Оставайки практически непроменени, откакто за първи път са обхождали земята преди повече от 450 милиона години, тези древни същества (понякога наричани живи вкаменелости) са надживели почти всеки друг вид – най-вече благодарение на невероятно силната си имунна система. Уникалният начин, по който кръвта им се съсирва в присъствието на ендотоксини, ги прави невероятно полезни за откриване на вредни бактерии.
В тази статия ще разгледаме по-отблизо подковоносните раци и какво правят за нас.
Подковоносният рак е вид членестоноги, който въпреки името си технически е по-близък до паяците и скорпионите, отколкото до раците. Има четири вида, принадлежащи към семейството на подковоносните раци: атлантическият, мангровият, индо-тихоокеанският и китайският подковоносен рак.
Много просто – тяхната кръв. Изненадващо, хипнотизиращият син цвят - поради високото съдържание на мед - не е най-очарователната характеристика на кръвта на подковоносния рак. Това, което представлява най-голям интерес за учените, са „амебоцитните“ клетки, които съдържа. Тези специализирани клетки защитават подковоносните раци от бактерии и вируси, като образуват гел и се съсирват около тези нашественици, предотвратявайки разпространението и размножаването им в системата на раците. Този имунен защитен механизъм не е необичаен за животните. Това, което е уникално за амебоцитите в кръвта на подковоносния рак, е тяхната изключителна чувствителност към смъртоносни ендотоксини (молекули от клетъчните стени на определени бактерии) и бързото и енергично съсирване, което се случва веднага щом те навлязат в кръвните им потоци.
Когато тази висока чувствителност и бърз процес на съсирване беше наблюдаван за първи път през 1968 г., учените веднага отбелязаха потенциала за приложение в човешкото здраве. Така започна разработването на теста Limulus amebocyte lysate (LAL) за откриване на ендотоксини, произведени от вредни бактерии.
LAL тестът е кръстен на създанието, чието наблюдавано имунно поведение е довело до откриването на теста, атлантическия подковообразен рак (научно име Лимулус полифемус).
Производственият процес на LAL включва събиране на подковообразни раци от плажа и пренасянето им в една от петте производствени лаборатории в световен мащаб. Там те се източват от 30% от кръвта им, преди да бъдат върнати във водата. След това събраната кръв се обработва, пречиства и изсушава чрез замразяване, за да се получи LAL.
Преди въвеждането на LAL теста, тестването за ендотоксини включваше инжектиране на група зайци с определена проба и внимателно наблюдение на състоянието им през следващите четири часа. Тъй като реакцията на зайците към ендотоксините е подобна на нашата човешка реакция, последваща треска при зайците би означавала, че въпросната проба е заразена с ендотоксини.
По онова време този метод за тестване на зайци се смяташе за високоефективен, макар и много времеемък и скъп метод за откриване на ендотоксини. Скоро стана ясно, че LAL тестът предлага много по-евтино, по-лесно, по-бързо и по-ефективно решение и тестът беше приет като глобален стандарт за скрининг на бактериално замърсяване.
Тестването с LAL изисква техникът просто да добави LAL към пробата и да наблюдава реакцията. Дори при концентрации от 1 част на трилион, ендотоксините ще бъдат очевидни почти мигновено чрез образуването на желеподобен съсирек в пробата.
LAL тестът е изключително важен за разкриване на наличието на ендотоксини във фармацевтични продукти и върху медицински импланти/протези. Всяко лекарство, сертифицирано (включително медицински протези и импланти) от Американската администрация по храните и лекарствата (USFDA), трябва първо да премине LAL теста. Ако някога сте получавали инжекция от какъвто и да е вид, трябва да благодарите на подковоноса за неговата безопасност!
Производителите на LAL съобщават, че измерените нива на смъртност на 500,000 3 годишно обезкървени раци са само 15%. Скорошни независими проучвания обаче показват, че този брой е по-близо до 30–75,000%, което се равнява на 150,000 15,000–XNUMX XNUMX мъртви подковоносни раци годишно. Тъй като LAL е толкова рядък и високо ценен (един литър може да струва до $XNUMX XNUMX USD!), не е чудно, че техните нива на смъртност се омаловажават от производителите.
Със статуса си на опазване, който понастоящем е оценен като „уязвим“, атлантическият подковообразен рак е само на едно ниво от „застрашен“, с „критично застрашен“, „изчезнал в дивата природа“ и „изчезнал“ скоро след него, ако скоро не се предприемат някакви действия . Съдбата на този вид е изложена на риск, ако не преоценим настоящите практики за събиране на LAL и не само хората ще страдат, когато този вид изчезне. Много крайбрежни птици, риби и костенурки, които разчитат на диета с яйца на подковоносни раци, също ще пострадат поради тяхното изчезване.
Все пак не всички новини са лоши. През 1995 г. изследователи от Националния университет на Сингапур успяха да идентифицират и изолират гена, отговорен за чувствителното съсирване, което характеризира LAL. Този ген, известен като „фактор С“, се възпроизвежда синтетично в дрожди, което води до създаването на „рекомбинантен фактор С“ (rFC). Синтетичната LAL се различава от органичната LAL по това, че вместо да се съсирва в отговор на наличието на ендотоксини, синтетичната LAL кара ендотоксините да излъчват флуоресцентни цветове.
Въпреки че откриването му беше голям пробив, регулаторните опасения и опасенията за безопасността по отношение на тази алтернатива на LAL забавиха широкото приемане на синтетичния LAL. Европа не призна rFC като алтернатива на LAL до 2015 г. и USFDA одобри първото лекарство, тествано с rFC едва през 2018 г. През 2020 г. Фармакопеята на Съединените щати, която определя научния стандарт за лекарства в САЩ, отказа да признае rFC като еквивалент на LAL, настоявайки, че неговата безопасност все още не е доказана. Това въпреки факта, че техните европейски, японски и китайски партньори са признали и приели използването на синтетичен LAL.
Тъй като индустриалните идеали и мнения се променят бавно, вероятно биомедицинското поле ще продължи да утолява ненаситната си жажда за синята кръв на тези древни животни в обозримо бъдеще. Това едва ли е устойчиво и можем само да се надяваме, че няма да стигнем до точката, в която изборът е направен за нас чрез изчезването на подковоноса.
Ако имате въпроси относно безопасността, съхранението и етикетирането на вашите химикали, моля, не се колебайте Свържи се с нас. Нашият любезен и опитен персонал черпи от дългогодишни знания и опит, за да предложи най-новата информация за индустрията и съвети как да останете в безопасност и да спазвате химическите разпоредби.
Източници:
