Tinggal hampir tidak berubah sejak pertama kali merangkak bumi lebih dari 450 juta tahun yang lalu, makhluk purba ini (kadang-kadang disebut sebagai fosil hidup) telah hidup lebih lama dari hampir semua spesies lain - kebanyakannya berkat sistem imun mereka yang sangat kuat. Cara unik pembekuan darah mereka dengan adanya endotoksin menjadikannya sangat berguna untuk mengesan bakteria berbahaya.
Dalam artikel ini, kita melihat lebih dekat ketam tapal kuda dan apa yang mereka lakukan untuk kita.
Ketam tapal kuda adalah spesies arthropod yang, walaupun namanya, secara teknikalnya lebih berkaitan dengan labah-labah dan kalajengking daripada kepiting. Terdapat empat spesies yang tergolong dalam keluarga kepiting tapal kuda: Atlantik, Bakau, Indo-Pasifik dan ketam tapal kuda China.
Cukup sederhana - darah mereka. Anehnya, warna biru yang memukau - kerana kandungan tembaga yang tinggi - bukanlah ciri yang paling menarik dari darah ketam tapal kuda. Apa yang paling menarik bagi para saintis ialah sel 'amebosit' yang terdapat di dalamnya. Sel-sel khusus ini melindungi kepiting tapal kuda dari bakteria dan virus dengan membentuk gel dan pembekuan di sekitar penyerang ini, mencegahnya merebak dan membiak dalam sistem kepiting. Mekanisme pertahanan imun ini tidak biasa bagi haiwan. Apa yang unik dari amebosit dalam darah kepiting tapal kuda adalah kepekaannya yang tinggi terhadap endotoksin yang mematikan (molekul dari dinding sel bakteria tertentu) dan pembekuan cepat dan kuat yang berlaku sebaik sahaja memasuki aliran darah mereka.
Ketika proses sensitiviti tinggi dan pembekuan cepat ini pertama kali diperhatikan pada tahun 1968, para saintis segera mengetahui potensi penggunaannya dalam kesihatan manusia. Maka bermulalah pengembangan ujian Limulus amebocyte lysate (LAL) untuk mengesan endotoksin yang dihasilkan oleh bakteria berbahaya.
Ujian LAL dinamakan untuk makhluk yang tingkah laku kekebalannya yang diperhatikan menyebabkan penemuan ujian, ketam tapal kuda Atlantik (nama saintifik Polifemus limulus).
Proses pengeluaran LAL melibatkan pengumpulan ketam tapal kuda dari pantai dan membawanya ke salah satu daripada lima makmal pengeluaran di seluruh dunia. Di sana, mereka dikeringkan sebanyak 30% dari darah mereka sebelum dikembalikan ke air. Darah yang diambil kemudian diproses, disucikan dan dikeringkan beku untuk menghasilkan LAL.
Sebelum ujian LAL diperkenalkan, ujian untuk endotoksin melibatkan suntikan kumpulan arnab dengan sampel tertentu dan memantau keadaannya dengan teliti selama empat jam berikutnya. Oleh kerana reaksi arnab terhadap endotoksin mirip dengan reaksi manusia kita, demam akibat arnab pada arnab akan bermakna sampel yang dimaksud dicemari oleh endotoksin.
Pada masa itu, kaedah ujian arnab ini dianggap sangat berkesan, walaupun sangat memakan masa dan kaedah yang mahal untuk mengesan endotoksin. Segera menjadi jelas bahawa ujian LAL menawarkan penyelesaian yang jauh lebih murah, lebih mudah, cepat dan lebih berkesan, dan ujian ini diadopsi sebagai standard global untuk menyaring pencemaran bakteria.
Menguji dengan LAL memerlukan juruteknik untuk menambahkan LAL ke sampel dan memerhatikan tindak balasnya. Walaupun pada kepekatan 1 bahagian per trilion, endotoksin akan dapat dilihat hampir seketika melalui pembentukan gumpalan seperti jeli dalam sampel.
Ujian LAL sangat penting untuk mendedahkan kehadiran endotoksin di farmasi dan implan perubatan / prostetik. Setiap ubat yang disahkan (termasuk prostetik dan implan perubatan) oleh Pentadbiran Makanan dan Dadah AS (USFDA) mesti lulus ujian LAL terlebih dahulu. Sekiranya anda pernah mendapat suntikan dalam bentuk apa pun, anda mempunyai ketam tapal kuda untuk mengucapkan terima kasih atas keselamatannya!
Pengilang LAL melaporkan kadar kematian yang diukur dari 500,000 ketam berdarah setiap tahun hanya 3%. Walau bagaimanapun, kajian bebas baru-baru ini menunjukkan bahawa jumlah itu mendekati 15-30%, setara dengan 75,000-150,000 ketam tapal kuda mati setiap tahun. Dengan LAL yang sangat jarang dan sangat berharga (satu liter berharga hingga $ 15,000 USD!), Tidak hairanlah kadar kematian mereka diremehkan oleh pengeluar.
Dengan status pemuliharaan mereka yang kini dinilai sebagai 'rentan', ketam tapal kuda Atlantik hanya berjarak satu tingkat dari 'terancam', dengan 'terancam punah', 'pupus di alam liar' dan 'pupus' menyusul sekiranya beberapa tindakan tidak segera diambil . Nasib spesies ini berisiko jika kita tidak menilai semula amalan penuaian LAL semasa, dan bukan hanya manusia yang akan menderita apabila spesies ini mati. Banyak burung, ikan dan kura-kura yang bergantung pada diet telur ketam tapal kuda juga akan menderita kerana kepupusannya.
Itu bukan semua berita buruk. Pada tahun 1995, para penyelidik di Universiti Nasional Singapura dapat mengenal pasti dan mengasingkan gen yang bertanggungjawab untuk pembekuan sensitif yang menjadi ciri LAL. Gen ini, yang dikenali sebagai 'faktor C', dihasilkan semula secara sintetik dalam ragi, sehingga menghasilkan 'faktor rekombinan C' (rFC). LAL sintetik berbeza dengan LAL organik kerana bukannya pembekuan sebagai reaksi terhadap kehadiran endotoksin, LAL sintetik menyebabkan endotoksin memancarkan warna pendarfluor.
Walaupun penemuannya adalah penembusan utama, masalah peraturan dan keselamatan mengenai alternatif LAL ini telah memperlambat penggunaan LAL sintetik. Eropah tidak mengiktiraf rFC sebagai alternatif kepada LAL sehingga 2015 dan USFDA hanya meluluskan ubat pertama yang diuji dengan rFC pada tahun 2018. Pada tahun 2020, The United States Pharmacopeia, yang menetapkan standard saintifik untuk ubat-ubatan di AS, menolak untuk mengiktiraf rFC sebagai setara dengan LAL, menegaskan keselamatannya masih belum dapat dibuktikan. Ini walaupun rakan sejawat mereka dari Eropah, Jepun dan China telah mengiktiraf dan menggunakan penggunaan LAL sintetik.
Oleh kerana cita-cita dan pendapat industri lambat berubah, kemungkinan bidang bioperubatan akan terus memuaskan kehausan mereka terhadap darah biru haiwan-haiwan kuno ini untuk masa yang akan datang. Ini hampir tidak dapat dilaksanakan, dan kita hanya dapat berharap agar kita tidak sampai ke titik di mana pilihan dibuat untuk kita melalui kepunahan kepiting tapal kuda.
Sekiranya anda mempunyai pertanyaan mengenai keselamatan, penyimpanan dan pelabelan bahan kimia anda, jangan ragu untuk melakukannya berhubung dengan kami. Kakitangan kami yang ramah dan berpengalaman menggunakan pengetahuan dan pengalaman selama bertahun-tahun untuk menawarkan maklumat dan nasihat industri terkini mengenai cara tetap selamat dan mematuhi peraturan kimia.
Sumber:
