カブトガニは、4億5000万年以上前から何らかの形で存在しているため、「生きている化石」と呼ばれることもあります。この時期、地球は複数の主要な氷河期、大死、パンゲアの形成とその後の崩壊、そして地球上の恐竜とほとんどの生命を再び殺した小惑星の衝撃を経験しました。言い換えれば、カブトガニは本当にいくつかのたわごとを見てきました。
しかし、私は推測しますが、彼らの最も奇妙な経験のいくつかは、過去数十年の間に、柔らかな体の哺乳類の1人としてやってきたに違いありません。恐竜が手を使ってカブトガニを海から一斉にすくい始めた後、現代の人間はカブトガニを故意に殺すことはありません。前世紀の農民がカブトガニを餌として捕まえたり、漁師が餌として使ったりしたように。カブはカブトガニをきれいにし、蝶番を付けられたカラパスを折り畳み、ステンレス製のステを貼り付けます血を引くために、エル針を柔らかく弱い場所に刺します。カブトガニの血は、不凍液にミルクを混ぜたように、青く不透明になります。
そして、人間は生きている化石の血を正確に何のために必要としているのでしょうか。文字通り人々を生かし続けるので、一種の魔術と言うかもしれません。カブトガニの血液は、バクテリアからの毒素に非常に敏感です。これは、人体の内部に入る可能性のあるもの（すべてのショット、すべての点滴、およびすべての埋め込まれた医療機器）の製造中に汚染をテストするために使用されます。
現代の生物医学産業はこの血液に非常に依存しているため、カブトガニの消失は即座に血液を不自由にします。そして近年、特にアジアでは、カブトガニは多くの脅威にさらされています。防波堤が産卵するビーチに取って代わるための生息地の喪失、汚染、餌や餌として使用するための乱獲などです。米国で生物医学的使用のために出血したカブトガニは海に戻されますが、その過程で毎年推定5万頭が死亡しています。
別の方法があります。それは、現代医学が古代の動物の血ではなく、現代の技術を利用してください。カブトガニの血液の合成代替品は15年間利用可能です。これは、科学者が何百万年もの進化を静かに乗り越えた方法と、世界の他の地域が追いつくのに長い時間がかかった理由についての物語です。
その他の物語
ジークリンディンは、彼女は「常に実験用のネズミ」であり、泥に身を包んだようなものではなく、白衣を着た生物学者だったと言います。しかし、1980年代半ば、彼女は馬蹄形のカニを探して泥の中をくぐり抜けていました。彼らが住んでいた河口は、控えめな方法で「まったく甘い匂いがしなかった」と彼女は思い出します。
Dingと彼女の夫と研究パートナーのボウホーは、遠回りに馬蹄形のカニに来ていました。彼らの最終的な目標は、生物医学研究で動物を不要にすることでした。当時、彼女はシンガポール国立大学の分子生物学者であり、病院の体外受精部門が問題を抱えてディンとホーにやって来ました。彼らの胚は十分長く生き残れないのです。細菌汚染が原因である可能性があります。 ？
当時（そして現在）の標準的な検査はLALで、これはlimulusamebocytelysateの略です。 Limulusは、北米の大西洋岸に自生するカブトガニの一種であるLimuluspolyphemusを指します。アメーバ細胞とは、カニの血液中の細胞を指します。そして、溶解物は、細胞が「溶解」または破壊されると細胞から解放される物質です。これは、細菌毒素に非常に敏感なものです。
LALについてこれを最初に理解したのは、フレデリク・バンでした。30ディンの数年前、そしてケープコッドから9,000マイル離れた場所で、彼も海岸でカブトガニを集めていました（理由は完全には理解されていませんが、カブトガニは北米とアジアの東海岸でしか見られません）。彼は生き物の原始的な免疫システムに興味を持っていました。彼はバクテリアを海水からカブトガニに直接注入するプロトコルに落ち着きました。それは彼らの血液を「糸状の塊」に凝集させます。
バングは、この凝固には目的があるのではないかと疑っていました。それはバクテリアを固定化し、侵入する病原体からカブトガニの体の残りの部分を封鎖しました。興味深いことに、彼が最初に細菌注射を5分または10分間沸騰させたとしても、彼らの血液はゲル化した。これはバクテリアを殺し、注入された溶液を滅菌するはずでした。バンは、血液が生きているバクテリアだけでなく、滅菌後も存続するバクテリア毒素に敏感であることに気づきました。
人間の免疫システムはカブトガニよりもはるかに洗練されているかもしれませんが、これらの毒素にも反応します。医師は19世紀後半にこれに最初に気づきました。それにもかかわらず、無菌ショットを与えられた患者は「注射熱」または「生理食塩水熱」で倒れました。最悪の場合、毒素は敗血症性ショックや死さえも引き起こす可能性があります。
1950年代にBangがこの研究を行っていたとき、細菌毒素をテストする標準的な方法は、ウサギにサンプルを注入することでした。誰かが30分ごとに3時間、ウサギの体温をチェックして、細菌汚染を示唆する発熱の兆候がないか確認する必要がありました。
顕微鏡では、ウサギの血球も毒素の周りに凝集する傾向がありました。これは、カブトガニの血液に関する1956年の論文でBangが指摘した類似点です。次の10年半にわたって、彼とジャック・レヴィンという若い病理医は、LALを抽出するための標準化された方法を考案しました。しかし、食品医薬品局が製薬会社にウサギの大きなコロニーをLALキットに置き換えることを許可したのは1977年まででした。これで、テストした材料にLALを追加し、バイアルを裏返して、固体になったかどうかを確認しました。これは、はるかに高速で便利です。 LALテストではまだ動物の使用が必要でしたが、動物に針を刺すという恐ろしいプロセスは隠され、サプライチェーンの別の部分に外注されました。
ディンがシンガポールでカブトガニを探していた頃には、 、LALは数百万ドル規模の産業になりました。伝えられるところによると、カブトガニの血1クォートは15,000ドルもの価値があります。そして、彼女がIVF胚の汚染をテストするために必要としたLALキットは、あまりにも高価でした。彼女が思い出す1つのキットは、シンガポールでの彼女の費用が1,000ドルでした。
そのため、彼女は自分でライセートを作ることを検討しました。しかし、彼女がシンガポールで研究していたカブトガニの種であるCarcinoscorpius rotundicaudaは、大西洋のカブトガニよりもはるかに小さく、死なずに出血することはできませんでした。そこでDingは、最終的にカブトガニをまったく必要としないLALの代替品を作ることに着手しました。
必要なのは、DNAを操作することでした。彼女のアイデアは、LALの毒素ハンティング能力の原因となるカブトガニ遺伝子を、酵母のように実験室で容易に増殖する細胞に接合することでした。分野としてのバイオテクノロジーは、ある種からDNAを取り出し、別の種に置くことを伴う組換えDNAの方向にすでに進んでいました。数年前の1982年、イーライリリーはバクテリアの大桶で育てられたヒトインスリンの販売を開始しました。
ディンは彼女のLAL代替品の良い出発点でした。その時までに、科学者たちは細菌毒素を検出するLALの特定の分子である因子Cを特定していました。そこで彼女は、C因子を作る遺伝子を探し始めました。彼女の研究チームは、集めたカブトガニから細胞を取り出し、最小限の出血でした。 （彼らはまた、実験室でカブトガニを育て、IVFを通じて繁殖させようとしましたが、失敗しました。）
細菌毒素に対するカブトガニの感受性残念ながら、勉強するのも大変でした。毒素は、水の中、試験管の中、ペトリ皿の中など、いたるところにあります。 「すべての焼き菓子を200〜220度で数時間焼く必要があります。」ディンは言います。彼らはまた、細菌毒素を含まないように処理された特別な水を購入しなければなりませんでした。注意しないと、溶液のチューブが簡単にゲル化する可能性があります。
ディンとホーが最終的に特定したとき因子Cの遺伝子である彼らはそれを酵母につなぎ合わせた。酵母が因子Cを作ったが、分子を分泌しなかったので失敗した。「酵母は壊すのが非常に困難だった。それは非常に不純で乱雑でした」と彼女は言います。彼らは別の種類の酵母と哺乳類の細胞を試しましたが、それらも失敗しました。 1990年代後半、DingとHoは米国のコースに参加し、バキュロウイルスベクターシステムについて学びました。ここでは、ウイルスを使用してC因子を昆虫の腸細胞に挿入し、それらを分子の小さな工場に変えます。昆虫と蹄鉄には共通の進化系統があります。どちらも節足動物です。そして、これらの細胞は素晴らしく機能しました。
最後に、彼女が始めてから10年半後、DingはLALに代わるものを手に入れました。カブトガニ。彼女は図書館に身を寄せて特許を研究し、自分で申請書を起草しました。それから彼女はそれを送り出し、世界が変わるのを待ちました。
少なくとも馬蹄形のカニについては、世界は変わりませんでした。 Dingの特許に基づく最初の組換えC因子テストキットが2003年に発売されるまでに3年かかりましたが、それでも製薬会社はほとんど関心を示しませんでした。
会社にはいくつかの理由がありました。キットのサプライヤーは1社だけで、現在はスイスを拠点とする化学会社Lonzaの一部です。製薬会社は、製造のこのような重要な部分を単一のソースに依存することを警戒していました。ロンザに何かが起こったらどうしますか？それとも自然災害がその生産工場を襲ったのですか？カニを出血させる企業も、ファクターCが広く採用されるようになると、多くのお金を失うことになります。米国にカニの出血施設を持つ6社のうち、2社は面接を拒否し、1社は面接の要請に応じず、2社は事実上公の場にいませんでした。 6つ目はロンザで、現在LALと組換え因子の両方を販売しています。
ロンザは、規制への取り込みが遅いことを非難しました。米国では、FDAは、細菌毒素検査を実施する企業に、医薬品基準を定めたハンドブックである米国薬局方に従うように指示しています。 2012年のガイダンスで、FDAは、企業が独自の検証テストを実施した場合、薬局方に表示されない組換え因子Cを使用できると述べました。 「もちろん、リスクはFDAがあなたの検証を受け入れない可能性があり、あなたがあなたの製品を市場に出すことができないということです。製薬会社はリスク回避的です。」とロンザのスポークスマン、カトリン・ヘックは言います。業界もウサギからLALに移行するのに数十年かかりました。
ビジネスの現実は、Dingにとって本当に失望したものでした。 「私たちは研究者として非常に熱心で、それが機能していることをとても嬉しく思っています。そして、組換え因子Cが世界中で採用され、カブトガニが救われると思いました。」
しかし、最近、製薬会社の最近のリスクと報酬の計算がいくつか変わっています。一つには、ロンザはもはや唯一のサプライヤーではありません。 2013年、Hyglosは組換え因子Cを製造する2番目の会社になりました。Hyglosの上級科学者であるKevin Williamsは、長い間遅れている近代化と見ています。製薬会社は豚への依存をやめ、数十年前に酵母や細菌細胞でインスリンの製造を開始しました。インスリンが注射に対して安全であることを確認するために使用されるテストそのものに同じ技術を適用できないのはなぜですか？
規制面では、ヨーロッパ薬局方は、受け入れられている細菌毒素テストとして組換え因子Cを追加しました。 2016年、米国の変化への道を開く。多くの製薬会社、特にイーライリリーは、組換え因子CとLALの有効性を比較しています。
細菌の専門家であるジェイボルデンイーライリリーでの毒素検出は、10年以上前に組換え因子Cキットを持って研究室にやってきたロンザを思い出します。彼は当時興味をそそられましたが、まだ思い切って行動する気はありませんでした。ターニングポイントは、イーライリリーが中国でインスリン製造施設の計画を開始した2013年でした。そこでは、カブトガニの在来種が減少しています。 「いつかカブトガニが制限されるかもしれないという話を聞くでしょう」とボルデン氏は言います。対照的に、組換え因子Cのサプライチェーンは、ハイグロスとロンザの両方をサプライヤーとして、より安全に見えました。 / p>
イーライリリーが「砂に線を引く」ことを決定したとボルデン氏は言います。特定の時点以降のすべての新製品は、組換え因子Cでテストされます。同社は最近、FDAに最初の薬剤申請を提出しました。片頭痛を防ぐためのガルカネズマブ—最終的な薬剤はファクターCで品質テストされます。また、現在LALの使用の大部分を占める水と機器をテストするために製造プロセス中に組換えファクターCを使用することも検討されています。ボルデンは、イーライリリーが米国薬局方に組換え因子Cを含めるよう働きかけていると述べています。
木曜日、ボルデンはニュージャージー州ケープメイで、リバイブ Restoreは、絶滅した種を生き返らせる取り組みで最もよく知られている非営利団体です。 「私たちの使命は、保全のためにバイオテクノロジーを使用することです」と、Revive & Restoreの共同創設者兼事務局長であるRyanPhelanは言います。Phelanは、合成のためにシンガポールに旅行したときに初めてDingに会いました。 -2017年の生物学会議で、彼女は組換え因子Cに関する彼女の研究が保全とバイオテクノロジーの交差点に完全に位置していることに気づきました。
Revive & Restoreとその保護パートナーであるニュージャージーオーデュボン、アメリカンリトラルソサエティ、デラウェアリバーキーパーネットワークは、毎年春にカブトガニが産卵するためにここに来るため、ケープメイの場所を選びました。馬蹄を捕まえることはできなくなりました。カブトガニは、レッドノットと呼ばれる脅威にさらされている移動性の鳥種にとって重要であるため、春にもここに現れます。南アメリカから北極圏に飛ぶ鳥がキャビアのように群がることができるように、移動のタイミングが調整されています。カブトガニの卵。ビーチはカブトガニで黒くなり、彼女は雌が卵を産むためにスクランブルをかけ、雄がそれらを受精させるためにスクランブルをかけると、カチッという音がします。コオバシギはスクランブルして食べます。 北極圏への旅では、体重がほぼ2倍になります。
これは種間の古代の同期であり、人間がカブトガニの採血を開始するずっと前に始まり、長く続くことを願っています。