来源于市场的科学危机

Proteintech CEO--李建勋博士评估抗体重复性危机以及对市场的影响。


抗体重复性危机:抗体究竟应该是什么?

    “‘买家当心’可能是一句常见西方谚语,但是购买抗体却越来越像是一场赌博。”,Proteintech CEO 李建勋博士说道。“如何才能扭转抗体市场怪像,让它变成科研工作者喜欢的那样。”

      试想你正在网上购买一本书,却发现网站上没有注明书的作者是谁。然后你发电子邮件咨询书商如何确保自己找的正是自己想要的那本。作为回应,书商告诉你多数顾客都是买上十几本相同名字却又各不相同的书,然后顾客自己决定他们将读哪一本。同时书商警告你,许多包着不同封面的书,里面印着相同的内容。

      这样的市场,毫无疑问会崩溃。然而过去二十年来,抗体市场正是像我们虚拟的书商的经营方式一样在运行。如果我们想加速科学的进展以及打破“可重复性危机”,就必须对我们如何买以及如何卖抗体进行规范。

A Scientific Crisis That Starts in the Market, Not the Lab

李博士的关于抗体危机的文章已发表在  Scientific American's Guest Blog

Only 50 percent of the antibodies produced commercially for biomedical research actually do what they're supposed to... 

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      根据“The Scientist”2015年做的一个调查,超过75%的研究人员正常规性地更换无效抗体。这样的低效率正拖延着研究进展并浪费着宝贵的研究经费。然而和刚才类比的购买一本书不同的是,错误的或是重复的抗体可能并不会立刻被发现。具有交叉活性的抗体能结合到错误的靶标上却能产生相同的数据,进而会产生误导性的结论。从那些并不生产抗体的公司购买的许多不同种类的抗体,常常会产生不可重复的数据。当科学家无法通过正确的信息来购买适当的抗体时,受损害的是科学的进展。

      在当下的抗体生态系统中,经销商在全球范围内正向实验室提供目录内识别上万种靶标的抗体,为科学界提供卓越的服务。这些经销商的出现有效帮助了潜心研究抗体产品的生产商。1975年,Georges Kohler 和 César Milstein第一次成功制备了单克隆抗体,在他们的引领下大多数科研工作者都开始在自己的实验室制备抗体。自然而然,研究相同蛋白的研究人员开始相互之间交流及交换抗体。此时的抗体质量很高,一是因为科学家的研究需要依靠它,二来是因为科学家声誉与他们分享的抗体直接相关。就在此时,第三方开始收集从其他实验室来的一些抗体并以将它们分发给需要的科学家以谋取利益。到1990年代,开始出现私人制造商,接着商业化抗体的时代开始蓬勃发展。 

      能够轻易获得抗体对于研究人员来说是一大福音,然而这在某些情况下也导致了抗体质量的降低。此时生产或者分送无效抗体已经不再有辱科学家的声誉了。经销商将抗体自己贴牌并模糊产品来源,从而使生产商不用承担生产糟糕试剂的风险。

      结果就是,抗体市场上除了许多高质量抗体以外,也有一些隐藏着的劣质抗体扰乱和拖延科研进展。找到那些高质量抗体需要相当大的努力,研究人员往往要买多支针对同一靶标的抗体,然后根据自己的验证结果来判断和选择。

      有时,一些劣质抗体之所以被曝光是因为文章被退回,认真负责的科学家的声誉因此而被毁。


 


 

    为了解决抗体市场的这些问题,我们必须做出以下三大根本性变革:

1.鉴定出高质量抗体

      很多的好抗体之所以能占领市场,是因为科学发展常常会影响到许多完全不同的领域。然而,作为一个科学共同体,我们必须把劣质抗体与好抗体区分开来。劣质抗体常常因为具有交叉活性和结果不可重复,拖延科学进展,浪费科研经费且使科研人员产生挫败感。

      要解决此问题,我们需要建立一套全球统一序列号系统来追踪科研抗体的原始生产商以及原始批号。这样研究人员不管是向哪一个经销商购买的抗体,都能享受像其他行业的产品安全召回这类的服务。这么做了之后,也能提高抗体在同行评议论文中实验的可重复性。这个信息系统也能减少科学研究过程中替换抗体的风险。

2.提升生产商抗体验证方法

      抗体验证的金标准是敲降、敲除和质谱分析法,取决于其应用类型。目前抗体业正慢慢意识到这些验证方法的重要性。Proteintech从2014年开始进行敲降验证,Abcam则在最近宣布开始将进行敲除验证项目。

      敲降--siRNA通过阻止信使RNA翻译从而干扰细胞中特定蛋白的表达。如果抗体结合正确靶标,那么由于靶标表达量被敲降导致WB信号减弱。

      敲除--CRISPR以及一些其他的基因编辑方法能够将DNA中某个基因进行消除,直接阻止对应蛋白的表达。默认情况下,此时抗体结合的任何蛋白都应该是非靶标蛋白。

      质谱分析法--在抗体特异性检测中,可以通过质谱仪来检测分析经抗体富集纯化之后的抗原蛋白是否是靶标蛋白,从而判断验证抗体特异性。

3.减少产品质量波动

      生产抗体是一个复杂的生物进程,而抗体分子的许多特性都完全取决于产生它们的动物。然而,在实验室里,我们可以通过控制实验条件来保证抗体批次间的稳定性。保持使用同一物种,同一性别,同样的基本环境(温度和日照等),通过这一系列条件再生产出效价统一的抗体。在统计学上来讲,任何两个在免疫细胞表面表达同一MHC II型分子动物在免疫同一抗原时,都有很大几率产生同一类抗体。抗体生产商可以通过采用更严格的复现性标准来提高抗体的质量。

      以上三项措施,能够提升抗体市场的整体环境。我们必须做到对产品严格检验以及产品信息公开透明。

 


   
 
WB result of VAPB antibody (14477-1-AP, 1:5000) with si-control and si-VAPB transfected HepG2 cells. WB result of ANP32B antibody (10843-1-AP, 1:5000) with si-control and si-ANP32B transfected HEK293 cells.

 


 

     挑选出正确的抗体在很多方面来讲如同科学研究一样有它自己的讲究。举例来说,需要注意的是想包括了:

     查阅文献

     在鉴定科学界都信赖的抗体时,需要查询次抗体发表的文献的数量和质量。 这样就能把待选抗体的范围从数万种缩小到数百种,这样就更有利于进一步调查抗体信息。而如果你研究的是一个没有被充分研究过的新蛋白,那这一步可能没有很好的效果。

    查看验证数据  

     敲降、敲除和质谱分析法可以说是目前抗体验证方法的金标准了,但它们仍然相对少见。还有另一种选择是,免疫印迹法来检测基本组织或未修饰的细胞系产生可重复结果时,也是一种有效的检测数据。一定要有足够多的证据来确保抗体的可重复性。

     比较应用类型。查看抗体是否有你所需实验类型的验证结果。无论抗体在多好地结合在分子结构上,你的数据是进一步推动你的研究的,如果你机械地依赖于免疫印迹实验,那么当这支抗体没有结合正确的靶标时,它会和哪些劣质抗体一样破坏你的整个研究。

 

    最近抗体市场的危机导致科学家们不能很好地利用高质量抗体推动他们的研究进展。只有当我们抗体市场透明度时,我们才有希望解决抗体是“不可重复的科学”这类问题。你不会买一本没有标注作者的书,那么你为什么会购买那些生产商都不知道的抗体?

 

    作者信息

    Jason Li博士是Proteintech Group的首席执行官。

Company News

Posted:
15 September, 2016

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