Кровь мечехвостов помогает людям бороться с болезнями, начиная с 1970–х годов, но если мы продолжим собирать её в чрезмерных количествах, то, возможно, нас некому будет спасать.
Сбором крови мечехвостов занимается компания Charles River Laboratories
Что имеет голубой цвет, является непрозрачным и чрезвычайно дорогим? Это кровь мечехвостов, водных членистоногих, которые обитают у восточных берегов Северной Америки и Азии. Кровь мечехвостов – важный элемент в тестировании безопасности новых лекарств и вакцин.
Цена крови мечехвостов невероятно высока – 15 тысяч долларов за кварту, что делает её дорогостоящим ресурсом.
Тем не менее, чрезмерный сбор крови мечехвостов сделал этот вид близким к вымиранию, что представляет собой опасность для человечества.
Мечехвосты часто встречаются у восточных берегов Северной Америки и Азии
Мечехвостов часто называют «живыми ископаемыми», потому что их вид существует на Земле в той или иной форме на протяжении 450 миллионов лет. Они даже похожи на ископаемые: их тела покрыты твёрдыми панцирями, а характерные особенности не столь отчётливо развиты, как у большинства современных животных.
Мечехвосты не являются ракообразными. Они принадлежат к отряду членистоногих и больше связаны со скорпионами, нежели с крабами.
Каким образом кровь мечехвостов стала таким ценным товаром? Всё началось с исследований Фредерика Бэнга, патологоанатома, который хотел понять, как работает иммунная система этого древнего морского животного.
Бэнг провёл серию экспериментов с целью изучить кровь мечехвостов и её свойства. Он ввёл бактерии из морской воды непосредственно в кровь мечехвоста, чтобы посмотреть, как она отреагирует на заражённую инъекцию. То, что обнаружил Бэнг, в конечном счёте станет одним из самых важных элементов тестирования безопасности современных лекарств.
Бэнг установил, что после того как в кровь мечехвоста была введена заражённая бактериями морская вода, она превратилась в «тягучую массу». Та же самая реакция произошла, когда он ввёл мечехвосту инъекцию с бактериями, которую кипятили в течение 5–10 минут до введения.
Исследователь указывает на подбрюшье мечехвоста, откуда берётся кровь для использования в лабораторных испытаниях
Бэнг пришёл к выводу, что свёртывание крови – естественный механизм, предназначенный для защиты остальной части тела мечехвоста от вторгшегося патогена. В 1956 году он опубликовал исследование под названием «Бактериальная болезнь Limulus Polyphemus». Он установил, что за высокую эффективность иммунной системы отвечает молекула limulus amebocyte lysate (LAL).
До того как LAL была обнаружена в крови мечехвостов, единственным способом проверить токсичность новых вакцин было ввести их лабораторным кроликам и наблюдать за симптомами. Однако после открытия LAL учёные просто помещают каплю лекарственного препарата в кровь мечехвостов и тут же узнают, будет ли он токсичен для человека.
В скором времени Бэнг и его коллега Джек Левин приступили к разработке стандартизированного метода извлечения LAL из крови мечехвостов. На это у них ушло полтора десятилетия.
Около 400000 мечехвостов умирают ежегодно из–за своей драгоценной крови
К концу 1970–х годов Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США позволило фармацевтическим компаниям заменить подопытных кроликов наборами с LAL. Они быстро завоевали популярность в качестве основного метода тестирования лекарств на токсичность. Это был не только более гуманный способ проверить безопасность новых лекарств, но и весьма удобный в применении метод.
Учёным нужно было просто добавить LAL в исследуемое лекарство и подождать несколько минут, чтобы посмотреть, затвердеет ли оно. Вскоре сбор крови мечехвостов стал важной частью фармацевтической промышленности.
Но извлечение LAL всё равно требовало использования животных — в данном случае сбора крови у мечехвостов.
Каждый год рыбаки вылавливают сотни тысяч мечехвостов, чтобы отправить их своим клиентам, таким как швейцарская химическая компания Lonza, которая продаёт LAL.
После того как животных доставляют производственным корпорациям, их очищают от моллюсков и отправляют на длинный сборочный конвейер. Затем в мечехвостов вводят иглы, чтобы взять их кровь.
Кровь мечехвостов чрезвычайно ценна благодаря специальной молекуле, обнаруживающей бактерии и называемой LAL
Кровь мечехвостов в настоящее время является востребованным товаром среди медицинских учёных и фармацевтических компаний. Согласно отчёту The Atlantic, одна кварта (примерно 1 литр) крови мечехвостов стоит целых 15000 долларов, в то время как наборы LAL могут стоить до 1000 долларов за упаковку.
Подсчитано, что ежегодно проводится 70 миллионов тестов на эндотоксин, что делает сбор крови мечехвостов многомиллионной индустрией.
Конечно, всё это привело к серьёзному последствию: сокращению популяции мечехвостов. Около 400000 мечехвостов ежегодно умирают ради того, чтобы мы имели возможность те стировать фармацевтические препараты. Первоначально считалось, что сбор крови не оказывает существенного влияния на самочувствие мечехвостов.
Но исследования последних лет показали обратное.
Кровь мечехвостов против синтетики
Каждую весну тысячи мечехвостов появляются на побережье залива Дэлавер, чтобы нереститься. Мечехвосты жизненно необходимы для прибрежной экосистемы, а также полезны для поддержания здоровья людей.
Постоянное сокращение популяции мечехвостов частично объясняется их чрезмерным выловом в конце 19–го и начале 20–го века для получения удобрений и корма для скота. После того как в 1960–х годах ловля мечехвостов прекратилась, в середине 1990–х годов промысловая добыча этого морского существа возобновилась, на этот раз целью было использовать его в качестве приманки для американского речного угря и моллюсков.
Однако использование крови мечехвостов в фармацевтической промышленности также сыграло свою роль в снижении их численности. Во время сбора у них забирают 30 процентов крови.
И хотя после этого животных выпускают обратно в дикую природу, до 30 процентов из них не выживают после сбора крови.
«От 10 до 25 процентов мечехвостов умирают в течение первых двух дней после сбора крови», – говорит Уин Уотсон, профессор зоологии в Университете Нью–Гэмпшира, которые занимается изучением влияния сбора крови на мечехвостов.
https://www.youtube.com/watch?v=90LTtKIFY8U&feature=youtu.be
Несмотря на создание синтетического заменителя, кровь мечехвостов всё равно продолжают собирать.
Более того, Уотсон и его команда обнаружили, что мечехвосты становятся дезориентированными и слабыми после того, как у них заберут кровь. Это может иметь серьёзные последствия для самок мечехвостов, у которых впоследствии могут возникнуть проблемы с нерестом.
Если эта практика продолжит развиваться такими темпами, то, по оценкам экспертов, популяция мечехвостов в Америке, вероятно, сократится на 30 процентов в ближайшие 40 лет. Это, скорее всего, приведёт к нехватке крови мечехвостов для проведения анализов на эндотоксин, что может обернуться катастрофой и для людей.
Хорошая новость заключается в том, что учёные упорно работают над созданием синтетического аналога крови мечехвостов для тестирования лекарственных препаратов. Биолог Джик Линг Динг был одним из первых, кто успешно воспроизвёл ген, который производит фактор С, специфическую часть LAL, обнаруживающую бактериальные токсины.
Но, несмотря на успешное создание синтетического заменителя, изменения происходят медленно. Производители эндотоксиновых тестов по–прежнему сопротивляются переходу от крови мечехвоста к синтетическому фактору С из соображений безопасности и прибыли.
«Мы так увлечены исследованиями, и мы счастливы, что у нас получается, – говорит Динг. – Мы надеемся, что рекомбинантный фактор С примут во всём мире, и мечехвосты будут спасены».
Мечехвосты спариваются в Национальном заповеднике дикой природы Дж. Н. Динга Дарлинга во Флориде (США)
Тем не менее, был достигнут определённый прогресс в этой сфере. В 2016 году Европейская фармакопея (англ. European Pharmacopoeia) – крупнейшая организация по стандартизации фармацевтических препаратов в Европе – добавила рекомбинантный фактор С в качестве общепринятого теста на бактериальные токсины. Между тем, ряд других фармацевтических компаний изучают эффективность рекомбинантного фактора С и LAL.
Места размножения мечехвостов, такие как мыс Кейп–Мей, где животные собираются каждую весну, чтобы нереститься, находятся под защитой, поскольку исчезновение мечехвостов может негативным образом сказаться на выживании других видов вроде исландского песочника, который питается яйцами мечехвостов.
В то же время в Америке постоянно предпринимаются попытки заменить тестирование лекарственных препаратов с использованием крови мечехвостов синтетическими аналогами. Будем надеяться, что когда американский рынок, наконец, примет синтетический заменитель в качестве золотого стандарта, будет не слишком поздно.
