A patkás rákokat néha „élő kövületeknek” nevezik, mert valamilyen formában már több mint 450 millió éve léteznek. Ebben az időben a Föld több nagy jégkorszakon, egy nagy haldokláson, a Pangea kialakulásán és későbbi felbomlásán, valamint egy aszteroida becsapódáson ment keresztül, amely ismét megölte a Föld dinoszauruszait és az élet nagy részét. Más szóval, a patkás rákok valóban láttak némi szart. / p>
De feltételezem, néhány legfurcsább tapasztalatuk bizonyára csak az elmúlt évtizedekben jött létre, mint az egyik puha testű emlős, azután jött, hogy a dinoszauruszok kezükkel kezdték el tömegesen patkó rákokat kiszedni az óceánból. A kortárs emberek szándékosan nem ölték meg a patkás rákokat – csakúgy, mint az előző évszázadok, amikor a gazdák műtrágya céljából fogták őket, vagy a halászok csaliként. a rákokat a barnáktól, hajtogassák csuklós karikatúrájukat és ragasszák a rozsdamentes acélt tűket egy puha, gyenge helyre, hogy vért lehessen venni. A patkányrák vére kék színű és átlátszatlan, mint a tejjel kevert fagyálló.
És pontosan mire van szüksége az embereknek egy élő kövület véréhez? Egyfajta boszorkányság, mondhatni, mert szó szerint életben tartja az embereket. A patkó rákos vér tökéletesen érzékeny a baktériumok toxinjaira. A szennyeződések tesztelésére használják minden olyan anyag gyártása során, amely az emberi testbe kerülhet: minden lövés, minden IV csepp és minden beültetett orvosi eszköz.
Annyira támaszkodik a modern orvosbiológia erre a vérre, hogy a patkás rákok eltűnése azonnal megbénítja. Az elmúlt években a patkás rákok, különösen Ázsiában, számos fenyegetésnek vannak kitéve: az élőhelyek elvesztése, mivel a partfalak helyettesítik a partot, ahol ívnak, a szennyezés, a túlhalászás élelmiszerként és csaliként való felhasználásra. Az Egyesült Államokban az orvosbiológiai célokra kivérzett patkás rákokat visszavezetik az óceánba, de évente becslések szerint 50 000-en is meghalnak.
Van azonban egy másik út is – a modern orvoslás módja inkább a modern technológiát használja, mint egy ősi állat vérét. A patkó-rák vérének szintetikus helyettesítője 15 éve áll rendelkezésre. Ez egy történet arról, hogy a tudósoknak hogyan sikerült csendben felülmúlni az evolúció millióinak évét, és miért tartott ilyen sokáig a világ többi része, hogy utolérjék őket.
További történetek
Jeak Ling Ding azt mondja, hogy “mindig laboratóriumi patkány volt” – az a fajta biológus, aki fehér kabátot viselt, nem pedig a sárba gázló fajta. Az 1980-as évek közepén azonban azon kapta magát, hogy patakrákokat keresve sárban nyikorgott. torkolata, ahol éltek – emlékszik visszafogott módon, “egyáltalán nem volt túl édes illata”.
Ding, férjével és kutatásával együtt Bow Ho partner, rendszeresen érkezett patkás rákokhoz, és végső céljuk az volt, hogy az állatok ne legyenek többé szükségek az orvosbiológiai kutatásban. Abban az időben molekuláris biológus volt a Szingapúri Nemzeti Egyetemen, és egy kórház in vitro megtermékenyítési tanszéke problémával érkezett Dingbe és Ho-ba: embrióik nem élnek túl sokáig – lehet, hogy a baktériumok szennyeződtek ?
Akkoriban – és most is – standard teszt a LAL, amely a limulus amebocyta lizátumot jelenti. A Limulus a Limulus polyphemusra utal, amely Észak-Amerika atlanti partvidékén őshonos patkás rákfaj. Az Amebocyte a rák vérében lévő sejtekre utal. A lizátum pedig a sejtekből felszabadult anyag, miután azokat „lizálták” vagy lebontották. Ez a baktérium toxinokra érzékeny anyag.
Az első ember, aki ezt kiderítette a LAL-ról, Frederik Bang volt. Harminc évekkel Ding előtt – és 9000 mérföldnyire a Cape Cod-on – ő is patkás rákokat gyűjtött a parton. (Nem teljesen ismert okokból a patkás rákok csak Észak-Amerika és Ázsia keleti partjainál találhatók meg.) Bang, patológus, érdekelte a lény primitív immunrendszere. Elhatározta, hogy a tengervízből baktériumokat injektál közvetlenül a patkó rákokba, amelyek miatt vérük “szálas tömegekké” csomózik.
Bang gyanította, hogy ennek az alvadásnak célja van. Immobilizálta a baktériumokat, lezárva a patkó rák testének többi részét egy betörő kórokozótól. Érdekes módon vérük gélessé vált, még akkor is, ha először öt vagy 10 percig főzte a baktérium injekciót. Ennek meg kellett volna ölnie a baktériumokat és sterilizálni kellett az injektált oldatot. Bang rájött, hogy a vér nemcsak az élő baktériumokra, hanem a sterilizálást követően is fennmaradó baktérium toxinokra érzékeny.
Az emberi immunrendszer sokkal kifinomultabb lehet, mint egy patkás ráké, de ez is reagál ezekre a méreganyagokra. Az orvosok először erre a 19. század végén jöttek rá, ahol a steril lövéseket kapó betegek ennek ellenére “injekciós lázzal” vagy “sóoldattal” estek le. A legrosszabb esetekben a toxinok szeptikus sokkot és akár halált is okozhatnak.
Abban az időben, amikor Bang ezt a kutatást végezte az 1950-es években, a bakteriális toxinok vizsgálatának szokásos módja az volt, hogy mintát injektáltak nyulakba. Megkövetelte, hogy valaki jöjjön három óránként 30 percenként ellenőrizni a nyulak hőmérsékletét a láz jeleit illetően, ami bakteriális szennyeződésre utalhat.
A mikroszkóppal a nyúl vérsejtjei is hajlamosak voltak összegyűlni a toxin körül, hasonlóságot Bang megállapított patkányrák-vérről szóló 1956-os cikkében. Az elkövetkező másfél évtizedben Jack Levin nevű fiatal patológussal egységes módszert dolgozott ki a LAL kinyerésére. Az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal azonban csak 1977-ben engedélyezte a gyógyszergyárak számára, hogy nagy nyúl-telepeiket LAL-készlettel helyettesítsék. Most egyszerűen hozzáadta a LAL-t a tesztelt anyaghoz, és átfordította az injekciós üveget, hogy megnézze, szilárd-e – sokkal gyorsabban és kényelmesebb-e. A LAL teszt még mindig állatok felhasználását igényelte, de a tűk állatokba való ragasztásának zord folyamata elrejtődött és kiszervezték az ellátási lánc egy másik részére.
Mire Ding patkás rákokat keresett Szingapúrban , A LAL sokmilliós iparággá vált. A hírek szerint egy liter patkó-rák vér 15 000 dollárt ér. És az IVF embriók szennyeződésének teszteléséhez szükséges LAL készletek túl drágák voltak. Egy készlet, emlékeztet rá, 1000 dollárba került neki Szingapúrban.
Ezért fontolóra vette saját lizátumának elkészítését. De az a patkó-rákfaj, amelyet Szingapúrban tanulmányozott, a Carcinoscorpius rotundicauda, sokkal kisebb, mint az atlanti patkó rákok, és haláluk nélkül nem nagyon lehetett vérezni. Tehát Ding arra vállalkozott, hogy alternatívát állítson elő a LAL-hoz, amelyhez végül egyáltalán nincs szükség patkás rákokra.
Amire szükség lenne, az a DNS manipulálása. Ötlete az volt, hogy a LAL toxin vadászatáért felelős patkó-rák gént olyan sejtekké boncolja, amelyek könnyen nőnek a laboratóriumban, mint például az élesztő. A biotechnológia mint terület már a rekombináns DNS irányába haladt, ami azt jelenti, hogy az egyik fajból vegyük a DNS-t, és helyezzük el a másikból. Néhány évvel korábban, 1982-ben, Eli Lilly baktériumtartályokban termesztett humán inzulint kezdett értékesíteni.
Ding jó kiindulópontot adott LAL alternatívájához. Addigra a tudósok azonosították a C faktort, a LAL specifikus molekuláját, amely kimutatja a bakteriális toxinokat. Tehát vadászni kezdett a C faktort előidéző génre. Kutatócsoportja patkó rákokból vett sejteket, amelyeket összegyűjtöttek, és minimálisan elvérezték őket. (Azt is megpróbálták, de nem sikerült, hogy laboratóriumban patkányrákot termesszenek és IVF-en keresztül tenyésztessék.)
A patkás rák érzékenysége a bakteriális toxinok iránt sajnos fájdalmat okozott a tanulmányozásban is. Kiderült, hogy a méreganyagok mindenhol megtalálhatók – vízben, kémcsövekben, petri-csészékben. “Az összes süthető üvegárut 200–220 fokon kell sütni néhány órán át.” mondja Ding. Különleges vizet is kellett vásárolniuk, amelyet bakteriális toxintól mentesen kezeltek. Ha nem vigyázna, az oldatcsöve könnyen gélré válhat.
Amikor Ding és Ho végül azonosította a C faktor génjét, élesztővé varázsolták. Ez kudarcot vallott, mert bár az élesztő C faktort készített, nem választotta ki a molekulát. “Az élesztőt nagyon nehéz volt kinyitni. Nagyon tisztátalan és rendetlen volt ”- mondja. Kipróbáltak egy másik típusú élesztő- és emlőssejtet – ezek is kudarcot vallottak. Az 1990-es évek végén Ding és Ho egy tanfolyamon vettek részt az Egyesült Államokban, és megismerkedtek a bakulovírus vektorrendszerekkel. Itt egy vírust használnak a C faktor beillesztésére a rovar bélsejtjeibe, és ezáltal a molekula kis gyáraivá alakulnak. A rovaroknak és a patkóknak közös evolúciós vonala van: Mindkettő ízeltlábú. És ezek a sejtek csodálatosan működtek.
Végül, másfél évtizeddel a kezdete után Dingnek volt egy alternatívája a LAL-hoz, amely anélkül működött, hogy többet ártott volna patkó rákok. Együttműködött a könyvtárban a szabadalmak tanulmányozása érdekében, és maga készítette el a kérelmet. Aztán elküldte, és várta, hogy a világ megváltozzon.
A világ nem változott, legalábbis a patkás rákoknál nem. Három évbe telt, mire a Ding szabadalma alapján elkészült első rekombináns C-faktor tesztkészlet 2003-ban megjelent, de a gyógyszergyárak akkor is csekély érdeklődést mutattak.
A vállalatoknak számos oka volt. A készletnek csak egy szállítója volt, amely ma a svájci székhelyű Lonza vegyipari vállalat része. A gyógyszergyárak óvakodtak attól, hogy gyártásuk ilyen fontos részében egyetlen forrásra támaszkodjanak. Mi lenne, ha valami történne Lonzával?Vagy természeti katasztrófa érte a termelőüzemét? A rákot vérző cégek szintén sok pénzt veszítenek, ha a C faktort széles körben alkalmazzák. Az Egyesült Államokban a rákot vérző létesítményekkel rendelkező hat vállalat közül kettő elutasította az interjúkat, egy nem válaszolt interjúkérésre, kettő gyakorlatilag nincs nyilvános jelenlétben. A hatodik a Lonza, amely jelenleg mind a LAL-t, mind a rekombináns faktort értékesíti.
A Lonza a maga részéről a szabályozás lassú átvállalását okolta. Az Egyesült Államokban az FDA azt mondja a baktérium-toxin vizsgálatokat végző társaságoknak, hogy kövessék az Egyesült Államok Pharmacopeia című kézikönyvet, amely meghatározza a kábítószer-előírásokat. Egy 2012-es útmutatóban az FDA szerint a cégek rekombináns C-faktort használhatnak, amely nem jelenik meg a Pharmacopeia-ban, ha elvégzik saját validációs tesztjeiket. “A kockázat természetesen az, hogy előfordulhat, hogy az FDA nem fogadja el az érvényesítést, és nem hozhatja piacra a termékét” – mondja Katrin Hoeck, a Lonza szóvivője. “A gyógyszergyárak kockázatkerülőek.” Az iparnak évtizedekbe telt, hogy a nyulakról a LAL-ra is áttérjen.
Az üzleti valóság valóságos csalódást okozott Ding számára. “Olyan lelkesek voltunk, mint kutatók, olyan boldogok, hogy működik” – mondja. “És azt gondoltuk, hogy a C rekombináns faktort világszerte alkalmazzák, és a patkás rákot megmentik.”
A közelmúltban azonban néhány dolog megváltoztatta a gyógyszer-társaságok közelmúltbeli kockázat-haszon számítását. Egyrészt a Lonza már nem az egyetlen szállító. 2013-ban a Hyglos lett a rekombináns faktor C. gyártója. A Kevgl Williams, a Hyglos vezető tudósa szerint a régóta esedékes modernizációt látja: a gyógyszergyárak évtizedekkel ezelőtt abbahagyták a sertésekre való támaszkodást, és élesztő- és baktériumsejtekben kezdtek inzulint gyártani. Miért nem lehet ugyanazt a technológiát alkalmazni arra a tesztre, amelyet annak ellenőrzésére használnak, hogy az inzulin biztonságos-e az injekció beadására?
A szabályozási oldalon az Európai Gyógyszerkönyv rekombináns C faktort adott be elfogadott bakteriális toxin tesztként. 2016, megnyitva az utat a változás előtt az Egyesült Államokban. Számos gyógyszeripari vállalat, nevezetesen Eli Lilly, összehasonlította a rekombináns C faktor és a LAL hatékonyságát.
Jay Bolden, a baktériumok szakértője toxin kimutatás az Eli Lillynél, emlékeztet arra, hogy Lonza több mint egy évtizeddel ezelőtt laboratóriumukba érkezett a rekombináns C faktorral. Akkor érdekes volt, de még nem volt hajlandó megtenni a lépést. A fordulópont 2013-ban következett be, amikor Eli Lilly elkezdett egy inzulingyártó létesítményt tervezni Kínában, ahol az őshonos patkó-rákfajok száma csökken. “Hallana valamit arról, hogy valamikor a patkás rák korlátozódhat” – mondja Bolden. Ezzel szemben a C rekombináns faktor ellátási láncai biztonságosabbnak tűntek mind a Hyglos, mind a Lonza, mint beszállítók között. A LAL és a C faktor költsége is összehasonlítható. / p>
Bolden szerint Eli Lilly úgy döntött, hogy “vonalat húz a homokba”: Minden új terméket egy bizonyos pont után rekombináns C faktorral tesztelnek. A vállalat nemrég benyújtotta az FDA-hoz az első gyógyszerre vonatkozó kérelmét – galcanezumab a migrén megelőzésére – ahol a végső gyógyszert minőségileg a C faktorral tesztelik. Azt is megvizsgálta, hogy a gyártási folyamat során rekombináns C faktort használnak-e a víz és a berendezések tesztelésére, amelyek jelenleg a LAL használatának túlnyomó részét teszik ki. Bolden szerint Eli Lilly az USA Pharmacopeia-t lobbizta a C rekombináns faktor felvétele érdekében.
Csütörtökön Bolden a New Jersey-i Cape May-ben beszél a Revive Restore, egy nonprofit szervezet, amely leginkább a kihalt fajok életre keltésével kapcsolatos munkájáról ismert. “Az a küldetésünk, hogy a biotechnológiát felhasználjuk a természetvédelemhez” – mondja Ryan Phelan, a Revive & Restore társalapítója és ügyvezető igazgatója. Phelan először találkozott Dinggel, amikor Szingapúrba utazott egy szintetikus anyagért. -biológiai konferencia 2017-ben, és rájött, hogy a C rekombináns faktorral kapcsolatos kutatásai tökéletesen ültek a természetvédelem és a biotechnológia metszéspontjában.
Revive & A Restore és természetvédelmi partnerei – a New Jersey Audubon, az American Littoral Society és a Delaware River Keeper Network – a Cape May-i helyet választották, mert patkó rákok jönnek ide tavasszal, hogy ívjanak. Már nem lehet patkót fogni rákok, a vörös csomónak nevezett, veszélyeztetett vándorló madárfajok szempontjából való jelentőségük miatt. Ezek a madarak tavasszal is megjelennek itt. Vándorlásuk időzítve van, hogy a Dél-Amerikából az Északi-sarkvidékre szálló madarak a kaviárszerűre torkollhassanak. patkó-rák tojás. A strandok rákokkal feketednek, azok Kattintással kattoghat, amikor a nőstények petesejteket raknak, a hímek pedig megtermékenyítik őket.A vörös csomók tülekednek enni. Észak-sarkvidékre tett utazásuk során majdnem megduplázzák a súlyukat.
Ez egy ősi szinkron a fajok között, amely jóval azelőtt kezdődött, hogy az emberek elkezdték volna a patkó rákok betakarítását vérért, és remélhetőleg sokáig kitartanak.