Endotoxin påvisning – fra limulus amøbocytlysat til rekombinant faktor C

Gramnegativ bakteriel endotoksin er et biologisk pyrogen, der forårsager feber, når det indgives intravenøst. Endotoxinet, der også er kendt som lipopolysaccharid (LPS), findes i den ydre membran af gramnegative bakterier. Under gramnegativ sepsis stimulerer endotoxin værtens makrofager til at frigive inflammatoriske cytokiner. Overdreven inflammation forårsager imidlertid mangfoldig organsvigt og død. Endotoksiner, som er allestedsnærværende patogene molekyler, er en plage for medicinalindustrien og sundhedsvæsenet. Tidlig og følsom påvisning af endotoksin er derfor afgørende for at forebygge endotoksæmi. Limulus amøbocytlysat (LAL) har i ~30 år været anvendt i vid udstrækning til påvisning af endotoxin i forbindelse med kvalitetssikring af injicerbare lægemidler og medicinsk udstyr. LAL består af en kaskade af serinproteaser, som udløses af spor af endotoxin, og som kulminerer i en gel-klump i slutningen af reaktionen. Faktor C, som normalt findes som et zymogen, er primeren i denne koagulationskaskade. In vivo er faktor C den perfekte biosensor, som advarer hestesko krebsen om tilstedeværelsen af en gramnegativ angriber. Det hæmostatiske slutpunkt fanger angriberen, dræber den og begrænser yderligere infektion. Som et redskab til in vitro-endotoxinpåvisning udgør variationer i LAL’s følsomhed og specificitet over for endotoxin og det svindende udbud af hestesko krabber imidlertid stigende udfordringer for den bioteknologiske industri. Dette har gjort det nødvendigt at udvikle en alternativ test for endotoxin. Faktor C blev således det oplagte, om end vanskelige mål for den rekombinante teknologiindsats. I dette kapitel dokumenteres den tilbageløbende udvinding af det naturlige blodlysat fra den truede art til den monumentale indsats med genteknologi for at fremstille rekombinant faktor C (rFC). rFC er et 132 kDa-molekyle, der blev produceret som et proenzym, der kan induceres ved tilstedeværelse af spor af endotoxin. Den rFC danner grundlaget for “PyroGene”-sættet, som er et nyt mikroenzymatisk endotoxin-diagnostisk assay til screening af endotoxin med højt gennemløb. Ved hjælp af rFC-systemet har Lonza Inc. udviklet “PyroSense”, der tjener som kontrolpunkter i den bioteknologiske produktionslinje. Fra kloning til kommercielle anvendelser har rFC således indledt en ny æra inden for endotoksintestning til kvalitetssikring af biomedicinske produkter og til sundhedsindustrien, samtidig med at de truede hestesko krabber er blevet skånet.