Limulus Amebocyte Lysate (LAL) テストは、医療機器の無菌性をチェックするために使用されます。 LALはカブトガニから抽出されます。ライセートは、感染を引き起こす可能性のある特定の細菌化学物質の存在下で固体になります.
製薬会社が、ワクチンであれ注射器であれ、すべての製品が 100% 汚染されていないことをどのように保証しているのか疑問に思ったことはありませんか?
考えてみてください…私たちの周りには、いつでも何百万もの微視的な生物がいます。それらのいくつかが注射器に乗って私たちの血流に入ると、物事はかなり速く横向きになる可能性があります!
発熱に苦しむ患者 (写真提供:Photographee.eu/Shutterstock)
したがって、感染を防ぐために、注射器、点滴液、ワクチンなどの注射可能な健康製品はすべて無菌でなければなりません。 Limulus Amebocyte Lysate (LAL) テストは、製品が発熱物質を含まないことを確認することにより、その無菌レベルをチェックするために使用されます。
Limulus Amebocyte Lysate とは?
カブトガニまたはLimululus polyphemus 実際には、この重要な成分の生きた貯水池です。動物は「生きた化石」であり、約 4 億 4,500 万年間、比較的変化することなく地球を歩き回っています!
これらの不思議な生き物についての興味深い事実はそれだけではありません...彼らはベビーブルーの血も持っています!
カブトガニの青い血 (写真提供:flickr)
私たちの血が赤いのと同じ理由で、彼らの血は青い。私たちの血液細胞は、酸素運搬分子であるヘモグロビンに存在する鉄のために赤い色をしています。カブトガニには、ヘモシアニンと呼ばれる別の酸素運搬分子が含まれています。ヘモシアニンには鉄の代わりに銅が含まれているため、血球に薄い青色を与えます。
そうは言っても、彼らの血液の最も重要な特徴はヘモシアニンとその青色ではありません。むしろ、アメーバ細胞と呼ばれる特殊な免疫細胞です。
これらの細胞は、1956 年に Frederick Bang によって最初に発見されました。Bang は、これらの細胞が細菌の侵入に対して非常に敏感であることを発見しました。それらはバクテリアに付着し、その周りに粘性ゲルを形成することによってバクテリアを固定しました.これにより、カブトガニの体の残りの部分が有害な細菌毒素から保護されました.
これは、カブトガニのような開放循環系を持つ海洋生物にとって重要な適応です。循環器系が開いているということは、血液が常に血管に閉じ込められているわけではないということです。代わりに、体腔に直接送り込まれ、組織内外に自由に拡散します。
したがって、単一の細菌が体内のすべての組織にすばやく移動し、大混乱を引き起こす可能性があります.海は無害なバクテリアと病原菌の両方で文字通り群がっているので、この適応はカブトガニとその長寿にとって不可欠です.
さらに、人間はこの素晴らしい防御メカニズムを利用する方法を見つけました。
LAL テストはどのようにして医療機器の無菌性を検出しますか?
病原性（病気の原因となる）細菌は通常、グラム陰性菌（細菌の一種）です。これらの細菌の多くは、発熱物質、つまり発熱を引き起こす細菌によって産生される物質を含んでいます。そのような発熱物質の 1 つがエンドトキシンです。
細菌のエンドトキシンは、細菌が死んだ後も残ります。十分な量のエンドトキシンが血流や脊髄液に入り込むと、発熱、ショック、臓器不全に苦しむ可能性があります.極端な場合、死に至ることさえあります。
Bang が発見した当時、ウサギはバクテリアのエンドトキシンをチェックするために使用されていました (読み:犠牲にされました)。企業は大きなウサギのコロニーを維持し、人間に移る前にサンプルを挿入しました。
ウサギは私たちと同じようにエンドトキシンに反応します。彼らは熱を発症します。この検査では、担当者が 3 時間にわたって 30 分ごとに発熱の兆候がないかウサギの体温をチェックする必要があります。つまり、この方法は時間と費用の両方がかかることを意味します (そうです、ウサギはメンテナンスに手間がかかります)。
エンドトキシン検査に使用されるウサギ (写真提供:unoL/Shutterstock)
約 10 年後、Bang と病理学者の Jack Levin は、カブトガニからアメーバ細胞を抽出する方法を見つけました。これはうさぎにとっては朗報でしたが、カブトガニにとっては朗報ではありませんでした。
リムルス Limulus polyphemus を指します 、抽出に使用された北米の大西洋岸原産のカニ種。 アメーバ細胞 カニの血球を指します。最後に、ライセート 細胞を「溶解」または破壊することによって解放される物質です。このライセートは、細菌のエンドトキシンに対して非常に敏感です。
食品医薬品局 (FDA) は、1977 年までに LAL テスト キットの使用を承認しました。その後、製薬会社は、テストしているものに LAL を追加し、バイアルを逆さまにして、溶液が凝固したかどうかを確認することができました。
これははるかに高速で便利だったので、LAL が数百万ドル規模の産業に変わったことは驚くべきことではありませんでした.
LAL テスト キットの採用はカブトガニの個体数にどのような影響を与えましたか?
必要なライセートはカブトガニの血液から非致死的な方法で抽出され、カブトガニは 24 時間以内に水に戻されます。
製薬業界は、採血されたカニの 3% だけが最終的に死亡したと主張しています。しかし、2000 年代初頭までに、血抜きされたカニの約 30% が最終的に死亡したことが明らかになりました。繁殖期に上陸するカブトガニはますます少なくなっています。調査研究では、これは出血プロセスが動物をより無気力にしたためであることがわかりました。
したがって、メスのカブトガニを出血させても死ななかったとしても、交尾する可能性が低くなり、最終的に個体数の減少につながる可能性があります.
カブトガニは交尾のために上陸します (写真提供:IrinaK/Shutterstock)
現在、生きているカブトガニは 4 種しかいません。 カブトガニ 北アメリカと中央アメリカの東海岸にあり、残りの 3 種は日本、インド、インドネシアの海岸にあります。幸いなことに、これらの素晴らしい生き物にはまだ希望があります。
LAL テストの代替
シンガポール大学の生物学者は、1990 年代後半にライセートの合成代替法を思いつきました。彼らは、C 因子と呼ばれる分子を作る遺伝子を特定しました。この C 因子は、細菌毒素を検出する LAL の特定の分子です。生物学者はこの遺伝子を昆虫の腸細胞に挿入し、遺伝子操作されたタンパク質である組換え因子 C (rFC) を生成する小さな工場に変えました。
2016 年、rFC はヨーロッパで代替細菌毒素検査として承認され、一部のアメリカの製薬会社でも使用されました。しかし、2020 年 6 月にアメリカ薬局方 (米国の医薬品やその他の製品の基準を設定する規制機関) が、その安全性がまだ証明されていないと主張して、rFC を LAL と同等のものとして受け入れることを拒否したとき、大きな後退がありました。
しかし、日本や中国を含む他の政府は rFC テストを承認しています。
結局のところ、いつものように、大きな勝者は人間です。ワクチンは、はしか、おたふくかぜ、そして最近では COVID-19 など、あらゆる種類の病気から私たちを守ってくれます。しかし、カブトガニから抽出されたカブトガニから抽出されたカブトガニ アメーバ ライセートは、細菌汚染による薬剤、ワクチン、その他の医療製品による感染を防ぎます。
