Hatalmas üzlet a tőrfarkúak kék vére

Blood harvesting

Minden évben atlanti tőrfarkú rákok millióit fogják be és véreztetik ki a biotechnológiai ipar céljaira. A testfolyadékukban található, bámulatosan érzékeny baktériumdetektort egyelőre nem sikerül szintetikus úton helyettesíteni.

Az első dolog, ami szembetűnik: ez a vér bizony kék. Ám a legizgalmasabb dolog nem is a vér színe, hanem két benne megtalálható fehérje: az úgynevezett koagulogén és egy hasítóenzim. Mindkettőt a vérben cirkáló, a mi falósejtjeinkhez hasonló sejtek, az amőbociták termelik. A koagulogént az enzim a baktériumok sejtfalából kiszabaduló anyagok hatására sűrű és áthatolhatatlan hálózattá alakítja – valahogy úgy, ahogy a mi vérünk alvadási faktorai az érfal sérülésének hatására rögöt képeznek. Ez a kocsonyás csapda foglyul ejti a behatoló baktériumokat, és nem engedi, hogy a testfolyadékban – amelyet, nyílt keringésű lényről lévén szó, vér helyett vérnyiroknak illene neveznünk – elterjedjenek.

Rászállt a gyógyszeripar a tőrfarkúra

Néhány erre specializálódott gyógyszeripari cég alaposan kihasználja az atlanti tőrfarkú (Limulus polyphemus) e biológiai különcségét: élve elfogják és kivéreztetik a páncélos jószágokat, hogy az amőbocitákat feltárva hozzájussanak az értékes fehérjékhez. Az így készülő kivonat olyan teszthez szolgál alapanyagul, amely a baktériumok sejtfalában található mérgező anyagokat, az ún. endotoxinokat csillagászati, akár 10¹²-szeres hígításban is kimutatja. Az endotoxinok jelenlétében a kivonat fehérjéi ugyanazt teszik, mint a tőrfarkúnál a vérnyirokban: az oldatot kocsonyává alakítják.

A folyamatot Fred Bang és munkatársai fedezték fel és írták le egy 1956-os közleményükben. „A gél immobilizálta a baktériumokat, de nem ölte meg őket” – írják a cikkben. – „Az alvadék stabil volt, szilárd, és több hétig így is maradt szobahőmérsékleten.” Bakteriális szennyeződés hiányában az összecsapzódás elmarad, ezért a vizsgált felszín vagy folyadék baktériummentesnek tekinthető. Az egyszerű és csaknem azonnali eredményt adó teszt LAL (Limulus amőbocita lizátum) néven vált ismertté, és igencsak megörvendeztette a gyógyszeripar képviselőit. A potenciálisan baktériummal szennyezett anyagokat az addigi előírások szerint ugyanis nagy egyedszámú nyúltenyészetekben kellett bevizsgáltatniuk. Ami azt illeti, nem annyira az állatok iránti részvét, mint inkább a procedúra hosszadalmas és költségigényes volta viselte meg a gyógyszergyártókat.

A tőrfarkú rákok kivéreztetése Forrás: YouTube/Thirteen/WNET/PBS

Hatalmas üzlet a vére

Manapság az USA-ban a LAL-tesztet alkalmazzák minden, az amerikai gyógyszerhatóság által jóváhagyott gyógyszer, sőt, valamennyi implantátum – például a pacemakerek vagy a protézisek – tisztaságának ellenőrzésére. Úgyhogy a tőrfarkú vére hatalmas biznisz, ami rengeteget hoz a konyhára a vele foglalkozó cégeknek. Ilyenből pedig nincs sok: összesen öt vállalkozás – némelyik független, némelyik valamely gyógyszeripari óriás leányvállalata – foglalkozik a tőrfarkúak kivéreztetésével.

A gond csak az, hogy az ipar óriási mennyiségben igényli a becses nedűt, amelyet az élő tőrfarkúakból oly módon nyernek ki, hogy a keringő testfolyadék térfogatának meghatározott hányadát leveszik. A tőrfarkúak a partközelben, ám az óceánfenéken élnek, ahonnan problémás volna őket tömegesen befogni. A párzási időszakban azonban a sekély vizekbe vándorolnak, s ilyenkor minden különösebb nehézség nélkül milliószám gyűjthetők.

A kiszolgáltatott állatok ilyenkor annyira egyszerűen befoghatók, hogy a szintetikus műtrágyák kora előtt az amerikai trágyák egy része a tonnaszámra összelapátolt és egészben megőrölt tőrfarkúakból készült. Ma a begyűjtött tőrfarkúakat nem zúzzák ugyan be, de a szívük környékére beszúrt vezetéken keresztül vérnyirkuk mintegy 30 százalékát lecsapolják. A koránt sem önkéntes véradás után az állatokat visszaeresztik az óceánba, minél távolabb attól a helytől, ahol gyűjtötték őket, elkerülendő a rövid időn belüli újravéreztetést. Az egész folyamat 24–72 órát vesz igénybe. Az előállított LAL literje aztán nagyjából 13 ezer dollárért kel el.

Az egyedek 10–30 százaléka nem éli túl a vérlecsapolást

Az ipar esküszik rá, hogy a megcsapolt tőrfarkúak többsége túléli a beavatkozást. Különböző becslések 10 és 30 százalék közöttire teszik azon egyedek arányát, amelyek végül belepusztulnak; a többiek elvben megússzák. Ám a jelek szerint ők sem sértetlenül kerülnek ki a játékból. Kutatók arra lettek figyelmesek, hogy azokon a területeken – például a massachusettsi Pleasant-öbölben –, ahol a legintenzívebb a tőrfarkúak biotechnológiai célú begyűjtése, egyre kevesebb nőstény jelenik meg a partokon párzani. Úgy tűnik, a véreztetés, ha el nem is pusztítja, de alaposan megviseli őket.

A New Hampshire-i Egyetem és a Plymouthi Állami Egyetem kutatói úgy döntöttek, ellenőrzik e feltételezés helyességét. Gyorsulásmérőket helyeztek el a kivéreztetett nőstények testén, így figyelték meg a mozgásukat. A lecsapolt állatok csakugyan lomhábbak voltak társaiknál, és kisebb eséllyel keresték fel a partot párzás céljából. Világos tehát, hogy a tőrfarkúak kizsákmányolását nem lehet büntetlenül a végtelenségig folytatni, mert állományuk egy idő után kritikus csökkenésnek indulhat.

Atlanti tőrfarkú rák Forrás: AFP/Mandy Cheng

Elkészül-e a szintetikus teszt a faj kihalása előtt?

Miért nem fejlesztették még ki a LAL szintetikus megfelelőjét? Végül is a cukorbetegeknek adott inzulinért sem disznók hasnyálmirigyét trancsírozzuk már fel, hanem élesztősejtekkel gyártatjuk le a fehérjét a megfelelő DNS-szekvencia alapján. Nos, az ipar és a kutatók már valóban keresik a megoldást.

A Szingapúri Nemzeti Egyetem biológusa, Ding Jeak Ling sikeresen termeltette meg élesztősejtekkel a baktériumfelismerésben kulcsszerepet játszó, C-faktor néven ismert enzimet. A kutatónő az eljárást eladta a Lonza biotechnológiai mamutcégnek, amely PyroGene márkanéven forgalmazza a rekombináns enzimen alapuló termékét. A német Hyglos cég szintén egy szintetikus endotoxin-detektor kifejlesztésén fáradozik. Remélhetőleg ezek a szintetikus termékek idővel átveszik a LAL helyét a piacon, és az élő kövületként is számon tartott, évszázmilliók óta szinte változatlan formában sikerrel túlélő tőrfarkúak nem esnek áldozatul a náluk százszorta fiatalabb emberi faj mohóságának.

Mitől kék a vére?

Az atlanti tőrfarkú rák (Limulus polyphemus), nemének mai egyetlen képviselője, valódi „élő fosszília”. Külleme és belső felépítése szinte teljesen megegyezik a triász időszakban, mintegy 230 millió éve élt fajéval, és hasonló fajok éltek már a devonban, 400 millió éve. A tőrfarkú rák, hétköznapi neve ellenére nem a rákokkal, hanem a pókszabásúakkal (pókok, skorpiók, kullancsok és atkák) áll közeli rokonságban.

A hím és a nőstény tőrfarkú rák nagyon hasonlít egymáshoz, csak méretben van eltérés. A farkával együtt 60 centiméteresre is megnövő nőstény sokkal nagyobb, mint a hím. Az állatot patkó alakú páncél borítja (innen ered angol neve: horseshoe crab, azaz patkórák). A zöldesszürkétől sötétbarnáig terjedő színű páncélon sok tengeri élőlény, algák, laposférgek, kagylók stb. megtelepedhet, emiatt az állatot „élő múzeumként” is szokták emlegetni.

Noha elég félelmetes küllemű, emberre teljesen veszélytelen. Kagylókkal és más puhatestűekkel, valamint férgekkel és apró halakkal táplálkozik.

Egyik legérdekesebb tulajdonsága a levegőn megkékülő vére. A vérében nem vastartalmú hemoglobin, hanem réztartalmú hemocianin szállítja az oxigént, amely oxigénhiányosan színtelen, oxigéndús állapotban viszont sötétkék színűre változik. Mivel az állat általában oxigénszegény környezetben él, ezért a vére a testben szürkésfehér vagy halványsárga, de rögtön megkékül, ha valamilyen sérülés folytán a levegőre kerül.