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AntikörpervalidierungDas globale Gütesiegel

Ob Krebstherapien oder neue Wege in der Herstellung von Stammzellen: In der Forschung entpuppen sich vermeintlich bahnbrechende Studien regelmäßig als Pleiten. Um dem Abhilfe zu schaffen, ist die „Independent Validation Initiative“ gegründet worden.

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Antikörper

Mehr als 70 % der bereits veröffentlichten Forschung kann nicht mehr reproduziert werden. Die Reproduzierbarkeit von Forschungen ist ein Eckpfeiler der Wissenschaft. Nur so lässt sich der Erfolg auf weitere Forschungsarbeiten übertragen. Jedoch hagelt es derzeit wissenschaftliche Publikationen, deren Ergebnisse sich nicht reproduzieren lassen, zum Beispiel Krebstherapien. So war das Ergebnis einer Studie von Bayer Health Care enttäuschend. Die Forscher hatten 67 präklinische Studien reproduziert. Zwei Drittel von ihnen ließen sich nicht bestätigen. Im Jahr 2012 analysierten Wissenschaftler der Biotechnologie-Firma Amgen und der Houston University 57 bahnbrechende veröffentlichte Krebsstudien mit dem beunruhigenden Ergebnis, dass 89 % der Ergebnisse nicht reproduzierbar waren [1].

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Häufig handelt es sich bei den nicht reproduzierbaren Resultaten um Ergebnisse, die mit Hilfe von antikörperbasierenden experimentellen Methoden generiert wurden. Antikörper gehören zu den bei der molekularbiologischen Forschung am häufigsten verwendeten Tools. Mit Hilfe von Antikörpern können Proteine und ihre Interaktionen mit anderen Proteinen oder DNA in physiologischen und pathologischen Situationen erforscht werden. Erkenntnisse über das Entstehen und die Behandlung von Krankheiten werden mit Hilfe dieser Proteine gewonnen.

Bezogen auf ihre Verwendung in der Forschung gibt es mehrere Gründe, warum die Verwendung von Antikörpern Schuld am Scheitern von veröffentlichten Studien sein kann. Zum einen ist es häufig schwer, herauszufinden, welcher Antikörper genau in der Studie verwendet wurde. Und ist dieser identifiziert, stellen fehlende Informationen auf dem Produktdatenblatt das nächste Problem dar. All dies kann die Forschung der Wissenschaftler stark negativ beeinflussen. Wie schon erwähnt: Häufig handelt es sich bei den nicht reproduzierbaren Resultaten um Ergebnisse, die mit Hilfe von antikörperbasierenden experimentellen Methoden generiert wurden. Hierzu schreibt der Chefredakteur des Journal of Pathology, Peter Hall, in seinem Blog, dass eine große Anzahl von Wissenschaftlern nicht ausreichend recherchiert, inwiefern die angewandten Materialien zuverlässig funktionieren. Er schlug vor, dass die veröffentlichenden Journals Bedingungen bezüglich der Validierung von verwendeten Antikörpern stellen sollten [2].

Dieser Forderung von Peter Hall ist die Zeitschrift Nature mittlerweile nachgekommen. So verpflichtet sie die Autoren, eine 19 Punkte umfassende Checkliste zu beantworten [3]. Wie aufwändig es ist, die Funktion eines Antikörpers in reproduzierbarer Weise zu etablieren, illustriert der von David Rimm vorgeschlagene Algorithmus zur Validierung von Antikörpern [4].

Neutrale Qualitätsüberprüfung – die unabhängige Validierung
Bislang gab es hauptsächlich vier verschiedene Validierungsoptionen, um die Funktion eines Antikörperproduktes sicher zu stellen. Sie beinhalten unterschiedliche Vor-und Nachteile:

1. Validierung durch Publikationen
Auf PubMed finden sich Studien zu Forschungsreagenzien. Die angegebenen Daten und Abbildungen helfen dabei, die Qualität der Reagenzien abzuschätzen. Häufig sind auch Protokolle angegeben, die bei einer erfolgreichen Anwendung helfen.

Der Nachteil: Oftmals werden die Methoden nur stark verkürzt veröffentlicht. Zudem beinhalten die im Methodenteil zitierten Referenzen häufig auch kein ausführliches Protokoll.

Gütesiegel

2. Herstellervalidierung
Hier liefern die Hersteller Informationen über die verschiedenen Anwendungen, mit denen der Antikörper erfolgreich getestet wurde. Hilfreich sind in diesem Zusammenhang beispielsweise Abbildungen von Gewebefärbungen oder Abbildungen von Western-Blots, anhand derer man sich selbst ein Bild von der Spezifität des Antikörpers machen kann.

Der Nachteil: Die Unabhängigkeit dieser Art der Validierung kann nicht garantiert werden, da die Hersteller ein berechtigtes Interesse daran haben, ihre Produkte im bestmöglichen Licht zu präsentieren. Aus diesem Grund misstrauen Forscher oftmals einer Hersteller-Validierung.

3. Anwendervalidierung
Hier testen andere Anwender Antikörper unter Bedingungen, die denen im eigenen Labor ähneln und teilen diese Information mit der Forschergemeinde.

Der Nachteil: Aufgrund von Zeitgründen und einer empfundenen Notwendigkeit zur Geheimhaltung geschieht das seltener, als es hilfreich wäre. Leider werden solche Validierungen auch nicht gesammelt und geordnet auf einer einzigen Plattform veröffentlicht. Vielmehr müssen sie mühsam in den verschiedenen Anwenderforen zusammengesucht werden [4]. Ferner ist es aufgrund fehlender Normierung häufig nicht möglich zu entscheiden, ob die Validierung für den eigenen Gebrauch relevant ist.

4. Eigene Validierung
Die Validierung im eigenen Labor ist eine weitere Option.

Der Nachteil: Sie erfordert eine nicht unerhebliche Erfahrung in Bezug auf die Anwendung der Materialen und ist außerdem zeitaufwändig und kostspielig. Vielen Anwendern mangelt es zudem an Kenntnissen der zahlreichen biochemischen und technischen Einflussfaktoren einer erfolgreichen Anwendung [5].

Patrik von Glasow

„Independent Validation Initiative“
Seit Kurzem gibt es eine weitere Option, die die oben genannten Nachteile zu beseitigen beabsichtigt. Zusammen mit dem kalifornischen Unternehmen Science Exchange (http://www.scienceexchange.com) startete antibodies-online, einer der weltgrößten Distributoren für Proteomics-Produkte, 2013 die „Independent Validation Initiative“. Wissenschaftler und Hersteller können auf der Homepage von antibodies-online (http://www.antikoerper-online.de) Antikörper und ELISA-Kits für eine Validierung vorschlagen. Das Aachener Unternehmen sammelt diese Validierungsanfragen und koordiniert und organisiert gemeinsam mit Herstellern die Finanzierung der Produkttests in den unabhängigen Laboren der Forschungseinrichtungen im Netzwerk von Science Exchange.

Nach dem Test übermittelt Science Exchange die Testberichte mit Abbildungen, Protokoll und weiteren Hintergrundinformationen an antikoerper-online.de. Das Siegel wird neben den unabhängig validierten Antikörpern auf der Website von antikörper-online.de abgebildet, um Wissenschaftlern den Erwerb vertrauenswürdiger Produkte auf dem Marktplatz von antikoerper-online.de zu erleichtern.

Die Independent Validation Initiative bietet Wissenschaftlern nicht nur die Sicherheit, validierte Antikörper zu verwenden, sondern schont zudem das Forschungsbudget:

Die Kosten für die Validierung der angefragten Antikörper werden von den Herstellern übernommen [6].

Mit dem Gütesiegel will antibodies-online nicht nur dazu beitragen, dass eine wissenschaftliche Studie einfacher überprüft werden kann. „Forscher sollen mit dem Erwerb eines getesteten Produktes auch die Gewissheit erhalten, dass die Antikörper wie im Testprotokoll angegeben funktionieren – und zu der zu untersuchenden Fragestellung passen“, so Dr. Stefan Pellenz, Projektleiter der Independent Validation Initiative.

Das Interesse an diesem Angebot ist gewaltig; zahlreiche Anfragen aus renommierten Pharmaunternehmen (darunter die Top-10-Dax-Unternehmen) sowie von etablierten CROs liegen vor.

Literatur
[1]
Prinz F et al. (2001) Nat Rev Drug Dev vol. 10 und Begley CG, Ellis LM (2012) Nature, vol. 483 pp. 531-533.
[2] http://journalofpathology.wordpress.com/2013/02/28/to-be-sure-to-be-sure-the-problem-of-antibody-validation/
[3] http://blogs.nature.com/methagora/2013/04/reporting-standards-to-enhance-article-reproducibility.html
[4] Bordeaux J et al. (2010) Biotechniques vol. 48 pp. 197-209.
[5] Validierungsmethoden, Anzeige Nature Methods: http://www.nature.com/news/nih-mulls-rules-for-validating-key-results-1.13469
[6] http://www.antikoerper-online.de/independent_validation/

Autor:
Patrik von Glasow
Tel. 0241/9367-2533
Fax 0241/9367-2525
patrik.vonglasow@antibodies-online.com

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