille. Tekemämme tutkimus- ja tuotekehitystyö on tuottanut tulosta. Olemme pystyneet suhteellisen lyhyessä ajassa kaupallistamaan seitsemän alkuperäislääkettä. Nämä lääkkeet muodostavat tällä hetkellä 40 prosenttia yrityksen liikevaihdosta eli tuovat tuotekehitykseen sijoitetut eurot moninkertaisesti takaisin, tutkimus- ja tuotekehitysjohtaja Esa Heinonen sanoo. Tuotekehityseurot tuottavat Orion Pharman Parkinsonin taudin hoitoon kehittämään entakaponiin perustuvien lääkkeiden tuotto on tähän mennessä jo yli 400 miljoonaa euroa. Orion Pharman uusin Parkinson-lääke, Stalevo, pidentää potilaiden oireetonta aikaa ja parantaa heidän kykyään hallita liikkeitään. Yhdistelmälääke sisältää Orionin kehittämän alkuperäislääkkeen, entakaponin, lisäksi levodopaa ja karbidopaa. Levodopa on Parkinsonin taudin hoitoon käytetyistä lääkkeistä tehokkain ja yleisin. Entakaponi ja karbidopa tehostavat sen vaikutusta. EU:n lääkeviranomainen EMEA myönsi Stalevolle kaikki EU-maat kattavan myyntiluvan lokakuussa 2003. Yhdysvalloissa valmiste sai myyntiluvan kesäkuussa 2003. Orion Pharman liiketoiminta muodostuu alkuperäislääkkeistä, eläinlääkkeistä ja lääketeollisuuden käyttämien aineiden valmistamisesta. Yrityksen tutkimus- ja tuotekehitys keskittyy keskushermosto- ja sydänsairauksien hoitoon, tehohoitoon sekä hormonihoitoihin. www.orionpharma.fi 19

Kliinisen lääketutkimuksen kustannukset miljonaa dollaria 120 100 80 60 40 20 0 Faasi 1: Alustava siedettävyys, 10 50 tervettä vapaaehtoista Faasi 2: Teho ja optimaalinen annostus, 50 200 potilasta Faasi 3: Teho ja turvallisuus, 1 000 3 000 potilasta Diagnostiikkateollisuus Suomessa Diagnostiikkateollisuuden yrityksiä on noin 30, joista kolme on suomalaisessa mittakaavassa suuria: Orion Diagnostica Oy, PerkinElmer Life and Analytical Sciences (Wallac Oy) ja Thermo Electron Oy (entinen Konelab, Labsystems ja Clids). Kaksi jälkimmäistä ovat nykyään amerikkalaisessa omistuksessa. Suomalaisten diagnostiikkayritysten yhteenlaskettu liikevaihto oli vuonna 2003 noin 260 miljoonaa euroa, josta noin 90 prosenttia tuli viennistä. Alan yritykset työllistivät noin 1 700 henkeä. Lähde: Tekes Tiedot perustuvat 24 hyväksytyn lääkeaineen tutkimus- ja kehityskustannusten jakautumiseen faaseittain. Lähde: J.A. DiMasi et al., The price of innovation: new estimates of drug development costs, Journal of Health Economics, 22:151 185, 2003 Bioteknologia uudistaa suomalaista diagnostiikkateollisuutta In vitro -diagnostiikalla tarkoitetaan potilaan elimistöstä otettujen näytteiden tutkimista sairauden tai sairastumisriskin osoittamiseksi. Diagnostiikkaa tarvitaan myös hoidon onnistumisen seurantaan. Suomalaisella in vitro -diagnostiikkateollisuudella on vankat perinteet mittalaitteiden kehittämisessä ja valmistuksessa sekä huipputason biokemiallista osaamista. Bioteknologialla on tärkeä rooli diagnostiikassa, sillä monet diagnostisten testien raaka-aineet tuotetaan bioteknisin menetelmin. Monet suomalaiset diagnostiikkayritykset keskittyvät potilaan lähellä tehtävään vieritestaukseen. Bioteknologian avulla, esimerkiksi vasta-aineiden ominaisuuksia muokkaamalla, on mahdollista nopeuttaa testejä, mikä on erityisen tärkeää vieritestauksessa. Bioteknologiset raaka-aineiden tuotantomenetelmät myös lisäävät diagnostisten tuotteiden ja tuotantomenetelmien turvallisuutta, koska näin voidaan vähentää eläinperäisten raaka-aineiden käyttöä. Diagnostiikkaa diabeteksen toteamiseen varhaisessa vaiheessa Turkulainen PerkinElmer Life and Analytical Sciences (Wallac Oy) soveltaa modernia bioteknologiaa diagnostiikan menetelmien kehittämiseen. Sen yhdysvaltalainen omistaja on keskittänyt nukleiinihappo- eli DNAdiagnostiikkansa Suomeen Wallacin osaamisen vuoksi. Wallac kehittää reagensseja, joiden avulla voidaan testata ihmisen geeneissään kantamia sairastumisriskejä. Wallacin kehittämien reagenssien eli geenikoettimien avulla voidaan selvittää esimerkiksi vastasyntyneiden riski sairastua diabetekseen. Näitä geenikoettimia käytetään jo laajalti tutkimuksessa. Tehokkaammat diagnosointimenetelmät haastavat lääketiedettä selvittämään, kuinka diabetes voitaisiin ehkäistä niillä, joilla on sairastumisriski. Muuten on eettisesti vaikeaa seuloa sairauksia, joihin ei ole olemassa parannuskeinoa, Wallacin tutkimuspäällikkö Ilkka Hemmilä sanoo. Diabetesseulonnan lisäksi yritys tutkii ja kehittää reagensseja mm. keliakian, laktoosi-intoleranssin ja astman sairastumisriskin sekä sydäninfarktiriskin toteamiseen. Diagnostiset menetelmät muodostavat puolet yrityksen liikevaihdosta, toinen puoli liikevaihdosta tulee analyyttisistä mittalaitteista. http://las.perkinelmer.com/ 20