Limulus Amebocyte Lysate

Ben Valsler

w tym tygodniu, jak zachowanie krwi kraba podkowiastego zrewolucjonizowało przemysł farmaceutyczny. Oto Frances Addison.

Frances Addison

w 1968 roku dwóch naukowców z Marine Biological Laboratory (MBL) w Massachusetts opublikowało artykuł, który zrewolucjonizowałby testy bezpieczeństwa leków. Frederik Bang i Jack Levin właśnie ukończyli swoją trzecią pracę na temat krwiopodobnego hemolimfy Limulus polyphemus, lepiej znanego jako Krab Podkowy Atlantyckiej, i w niej opisali, jak wyodrębnić i wyizolować substancję, którą nazwali Lizatem Limulus Amoebocyte lub LAL. W tym czasie nie zdawali sobie sprawy z tego, jak doniosłe będzie ich odkrycie dla firm farmaceutycznych-i dla lokalnej fauny morskiej.

Podkowa Leśna w wodzie

źródło: ©

kraby podkowiaste – które tak naprawdę nie są krabami, ale w rzeczywistości są bardzo, bardzo odległe od współczesnych skorpionów-pozostały stosunkowo niezmienione od czasu ich pierwszego pojawienia się ponad 400 milionów lat temu. Podczas gdy ich najbliżsi krewni zostali wymordowani około 250 milionów lat temu, cztery gatunki krabów przetrwały do dnia dzisiejszego. Jednym z czynników, który z pewnością odegrał rolę w tym przetrwania jest ich prymitywny ’ układ odpornościowy.”

Kiedy bakterie wchodzą w kontakt z krwią kraba podkowiastego, wywołują kaskadę enzymu, w której pośredniczą komórki znane jako amoebocyty, co powoduje, że krew w najbliższej okolicy skrzepnie w żel. Cel jest dwojaki-żel otacza i izoluje infekcję od reszty kraba, jednocześnie działając jako fizyczna bariera między hemolimfem a zewnętrzną raną.

to dobra wiadomość dla kraba, ale była przełomowa dla Wielkiej farmacji w latach 60.

testowanie królików

źródło: ©

w tym czasie wszystkie firmy farmaceutyczne były zobowiązane do utrzymywania ogromnych Kolonii królików do badania pirogenowego królików Farmakopei Stanów Zjednoczonych. Test polega na wstrzyknięciu trzech królików próbką leku i monitorowaniu ich przez cztery godziny; jeśli któreś z nich rozwinie się gorączka, partia jest uważana za zanieczyszczoną bakteriami i nie może być sprzedana. Był to skuteczny sposób na powstrzymanie zakaźnych bakterii przed niczego nie podejrzewającym społeczeństwem, ale był bardzo czasochłonny i kosztowny.

następnie pojawił się Bang i Levin, przedstawiając prosty, tani sposób uzyskania testu in vitro zdolnego do wykrywania bakterii na znacznie niższych poziomach niż jego odpowiednik in vivo.

odkrycie byłoby znaczącym finansowym zwycięstwem dla MBL, gdyby pomyśleli o opatentowaniu testu, a następnie licencji na big pharma. niestety, było to coś, co Bang i Levin pominęli. Opublikowali swoje metody swobodnie i w ten sposób, wyciąć MBL z tego, co jest teraz przemysł wiele miliardów dolarów.

kraby Podkowców są krwawione w laboratorium Charles River

źródło: © Timothy Fadek/Corbis via Getty Images

co gorsza, inny badacz MBL, John Valois, uzyskał dużą ilość LAL od swojego kolegi Stanleya Watsona i sprzedawał go innym badaczom w całym kraju. Kiedy MBL zapytał go o to, powiedział im, że pobiera $15,000 za kwartę. Przerażony na myśl o utracie statusu zwolnionego z podatku, Instytut nakazał mu przestać.

Watson dostrzegł jednak potencjał finansowy Lal i zamierzał go wykorzystać. Przekonał MBL do złożenia patentu na ulepszoną technikę zbioru LAL, a następnie odkupił je dla własnej firmy. Początkowo jego klientami byli inni badacze, ale wieści szybko się rozeszły i kiedy FDA oficjalnie zatwierdziła test LAL jako zamiennik testu pirogenowego w 1977 r., biznes rozkwitł. Firma Watsona, którą nazwał wspólnikami z Cape Cod, zaczęła od zbioru LAL w piwnicy jego domu. Obecnie jest wiodącym światowym dostawcą testów endotoksyn.

podkowiaste kraby krwawią w Charles River Laboratory

źródło: © Timothy Fadek/Corbis via Getty Images

zaskakująco, podkowiaste kraby wydają się niezwykle odporne na proces krwawienia i uważa się, że większość wypuszczonych osobników w pełni wyzdrowieje. Jednak duża liczba krabów jest zabijana każdego roku, a wraz z rosnącym popytem na LAL pojawiają się obawy co do wpływu, jaki przemysł wywarł na populacje krabów.

jednym z rozwiązań byłoby zidentyfikowanie syntetycznej alternatywy dla LAL, nad czym pracował Jeak Ding Ling z Narodowego Uniwersytetu Singapuru od lat 70. badając Carcinoscorpius rotundicauda, mniejszy kuzyn L. polyphemus, Ling zidentyfikował i wyizolował gen odpowiedzialny za czynnik C – aktywny składnik LAL – i połączył go z komórkami jelitowymi owadów.

jednak pomimo opatentowania techniki pod koniec lat 90., tylko dwie firmy produkują obecnie zestawy rekombinowanego czynnika C. Powolne przyjęcie jest prawdopodobnie spowodowane obawami regulacyjnymi-Farmakopea Europejska zaakceptowała je dopiero w 2016 roku, a pierwszy lek Amerykański wykorzystujący te testy został zatwierdzony dopiero pod koniec 2018 roku.

mimo wszystko pomysł zaczyna zyskiwać na popularności wśród firm farmaceutycznych, a to dobra wiadomość dla podkowiaków.

Ben Valsler

dobra wiadomość. To była Frances Addison. Następnym razem Jamie Durrani skoncentruje się na leku ADHD Ritalin.

Jamie Durrani

każdego roku przepisuje się ponad 2,4 miliarda dawek Ritalinu. W 2000 roku w Anglii odnotowano ponad 300% wzrost recept. Stosowanie leku bez recepty jest również na bieżąco-coraz częściej pojawiają się wiadomości o rosnącym stosowaniu „inteligentnych leków” przez studentów, a nawet doniesienia o ludziach, którzy wstrzykują sobie Ritalin na haju.

Ben Valsler

Dołącz do Jamiego w przyszłym tygodniu. Do tego czasu przejrzyj archiwa podcastów pod adresem chemistryworld.com i skontaktuj się z nami, jeśli są jakieś związki, które chciałbyś, abyśmy omówili. E-mail [email protected] lub tweetuj @chemistryworld. Jestem Ben Valsler, dzięki za wysłuchanie.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.