Расследование выявило десятки исследований старения клеток, скомпрометированных неверным использованием антител

Введение

Недавнее расследование, проведенное независимым молекулярным биологом Шолто Дэвидом, бросило тень на значительное количество исследований, посвященных старению клеток. Дэвид выявил более 50 научных работ, в которых, по всей видимости, использовались неправильные антитела для обнаружения ключевого белка, связанного с клеточным старением. Это открытие последовало за другими громкими случаями ошибок в исследованиях, выявленными Дэвидом и его коллегами, что вызывает более широкие опасения по поводу надежности экспериментальных реагентов и целостности опубликованной научной литературы.

Ключевые детали

• Масштаб проблемы: Шолто Дэвид идентифицировал по меньшей мере 54 исследования, в которых исследователи, по сообщениям, использовали антитела, нацеленные на β-галактозидазу Escherichia coli (E. coli), вместо β-галактозидазы млекопитающих.
• Целевой белок: Белок, о котором идет речь, β-галактозидаза, является ферментом, активность которого считается отличительной чертой стареющих клеток – клеток, которые перестали делиться, но остаются метаболически активными.
• Механизм ошибки: В выявленных исследованиях, по-видимому, использовались антитела, разработанные для бактериальных белков, при попытке обнаружить млекопитающий эквивалент, который имеет решающее значение для изучения старения клеток у людей и других млекопитающих.
• Потенциальное воздействие: Хотя точная степень, в которой эти ошибки ставят под сомнение исследования, все еще расследуется, Дэвид предполагает, что в некоторых случаях результаты могут быть ненадежными.
• Предыдущие инциденты: Это не единичный случай. Ранее Дэвид выявил сотни исследований с аналогичными ошибками в антителах и указал на проблемы с изображениями валидации антител от крупного поставщика, Thermo Fisher Scientific.
• Публикация: Последние выводы были подробно изложены в посте в блоге о добросовестности исследований For Better Science 21 июля.

Предыстория

Антитела являются незаменимыми инструментами в биологических исследованиях, действуя как молекулярные метки, которые специфически связываются с целевыми белками, позволяя ученым отслеживать, количественно определять и визуализировать их. Однако их специфичность и эффективность могут представлять собой постоянную проблему. Исследователи часто сталкиваются с трудностями в воспроизведении экспериментов, даже при использовании одного и того же антитела, а иногда антитела связываются с непреднамеренными мишенями, что приводит к ошибочным выводам. Текущий случай подчеркивает конкретный тип ошибки: путаницу между антителами к бактериальным и млекопитающим версиям одного и того же белка. В контексте старения клеток исследователи используют антитела для выявления старения – процесса, связанного со старением и возрастными заболеваниями. Стареющие клетки накапливаются в тканях, способствуя воспалению и повреждению тканей. Фермент β-галактозидаза является широко используемым маркером старения, и его обнаружение в клетках млекопитающих обычно требует антитела, специфичного для млекопитающих.

«Это большая ошибка», — написал Шолто Дэвид в блоге, подчеркивая фундаментальный характер ошибки.

Анализ воздействия

Последствия использования неправильных антител в научных исследованиях могут быть глубокими. Если антитело не связывается с предполагаемым целевым белком в клетках млекопитающих, любой последующий анализ или выводы, сделанные на основе экспериментов с этим антителом, являются фундаментально ошибочными. В случае исследований старения клеток это может означать, что наблюдаемые уровни активности β-галактозидазы, а следовательно, и оценка старения, неточны. Это может привести к неверной интерпретации процесса старения, потенциально препятствуя разработке терапевтических средств, направленных на возрастные заболевания. Кроме того, широкое использование этих потенциально ошибочных исследований в научной литературе может ввести в заблуждение других исследователей, привести к растрате ценных ресурсов и замедлить научный прогресс. Тот факт, что такие ошибки могут остаться незамеченными в процессе рецензирования и даже самими исследователями, как показывает опыт Дэна Либерманна, подчеркивает системную проблему в процессах валидации исследований.

Более широкий контекст

Этот инцидент является примером более крупной, постоянной проблемы в биомедицинских исследованиях: неадекватной характеристики и валидации экспериментальных реагентов. «В идеальном мире исследователи валидировали бы антитела... перед началом эксперимента. Но это может быть трудоемким и дорогостоящим», — отмечает Алед Эдвардс, биохимик из Structural Genome Consortium. Опора на коммерческие антитела в сочетании с недостаточной внутренней валидацией создает уязвимость. Дженнифер Бирн, исследователь рака, указывает на то, что, хотя некоторые производители могут включать общие оговорки о возможной перекрестной реактивности, экспериментальное подтверждение часто отсутствует. Эта проблема вызывает особую озабоченность, поскольку все чаще используются модели искусственного интеллекта (ИИ) для анализа огромных объемов научной литературы с целью выявления потенциальных мишеней для лекарств. Если основные данные, используемые для обучения этих моделей ИИ, основаны на ошибочных экспериментах из-за некорректных реагентов, прогнозы ИИ могут быть фундаментально ошибочными, потенциально направляя исследования по непродуктивным путям.

Перспективы на будущее

Постоянное внимание к добросовестности исследований, возглавляемое такими людьми, как Шолто Дэвид, вероятно, усилится. Поскольку методологии исследований становятся все более изощренными, а объем опубликованных данных экспоненциально растет, необходимость надежной валидации экспериментальных инструментов становится первостепенной. Издатели, такие как Springer Nature, признали обеспокоенность и заявили, что предпримут «соответствующие редакционные действия», если достоверность опасений будет подтверждена. Это говорит о растущей приверженности журналов решению таких проблем. Однако ответственность также лежит на исследователях, учреждениях и спонсорах за приоритезацию и инвестирование в строгую валидацию антител и контроль качества реагентов. Улучшенные руководства, стандартизированные протоколы валидации и, возможно, даже специализированные базы данных для валидированных реагентов могут помочь смягчить подобные ошибки в будущем. Потенциал ИИ для ускорения научных открытий также требует параллельного повышения строгости данных, на которых он основывается.

Заключение

Выявление более чем 50 исследований старения клеток, потенциально скомпрометированных использованием неправильных антител, является значительным результатом, который требует серьезного внимания. Оно подчеркивает критические недостатки в валидации экспериментальных реагентов в научном сообществе. Хотя полное воздействие на затронутые исследования еще предстоит определить, этот случай подчеркивает важность тщательной экспериментальной практики и надежного контроля качества. Решение этой проблемы требует многогранного подхода, включающего исследователей, поставщиков, издателей и, возможно, разработку новых инструментов и стандартов для обеспечения надежности научных выводов в будущем. Работа независимых исследователей, таких как Шолто Дэвид, имеет решающее значение для поддержания целостности научного учета.