Ежегодно для нужд фармацевтических компаний отлавливается более полумиллиона мечехвостов — морских членистоногих. Они становятся донорами крови, а точнее гемолимфы, из которой изготавливают уникальное средство для проверки безопасности медицинских препаратов.

Членистоногие в 70-х годах прошлого века пришли на смену подопытным кроликам, впрочем, обо всем по порядку. Любой препарат, который планируется вводить парентерально (с помощью инъекции), должен быть проверен на пирогенность — способность вызывать лихорадку. Дело в том, что даже уничтожение патогена с помощью, например, высокой температуры, не гарантирует того, что в лекарственном средстве не останутся бактериальные эндотоксины. Микробы разрушаются, но при этом могут выделяться вещества, которые запускают у человека иммунный ответ и целый каскад реакций, что может привести к печальным последствиям.

Чтобы этого избежать, с 1942 года каждую партию препаратов начали проверять на кроликах. Если упрощенно, вводили пушистым подопытным определенную дозу и измеряли температуру. Если она не изменилась, все ок. В целом методика проста и понятна, но имеет ряд нюансов. Кроликов надо содержать, реакции могут быть непредсказуемыми, все-таки каждый хвостатый подопытный — индивид и может, например, неожиданно умереть от анафилактического шока. Наконец, борьба за права животных, особенно в Европе и США, не обошла стороной и фармацевтическую промышленность.

В 1964 году ученый Джек Левин опубликовал статью, в которой описал уникальную особенность гемолимфы мечехвостов выявлять бактериальные эндотоксины. Иммунная система «крови» этих членистоногих образует вокруг них гелеобразный слой. Довольно быстро была разработана LAL-система на основе амебоцитов — клеток гемолимфы мечехвостов, которая позволила перейти от исследований in vivo (в живом организме) к более недорогому формату in vitro (в пробирке). Это существенно улучшило фармацевтический контроль, появилась возможность проверять жидкие субстанции в том числе на первоначальных этапах производства. В 1977 году тест-система была одобрена американской FDA (Управление по санитарному надзору), а затем и надзорными органами других стран.

Постепенно была разработана система «донорства». Мечехвостов отлавливают, забирают у них до 30% гемолимфы, после чего отпускают обратно в море. Согласно заверениям представителей фармацевтической промышленности смертность после такой процедуры составляет несколько процентов, защитники животных и экологи склоняются к показателю около 30%. Все чаще звучат опасения ученых о снижении численности мечехвостов из-за их недобровольного «донорства», вплоть до придания им статуса исчезающего вида.

Но прогресс, как известно, не стоит на месте, и вслед LAL-тесту пришли рекомбинантные препараты. В самом начале применения тест-систем специалисты до конца не понимали механизма действия амебоцитов мечехвостов. Пока в 80-х годах японские ученые не установили, что ключевым веществом, запускающим каскад реакций с эндотоксином, является фактор C. С помощью генных технологий его смогли получить в Сингапурском университете в 1997 году, а в 2004-м выпустили на рынок препарат rFC (рекомбинантный фактор C). Одновременно с этим начались многочисленные исследования нового средства и сравнения его с LAL-тестом. Результаты выглядят оптимистично: rFC оказался как минимум не хуже, при этом он реже дает ложноположительные результаты и более специфичен. К тому же гемолимфа мечехвостов может меняться от партии к партии, в зависимости от того, где добыли «доноров», в каких условиях они проживали, чем питались и т. п. Рекомбинантная технология в этом плане более стабильная и позволяет получать тест-системы с одними и теми же заданными характеристиками. При этом внедрение новых препаратов в широкую практику идет на так быстро, как этого хотелось бы, например, экологам. Сказывается консервативность фармацевтической отрасли и долгие процедуры согласования государственными надзорными органами. Но очевидно одно: за рекомбинантными тестами — будущее. И вслед за подопытными кроликами в обозримой перспективе смогут облегченно выдохнуть и мечехвосты. Все-таки донорство должно быть добровольным!

При подготовке статьи использовались материалы:

https://www.future-science.com/doi/10.2144/btn-2020-0165

https://www.scientificamerican.com/article/medical-labs-may-be-killing-horseshoe-crabs/

https://cyberleninka.ru/article/n/metody-opredeleniya-bakterialnogo-endotoksina-v-meditsine-kriticheskih-sostoyaniy-obzor/viewer

Азат Яхъяев