در تاریکی شب، عرشه کشتیها در سواحل اقیانوس اطلس میزبان خرچنگهای نعل اسبی است که از اعماق دریا بیرون کشیده میشوند. این موجودات باستانی، با پوسته گرد و صاف خود و دمی بلند و ریسمانی شکل، زندگی خود را در سیستمی پیچیده برای تضمین ایمنی داروها ادامه میدهند. پس از صید، آنها به مراکز جمعآوری منتقل شده، با الکل و ید ضدعفونی میشوند و سوزنی از غشای قلبشان عبور داده شده تا خون آبی رنگشان که حاوی ماده حیاتی «لیمولوس آمبوسیت لایزات» (LAL) است، برای مصارف آزمایشگاهی جمعآوری شود. این فرآیند، اگرچه برای حفظ سلامت عمومی حیاتی است، اما سوالات مهمی را در مورد پایداری، اخلاق و آینده این روش مطرح میکند.
از زمان شروع همهگیری کووید-۱۹، حجم خونگیری از خرچنگهای نعل اسبی برای مقاصد بیومدیکال تقریباً دو برابر شده و به حدود یک میلیون خرچنگ در سال رسیده است. در حالی که این خون نقش حیاتی در آزمایشهای ایمنی داروها ایفا میکند، یک جایگزین مصنوعی با قابلیتهای مشابه بیش از ۲۰ سال است که در اروپا به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. با وجود این جایگزین، صنعت داروسازی آمریکا همچنان به شدت به خون خرچنگ نعل اسبی وابسته است. این روند، که با مقاومت در برابر پذیرش فناوریهای جدید و نگرانیهای زیستمحیطی همراه است، تصویر پیچیدهای از رابطه علم، صنعت و حفاظت از طبیعت را به نمایش میگذارد.
حیاتیترین خون آبی جهان: کشف و کاربرد LAL
ارزش پزشکی خون خرچنگ نعل اسبی به واکنش انعقادی آن در حضور سموم باکتریایی معروف به اندوتوکسینها برمیگردد. دانشمندان با استخراج آنزیمی به نام «لیمولوس آمبوسیت لایزات» (LAL) از این خون، قادر به تشخیص حضور اندوتوکسینها هستند. اندوتوکسینها موادی سمی هستند که توسط باکتریها تولید شده و میتوانند باعث بیماریهای شدید یا حتی مرگ در انسان شوند. این کشف، نقطه عطفی در صنعت داروسازی و پزشکی محسوب میشود.
کریستوفر ویتنی، استاد دانشگاه فناوری روچستر که بر روی خرچنگهای نعل اسبی تحقیق میکند، توضیح میدهد که LAL در تشخیص اندوتوکسینها بسیار کارآمد است. این یافتهها ریشه در مشاهدات آزمایشگاهی در اواسط قرن بیستم در ماساچوست دارد، جایی که محققان متوجه شدند خون خرچنگ نعل اسبی در مجاورت باکتریها منعقد میشود. این پدیده، اساس توسعه تستهای ایمنی داروها را فراهم آورد.
جایگزینی روشهای سنتی: جهش از خرگوش به خرچنگ
در دهه ۱۹۷۰، LAL به تدریج جایگزین روشهای قدیمیتر آزمایش ایمنی داروها شد. پیش از این، برای اطمینان از عدم آلودگی نمونههای دارویی، تعدادی خرگوش زنده مورد استفاده قرار میگرفتند؛ به این صورت که نمونه دارو به آنها تزریق شده و سپس تب آنها بررسی میشد. این روش نه تنها زمانبر و پرهزینه بود، بلکه نیازمند نگهداری کلونیهای خرگوش و تکنسینهای متخصص بود.
ویتنی میافزاید: «انگیزه قوی صنعتی برای جایگزینی تست خرگوش با تست LAL وجود داشت. تست خرگوش گران بود، نگهداری از خرگوشها، دستمزد تکنسینها و زمان لازم برای دریافت نتایج، همگی عوامل هزینهبر بودند.» آنزیم خرچنگ نعل اسبی به دلیل سرعت، دقت و هزینه کمتر، به سرعت به استاندارد جهانی تبدیل شد و ضمن کاهش چشمگیر استفاده از خرگوشها، ایمنی داروها را نیز تضمین کرد.
توسعه جایگزین مصنوعی: فاکتور C نوترکیب (rFC)
با وجود مزایای فراوان LAL، این روش همچنان به منابع طبیعی وابسته است. خرچنگهای نعل اسبی از آبهای ساحلی جمعآوری، خونگیری شده و سپس به دریا بازگردانده میشوند. اما نگرانیها در مورد پایداری این روش و تاثیرات زیستمحیطی آن، منجر به توسعه جایگزینهای مصنوعی شد. یکی از این جایگزینها، «فاکتور C نوترکیب» (rFC) است که از دهه ۱۹۹۰ توسعه یافته و از اواسط دهه ۲۰۰۰ به صورت تجاری در دسترس قرار گرفت.
rFC با تکرار واکنش مشابه LAL، اما بدون نیاز به خون خرچنگ نعل اسبی، اندوتوکسینها را تشخیص میدهد. شرکتهایی که محصولات LAL را تولید میکنند، اغلب در تولید جایگزینهای مصنوعی نیز فعالیت دارند. این شرکتها سالهاست هشدار میدهند که وابستگی به حیوانات وحشی برای تستهای ایمنی، میتواند منجر به مشکلات زنجیره تامین شود؛ به خصوص زمانی که ایمنی واکسنها و داروهای تزریقی به تامین این گونه جانوری وابسته باشد.
مقاومت صنعت داروسازی آمریکا در برابر تغییر
با وجود در دسترس بودن rFC، پذیرش آن در صنعت داروسازی آمریکا با کندی پیش میرود. شرکتهایی مانند Eli Lilly & Company از جمله اولین شرکتهای آمریکایی بودند که به سمت استفاده از rFC حرکت کردند. جی بولدن، مدیر ارشد این شرکت، دلیل این تغییر را نگرانی در مورد پایداری منبع خرچنگ نعل اسبی عنوان میکند. او میگوید: «ما میخواهیم از تامین امن داروهای باکیفیت برای بیمارانمان اطمینان حاصل کنیم. اگر به یک حیوان وحشی برای این منظور وابسته باشیم، ریسکهای واقعی در زنجیره تامین وجود دارد. ما در موقعیت بهتری قرار میگیریم اگر مجبور نباشیم به حیوانات وحشی اتکا کنیم.»
Eli Lilly در سال ۲۰۱۶ فرآیند انتقال رسمی به rFC را آغاز کرد و اعلام نمود که تمام داروهای جدید این شرکت از این پس با این روش آزمایش خواهند شد. با این حال، بولدن اعتراف میکند که این فرآیند با چالشهایی روبرو بوده و حدود ۲۰ درصد از داروها همچنان با روش سنتی آزمایش میشوند. او دلیل این امر را تفاوتهای نظارتی در سطح جهانی میداند؛ چرا که برخی کشورها همچنان تست LAL را الزامی یا اولویتدار میدانند. انگیزه اصلی این شرکت، علاوه بر مسائل فنی، جنبه اخلاقی و زیستمحیطی بود؛ زیرا کاهش جمعیت خرچنگهای نعل اسبی بر جمعیت پرندگان مهاجری که به تخمهای آنها وابسته هستند، تاثیر منفی میگذارد.
چالشهای نظارتی و بوروکراسی اداری
اختلاف نظر در مورد روشهای آزمایشی، تا حد زیادی تحت تاثیر بوروکراسی نظارتی است. جفری براون، دانشمند ارشد موسسه PETA Science Consortium International، معتقد است که تداوم استفاده از تستهای مبتنی بر خرچنگ نعل اسبی، بازتابی از مشکلات ساختاری در نحوه نظارت بر داروها در آمریکا است. او میگوید: «هیچ انگیزه قانونی برای پذیرش جایگزینها وجود ندارد.»
در مقابل، اتحادیه اروپا در سال ۱۹۸۶ قانونی را تصویب کرد که جایگزینی روشهای حیوانی با جایگزینهای غیرحیوانی را در صورت امکان، الزامی میدانست. به همین دلیل، rFC در اروپا بسیار گستردهتر از آمریکا مورد استفاده قرار گرفته است. براون توضیح میدهد: «ایالات متحده هیچ مشابهی برای این قانون ندارد.» بدون یک دستورالعمل روشن، شرکتها با موانع بیشتری برای تغییر روشها روبرو هستند. او میگوید: «هزینه رساندن یک داروی جدید به بازار، میلیاردها دلار است.» شرکتها اغلب تمایلی به ایجاد تغییراتی که ممکن است فرآیند تایید نظارتی را پیچیده کند، ندارند. «شما نمیخواهید یک تست جدید دلیل شکست، افزایش هزینه یا طولانی شدن فرآیند توسعه دارو باشد.»
تاثیرات زیستمحیطی و ادعاهای متضاد
در حالی که شرکتهای داروسازی بر کارایی روشهای آزمایشی خود تمرکز دارند، دانشمندان نگران تاثیرات احتمالی خونگیری از خرچنگهای نعل اسبی بر اکوسیستم ساحلی هستند. خرچنگهای نعل اسبی بیش از دو برابر دایناسورها در این سیاره حضور داشتهاند و سه گونه از آنها در آسیا و یک گونه در سواحل اقیانوس اطلس شمالی یافت میشود. یکی از گونههای آسیایی به دلیل سالها برداشت برای غذا، طعمه و آزمایشهای پزشکی، در معرض خطر انقراض قرار دارد.
حتی اگر خرچنگها زنده به دریا بازگردانده شوند، فرآیند خونگیری میتواند تاثیرات بیولوژیکی مانند استرس و کاهش ظرفیت تولید مثل را به همراه داشته باشد. ویتنی اشاره میکند: «خارج کردن خرچنگها از آب، تخلیه بخشی از خونشان و بازگرداندن آنها به اقیانوس، با مسائلی تداخل ایجاد میکند. این امر باعث میشود خرچنگها کمتر تولید مثل کنند.» این موضوع میتواند بر شبکههای غذایی ساحلی تاثیر بگذارد، زیرا تخم خرچنگها منبع غذایی مهمی برای پرندگان مهاجر است. با این حال، آلن بورگنسون، متخصص انجمن بینالمللی حفاظت از طبیعت (IUCN)، معتقد است که شیوههای برداشت به شدت تنظیم شده و نرخ مرگ و میر تحت استانداردهای فعلی پایین است. او به محدودیتهای فصلی، پروتکلهای حمل و نقل و نظارت توسط سازمانهای ایالتی اشاره میکند.
سیستمی در آستانه گذار
کارشناسان صنعت و نظارت بر این نکته توافق دارند که جایگزینهای مصنوعی وجود دارند و به طور فزایندهای کارآمدتر میشوند. براون وضعیت کنونی را نشاندهنده تاخیر گسترده در نوسازی علمی میداند: «این حوزهای است که میدانیم آمریکا در آن عقب مانده است. این فقط یک سوال اخلاق حیوانی، علم یا اکولوژی نیست؛ بلکه نمایی کوچک از چگونگی پیشرفت علم در سایر نقاط جهان است که در آمریکا اتفاق نمیافتد.»
برای شرکتهایی مانند Eli Lilly، این گذار آغاز شده، اما هنوز کامل نیست. برای دیگران، سیستم تا حد زیادی بدون تغییر باقی مانده است. بولدن ابراز امیدواری میکند که بهروزرسانیهای جدید در استانداردهای دارویی، شرکتهای بیشتری را به سمت rFC سوق دهد. تا آن زمان، سیستم ایمنی دارویی ایالات متحده همچنان تا حد زیادی به یک گونه دریایی متکی است که صدها میلیون سال دوام آورده است. شاید این وابستگی به زودی پایان یابد.
