Jedna od najskupljih tečnosti na svetu – krv krabe

March 1, 2021March 1, 2021 Maja Imrić

Atlantska potkovičasta kraba (Limulus polyphemus), životinja je neuobičajenog drevnog izgleda, sa ljušturom poput šlema i bodljikavim repom. Ona je živi fosil stariji od dinosaurusa – ostala je gotovo nepromenjena od vremena kada se pojavila, pre 450 miliona godina. Ova činjenica blisko je povezana s razlogom ogromnog interesovanja za ovu vrstu. Naime, krv potkovičaste krabe vredi oko 16,000$ po litru, što je čini četvrtom najskupljom tečnošću na svetu.

Limulus polyphemus

Šta čini ove krabe jedinstvenim?

Potkovičasta kraba spada u posebnu grupu zglavkara, Merostomata, i zapravo je mnogo bliži srodnik škorpijama nego rakovima. Neočekivano mali broj promena tokom njene evolutivne istorije može se pripisati čvrstom egzoskeletu koji samo ajkule mogu da probiju. Međutim, pored svih vidljivih karakteristika, postoji jedna skrivena odlika koja je neosporno doprinela njihovom preživljavanju – jednostavan, ali izuzetno efikasan imuni sistem.

Neprocenjiv proizvod imuniteta

Pre oko 5 decenija, 1968. godine, potkovičasta kraba donela je iznenadno otkrovenje na polju medicine. Istraživači su primetili da krv krabe u prisustvu bakterije E. coli formira ugruške. Ispostaviće se da ovaj, na prvi pogled ne toliko važan, rezultat za nauku znači revoluciju u testiranju bezbednosti lekova. Zgrušavanje krvi krabe ukazalo je na prisustvo endotoksina, supstanci otpuštenih od strane E. coli (i drugih gram-negativnih bakterija), koje inače mogu imati ozbiljne posledice po čovekovo zdravlje.

Endotoksini bakterija se ponašaju kao pirogeni tj. uzrokuju povišenu telesnu temperaturu. Ukoliko dospeju u krvotok, mogu dovesti do septičkog šoka, a mogu biti i smrtonosni. Tu na scenu stupa imuni sistem čija je uloga da odbrani organizam od delovanja patogena. Tokom evolucije, dva različita tipa imunog sistema javila su se kod višećelijskih organizama. Jedan je adaptivni imunski sistem (specifična otpornost) kakav imaju ljudi i mnogi drugi kičmenjaci, a stiče se tokom života, izlaganjem organizma raznim patogenima. Kod potkovičaste krabe javlja se potpuno drugačiji, nespecifičan mehanizam odbrane.

Zasnovan je na ćelijama, granularnim amebocitima, koje učestvuju u kaskadnom odgovoru na patogen, što dovodi do trenutnog zgrušavanja oko inficiranog područja. Zgusnuti gel izoluje infekciju, te su patogeni neutralizovani. Ovaj prost i efikasan način za borbu protiv infekcije pokazao se kao odličan za detekciju i najmanje količine patogena u laboratorijskim uslovima.

Vađenje krvi kraba

LAL test – svetski standard

Tokom pripreme bilo koje vrste injekcija, vakcina i medicinskih implanata, od ključnog značaja je da sve bude sterilno, bez ikakvih mikroba. Problem leži u tome što sama sterilizacija i ubijanje bakterija nisu dovoljni kako bi proizvod bio bezbedan. Bakterija može da otpušta endotoksine i kada više nije živa, što može imati katastrofalne posledice po pacijenta.

Nekada se ovaj problem rešavao pomoću in vivo testova na velikim kolonijama zečeva. Budući da zečevi imaju sličnu toleranciju na pirogene kao ljudi, ubrizgavala bi im se mala količina leka uz praćenje reakcije naredna 4 sata. Ukoliko bi se javila temperatura, serija lekova bi se smatrala kontaminiranom.

Opisani metod iziskivao je veliku količinu vremena i novca, zbog čega je jednostavan i brz test s amebocitima potkovičaste krabe mnogo obećavao. Ovaj novi, in vitro test, nazvan LAL test (limulus amoebocyte lysate), ubrzo je postao industrijski standard i zauvek promenio i olakšao proveru medicinskih proizvoda.

Ekstrahovane amebocite za laboratorijsku upotrebu

Pritisak na ekosistem i ne toliko sjajne posledice

Svake godine, stotine hiljada kraba je uhvaćeno za „nedobrovoljnu donaciju krvi”. Oko 30% njihove plave krvi vadi se pomoću igle, nakon čega se puštaju u prirodu, ali na drugo mesto kako ne bi opet bile uhvaćene. U teoriji, ovo ne šteti životinjama u velikoj meri – trebalo bi da se oporave u roku od nedelju dana, a samo 3% jedinki bi uginulo. Međutim, praksa govori drugačije: između jedne desetine i jedne trećine svih ulovljenih kraba zapravo strada. Ukoliko se ne pređe na sintetičku alternativu LAL testa, ovoj vrsti u budućnosti preti status ugroženosti. Iako se od 1995. radi na sintetičkoj verziji testa, čak i danas, za proizvodnju COVID-19 vakcine i svih drugih lekova na svetu, ključ predstavljaju primitivni zglavkari koji su svojom neverovatnom otpornošću uspeli da prežive 5 masovnih izumiranja.

Izvori: