Reproducibilidad y armonización en la investigación utilizando estándares biológicos: el ejemplo del péptido relacionado con el colágeno agonista plaquetario
4 de agosto de 2023
En este trabajo presentamos un método para estandarizar el péptido reticulado relacionado con el colágeno agonista plaquetario (CRP-XL) mediante agregametría de transmisión de luz. Si bien el protocolo está dirigido a la función plaquetaria, el proceso experimental se puede aplicar a la mayoría de las moléculas biológicas y bioensayos para garantizar el rigor científico y la reproducibilidad.
Los investigadores de MHRA South Mimms Laboratories han estado desarrollando estándares biológicos de fabricación durante más de 60 años, y estos reactivos de referencia se utilizan para garantizar la calidad, consistencia y seguridad de los medicamentos biológicos y los diagnósticos. Las normas NIB de la MHRA respaldan la traducción de productos terapéuticos de vanguardia, así como el control de los medicamentos establecidos. En los Laboratorios MHRA South Mimms, utilizamos tecnologías de vanguardia para producir materiales que respaldan el desarrollo y la regulación de innovaciones terapéuticas novedosas.
Los estándares biológicos siguen siendo infrautilizados por los académicos de las ciencias biológicas debido a la falta de intercambio de conocimientos. Esto repercute negativamente en la calidad de la investigación y contribuye a la crisis de reproducibilidad. La estandarización biológica garantiza que los experimentos sean reproducibles independientemente de dónde o cuándo se realicen.
La falta de conocimientos adecuados sobre los principios metrológicos básicos y la formación compromete el rigor científico y repercute negativamente en la reproducibilidad. Aunque nuestro protocolo se centra en estandarizar la medición de la función plaquetaria, la práctica se puede aplicar a cualquier sistema biológico. La aplicación de la normalización biológica a las prácticas de investigación no sólo estandarizará los experimentos biológicos, sino que también ayudará a abordar las incoherencias y la falta de armonización que socava la investigación.
Resumen
Este estudio presenta un método para estandarizar el péptido relacionado con el colágeno cruzado (CRP-XL), un agonista plaquetario, utilizando la agregometría por transmisión de luz. El protocolo, aunque centrado en la función plaquetaria, puede aplicarse a diversas moléculas biológicas y bioensayos para mejorar el rigor científico y la reproducibilidad.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Medición de la función plaquetaria
- Normalización biológica
- Agregometría por transmisión de luz
Antecedentes
- Los estándares biológicos garantizan la calidad y seguridad en los medicamentos biológicos.
- La normalización es fundamental para la reproducibilidad en la investigación.
- Existe una falta de intercambio de conocimientos sobre estándares biológicos entre los académicos.
- Una formación inadecuada en principios metrológicos puede comprometer el rigor científico.
Objetivo del estudio
- Para estandarizar la medición de la función plaquetaria utilizando CRP-XL.
- Para promover la aplicación de la estandarización biológica en las prácticas de investigación.
- Para abordar las inconsistencias en los experimentos biológicos.
Métodos Utilizados
- Dilución de CRP-XL en tampón de ensayo para inducir la agregación plaquetaria.
- Preparación de una serie de diluciones para los reactivos estándar y de prueba.
- Uso de la agregometría por transmisión de luz para registrar las respuestas de agregación plaquetaria.
- Análisis de datos mediante regresión no lineal para determinar la potencia (CE50).
Resultados principales
- Respuesta de agregación clara observada a 0,075 microgramos por mililitro para el estándar.
- Sin respuesta para el reactivo de prueba a la concentración correspondiente.
- Valores de CE50 calculados tanto para el reactivo estándar como para el de prueba.
- Potencia relativa determinada mediante la comparación de los valores de CE50.
Conclusiones
- La estandarización mejora la reproducibilidad en experimentos biológicos.
- La formación adecuada en metrología es esencial para el rigor científico.
- La aplicación del protocolo puede mejorar la calidad de la investigación en diversos sistemas biológicos.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La estandarización mediante materiales de referencia biológicos es fundamental para garantizar la reproducibilidad y la armonización en los procesos de investigación básica y traslacional. La aplicación de principios metrológicos a los ensayos de agonistas plaquetarios, como CRP-XL en la agregometría por transmisión de luz, aborda directamente la crisis de reproducibilidad y favorece la comparabilidad robusta de los datos entre diferentes centros y a lo largo del tiempo. Esta capacidad sustenta la confianza en los hallazgos iniciales de descubrimiento y posibilita una toma de decisiones fiable entre distintas funciones en las carteras de I+D de la industria biofarmacéutica.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la comparación rigurosa de la actividad biológica entre reactivos de prueba y reactivos estándar para la validación de dianas.
- Reduce la ambigüedad mecanicista al cuantificar las diferencias de potencia mediante valores de CE50.
- Apoya la confianza predictiva en la interrogación de vías y los resultados de ensayos funcionales.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Facilita la preparación de series de dilución validadas para un rendimiento reproducible del ensayo.
- Normaliza las lecturas cuantitativas, asegurando la comparabilidad del ensayo entre lotes y sitios.
- Permite la evaluación confiable de nuevos agonistas o materiales de prueba frente a estándares establecidos.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Facilita la armonización de datos de bioensayos para una continuidad traslacional desde el descubrimiento hasta los estudios preclínicos.
- Apoya el avance ajustado al riesgo al proporcionar asignaciones robustas de potencia para moléculas candidatas.
- Aborda la variabilidad entre laboratorios, fortaleciendo la base para la alineación de biomarcadores y la modelización preclínica.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Este protocolo de estandarización se integra en la interfaz entre el descubrimiento inicial, el desarrollo de ensayos y la investigación traslacional, proporcionando una base para la identificación confiable de compuestos activos y la validación preclínica.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis y la reducción de riesgos biológicos mediante comparaciones directas de potencia.
- Cribado: Proporciona resultados cuantitativos y reproducibles para la preparación del ensayo y la evaluación de compuestos.
- Análisis: Ofrece mediciones basadas en la CE50 y verificaciones de paralelismo para garantizar la integridad de los datos.
- Investigación Traducional: Facilita la continuidad en la asignación de actividades biológicas a lo largo de las distintas fases de investigación.
- Reutilización Empresarial: Establece un marco reutilizable para estandarizar diversos bioensayos más allá de la función plaquetaria.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la incertidumbre mecanicista en los ensayos funcionales.
- Valor operativo: Impulsa la estandarización, reproducibilidad y armonización de ensayos entre equipos y sitios.
- Valor estratégico: Permite tomar decisiones informadas de avance o interrupción del proyecto y una gestión eficiente del portafolio en términos de capital.
- Impacto en el portafolio: Apoya la priorización y el avance ajustados al riesgo de los activos de descubrimiento y traslación.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en metrología, diseño de ensayos y análisis de regresión no lineal.
- Necesita acceso a materiales de referencia validados e instrumentación analítica para agregometría.
- Exige un acuerdo entre equipos sobre protocolos de estandarización y flujos de trabajo de análisis de datos.
- Adaptable a diversos sistemas biológicos y plataformas de ensayo con una validación adecuada.
- Dependiente de una formación constante y un intercambio de conocimientos para maximizar los beneficios de la reproducibilidad.
