Závislost farmaceutického průmyslu na biodiverzitě neozřejmuje v současnosti žádný jiný živočich tak jako ostrorep. Bez něj by lidé nezjistili, jestli léky, vakcíny nebo zdravotní pomůcky přicházející do styku s krví neobsahují bakteriální infekci.
Ostrorepové na zemi přežili už déle než 440 milionů let. Tito mořští členovci, kteří obývali oceány s trilobity, jsou spíše příbuznými pavouků než krabů, nicméně to Američanům nebrání v tom jeden z posledních čtyř žijících druhů nazývat Atlantic horseshoe crab. Poslední dobou to s nimi ale nevypadá dobře.
Nejspolehlivějším způsobem, jak zjistit přítomnost bakteriální infekce v lécích, vakcínách nebo zdravotnických pomůckách, které mají přijít do kontaktu s krevním oběhem, je provést bakteriální endotoxinový test. A k němu je zapotřebí modrá „krev“ ostrorepa.
Hemolyfa ostrorepa amerického totiž reaguje mimořádně citlivě na přítomnost bakteriálních endotoxinů – a to i v minimální koncentraci. Tuto schopnost objevil v padesátých letech americký výzkumník Fred Bang a hematolog Jack Levin díky tomu v sedmdesátých letech vyvinul test, který farmaceutické firmy používají dodnes. Bakteriální endotoxinový test.
„Z hemolymfy, tedy ,krve‘ ostrorepů, se izoluje amebocytární lysát, který slouží ke kontrole čistoty léků, vakcín, infuzních roztoků a zdravotnických pomůcek. Pokud je přítomno i nepatrné množství bakteriálních endotoxinů, objeví se sraženina – i ve velmi malých koncentracích,“ vysvětluje Oldřich Nedvěd z Biologického centra AV ČR a Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích.
Test „krabí krví“
Každá vakcína musí projít testem „krabí krví“, aby se pacienti nemuseli obávat, že se jim do těla dostanou spolu s injekcí bakterie typu salmonelly nebo legionelly. Potřeba velkého množství hemolymfy ale znamená, že ostrorepů ubývá.
Ostrorepa amerického, který dorůstá dvaceti až šedesáti centimetrů a žije hlavně u východního pobřeží Spojených států, označuje Mezinárodní svaz ochrany přírody za zranitelného. Ostrorep východoasijský je ohrožený a u zbývajících dvou druhů není ani jasné, kolik se jich v přírodě vlastně vyskytuje.
Populace všech ostrorepů klesají v důsledku nadměrného lovu, ztráty přirozeného prostředí i kvůli znečištění. „Přesný počet jedinců ostrorepa amerického ve volné přírodě je obtížné odhadnout, ale úbytek populací je značný, v některých oblastech dosahuje desítek procent, jinde je stabilní,“ uvádí Oldřich Nedvěd.
Farmaceutické firmy využívají hemolymfu převážně ostrorepa amerického a získat ji není složité. Ostrorepové se totiž v době rozmnožování vydávají do mělkých vod, kde jsou snadnou kořistí. Místo rozmnožování na spoustu z nich ale čeká nedobrovolný odběr krve. Farmaceutický průmysl ročně potřebuje více než milion ostrorepů.
„Odhady ukazují, že deset až třicet procent jedinců po odběru uhyne. K tomuto využití se odebírají jedinci jen z části celého druhového areálu, na odlehlých ostrovech nejsou loveni,“ vysvětluje Nedvěd. Nejčastěji se odchytávají v Atlantickém oceánu, kde jejich populace čítá podle něj několik desítek milionů.
Rozemleli je a rozházeli po poli
Před sto lety však bylo ostrorepům ještě hůř. Nejspíš podivný vzhled živočicha vedl k domněnkám, že škodí rybářům a svým „ocasem“ navrtává mušle. Na poloostrově Cape Cod ve státě Massachusetts úřady vyplácely začátkem minulého století pět centů za každého mrtvého ostrorepa.
O sedm set kilometrů jižněji kousek u ústí řeky Delaware v té době lovili ostrorepy ve velkém. Miliony ostrorepů tak každý rok rozemleli a používali na polích jako hnojivo, nebo jimi krmili vepře.
Chovat ostrorepy není složité, ale v zajetí se nerozmnožují. „Běžně se chovají v mořských akváriích, výzkumných laboratořích a někdy i v biotechnologických zařízeních. Vyžadují pravidelnou výměnu mořské vody, teplotu 25°C, písčité dno a hlavně hodně prostoru. V zajetí přijímají mražené nebo živé mořské živočichy, jako jsou krevety nebo červi,“ popisuje Nedvěd.
Bez testování bezpečností léčiv na „krvi“ ostrorepů se farmaceutický průmysl zatím neobejde. V současné době existuje jako hlavní alternativa recombinant factor C (rFC). „Dnes už není potřeba využívat ostrorepy,“ uvádí Timothy Cernak z Farmaceutické fakulty Michiganské univerzity. Tato metoda se ale zatím ve velkém neprosadila.
Ve Spojených státech se nepoužívá, protože úřady chtějí, aby výsledky z alternativního testování stejně farmaceutické firmy porovnávaly s výsledky s testováním na „krvi“ ostrorepů. V Evropské unii je metoda povolená, ale firmy na ni nepřecházejí zejména kvůli tomu, že to vyžaduje novou validaci metod testování a předělávání dokumentace. A překážkou je také to, že by léky následně neprošly v USA.
Farmaceutické společnosti nicméně dále pokračují v hledání náhrady, například britská společnost Astra Zeneca.
Pijavice od babky kořenářky
Inspirace přírodou stojí za vznikem většiny moderních léčiv. Při hledání se navíc často uplatňuje etnofarmakologický přístup – vědci hledají účinné složky v rostlinách nebo živočiších, které využívala tradiční medicína.
„Pokud se nějaké zvíře po generace využívá pro svoji léčivou vlastnost v přírodní medicíně, pak obvykle následuje vědecké testování a snaha zjistit účinnou látku, aby se mohla vyrábět uměle v rámci moderní medicíny,“ uvádí Zdeněk Novák z Centra environmentálních forenzních věd Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
„Vývoj léčivé látky od objevení slibného účinku až po uvedení na trh trvá přibližně deset let a je velmi finančně nákladný. Problémem je, že se vývoj slibné molekuly může kdykoliv zaseknout a investované finance se firmě nevrátí,“ popisuje Jakub Treml, proděkan pro vnější vztahy, strategii a rozvoj Farmaceutické fakulty Masarykovy univerzity.
Přes tisíc let lidé využívali při léčbě třeba pijavku lékařskou. Nyní v západní medicíně zvyšuje úspěšnost přijetí štěpů při transplantacích. „Pijavka vylučuje se slinami hirudin, který má protisrážlivý účinek a zvyšuje průtok krve u pacienta. Sliny zároveň obsahují analgetika snižující bolestivost rány a další látky udržující ránu desinfikovanou,“ popisuje Novák.
V Česku je pijavka lékařská kriticky ohroženým druhem, ve zbytku Evropy a částech Asie, kde se vyskytuje, je téměř ohroženým druhem. Důvodem není jen využití ve farmaceutickém průmyslu, ale především úbytek vhodných lokalit výskytu druhu v důsledku intenzivního odvodňování krajiny a zemědělství. Největší tuzemská populace pijavek lékařských se dnes nachází na jižní Moravě.
Protijed i lék na vysoký tlak
Farmacie se bez zvířat neobejde ani při výrobě protilátek, které léčí kousnutí jedovatých hadů. „Hadům se odebírá jed, aniž by byli usmrceni, který se pak naředěný aplikuje velkým zvířatům, například koňům. Díky imunitní reakci začnou tato zvířata produkovat protilátky, které se po nějaké době odeberou z jejich krve,“ popisuje Zdeněk Novák z Centra environmentálních forenzních věd. „Synteticky se protijedy zatím nevyrábějí, byť se jejich vývojem vědci zabývají,“ dodává Novák.
Z hadího jedu se navíc vyrábějí další léčiva. Příkladem může být kaptopril, který vědci vyvinuli z jedu křovináře žararaka a používal se v lécích na vysoký tlak. „Podobně léčivá látka exenatid užívaná v léčbě cukrovky druhého typu byla původně nalezena v jedu amerického ještěra korovce jedovatého. Její účinek byl objeven náhodně a v současnosti se vyrábí synteticky,“ uvádí Jakub Treml z Masarykovy univerzity.
Žába není v ohrožení
Bakterie odolné vůči moderním antibiotikům zase může pomoci zkrotit nový antibakteriální peptid z asijské žáby druhu Odorrana andersonii. Látku popsali vědci v roce 2012 a v nedávné době její výzkum pokročil.
„Vědcům se podařilo synteticky připravit další podobné peptidy, které selektivně inhibovali infekci vysoce patogenních bakterií u myší. Právě tato selektivita je velmi zásadní – prospěšná mikrobiota ani lidské buňky nejsou ovlivněny. Peptidy potlačují pouze růst gramnegativních bakterií, jako jsou Pseudomonas aeruginosa a Acinetobacter baumannii. Tyto gramnegativní bakterie často získávají rezistenci k antibiotické léčbě, a proto mohou způsobovat velmi závažné infekce,“ popisuje Treml.
Populace žáby v tomto případě není ohrožená, protože látka se vyrábí uměle. Její cesta do lékáren však bude ještě dlouhá. „Je třeba ještě hodně času a toxikologických zkoušek u lidí. Dále bude třeba ověření toho, jak se peptidy budou chovat v těle pacienta, jaká bude forma podání a vhodné dávkování. To vše je včetně ověření účinku u lidí součástí klinických studií,“ dodává Treml.
„Cílem farmaceutického výzkumu není zvířata dlouhodobě ,těžit‘ z přírody. Většina účinných látek se po jejich objevení syntetizuje chemicky nebo biotechnologicky v laboratoři – mimo jiné i proto, že mnoho druhů obojživelníků a plazů patří k ohroženým či citlivým skupinám, u nichž by odběr z volné přírody nebyl etický ani udržitelný,“ tvrdí Zuzana Starostová z Katedry zoologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
Valentina Podlesná
Valentina vystudovala Univerzitu Karlovu, kde získala magisterský titul v oboru sociální a kulturní ekologie, předtím také bakalářský titul v oboru žurnalistiky. Zajímá se o komunitní zahrady i výrobu ekologických pracích prášků.
