Pourquoi la médecine moderne a besoin du crabe fer à cheval

Restant pratiquement inchangées depuis leur première exploration de la terre il y a plus de 450 millions d'années, ces anciennes créatures (parfois appelées fossiles vivants) ont survécu à presque toutes les autres espèces, principalement grâce à leur système immunitaire incroyablement robuste. La façon unique dont leur sang coagule en présence d'endotoxines les rend incroyablement utiles pour détecter les bactéries nocives.  

Dans cet article, nous examinons de plus près les crabes fer à cheval et ce qu'ils font pour nous. 

Que sont les crabes fer à cheval?

Le crabe fer à cheval est une espèce d'arthropode qui, malgré son nom, est techniquement plus étroitement liée aux araignées et aux scorpions qu'aux crabes. Il existe quatre espèces appartenant à la famille du crabe fer à cheval: l'Atlantique, la Mangrove, l'Indo-Pacifique et le crabe fer à cheval chinois. 

Limulus polyphemus aka le crabe fer à cheval de l'Atlantique
Limulus polyphemus aka le crabe fer à cheval de l'Atlantique

Qu'est-ce qui les rend si spéciaux?

Tout simplement - leur sang. Étonnamment, la couleur bleue fascinante - en raison de sa forte teneur en cuivre - n'est pas la caractéristique la plus fascinante du sang de fer à cheval. Ce qui intéresse le plus les scientifiques, ce sont les cellules «amébocytes» qu'il contient. Ces cellules spécialisées protègent le crabe fer à cheval contre les bactéries et les virus en formant un gel et en coagulant autour de ces envahisseurs, les empêchant de se propager et de se multiplier dans le système du crabe. Ce mécanisme de défense immunitaire n'est pas inhabituel chez les animaux. Ce qui est unique dans le sang des amébocytes dans le sang de fer à cheval, c'est leur extrême sensibilité aux endotoxines mortelles (molécules des parois cellulaires de certaines bactéries) et la coagulation rapide et vigoureuse qui se produit dès que celles-ci pénètrent dans leur circulation sanguine. 

Lorsque cette haute sensibilité et ce processus de coagulation rapide ont été observés pour la première fois en 1968, les scientifiques ont immédiatement noté le potentiel d'application en santé humaine. C'est ainsi qu'a commencé le développement du test Limulus amebocyte lysate (LAL) pour la détection des endotoxines produites par des bactéries nocives.

Le sang bleu clair du crabe fer à cheval est encore plus fascinant qu'il n'y paraît
Le sang bleu clair du crabe fer à cheval est encore plus fascinant qu'il n'y paraît

Le test du lysat de limulus amébocyte (LAL)

Le test LAL porte le nom de la créature dont le comportement immunitaire observé a conduit à la découverte du test, le crabe fer à cheval de l'Atlantique (nom scientifique Limulus polyphème).

Le processus de production LAL consistait à collecter des crabes fer à cheval sur la plage et à les amener dans l'un des cinq laboratoires de production du monde. Là, ils sont vidés de 30% de leur sang avant d'être remis à l'eau. Le sang récolté est ensuite traité, purifié et lyophilisé pour produire du LAL. 

Avant l'introduction du test LAL, les tests d'endotoxines impliquaient l'injection d'un groupe de lapins avec un échantillon particulier et la surveillance étroite de leur état au cours des quatre heures suivantes. Étant donné que la réaction des lapins aux endotoxines est similaire à notre réaction humaine, une fièvre conséquente chez les lapins signifierait que l'échantillon en question a été contaminé par des endotoxines. 

À l'époque, cette méthode de test sur le lapin était considérée comme une méthode hautement efficace, quoique très longue et coûteuse pour la détection des endotoxines. Il est vite devenu clair que le test LAL offrait une solution beaucoup moins chère, plus simple, plus rapide et plus efficace, et le test a été adopté comme norme mondiale pour le dépistage de la contamination bactérienne. 

Le test avec LAL nécessite que le technicien ajoute simplement le LAL à l'échantillon et observe la réaction. Même à des concentrations de 1 partie par billion, les endotoxines seront évidentes presque instantanément par la formation d'un caillot gélatineux dans l'échantillon.

Le test LAL est extrêmement important pour révéler la présence d'endotoxines dans les produits pharmaceutiques et sur les implants médicaux / prothèses. Chaque médicament certifié (y compris les prothèses et implants médicaux) par la Food and Drug Administration (USFDA) des États-Unis doit d'abord réussir le test LAL. Si vous avez déjà reçu une injection de quelque nature que ce soit, vous devez remercier le crabe fer à cheval pour sa sécurité!

L'avenir de LAL

Les fabricants de LAL rapportent que les taux de mortalité mesurés des 500,000 3 crabes saignés annuellement ne sont que de 15%. Cependant, des études indépendantes récentes ont montré que ce nombre était plus proche de 30 à 75,000%, ce qui équivaut à 150,000 15,000 à XNUMX XNUMX crabes fer à cheval morts chaque année. Avec LAL si rare et très prisé (un litre peut coûter jusqu'à XNUMX XNUMX $ US!), Il n'est pas étonnant que leurs taux de mortalité soient minimisés par les fabricants.

Avec leur statut de conservation actuellement considéré comme `` vulnérable '', le crabe fer à cheval de l'Atlantique n'est qu'à un niveau de `` en voie de disparition '', avec `` en danger critique d'extinction '', `` éteint à l'état sauvage '' et `` éteint '' sous peu si des mesures ne sont pas prises bientôt. . Le sort de cette espèce est en péril si nous ne réévaluons pas les pratiques actuelles de récolte LAL, et ce ne sont pas seulement les humains qui souffriront lorsque cette espèce disparaîtra. De nombreux oiseaux de rivage, poissons et tortues qui dépendent d'un régime à base d'œufs de crabe fer à cheval souffriront également de leur extinction. 

Les oiseaux menacés de noeud rouge font partie des nombreux animaux à se régaler des œufs de crabe fer à cheval riches en protéines
Les oiseaux menacés de noeud rouge font partie des nombreux animaux à se régaler des œufs de crabe fer à cheval riches en protéines

Ce ne sont cependant pas toutes de mauvaises nouvelles. En 1995, des chercheurs de l'Université nationale de Singapour ont pu identifier et isoler le gène responsable de la coagulation sensible qui caractérise la LAL. Ce gène, connu sous le nom de «facteur C», a été reproduit par synthèse dans la levure, entraînant la création du «facteur C recombinant» (rFC). Le LAL synthétique diffère du LAL organique en ce qu'au lieu de coaguler en réaction à la présence d'endotoxines, le LAL synthétique amène les endotoxines à émettre des couleurs fluorescentes. 

Bien que sa découverte ait été une percée majeure, les problèmes de réglementation et de sécurité concernant cette alternative LAL ont ralenti l'adoption généralisée de LAL synthétique. L'Europe n'a pas reconnu le rFC comme une alternative au LAL jusqu'en 2015 et l'USFDA n'a approuvé le premier médicament testé avec le rFC qu'en 2018. En 2020, la United States Pharmacopeia, qui établit la norme scientifique pour les médicaments aux États-Unis, a refusé de reconnaître le rFC comme un équivalent à LAL, insistant sur le fait que sa sécurité n'a pas encore été prouvée. Ceci malgré le fait que leurs homologues européens, japonais et chinois ont tous reconnu et adopté l'utilisation du LAL synthétique. 

Comme les idéaux et les opinions de l'industrie sont lents à changer, il est probable que le domaine biomédical continuera d'étancher leur soif insatiable du sang bleu de ces animaux anciens dans un avenir prévisible. Ce n'est guère viable, et nous ne pouvons qu'espérer que nous n'atteindrons pas le point où le choix nous est fait par l'extinction du crabe fer à cheval.

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