同一个抗体在几次平行实验里得出的结果不同,将会产生灾难性的结果,而导致这一结果却可能与抗体的生产过程有关。虽然抗体是生物科学领域的主力,但是它的可靠性一再让研究人员处于窘境。随着理解的加深以及技术的发展,学界和产业界通过多举措或将克服这一问题。
一大堆利用抗体标记神经递质(受体)的论文来袭,抗体正在误导科学界
年到年间,《比较神经学》(ComparativeNeurology)期刊的主编CliffordSaper经常看到一大堆利用抗体标记神经递质及其受体位置的论文。年前后,基因敲除小鼠在生物领域大受欢迎,但结果令人不安。这提醒了CliffordSaper一个事实:抗体正在误导科学界。
CliffordSaper先生现在是波士顿贝丝·以色列·迪肯尼斯医疗中心(BethIsraelDeaconessMedicalCenter,BIDMC)神经部门主席,根据他的回忆:理论上,基因敲除动物的染色结果应该和对照组小鼠的染色结果存在很大差别;但那时候他收到的论文中很多照片结果几近相同,于是乎越来越多的论文被撤稿。不过Saper团队也意识到,他们缺乏系统的方法来评估这些使用抗体的论文。
为此,Saper领衔了其所在的期刊进行革命并提出了要求作者提供论文中使用的抗体的广泛验证数据的原则。Saper在接受Nature采访时表示:尽管这条对文章的严谨性有很大好处,但对于论文的投稿与约稿不利,很多作者会觉得麻烦而选择投稿到其它杂志。但杂志社的坚持和努力最终形成了JCN抗体数据库——一个包含几千个可信赖的神经解剖学抗体的database。
处于困境的抗体市场:多抗、多抗、重组抗体孰优孰劣?
如今,科研者仍然不断遭遇抗体的悲剧。最常见的是:购买的用于检测蛋白X的抗体优先与蛋白Y结合(甚至可能完全不与X结合);可重复性差,用新抗体重复以前的实验,发现结果无法重复。一个好项目因此搁浅,抗体的不可靠性问题非常让人警醒。
同一个抗体在几次平行实验里得出的结果不同,将会产生灾难性的结果,而导致这一结果却可能与抗体的生产过程有关。特异性不足、敏感度和批次差异性等导致了错误的科研发现和大量的科研精力浪费;抗体的不可靠性造成了癌症、代谢、老化、免疫学和细胞信号转导以及任何研究复杂的生物分子的领域的巨大损失;因抗体而造成的、在时间和资源方面的浪费非常巨大。
多克隆抗体是通过收集经过目标抗原刺激动物获得免疫后的血液而制成的(只要这只动物还活着,就能够一直提供多克隆抗体);单克隆抗体是通过宿主动物接受目标蛋白免疫,然后提取出能识别并对该抗原发生响应的B细胞,使其与骨髓瘤细胞发生融合,从而成为可永久培养的细胞,从而不断产生目的抗体。
相比之下,重组抗体不同于传统的单克隆抗体,因为它们的制备不需要动物。相反,通过检测产生该抗体的基因序列(通过对动物的免疫细胞进行测序、或自己设定序列,检测产生的蛋白是否符合目标蛋白);再将该基因插入到合适的细胞株中,从而产生抗体。由于抗体是确定的,即使原始细胞株死亡或发生突变,也能通过基因插入,产生需要的细胞株。
位于蒙哥马利已有40多年销售多克隆抗体的经历的BethylLaboratories的首席科学官EricMcIntush表示:学界对重组抗体也会有需求,他们不可能把资金投入到可能永远不卖的产品中,因此公司计划从年起销售重组抗体。尽管多克隆抗体具有广泛可用性,是目前研发最便宜的抗体,适用于制备一些研究较少的抗体。但随着目标蛋白结构和功能的不断明确,以及临床转化的需求,重组克隆抗体也将大有可为。
瑞士苏黎世大学(UniversityofZurich)蛋白质工程学家AndreasPlückthu等人也认为,单克隆抗体和多克隆抗体最终会被“结构更明确”的重组抗体完全取代。他表示,许多蛋白质不能被现有的试剂识别,这是因为使用了结构不明确的多克隆抗体,因此他建议为什么不使用一些基因可识别或存储的试剂呢?
出于对抗体质量的追求,由年发起的ProteinCaptureRegeants和年发起的Affinomics两个公共基金资助的项目主要致力于检测市面上销售的抗体和蛋白结合试剂的质量。目前这两个项目都已接近尾声。结果显示:某些抗体尤其是转录因子的抗体质量格外参差不齐,这些试剂领域的后续投资会取得较高的回报率。
技术的进步和科学界的需求或将终结抗体乱象泥潭
抗体是生命科学领域最常用的工具之一,经常在Westernblot中揭示细胞或组织样本中特定蛋白质的表达量的多少。此外,抗体也被用于免疫组化和免疫荧光染色,以便于在显微镜下可视化地观察蛋白,以及其它各类基于抗体会与特定生物分子结合的实验。
数以百计的抗体供应商让人眼花缭乱
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