Časopis Science Translational Medicine publikoval článok spochybňujúci výsledky viac ako 1 000 vedeckých štúdií o nádoroch mozgu. Hovoríme o pokusoch uskutočnených s bunkami izolovanými z gliómu pred 50 rokmi. Ukázalo sa, že tieto bunky skutočne pochádzajú z úplne iného zdroja.
V bunkových kultúrach sa uskutočňuje veľa lekárskych a biotechnologických výskumov. Pôvodne sa získavajú z buniek izolovaných z ľudských, živočíšnych a rastlinných tkanív. Napríklad HeLa je bunková línia rakoviny krčka maternice od ženy menom Henrietta Lacks, ktorá zomrela v roku 1951. Vo farmakológii sa stále používa na testovanie nových typov liekov. Vďaka špeciálnym enzýmom je HeLa prakticky nesmrteľná a môže sa rozdeliť toľkokrát, koľkokrát chcú, čo je veľmi podobné organizmom zo sci-fi filmov. V priebehu rokov sa rakovinové bunky vyvinuli a niektorí vedci ich dokonca odkazujú na nový druh.
Vedci často používajú linky poskytnuté z archívu ATCC (American Type Culture Collection) a iných bánk pre bunkové kultúry. V chladničkách týchto organizácií sa okrem toho ukladajú rôzne kmene mikroorganizmov a biologických produktov. Zbierka ATCC obsahuje viac ako 3000 ľudských a živočíšnych bunkových línií, 1200 hybridov (hybridov imunitných a rakovinových buniek), 4000 rastlinných a živočíšnych vírusov, ako aj protozoov, kvasiniek a húb.
Línia U87MG, pravdepodobne jedna z najbežnejšie používaných bunkových kultúr vo vedeckej práci, sú bunky izolované z ľudského gliómu. Je to najbežnejší nádor na mozgu. Vedci zaistili U87MG od 44-ročného pacienta a odvtedy sa v ATCC ukladá. V databáze vedeckých publikácií PubMed nájdete viac ako 1700 článkov (z toho 200 v roku 2015) venovaných výskumu tejto kultúry.
Vedci z laboratória na Uppsala University vo Švédsku, ktorí študovali U87MG po dlhú dobu, sa pýtali na autentickosť kultúry obsiahnutej v ATCC. Inými slovami vedci predpokladali, že materiál, ktorý bol pôvodne izolovaný z nádoru, a U87MG, ktorý získali lekári a biológovia z úložiska, boli bunky z rôznych zdrojov. Ak je to pravda, budú ohrozené výsledky mnohých vedeckých prác. Patria sem pokusy s rôznymi liekmi, ktoré inhibujú rast gliómu. Je ťažké si predstaviť, ako vážne by takáto chyba mohla spomaliť hľadanie lieku, ktorý by mohol zachrániť ľudí s mozgovými nádormi.
Vedci zistili skutočný pôvod tejto línie a použili prístup nazývaný DNA fingerprinting. Podstata metódy spočíva v tom, že sekvencia nukleotidov (stavebných blokov DNA) v genóme každého živého organizmu je jedinečná a môže sa použiť na vytvorenie genetického vzťahu. Vedci zvyčajne analyzujú krátke tandemové repetície (známe tiež ako mikrosatelity) - malé kúsky DNA (2 až 5 nukleotidov dlhé), ktoré sa opakujú päťkrát až päťdesiatkrát.
HeLa bunky
Propagačné video:
Obrázok: Národné inštitúty zdravia
Vedci porovnali krátke tandemové opakovania v kultúrach U87MG buniek, ktoré sa konali na univerzite v Uppsale (kde bola línia prvýkrát izolovaná) a ATCC. Zistilo sa, že 12 zo 14 opakovaní má rozdiely, čo naznačuje, že obe verzie gliomovej bunkovej línie nemajú spoločný pôvod. Vedci ďalej analyzovali 19 ďalších bunkových línií, ktoré sa použili vo svojom laboratóriu na výskum mozgových nádorov, a žiadna z nich nezodpovedala pôvodnému U87MG.
Biológovia sa rozhodli dokázať, že komerčná bunková kultúra nemá nič spoločné s nádorom, z ktorého bola údajne izolovaná, a určili skutočný zdroj línie. Preskúmali databázy, ktoré uchovávajú informácie o rôznych rakovinových bunkových líniách. Uvažovali, či iné kultúry majú podobný profil génovej expresie. Posledne menovaný sa chápe ako obsah produktov aktívnych génov v bunke (také produkty sú molekuly RNA tvorené počas procesu transkripcie). Na túto úlohu vedci použili encyklopédiu Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE), ktorá opisuje 1036 rôznych línií izolovaných z nádorov mozgu, prsníka, čriev a iných tkanív a orgánov.
glióm
Obrázok: Christaras A
Ukázalo sa, že bunková línia U87MG patriaca do ATCC zodpovedá kultúre izolovanej z nádoru centrálneho nervového systému. Zmätok je pravdepodobne spôsobený krížovou kontamináciou s iným biologickým materiálom.
Nie je to prvýkrát, čo vedci čelia problému zneužívania bunkových línií. Niektoré lekárske a biologické časopisy trvajú na testovaní kultúr použitých vo publikovaných vedeckých prácach. Príroda vyžaduje od autorov vykonanie analýzy DNA. Avšak v niektorých prípadoch, ako ukázali biológovia, je potrebné mať informácie o genetickom profile pôvodného tkaniva. Vedci požadujú odklon od komerčných línií, ako je U87MG, v prospech osvedčených gliómových buniek pestovaných za vhodných podmienok.
Alexander Enikeev