Opinión: Los científicos necesitan exigir una mejor validación de anticuerpos

ARRIBA: Etiquetado de anticuerpos de C9ORF72 en el cerebro de ratónDE LA FIGURA 5, C. LAFLAMME ET AL., ELIFE, 8:E48363, 2019

La ciencia médica tiene un problema, y todo el mundo lo sabe.

Imagine conducir un coche con un sistema de navegación que acierta la mitad de las veces, o hacer operaciones matemáticas con una calculadora que sabe sólo la mitad la tabla de multiplicar Simplemente no es racional, sin embargo, los científicos están haciendo algo similar cuando usamos anticuerpos en la investigación.

Cuando se aplican correctamente, los anticuerpos son asombrosamente precisos. Pueden detectar una proteína entre decenas de miles en una muestra.

El problema es que muchos, quizás más de la mitad de los anticuerpos disponibles en el mercado, no se dirigen a la proteína que los fabricantes afirman que hacen, o reconocen el objetivo deseado, sino también una reacción cruzada con objetivos no deseados.

A medida que trabajábamos en nuestro documento C9ORF72, se convirtió menos en un gen y más en una plantilla que otros laboratorios pueden usar para validar anticuerpos .

Los anticuerpos mal definidos contribuyen significativamente a la falta de reproducibilidad en importantes esfuerzos de investigación, incluidos los estudios preclínicos, con estimaciones de que hasta el 90 por ciento de un grupo selecto de 53 estudios preclínicos emblemáticos sufrieron tales defectos.

Mi laboratorio desarrolló recientemente un procedimiento que nos permite validar anticuerpos de forma rápida y relativamente económica comparando células de control que expresan el objetivo con células idénticas en las que la proteína objetivo se ha eliminado selectivamente. Utilizamos este enfoque para probar 16 anticuerpos disponibles comercialmente que supuestamente detectan el producto proteico del gen relacionado con la ELA C9orf72.

De los 16 anticuerpos, dos reconocieron C9ORF72 específicamente en inmunotransferencia, y solo uno fue capaz de capturar la mayor parte de la proteína en inmunoprecipitación. Ese mismo anticuerpo fue el único que reconoció C9ORF72 específicamente en inmunofluorescencia. En cada caso, el anticuerpo reconoció específicamente a C9ORF72 en las células parentales y la señal se perdió por completo en las células en las que C9ORF72 se había agotado selectivamente. Después de estudiar la literatura, encontramos que ninguno de estos tres anticuerpos se había utilizado en ningún artículo científico publicado antes del nuestro.

Si lee los artículos publicados sobre C9ORF72, verá conclusiones drásticamente diferentes sobre la expresión. y localización celular de C9ORF72. Creo que esta inconsistencia se debe, al menos en parte, al uso de anticuerpos que no detectan la proteína que se supone que deben detectar.

El hecho de que los anticuerpos a menudo no funcionen no sorprenderá a científicos como yo que los utilizan en la investigación. Es un hecho comúnmente entendido y un riesgo aceptado de usarlos. No exigimos mejores anticuerpos a los fabricantes, que cobran alrededor de $500 por muestra. Una estimación es que los científicos desperdician aproximadamente $350 millones por año solo en los EE. UU. en anticuerpos que no funcionan.

A medida que trabajábamos en nuestro artículo C9ORF72, se convirtió menos en un gen y más en una plantilla que otros laboratorios pueden utilizar para validar anticuerpos. Los procedimientos que utilizamos no son revolucionarios y, de hecho, esto hace que nuestro enfoque sea ampliamente aplicable a cualquier laboratorio experto en la materia; sin embargo, que yo sepa, este es uno de los primeros artículos que describe un proceso simplificado para la validación de anticuerpos. El artículo se publica en la revista de acceso abierto eLife para que cualquiera lo lea (Después de estos experimentos, me convertí en consultor de GeneTex, una de las empresas cuyos anticuerpos se probaron en el estudio, y mi función se aplica a nuevos anticuerpos no informados en el estudio).

Un artículo no solucionará el problema. El cambio solo ocurrirá cuando los científicos, las agencias de subvenciones, las revistas científicas y los fabricantes exijan mejores anticuerpos. La validación cuesta dinero, pero a medida que se convierte en estándar, los costos disminuirán y, en última instancia, los laboratorios ahorrarán dinero al evitar los anticuerpos que no funcionan. Podemos construir una base de datos abierta a la que cualquiera pueda ir y ver qué anticuerpo ha sido validado para una proteína en particular. Con el tiempo, la validación se volverá más fácil y rentable, hasta el punto en que las agencias de financiación y los editores de revistas esperarán, si no exigirán, que lo haga.

Es bien sabido que las ciencias, incluso las más duras ciencias que incluyen la biología celular, se enfrentan a una crisis de reproducibilidad. En una encuesta realizada en 2016 por Nature, el 70 % de los científicos dijeron que no podían replicar los resultados de experimentos anteriores. Cuando intentaron reproducir los resultados de sus propios experimentos, la tasa de éxito se elevó a un mediocre 50 por ciento. Esto simplemente no es lo suficientemente bueno. Se están desperdiciando millones de dólares y miles de horas de trabajo en investigaciones que no son confiables. La crisis de reproducibilidad significa que la investigación menos fundamental puede cerrar la brecha entre la teoría y las aplicaciones prácticas que benefician a la humanidad, especialmente a los pacientes que padecen enfermedades para las que no tenemos cura.

Esto es particularmente cierto en el caso de las enfermedades neurológicas, donde la complejidad del cerebro dificulta el progreso. En 2017, la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. aprobó edaravone, el primer medicamento para la ELA aprobado en 22 años. El desarrollo de fármacos para la enfermedad de Parkinson también ha sido lento.

Gran parte de la crisis de reproducibilidad se debe a una mala validación de anticuerpos. Se lo debemos a los pacientes para hacerlo mejor.

Peter S. McPherson es profesor James McGill de Neurología y Neurocirugía y Anatomía y Biología Celular en The Neuro ( Instituto y Hospital Neurológico de Montreal) de la Universidad McGill, donde es el Director del Grupo de Investigación de Enfermedades Neurodegenerativas. También es miembro de la Royal Society of Canada.