Endotoxin kimutatása – a limulus amebocita lizátumtól a rekombináns C faktorig

A Gram-negatív bakteriális endotoxin egy biológiai pirogén, amely intravénásan beadva lázat okoz. Az endotoxin, más néven lipopoliszacharid (LPS), a Gram-negatív baktériumok külső membránjában található. A Gram-negatív szepszis során az endotoxin a gazdaszervezet makrofágjait gyulladásos citokinek felszabadítására serkenti. A túlzott gyulladás azonban többszörös szervi elégtelenséget és halált okoz. Az endotoxinok, amelyek mindenütt jelenlévő patogén molekulák, a gyógyszeripar és az egészségügy kárvallottjai. Ezért az endotoxin korai és érzékeny kimutatása kulcsfontosságú az endotoxémia megelőzése érdekében. A limulus amebocita lizátumot (LAL) ~30 éve széles körben használják az endotoxin kimutatására az injektálható gyógyszerek és orvostechnikai eszközök minőségbiztosításában. A LAL szerinproteázok kaszkádját alkotja, amelyeket nyomnyi mennyiségű endotoxin indít be, és a reakció végén gélrög keletkezik. A C faktor, amely általában zimogénként létezik, ennek az alvadási kaszkádnak a primere. In vivo a C faktor a tökéletes bioszenzor, amely figyelmezteti a patkósrákot a Gram-negatív betolakodó jelenlétére. A vérzéscsillapító végpontja csapdába ejti a betolakodót, elpusztítja azt és korlátozza a további fertőzést. Az in vitro endotoxin kimutatás eszközeként azonban a LAL endotoxinra való érzékenységének és specificitásának eltérései, valamint a patkósrákok fogyatkozó készlete egyre nagyobb kihívások elé állítja a biotechnológiai ipart. Ez szükségessé tette egy alternatív endotoxin-teszt kifejlesztését. Így a C faktor lett a rekombináns technológiai erőfeszítések kézenfekvő, bár trükkös célpontja. Ez a fejezet dokumentálja a veszélyeztetett faj természetes vérlízisének bányászatától a géntechnológia monumentális erőfeszítéséig, a rekombináns C faktor (rFC) előállításáig tartó visszalépést. Az rFC egy 132 kDa tömegű molekula, amelyet nyomnyi mennyiségű endotoxin jelenlétével indukálható proenzimként állítottak elő. Az rFC képezi a “PyroGene” kit alapját, amely egy új mikro-enzimatikus endotoxin diagnosztikai vizsgálat az endotoxin nagy áteresztőképességű szűrésére. Az rFC felhasználásával a Lonza Inc. létrehozta a “PyroSense”-t, amely a biotechnológiai gyártósor ellenőrző pontjaiként szolgál. Így a klónozástól a kereskedelmi alkalmazásokig az rFC új korszakot indított el az endotoxin-tesztelésben az orvosbiológiai termékek minőségbiztosítása és az egészségügyi ipar számára, miközben megkímélte a veszélyeztetett patkósrákokat.