Limulus Amebocyte Lysate — ABC Chemicals

Бен Валслер

На этой неделе, как поведение подковы крабовой крови произвело революцию в фармацевтической промышленности. Вот Фрэнсис Аддисон.

Фрэнсис Аддисон

В 1968 году два исследователя из Морской биологической лаборатории (MBL) в штате Массачусетс опубликовали статью, которая произвела бы революцию в тестировании на безопасность лекарств. Фредерик Бэнг и Джек Левин только что закончили свою третью работу о кровоподобной гемолимфе Limulus polyphemus, более известный как атлантический подковообразный краб, и в нем подробно рассказывается, как извлечь и выделить вещество, которое они называли Limulus Amoebocyte Lysate или LAL. В то время они не знали, насколько важным будет их открытие для фармацевтических компаний — и для местной морской дикой природы.

Limulus Amebocyte Lysate - ABC Chemicals

Источник: © Shutterstock

Подковообразные крабы — которые на самом деле вовсе не являются крабами, но на самом деле очень, очень отдаленно связаны с современными скорпионами — остались относительно неизменными с тех пор, как они впервые появились более 400 миллионов лет назад. Хотя их самые близкие родственники были уничтожены примерно 250 миллионов лет назад, четыре вида подковообразных крабов сохранились до наших дней. Одним из факторов, который определенно сыграл роль в этом выживании, является их примитивная «иммунная система».

Когда бактерии вступают в контакт с кровью подковообразного краба, они запускают ферментный каскад, опосредованный клетками, известными как амебоциты, которые заставляют кровь в непосредственной близости сгуститься в гель. Цель двоякая — гель окружает и изолирует инфекцию от остального краба, а также действует как физический барьер между гемолимфой и внешней раной.

Это хорошая новость для краба, но она была новаторской для большой фармации в 1960-х годах.

Limulus Amebocyte Lysate - ABC Chemicals

Источник: © Shutterstock

В то время все фармацевтические компании были обязаны содержать обширные колонии кроликов для теста пирогена на кроликах Фармакопеи США. Тест включает инъекцию образца кролика трем кроликам и наблюдение за ними в течение четырех часов; если у кого-то из них поднимется температура, партия считается зараженной бактериями и не может быть продана. Это был эффективный способ сохранить инфекционные бактерии от ничего не подозревающей публики, но это было очень много времени и дорого.

Затем пришли Банг и Левин, обрисовав простой и дешевый способ получения в пробирке тест, способный обнаруживать бактерии на значительно более низких уровнях, чем его в естественных условиях эквивалент.

Открытие было бы существенной финансовой победой для MBL, если бы они думали запатентовать тест, а затем лицензировать его для большой фармации; К сожалению, это было то, что Банг и Левин не допустили. Они свободно публиковали свои методы и, тем самым, исключали MBL из отрасли, которая сейчас является многомиллиардной.

Limulus Amebocyte Lysate - ABC Chemicals

Источник: © Тимоти Фадек / Корбис через Getty Images

Что еще хуже, другой исследователь MBL, Джон Валуа, получил большое количество LAL от своего коллеги Стэнли Уотсона и продавал его другим исследователям по всей стране. Когда MBL спросил его об этом, он сказал им, что он заряжает $15,000 за кварту. В ужасе от мысли о том, что они потеряют свой освобожденный от налогов статус, институт приказал ему остановиться.

Уотсон, однако, видел финансовый потенциал ЛАЛ, и он намеревался извлечь из этого выгоду. Он убедил MBL подать патент на усовершенствованную технику уборки LAL, а затем выкупил его у своей компании. Первоначально его клиентами были коллеги-исследователи, но слухи быстро распространились, и когда FDA официально одобрило тестирование LAL в качестве замены для теста на пироген в 1977 году, бизнес расцвел. Компания Уотсона, которую он назвал «Ассошиэйтс из Кейп-Кода», начинала собирать ЛАЛ в подвале своего дома. Сегодня это ведущий мировой поставщик тестов на эндотоксины.

Limulus Amebocyte Lysate - ABC Chemicals

Источник: © Тимоти Фадек / Корбис через Getty Images

Удивительно, но подковообразные крабы кажутся удивительно устойчивыми к процессу кровотечения, и считается, что большинство выпущенных образцов полностью выздоравливают. Тем не менее, большое количество крабов погибает каждый год, и с ростом спроса на КЛЛ возникают опасения по поводу того, какое влияние индустрия оказывает на популяции крабов.

Одним из решений было бы найти синтетическую альтернативу LAL, над которой Джек Дин Линг из Национального университета Сингапура работает с 70-х годов. Изучая Carcinoscorpius rotundicauda, двоюродный брат L. polyphemus, Линг идентифицировал и выделил ген, ответственный за фактор С — активный компонент в ЛАЛ, — и сплайсировал его в клетки кишечника насекомых.

Однако, несмотря на патентование этой технологии в конце 90-х годов, только две компании в настоящее время производят наборы рекомбинантного фактора С. Медленное принятие, вероятно, связано с проблемами со стороны регулирующих органов — Европейская фармакопея приняла их только в 2016 году, а первый препарат США, использующий тестирование, был одобрен только в конце 2018 года.

Тем не менее, идея начинает набирать обороты с фармацевтическими компаниями, и это хорошая новость для подковообразных крабов.

Бен Валслер

Хорошие новости действительно. Это была Фрэнсис Аддисон. В следующий раз Джейми Дуррани концентрируется на препарате СДВГ риталин.

Джейми Дуррани

Ежегодно назначается более 2,4 миллиарда доз риталина. В 2000-х годах в Англии наблюдалось более чем 300% увеличение рецептов. Безрецептурное использование препарата также находится на подъеме — новостные сюжеты о растущем употреблении «умных наркотиков» студентами, и даже сообщения о людях, употребляющих инъекцию риталина для высокого уровня, становятся все более распространенными.

Бен Валслер

Присоединяйтесь к Джейми на следующей неделе. А до тех пор просматривайте архивы подкастов на chemworld.com и связывайтесь, есть ли какие-либо соединения, которые вы хотели бы, чтобы мы покрыли. Электронная почта chemworld@rsc.org или твит @chemistryworld. Я Бен Валслер, спасибо, что выслушал.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *