Riproducibilità e armonizzazione nella ricerca utilizzando standard biologici: l'esempio del peptide correlato al collagene agonista piastrinico
4 agosto 2023
Qui presentiamo un metodo per standardizzare il peptide correlato al collagene agonista piastrinico cross-linked (CRP-XL) utilizzando l'aggregometria a trasmissione luminosa. Sebbene il protocollo sia mirato alla funzione piastrinica, il processo sperimentale può essere applicato alla maggior parte delle molecole biologiche e dei saggi biologici per garantire rigore scientifico e riproducibilità.
I ricercatori dei laboratori MHRA South Mimms hanno sviluppato standard biologici di produzione per oltre 60 anni e questi reagenti di riferimento vengono utilizzati per garantire la qualità, la coerenza e la sicurezza dei farmaci biologici e della diagnostica. Gli standard NIB dell'MHRA supportano la traduzione di prodotti terapeutici all'avanguardia, nonché il controllo di farmaci consolidati. Presso i laboratori MHRA South Mimms, utilizziamo tecnologie all'avanguardia per produrre materiali che supportano lo sviluppo e la regolazione di nuove innovazioni terapeutiche.
Gli standard biologici rimangono sottoutilizzati dagli accademici delle scienze biologiche a causa della mancanza di scambio di conoscenze. Ciò ha un impatto negativo sulla qualità della ricerca e contribuisce alla crisi della riproducibilità. La standardizzazione biologica garantisce che gli esperimenti siano riproducibili indipendentemente dal luogo o dal momento in cui vengono eseguiti.
La mancanza di un'adeguata conoscenza dei principi metrologici di base e della formazione compromette il rigore scientifico e ha un impatto negativo sulla riproducibilità. Sebbene il nostro protocollo si concentri sulla standardizzazione della misurazione della funzione piastrinica, la pratica può essere applicata a qualsiasi sistema biologico. L'applicazione della standardizzazione biologica alle pratiche di ricerca non solo standardizzerà gli esperimenti biologici, ma aiuterà anche ad affrontare le incongruenze e la mancanza di armonizzazione che mina la ricerca.
Panoramica
Questo studio presenta un metodo per standardizzare il peptide legato al collagene (CRP-XL), un agonista piastrinico, mediante aggregometria a trasmissione della luce. Il protocollo, sebbene focalizzato sulla funzione piastrinica, può essere applicato a diverse molecole biologiche e saggi biologici per migliorare il rigore scientifico e la riproducibilità.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Misurazione della funzione piastrinica
- Standardizzazione biologica
- Aggregometria con trasmissione della luce
Sfondo
- Gli standard biologici garantiscono qualità e sicurezza nei farmaci biologici.
- La standardizzazione è fondamentale per la riproducibilità della ricerca.
- Esiste una carenza di scambio di conoscenze riguardo gli standard biologici tra gli accademici.
- Una formazione inadeguata nei principi metrologici può compromettere il rigore scientifico.
Scopo dello studio
- Standardizzare la misurazione della funzione piastrinica utilizzando CRP-XL.
- Promuovere l'applicazione della standardizzazione biologica nelle pratiche di ricerca.
- Risolvere le incoerenze negli esperimenti biologici.
Metodi Utilizzati
- Diluizione del CRP-XL nel buffer del saggio per indurre l'aggregazione piastrinica.
- Preparazione di una serie di diluizioni sia per i reagenti standard che per quelli in prova.
- Utilizzo della aggregometria a trasmissione della luce per registrare le risposte di aggregazione piastrinica.
- Analisi dei dati mediante regressione non lineare per determinare la potenza (EC50).
Risultati principali
- Risposta di aggregazione chiara osservata a 0,075 microgrammi per millilitro per lo standard.
- Nessuna risposta per il reagente in prova alla concentrazione corrispondente.
- Valori di EC50 calcolati sia per lo standard che per i reagenti in prova.
- Potenza relativa determinata confrontando i valori di EC50.
Conclusioni
- La standardizzazione migliora la riproducibilità negli esperimenti biologici.
- Una corretta formazione in metrologia è essenziale per il rigore scientifico.
- L'applicazione del protocollo può migliorare la qualità della ricerca in diversi sistemi biologici.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La standardizzazione mediante materiali di riferimento biologici è fondamentale per garantire la riproducibilità e l'armonizzazione nei flussi di ricerca preclinica e traslazionale. L'applicazione di principi metrologici ai saggi di agonisti piastrinici, come CRP-XL nell'aggregometria con trasmissione della luce, affronta direttamente la crisi della riproducibilità e favorisce un confronto solido dei dati tra diversi siti e nel tempo. Tale capacità costituisce la base per avere fiducia nei risultati iniziali della scoperta e permette decisioni affidabili tra funzioni diverse nei portafogli di ricerca e sviluppo delle aziende biofarmaceutiche.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette un confronto rigoroso dell'attività biologica tra reagenti in prova e reagenti standard per la validazione dell'obiettivo.
- Riduce l'ambiguità meccanicistica quantificando le differenze di potenza mediante valori di CE50.
- Supporta la fiducia predittiva nell'interrogazione del percorso e nei risultati dei saggi funzionali.
Sviluppo di Screening e Saggi
- Semplifica la preparazione di serie di diluizioni validate per garantire prestazioni riproducibili nei saggi.
- Standardizza le letture quantitative, assicurando la confrontabilità dei saggi tra lotti e siti diversi.
- Consente un confronto affidabile di nuovi agonisti o materiali in prova rispetto a standard consolidati.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Promuove l'armonizzazione dei dati degli saggio biologici per garantire una continuità traslazionale dalla scoperta agli studi preclinici.
- Permette un avanzamento basato sulla valutazione del rischio fornendo assegnazioni di potenza robuste per le molecole candidate.
- Contrasta la variabilità tra laboratori, rafforzando le basi per l'allineamento dei biomarcatori e la modellizzazione preclinica.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo protocollo di standardizzazione si integra nell'interfaccia tra la fase iniziale della scoperta, lo sviluppo dei saggi e la ricerca traslazionale, fornendo una base per l'identificazione affidabile di composti promettenti e la loro validazione preclinica.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi e la riduzione del rischio biologico consentendo confronti diretti di potenza.
- Screening: Fornisce output quantitativi e riproducibili per la prontezza del saggio e la valutazione dei composti.
- Analisi: Offre misurazioni basate sull'EC50 e verifiche di parallelismo per garantire l'integrità dei dati.
- Ricerca traslazionale: Facilita la continuità nell'assegnazione dell'attività biologica attraverso le diverse fasi della ricerca.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce un quadro riutilizzabile per standardizzare svariati biosaggi al di là della funzione piastrinica.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'incertezza meccanicistica nei saggi funzionali.
- Valore operativo: Favorisce la standardizzazione, la riproducibilità e l'armonizzazione dei saggi tra team e siti diversi.
- Valore strategico: Permette decisioni informate di prosecuzione/cessazione e una gestione efficiente del portafoglio in termini di capitale.
- Impatto sul portafoglio: Sostiene la priorizzazione e l'avanzamento, corretti per il rischio, delle attività di scoperta e traslazionali.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche in metrologia, progettazione di saggi e analisi di regressione non lineare.
- Necessita dell'accesso a materiali di riferimento convalidati e a strumentazione analitica per l'aggregometria.
- Richiede un accordo condiviso tra i gruppi di lavoro sui protocolli di standardizzazione e sui flussi di analisi dei dati.
- Adattabile a diversi sistemi biologici e piattaforme di saggio previa convalida adeguata.
- Dipende da una formazione costante e da uno scambio di conoscenze per massimizzare i benefici in termini di riproducibilità.
