Специалисты по охране окружающей среды опасаются, что количество ракообразных, которые являются жизненно важными источниками пищи для многих видов вдоль восточного побережья США, уменьшится.
Каждую весну, под полной луной, сотни тысяч мечехвосты, они же подковообразные крабы, карабкаются на пляжи через всю Атлантику, чтобы отложить яйца. Для голодных птиц это рог изобилия. Для фармацевтических компаний это важный ресурс для обеспечения безопасности лекарств для людей.
Это потому, что молочно-голубая кровь этих ракообразных является единственным известным природным источником лизата амебоцитов, который обнаруживает загрязнение, называемое эндотоксином. Если даже небольшое количество эндотоксина - вида бактерий - попадет в вакцины, инъекционные лекарства или другие стерильные фармацевтические препараты, такие как искусственные колени и бедра, и результаты могут быть смертельными.
«Все фармацевтические компании по всему миру полагаются на этих крабов. Когда вы думаете об этом, ваш разум поражен той зависимостью, которую мы имеем от этого примитивного существа », - говорит Барбара Браммер, государственный директор The Nature Conservancy в Нью-Джерси.
Ежегодно фармацевтические компании собирают полмиллиона крабов-подков, забирают кровь и возвращают их в океан, после чего многие умрут. Эта практика в сочетании с чрезмерным сбором крабов для рыболовной приманки в последние несколько десятилетий привела к сокращению количества видов в регионе.
В 1990 году, по оценкам биологов, 1,24 миллиона крабов появилось в заливе Делавэр, главном месте откладки яиц и главной точке сбора для компаний. К 2002 году это число сократилось до 333 500. В последние годы количество нерестящихся крабов в бухте Делавэр колебалось примерно на том же уровне, по данным исследования 2019 года около 335 211. (Пандемия отменила подсчет крабов в 2020 году.) Ловля крабов и сбор их крови отнимает много времени, и полученный лизат стоит 60 000 долларов за галлон. В 2016 году в качестве альтернативы в Европе была одобрена синтетическая альтернатива крабовому лизату, рекомбинантный фактор С (rFC), и несколько американских фармацевтических компаний также начали его использовать. Но 1 июня 2020 года Американская Фармакопея, которая устанавливает научные стандарты для лекарств и других продуктов в США, отказалась ставить rFC на один уровень с лизатом краба, утверждая, что его безопасность все еще не доказана.
Начиная с июля швейцарская Lonza начнет производство вакцины COVID-19 для клинических испытаний на людях, и им придется использовать лизат в вакцине, если они планируют продавать ее в США (вот как мы узнаем, когда Вакцина КОВИД-19 готова.) Здоровье человека и безопасность, особенно для чего-то такого значимого, как вакцина против коронавируса, имеют первостепенное значение, говорит Браммер. Но она и другие защитники окружающей среды опасаются, что без rFC или других доступных альтернатив сохраняющаяся нагрузка на кровь подковообразного краба для вакцин COVID-19 и связанных с ними терапевтических средств может поставить под угрозу крабов и морские экосистемы, которые зависят от них. В письменном заявлении Lonza говорится, что для тестирования вакцины против COVID-19 компании не потребуется производства лизата более чем за один день от трех производителей США.
Одна из этих трех лабораторий - Charles River Laboratories, базирующаяся в штате Массачусетс, - предоставила такую же статистику. Джон Дубчак из лаборатории объяснил в электронном письме, что для создания пяти миллиардов доз вакцины COVID-19 будет проведено 600 000 тестов, в которых будет использовано количество лизата, созданного за один день.
«Это не накладывает чрезмерного бремени на цепочку поставок [лизата] или популяции мечехвостов», - сказал Дубчак, исполнительный директор по разработке реагентов и экспериментальных программ.
Голубая кровь
Практически неизменные в течение сотен миллионов лет подковообразные крабы имеют некоторые необычные черты. Несмотря на свое название, эти ракообразные более тесно связаны с пауками и скорпионами, чем с крабами. У них также есть девять глаз - два сложных глаза и семь простых.
В 1956 году медицинский исследователь Фред Банг заметил еще одну странную особенность: когда кровь подковообразного краба взаимодействует с эндотоксином, клетки, называемые амебоцитами, сгущаются и образуют твердую массу. Бэнг понял, что эти амебоциты - часть древней иммунной системы краба - могут обнаруживать смертельные бактериальные загрязнители в быстро растущем множестве фармацевтических препаратов, предназначенных для попадания в кровоток человека.
В конце концов ученые выяснили, как использовать лизат амебоцитов для тестирования лекарств и вакцин, и в 1977 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило лизат крабов-подков для этого применения.
С тех пор, каждый май, существа в форме шлема массово доставляются в специализированные лаборатории вдоль восточного побережья США, где техники извлекают кровь из вены возле сердца, а затем возвращают их в море. (Их голубая кровь происходит из металлической меди в их переносящих кислород белках, называемых гемоцианином.)
В 1980-х и в начале 1990-х годов процесс казался устойчивым. Фармацевтическая промышленность утверждала, что только три процента крабов, которых они истекали кровью, умерли. По словам Ларри Найлса, биолога из Фонда охраны дикой природы штата Нью-Джерси, исследования популяции показали, что крабов было много, а защитники природы не придают большого значения этим видам.
Но к началу 2000-х картина начала меняться. Ежегодные подсчеты мечехвостов в течение нерестового периода показали меньшее количество, и исследование, проведенное в 2010 году, показало, что в конечном итоге погибло до 30 процентов кровоточащих крабов - в 10 раз больше, чем предполагалось вначале.
«То, что мы боремся, это не просто битва за подковообразных крабов. Речь идет о сохранении продуктивности экосистем », - говорит Найлс, посвятивший свою карьеру исследованию окружающей среды и видов залива Делавэр. Швейцарская корпорация Lonza заявляет, что она «стремится защищать благополучие крабов-подков», например, «активно поддерживая усилия по сохранению». Согласно заявлению Lonza, Charles River Laboratories и другой производитель лизата, Associates of Cape Cod, Inc., выращивают подковообразных крабов в инкубаториях и выпускают их в океан. Lonza сообщает, что в 2019 году компания Cape Cod повторно ввела 100 000 молодых крабов в воды вокруг Массачусетса и Род-Айленда. В заявлении Lonza говорится, что компания также предпочла бы использовать альтернативы лизата и выпустила торговую марку своего собственного rFC под названием PyroGene. Но, как показывает решение Американской Фармакопеи; «регуляторные барьеры остаются. Мы по-прежнему надеемся, что барьеры, мешающие разработчикам лекарств использовать синтетические альтернативы, начинают разрушаться », - говорится в заявлении.
Нарушение пищевой цепи
Между тем, защитники природных ресурсов отслеживают воздействие на виды, которые используют подковообразные яйца краба в качестве жизненно важных источников пищи.
По словам Найлса, в регионе количество спортивной рыбы, которая когда-то была многочисленной, например, полосатый окунь и камбала, резко упало в числе, отчасти из-за меньшего количества подковообразных яиц. Алмазные террапины, тип рептилий, которые уязвимы для вымирания, также зависят от этого сезонного буфета.
И Найлс, и Браммер особенно обеспокоены мигрирующими береговыми птицами, такими как Исландский песочник и Камнешарка, которые останавливаются в бухте Делавэр на пути в 15000 км от iTierra del Fuego в Чили до арктических мест размножения. Эти птицы нуждаются в огромном количестве энергии для полетов на дальние расстояния, а богатые калориями яйца крабов-подков - идеальное топливо.
Во время двухнедельного пребывания в бухте Делавэр Исландский песочник почти удваивают вес своего тела, чтобы подготовиться к последнему этапу своего путешествия. Однако в этом году из-за низких температур нерест крабов сократился, и в заливе осталось только 30 000 птиц, по сравнению с 40 000 птиц в 2019 году.
Найлс предупреждает, что ослабление одного звена в пищевой цепи может отразиться, что может иметь катастрофические последствия. Истощение подковообразных крабов может в конечном итоге устранить выгоды, которые туристы, рыбаки и другие получают от наслаждения заливом.
«Ценность природного ресурса, - говорит он, - не принадлежит компаниям, которые его используют. Это принадлежит нам.