L’endotossina batterica gram negativa è un pirogeno biologico che causa febbre quando viene introdotto per via endovenosa. L’endotossina, nota anche come lipopolisaccaride (LPS), si trova nella membrana esterna dei batteri Gram-negativi. Durante la sepsi da Gram-negativi, l’endotossina stimola i macrofagi dell’ospite a rilasciare citochine infiammatorie. Tuttavia, un’infiammazione eccessiva causa l’insufficienza di più organi e la morte. Le endotossine, che sono molecole patogene onnipresenti, sono una rovina per l’industria farmaceutica e la comunità sanitaria. Pertanto, il rilevamento precoce e sensibile dell’endotossina è fondamentale per prevenire l’endotossiemia. Il lisato di amebociti del limulo (LAL) è stato ampiamente utilizzato per circa 30 anni per il rilevamento dell’endotossina nel controllo di qualità dei farmaci iniettabili e dei dispositivi medici. Il LAL costituisce una cascata di serina proteasi che viene innescata da tracce di endotossina, culminando in un coagulo di gel alla fine della reazione. Il Fattore C, che normalmente esiste come zimogeno, è il primer di questa cascata di coagulazione. In vivo, il Fattore C è il biosensore perfetto, che avverte il granchio a ferro di cavallo della presenza di un invasore Gram-negativo. Il punto finale emostatico intrappola l’invasore, uccidendolo e limitando ulteriori infezioni. Tuttavia, come strumento di rilevamento dell’endotossina in vitro, le variazioni nella sensibilità e specificità di LAL all’endotossina e la diminuzione della fornitura di granchi a ferro di cavallo stanno ponendo sempre più sfide all’industria biotecnologica. Ciò ha reso necessaria l’innovazione di un test alternativo per l’endotossina. Così, il Fattore C è diventato il bersaglio ovvio, anche se complicato, per lo sforzo della tecnologia ricombinante. Questo capitolo documenta il percorso dall’estrazione del lisato di sangue naturale della specie in pericolo al monumentale sforzo di ingegneria genetica, per produrre il Fattore C ricombinante (rFC). L’rFC è una molecola di 132 kDa, prodotta come proenzima inducibile dalla presenza di tracce di endotossina. L’rFC costituisce la base del kit “PyroGene”, che è un nuovo test diagnostico micro-enzimatico per l’endotossina, che consente di effettuare screening ad alta produttività sull’endotossina. Utilizzando l’rFC, Lonza Inc. ha generato il “PyroSense” che serve come punto di controllo della linea di produzione biotecnologica. Così, dalla clonazione alle applicazioni commerciali, la rFC ha iniziato una nuova era nel test dell’endotossina per la garanzia della qualità dei prodotti biomedici e per l’industria sanitaria, risparmiando i granchi a ferro di cavallo in pericolo.
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