Limulus Amebocyt lysat

Ben Valsler

denna vecka, hur beteendet hos hästsko krabba blod revolutionerade läkemedelsindustrin. Här är Frances Addison.

Frances Addison

1968 publicerade två forskare från Marine Biological Laboratory (MBL) i Massachusetts ett papper som skulle revolutionera läkemedelssäkerhetstestning. Frederik Bang och Jack Levin hade just avslutat sitt tredje papper om den blodliknande hemolymfen av Limulus polyphemus, bättre känd som Atlantic horseshoe crab, och i den detaljerade de hur man extraherar och isolerar ett ämne som de kallade Limulus Amoebocytlysat eller LAL. Vid den tiden var de inte medvetna om hur betydelsefull deras upptäckt skulle vara för läkemedelsföretag – och för det lokala marina djurlivet.

hästsko krabbor i vatten

källa:

Hästskokrabbor-som egentligen inte är krabbor alls men i själva verket är mycket, mycket avlägset relaterade till dagens skorpioner-har varit relativt oförändrade sedan de först dök upp för över 400 miljoner år sedan. Medan deras närmaste släktingar utplånades för ungefär 250 miljoner år sedan har fyra arter av hästsko krabbor överlevt till idag. En faktor som verkligen har spelat en roll i den överlevnaden är deras primitiva ’immunsystem.’

När bakterier kommer i kontakt med en hästsko krabba blod, utlöser de en enzymkaskad, medierad av celler som kallas amoebocyter, vilket får blodet i närområdet att koagulera i en gel. Syftet är tvåfaldigt-gelen omger och isolerar infektionen från resten av krabban, samtidigt som den fungerar som en fysisk barriär mellan hemolymfen och det yttre såret.

det är goda nyheter för krabban, men det var banbrytande för big pharma på 1960-talet.

Kanintestning

källa:

vid den tiden var alla läkemedelsföretag skyldiga att upprätthålla stora kolonier av kaniner för United States Pharmacopeia rabbit pyrogen test. Testet innebär att injicera tre kaniner med ett läkemedelsprov och övervaka dem i fyra timmar; om någon av dem utvecklar feber anses partiet vara förorenat med bakterier och kan inte säljas. Det var ett effektivt sätt att hålla smittsamma bakterier från en intet ont anande allmänhet, men det var mycket tidskrävande och dyrt.sedan kom Bang och Levin, som beskriver ett enkelt, billigt sätt att erhålla ett in vitro-test som kan detektera bakterier vid signifikant lägre nivåer än dess In vivo-ekvivalent.upptäckten skulle ha varit en betydande ekonomisk seger för MBL om de hade tänkt att patentera testet och sedan licensiera det till big pharma; tyvärr var detta något Bang och Levin utelämnade att göra. De publicerade sina metoder fritt och därmed klippte MBL ut ur det som nu är en industri med flera miljarder dollar.

Hästskokrabbor blöds vid Charles River Laboratory

källa: Brasilian Timothy Fadek/Corbis via Getty Images

För att göra saken värre hade en annan MBL-forskare, John Valois, fått en stor mängd LAL från sin kollega Stanley Watson och sålde den vidare till andra forskare runt om i landet. När MBL frågade honom om det, berättade han för dem att han laddade 15 000 dollar per kvart. Förskräckt över tanken på att förlora sin skattebefriade status beordrade Institutet honom att sluta.

Watson hade dock sett den ekonomiska potentialen som Lal hade och han hade för avsikt att dra nytta av den. Han övertygade MBL att lämna in ett patent för en förbättrad teknik för Lal skörd, och sedan köpte den av dem för sitt eget företag. Ursprungligen var hans klienter medforskare, men ordet spred sig snabbt och när FDA officiellt godkände LAL-testning som ersättning för pyrogen-testet 1977 blomstrade verksamheten. Watsons företag, som han kallade Associates of Cape Cod, började med att skörda LAL i källaren i sitt hus. Idag är det en ledande global leverantör av endotoxintester.

Hästskokrabbor blöds vid Charles River Laboratory

källa: Brasilian Timothy Fadek/Corbis via Getty Images

överraskande verkar hästskokrabbor anmärkningsvärt motståndskraftiga mot blödningsprocessen och majoriteten av släppta exemplar tros återhämta sig helt. Men ett stort antal krabbor dödas varje år och med efterfrågan på LAL växer finns det oro över vilken effekt industrin har haft på krabbpopulationer.

en lösning skulle vara att identifiera ett syntetiskt alternativ till LAL, något som Jeak Ding Ling från National University of Singapore har arbetat med sedan 70-talet. genom att studera Carcinoscorpius rotundicauda, en mindre kusin till L. polyphemus, identifierade och isolerade Ling genen som var ansvarig för faktor C – en aktiv komponent i LAL – och skarvade den i insektstarmceller.

trots patentering av tekniken i slutet av 90-talet producerar endast två företag för närvarande rekombinant faktor C-Kit. Den långsamma antagandet beror sannolikt på regleringsproblem – European Pharmacopoeia accepterade dem bara 2016, och det första amerikanska läkemedlet som använde testningen godkändes först i slutet av 2018.

ändå börjar tanken få dragkraft med läkemedelsföretag, och det är goda nyheter för hästsko krabbor.

Ben Valsler

goda nyheter verkligen. Det var Frances Addison. Nästa gång, Jamie Durrani koncentrerar sig på ADHD-läkemedel Ritalin.

Jamie Durrani

mer än 2, 4 miljarder doser Ritalin ordineras varje år. På 2000-talet såg England mer än en 300% ökning av recept. Receptfri användning av läkemedlet är också på up – nyheter om den växande användningen av ’smarta droger’ av studenter, och även rapporter om människor injicerar sig med Ritalin för en hög, blir allt vanligare.

Ben Valsler

gå med Jamie nästa vecka. Fram till dess, ta en titt genom podcastarkivet på chemistryworld.com, och ta kontakt om det finns några föreningar som du vill att vi ska täcka. E-post [email protected] eller tweet @chemistryworld. Jag är Ben Valsler, tack för att du lyssnade.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.