L-tryptofaani
Tappava gm-valmiste
25.6.2000 Ihmisen elimistö erittää vähäisessä määrin tryptofaani-nimistä aminohappoa, valkuaisen rakennusainetta, jonka määrän vaihtelulla on aivotoimintojen puitteissa todettu syy-yhteys masennukseen ja sen ehkäisymahdollisuuksiin. Tryptofaania on tuotettu bakteeriviljelmiä fermentoimalla 1970-luvulta lähtien. Yhdysvalloissa sitä on markkinoitu vapaasti ravinnelisänä mm. luontaistuotekaupoissa. Suomessa tryptofaani kuuluu lääkelainsäädännön piiriin. Sitä myydään vain reseptilääkkeenä apteekkien itse valmistamana. Sen käyttö "luontaisena" masennuslääkkeenä sekä unettomuuteen on hyvin vähäistä.

Haittavaikutuksia tryptofaanista ei ollut raportoitu ennen kuin japanilaisyritys Showa Denko alkoi valmistaa tuotetta muuntogeenisillä bakteereilla ja markkinoida sitä Yhdysvalloissa, jossa viranomaiset raportoivat vuonna 1989 muuntogeenitekniikalla tuotetun L-tryptofaanin tappaneen 37 ihmistä, vammauttaneen pysyvästi 1500 ja kaikkiaan noin 5000 ihmisen sairastuneen Eosinophilia Myalgia -syndroomana (EMS) tunnettuun tautiin. Tapauksen selvittely jätettiin kesken valmistajayrityksen tuhottua jatkotutkimusten kannalta keskeisen todistusaineiston eli muuntogeeniset bakteerikantansa.

Geeninsiirtotekniikkaa harjoittavan teollisuuden sekä USA:n viranomaisten ponnistukset keskittyivät sen jälkeen tapauksesta syntyneen kohun hiljentämiseen ja sen seikan korostamiseen, että koskaan ei tieteellisesti ehdottoman varmasti pystytty todistamaan, että geenitekniikka olisi ollut murhenäytelmän syy. Kaikki kootut faktat kuitenkin viittasivat siihen, että nimenomaan geenitekniikalla aikaansaatu tryptofaanin tuotantoa kiihdyttävä prosessi kehitti sivutuotteena supermyrkkyä, joka oli tappavaa hyvin pieninä pitoisuuksina (alle 0,1 % aineen kokonaispainosta).

Luonnollisin bakteeriviljelmin tuotetut saman yhtiön sekä lukuisten muiden yhtiöiden tuottamat valmisteet eivät missään vaiheessa ole aiheuttanut kohtalokasta EMS-tautia. Kummastusta ja mitä erilaisempia epäilyksiä tapauksessa on tähän päivään asti herättänyt se, miksi yhtiö tuhosi tutkimuksen kannalta mitä merkittävimmän todistusaineiston myrkyn kehittymisen vaiheiden selvittämiseksi. Vielä enemmän kummastusta on herättänyt miksi koko tapaus on tahdottu jälkeenpäin vaieta kuoliaaksi, eikä sittemmin viranomaisten eikä muultakaan taholta ole pantu toimeksi tuottaa uusia vastaavia muuntogeenibakteereita myrkynkehityksen syntymisvaiheiden tutkimiseksi. Monet arvelut painottuvat ennen kaikkea epäilemään, että geenitekniikan kaupallisen soveltamisen kiirehtiminen ja alan teollisuuden suojeleminen on arvojen puntarissa pantu kansalaisten turvallisuuden edelle. Samalla asiaankuuluva ja tapauksen yleisen edun vaatima tieteelliseen tutkimustyöhön panostaminen on jyrätty nopeiden taloudellisten tuottojen alle, arvelevat lukuisat alan tutkijat.


Seuraava kirjoitus on suurimmaksi osaksi vapaamuotoinen käännös yhdysvaltalaisen molekyylibiologin, tri John B. Faganin viitisen vuotta sitten kirjoittamasta yhteenvetoartikkelista (täällä). Osaksi on myös referoitu Luke Andersonin kirjan Genetic Engineering, Food and Our Environment tapausta koskevaa lukua.

Vuonna 1988 Yhdysvaltain markkinoille tuotiin japanilaisen Showa Denko -yhtiön uutena tavaramerkkinä ravinnelisäksi luokiteltu L-tryptophan valmiste, josta tuli myyntimenestys. Showa Denko kokeili samana vuonna muuntogeenitekniikkaa prosessissaan ja oli huomannut voivansa nopeuttaa ja lisätä L-tryptofaanin tuotantoa käyttämällä muuntogeenistä bakteeria. Yhtiön geeniteknikot siirsivät tryptofaania tuottavaan bakteeriin erilaisia geenejä, jotka kiihdyttivät tiettyjen entsyymien toiminnan paljon korkeammalle tasolle kuin alkuperäisen bakteerin vastaavat toiminnot. Siirtogeenitekniikalla lisättiin myös entsyymitoimintoja, joita alkuperäisessä bakteerissa ei normaalisti ilmennyt. Muuntogeeniset bakteerit muuttivat solujen aineenvaihduntaa moninkertaistaen tryptofaanin tuotannon.

Muuntogeenisillä bakteereilla tuotettu L-tryptofaani otettiin välittömästi kaupalliseen tuotantoon. Yhdysvaltain lain turvin Showa Denko sai luvan myydä muuntogeenitekniikalla tuotettua tryptofaania ilman sen enempiä riskien arviointeja ja turvallisuustestejä, koska se ja muut yhtiöt olivat myyneet luonnollisen bakteerin tuottamia tryptofaanivalmisteita jo vuosikausia ilman haittavaikutuksia. Yhtiö myi samanaikaisesti sekä luonnollisesti että muuntogeenisesti valmistettua tuotetta.Yhdysvaltain bioturvallisuusajattelussa oletettiin tuotantomenetelmän olevan merkityksetön. Pidettiin samantekevänä onko tryptofaani tuotettu luonnollisen vai muuntogeenisen bakteerin avulla, koska oletettiin sen aineellisesti olevan samaa kuin tähän asti myyty tryptofaani.

Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto pitäytyy edelleenkin tiukasti siinä olettamuksessa, että jos muuntogeenisen eliön avulla aikaansaatu tuote ei aineelliselta perustaltaan poikkea luonnollisella eliöllä tuotetusta tuotteesta, eivät tuotteet myöskään vaikutuksiltaan voi poiketa toisistaan, eikä lisätutkimuksia tarvita. Ravinnon ja ravinnelisien epäpuhtauksien ja myrkyllisten aineiden pitoisuuksien turvallisuusrajana pidettiin 0,1 painoprosenttia tuotteen kokonaispainosta eli tämän rajan alittavat tuotteet luokitellaan turvallisiksi.

Muutamassa kuukaudessa markkinoille tulon jälkeen muuntogeenitekniikalla valmistettu L-tryptofaani ennätti aiheuttaa 37 ihmisen kuoleman ja 1500 pysyvän vammautumisen ja kaikkiaan noin 5000 ihmisen sairastumisen EMS-tautiin eriasteisin oirein. Myrkytystapausten syyn jäljittäminen Showa Denkon muuntogeenisesti tuotetusta L-tryptofaanista johtuvaksi kesti useita kuukausia. Merkittävänä syynä selvityksen viivästymiseen oli se, että luonnollisen ja muuntogeenisen prosessin tuotteita myytiin samanlaisissa pakkauksissa; muuntogeenisesti tuotetun valmisteen pakkauksessa ei ollut asiaa koskevaa merkintää sen erottamiseksi kaupassa.

Muuntogeenisen bakteerin avulla tuotettuun tryptofaaniin todettiin sittemmin prosessin aikana muodostuneen erittäin myrkyllistä sivutuotetta. Myrkyn aiheuttamaa tautia kutsutaan EMS:ksi (eosonophilia myalgia syndrome) koska sen aiheuttamat välittömät oireet lisäävät verisoluja, joita kutsutaan eosinophils ja myalgia-soluiksi (lihassärky). Aikaa myöten myrkytyksen uhrit potivat hyvin monenlaisia oireita, kuten halvaantumisia, hermostollisia ongelmia, sydänvaivoja, kovaa kipua nielemisen yhteydessä, ihon halkeilua, muistikatkoksia ja havainnointiin liittyviä häiriöitä, päänsärkyä, äärimmäistä valoherkkyyttä, ja uupumusta.

Myöhemmin todettiin, että muuntogeenibakteerin avulla tuotettu tryptofaani sisälsi yhden tai useampia erittäin myrkyllisiä aineita. Näistä huomattavin tunnistettiin tryptofaanin kahdesta perintötekijäparista johtuvaksi EBT:ksi. Sen pitoisuus oli alle turvarajana pidetyn 0,1 %, ja siitä huolimatta tarpeeksi tappaakseen ihmisiä. Tutkijat ovat kemian ja biokemian perusperiaatteiden pohjalta päätelleet kyseisen yhdisteen kehittyneen siten, että bakteerien sisältämä tryptofaanipitoisuus kohosi niin korkeaksi, että tryptofaanimolekyylit tai niiden esiasteet alkoivat reagoida keskenään. Täten näyttää ilmeiseltä, että geenimuuntelu johti lisääntyneeseen tryptofaanin biosynteesiin, joka johti tryptofaanin ja sen esiasteiden lisääntymiseen solutasolla. Näissä korkeissa pitoisuuksissa nämä yhdisteet reagoivat keskenään kehittäen tappavan myrkyn. Koska myrkky on kemiallisesti hyvin samankaltainen kuin tryptofaani, se ei ollut helposti erotettavissa tryptofaanista, vaan saastutti kaupallisen lopputuotteen siinä määrin että siitä tuli käyttäjille erittäin myrkyllinen.

Tryptofaanitapaus on edelleenkin monen asian suhteen hämärän peitossa. Showa Denko ei koskaan luovuttanut hallussaan pitämiään bakteerikantoja tutkimuksia varten. Siten puolueettomat tutkijat eivät päässeet tutkimaan bakteerin ominaisuuksia eikä supermyrkyn täsmällistä lähdettä ja syntytapaa. Yhtiö ilmoitti tuhonneensa koko bakteeriaineiston, kun myrkyllisyysongelmat alkoivat ilmaantua. Näin yhtiö tuhosi käsillä olleen ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia geenimuunneltujen eliöiden riskinarvioinnin pohjaksi olennaisia asioita. Samalla se tuhosi L-tryptofaanin uhreille ja heidän perheilleen arvokasta tietoa sekä tulevaa hoitoa ajatellen että todistusaineistoa yli kahden miljardin dollarin (alun toista kymmentä miljardia markkaa) vahingonkorvausvaateisiin yhtiölle.

Tehdyt tutkimukset ovat selvästi tuoneet esille seuraavat tosiasiat:

  1. Vain yhden yhtiön, Showa Denkon, tryptofaanivalmisteet olivat myrkyllisiä.
  2. Nämä tryptofaanivalmisteet sisälsivät EBT-myrkkyä ja mahdollisesti muita erittäin myrkyllisiä yhdisteitä. Ne aiheuttivat koe-eläimille EMS-sairauden eli lihaskivun kaltaisia oireita rotille syötettynä.
  3. Showa Denko oli käyttänyt muuntogeenisiä bakteereita fermentointiprosessissa, josta myrkylliset valmistepakkaukset olivat peräisin.
  4. Showa Denko oli myös hutiloinut myrkyllisten valmisteiden puhdistusprosessin yhteydessä vähentämällä tryptofaanin suodatuksessa aktiivihiilen määrää 20 kilosta 10 kiloon.

Tryptofaanitapausta hämärtää se, että yli 200 tutkimusta julkaissut elin ei epäilyksettä vahvista sitä johtuiko myrkyn kehittyminen pääasiassa muuntogeenisistä bakteereista vaiko epätäydellisestä puhdistusprosessista. Science-tiedelehdessä asian tilaa käsitellään seuraavasti: "Oikeudellisista yksityiskohdista huolimatta, EMS-tapauksen lopputulos, kysymys siitä onko sairaus itse asiassa geenimuuntelun aiheuttama, jää vaikeasti ratkaistavaksi pähkinäksi. Samalla kun Showa Denko alkoi käyttää uutta muuntogeenistä bakteeriaan (tunnettiin kantana V), yhtiö myös vähensi aktiivihiilen määrää 20 kilosta 10 kiloon tryptofaanierää kohti suodattaessaan fermentoitua lientä. Yhtiö vihjaisi puutteellisen puhdistuksen suodatuksen saattaneen päästää läpi epäpuhtauksia." "Sen mahdollisuuden voi Showa Denkon tiedemiesten mukaan jättää pois laskuista, sanoo washingtonilainen lakimies Richard Hinds, joka edustaa japanilaisyhtiötä. Hiilijauheen määrä suodatuksessa oli vaihdellut ennen muuntogeenisten bakteerien käyttöäkin, eikä sen määrän vähentäminen ollut poikkeuksellista ennen muuntogeenisten bakteerien käyttöönottoa, Hinds toteaa."

Geenimuuntelun osuutta myrkyllisyyteen tukee myös kaksi lisäseikkaa:

  1. Myrkkyä ei koskaan löydetty alkuperäisten, ei-muuntogeenisten bakteerien yhteydessä. Jos ei-muuntogeeniset bakteerit eivät tuota kyseistä myrkkyä, näyttää todennäköisimmältä että geenimuuntelulla luotiin tryptofaanin fermentointiprosessissa kyky tuottaa myrkkyä.
  2. Muiden tryptofaanin valmistajien tuotteet, jotka on valmistettu luonnollisilla, ei-muuntogeenisillä bakteereilla, eivät koskaan ole aiheuttaneet EMS-sairautta kuluttajille, vaikka nämäkin yritykset Showa Denkon tapaan ovat vähän väliä suorittaneet puhdistusprosessinsa puutteellisesti.

Näihin tosiasioihin perustuen John B. Fagan on kollegojensa kanssa tullut siihen johtopäätökseen, että geenimuuntelu on mitä korkeimmalla todennäköisyydellä ratkaiseva tekijä myrkyn kehittymiselle tryptofaanissa.

Luke Anderson kirjoittaa vuonna 1999 ilmestyneessä kirjassaan Genetic Engineering, Food and our Environment - Journal of Allergy and Clinical Immunology -julkaisuun (Vol 78, 1986) viitaten - "... Viranomaiset lopettivat EMS-taudista johtuvien kuolemantapausten tarkkailun pian taudin puhkeamisen jälkeen. Monien muiden tautiin sairastuneiden uskotaan kuolleen myöhemmin." "Viralliset elimet eri puolilla maailmaa ovat toimineet nopeasti vakuuttaakseen että geenimuuntelun voi sulkea pois etsittäessä syytä onnettomaan tryptofaani-tapaukseen."

Tryptofaanitapauksen jälkeen keskiverto kansalainen ja tiedemies olisi odottanut, että hyväksyttäessä muuntogeenisiä tuotteita, niiden turvallisuutta selvittävissä tutkimuksissa olisi siirrytty uuteen varovaisuutta korostavaan aikakauteen. Olennaisen vastaavuuden periaatteesta (substantial equivalence) on tähän asti edelleen pidetty tiukasti kiinni Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto FDA:ssa, jonka mukaan mm. muuntogeeninen eliö ja saman lajin alkuperäinen eliö ovat identtisiä, mikäli niiden aineellinen perusta ei havaittavassa määrin eroa toisistaan. Siksi FDA katsoo, että muuntogeenisiä eliöitä ei tarvitse tutkia ylimääräisin kokein, jos samojen lajien perinteisin menetelmin lisääntyneet tai lisätyt eliöt on aikaisemmin hyväksytty markkinoille eikä niissä ole todettu haittoja.

Britanniassakaan asiat eivät ole parhain päin bioturvallisuuskysymyksissä. Luke Anderson kirjoittaa em. kirjassaan:
- Vuonna 1996 Britannian uuselintarvikkeiden ja prosessien neuvoa antava komitea hyväksyi muuntogeenisellä bakteerilla tuotetun riboflaviinin (B2-vitamiinin). Tuote luokiteltiin turvalliseksi analyysimenetelmällä, jolla saastepitoisuudet tunnistettiin vain pitoisuuksissa, jotka ylittivät 0,1 % aineen painosta. Tämä on selvästi riittämätön turvaraja - L-tryptofaanitapauksessa kohtalokkaaksi osoittautunut myrkkypitoisuus alitti reilusti 0,1 % rajan.

Markku Rämö, maatalous- ja ympäristötoimittaja;
Kansalaisten Bioturvayhdistyksen varapuheenjohtaja