O sangue do caranguejo-ferradura é vital para testar drogas intravenosas, mas novas alternativas sintéticas podem significar que a indústria farmacêutica não vai sangrar esta espécie única até o fim

Se você já tomou uma vacina ou recebeu um medicamento intravenoso e não teve febre potencialmente fatal, você pode agradecer a um caranguejo-ferradura (Limulus polifemo).

Como podem os animais que são muitas vezes chamados de fósseis vivos, porque quase não mudaram ao longo de milhões de anos, são tão importantes na medicina moderna?O sangue do caranguejo-ferradura é usado para produzir uma substância chamada lisado de amebócitos de limulus, ou LAL, que os cientistas usam para testar substâncias tóxicas chamadas endotoxinas em drogas intravenosas.

Estas toxinas, produzidas por bactérias, são omnipresentes no ambiente e não podem ser removidas simplesmente através da esterilização.Eles podem causar uma reação historicamente conhecida como “febre de injeção.” Uma forte concentração pode causar choque e até morte.

Identificar o LAL como um detector altamente sensível de endotoxinas foi um avanço na segurança médica do século XX.Agora, porém, os críticos estão a levantar questões sobre os impactos ambientais e o processo de revisão e aprovação de alternativas sintéticas ao sangue do caranguejo-ferradura.

Nós estudamos ciência, tecnologia e política pública, e publicou recentemente um papel branco examinando questões sociais, políticas e econômicas associadas ao uso de caranguejos-ferradura para produzir LAL.Vemos esta questão como um teste para problemas complicados que atravessam múltiplas agências e exigem atenção tanto à natureza como à saúde humana.

Uma solução oceânica

Os médicos começaram a injetar várias soluções nos pacientes em meados de 1800, mas foi somente na década de 1920 que o bioquímico Florença Seibert descobriram que as reações febris eram devidas à água contaminada nessas soluções.Ela criou um método para detectar e remover as substâncias que causavam essa reação, e ele se tornou o padrão médico na década de 1940.

Conhecido como o teste de pirogênio em coelho, exigia que os cientistas injetassem drogas intravenosas em coelhos e depois monitorassem os animais.Um coelho febril significava que um lote de drogas estava contaminado.

O método LAL foi descoberto por acidente.Trabalhando com caranguejos-ferradura no Laboratório Biológico Marinho em Woods Hole, Massachusetts, nas décadas de 1950 e 1960, o patobiologista Frederik Bang e o pesquisador médico Jack Levin notei que os animais sangue azul coagulado de maneira curiosa.Através de uma série de experimentos, eles isolaram a endotoxina como coagulante e desenvolveram um método para extrair LAL do sangue.Este composto gelificaria ou coagularia quase instantaneamente na presença de toxinas indutoras de febre.

Pesquisadores acadêmicos, empresas biomédicas e os EUAA Food and Drug Administration refinou a produção de LAL e mediu-a em relação ao teste do coelho.Na década de 1990, a LAL era a Método aprovado pela FDA para testar medicamentos para endotoxinas, substituindo em grande parte os coelhos.

A produção de LAL requer a colheita de caranguejos-ferradura nos oceanos e praias, drenando até 30% de seu sangue em laboratório e devolvendo os caranguejos vivos ao oceano.Há disputa sobre quantos caranguejos morrem no processo – as estimativas variam entre uma pequena percentagem e 30% ou mais – e sobre possíveis efeitos nocivos para os sobreviventes.

Hoje existem cinco licenciados pela FDA Produtores LAL ao longo dos EUACosta Leste.A quantidade de LAL que produzem e o seu valor de vendas são proprietários.

Isca versus biotecnologia

À medida que a produção biomédica de LAL aumentou na década de 1990, também aumentou a colheita de caranguejos-ferradura para usar como isco para outras espécies, especialmente enguias e búzios para mercados estrangeiros de marisco.Nos últimos 25 anos, centenas de milhares – e nos primeiros anos, milhões – de caranguejos-ferradura foram colhidos todos os anos para estes fins.Combinadas, as duas pescarias matam mais de meio milhão caranguejos-ferradura todos os anos.

Não há estimativa da população total acordada para Límulus, mas o mais recente avaliação federal da pesca do caranguejo-ferradura descobriram que a população não estava crescendo nem diminuindo fortemente.

Os conservacionistas estão preocupados, e não apenas com os caranguejos.Milhões de aves limícolas migrar ao longo da costa atlântica, e muitos param na primavera, quando os caranguejos-ferradura desovam nas praias do meio do Atlântico, para se alimentarem dos ovos dos caranguejos.Particularmente para nós vermelhos – uma espécie que pode migrar até 14.500 quilómetros entre a ponta da América do Sul e o Ártico canadiano – empanturrar-se de ovos de caranguejo-ferradura proporciona um impulso crítico e rico em energia na sua cansativa viagem.

Nós vermelhos eram listado como ameaçado sob a Lei das Espécies Ameaçadas em 2015, em grande parte porque a pesca do caranguejo-ferradura ameaçava esta importante fonte de alimento.À medida que as colheitas de caranguejo biomédico chegaram a ser iguais ou superar colheitas de iscas, grupos conservacionistas começaram a apelar à indústria LAL para encontrar novas fontes.

Alternativas biomédicas

Muitos medicamentos importantes são derivados de organismos vivos.A penicilina, o primeiro antibiótico importante, foi originalmente produzido a partir de moldes.Outros medicamentos atualmente em uso provêm de fontes que incluem vacas, porcos, galinhas e peixes.O oceano é um fonte promissora para tais produtos.

Quando possível, sintetizar essas substâncias em laboratórios – especialmente medicamentos amplamente utilizados como insulina – oferece muitos benefícios.Geralmente é mais barato e mais eficiente e evita colocar espécies em risco, além de abordar preocupações que alguns pacientes têm sobre o uso de produtos médicos de origem animal.

Na década de 1990, pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura inventado e patenteado o primeiro processo para criar um composto sintético detector de endotoxinas usando DNA de caranguejo-ferradura e tecnologia de DNA recombinante.O resultado, denominado Fator C recombinante (rFC), imitou a primeira etapa da reação em cascata de três partes que ocorre quando o LAL é exposto à endotoxina.

Mais tarde, várias empresas biomédicas produziram suas próprias versões de rFC e compostos chamados reagentes em cascata recombinantes (rCRs), que reproduzem toda a reação LAL sem usar sangue de caranguejo-ferradura.No entanto, hoje, o LAL continua a ser a tecnologia dominante para a detecção de endotoxinas na medicina.

A principal razão é que NÓS.Farmacopéia, uma organização quase reguladora que estabelece padrões de segurança para produtos médicos, considera o rFC e o rCR métodos “alternativos” para a detecção de endotoxinas, pelo que requerem validação caso a caso para utilização – um processo potencialmente demorado e dispendioso.O FDA geralmente transfere para os EUA.Farmacopéia.

Algumas grandes empresas farmacêuticas com recursos financeiros comprometeram-se a mudando de LAL para rFC.Mas a maioria dos produtores de medicamentos segue o método testado e aprovado.

Grupos conservacionistas querem que os EUAFarmacopéia para certificar totalmente o rFC para uso na indústria sem testes ou validação extras.Na sua opinião, os produtores de LAL estão a adiar a aprovação de rFC e rCR para proteger os seus mercado na detecção de endotoxinas.Os EUAOs produtores de Farmacopeia e LAL respondem que estão fazendo a devida diligência para proteger a saúde pública.

Mudança iminente

A mudança pode estar chegando.Todos os principais produtores de LAL têm agora os seus próprios produtos recombinantes – um reconhecimento tácito de que os mercados e as regulamentações estão a avançar para Límulus-maneiras gratuitas de testar endotoxinas.

Os reguladores das pescas do Atlântico estão actualmente a considerar novos limites de colheita para caranguejos-ferradura, e os EUAFarmacopeia é orientação de pesagem em alternativas recombinantes ao LAL.Comentários públicos serão solicitados durante o inverno de 2024, seguidos pelos EUA.Revisão da Farmacopeia e da FDA.

Mesmo que o rFC e o rCR não obtenham aprovação imediata, acreditamos que a coleta de dados mais completos sobre as populações de caranguejo-ferradura e a exigência de mais transparência da indústria LAL em como ele lida com os caranguejos representaria progresso.O mesmo aconteceria com a orientação das empresas médicas para que usassem produtos recombinantes para testes durante o processo de fabricação, enquanto guardassem o LAL apenas para testes do produto final.

Fazer políticas sobre questões científicas complexas em diversas agências nunca é fácil.Mas, na nossa opinião, ações incrementais que protejam tanto a saúde humana como o ambiente poderiam ser importantes passos em frente.