Списанието Science Translational Medicine публикува статия, поставяща под въпрос резултатите от над 1000 научни изследвания на мозъчни тумори. Говорим за експерименти, проведени с клетки, изолирани от глиома преди 50 години. Оказа се, че тези клетки всъщност идват от съвсем различен източник.
В клетъчните култури се извършват много медицински и биотехнологични изследвания. Първоначално се получават от клетки, изолирани от човешки, животински и растителни тъкани. Например, HeLa е клетъчна линия на рак на шийката на матката от жена на име Хенриета Лакс, която почина през 1951 г. Все още се използва във фармакологията за тестване на нови видове лекарства. Благодарение на специалните ензими, HeLa са практически безсмъртни и могат да се разделят толкова пъти, колкото искат, което много напомня на организмите от научнофантастични филми. С течение на годините раковите клетки се развиват и някои учени дори ги отнасят към нов вид.
Изследователите често използват линиите, предоставени от хранилището ATCC (American Type Culture Collection) и други банки от клетъчни култури. Освен това в хладилниците на тези организации се съхраняват различни щамове от микроорганизми и биологични продукти. Колекцията ATCC включва повече от 3000 човешки и животински клетъчни линии, 1200 хибриди (хибриди на имунни и ракови клетки), 4000 растителни и животински вируси, както и протозои, дрожди и гъби.
Линията U87MG, може би една от най-често използваните клетъчни култури в научната работа, са клетки, изолирани от човешки глиом. Той е най-често срещаният мозъчен тумор. Учените иззеха U87MG от 44-годишен пациент и той се съхранява в ATCC оттогава. В базата данни за научни публикации PubMed можете да намерите над 1700 статии (200 от тях през 2015 г.), посветени на изследването на тази култура.
Изследователи от лаборатория в университета в Упсала в Швеция, след като дълго време изучаваха U87MG, се чудеха за автентичността на културата, съдържаща се в ATCC. С други думи, учените подозираха, че материалът, който първоначално е бил изолиран от тумора, и U87MG, получен от лекари и биолози от хранилището, са клетки от различни източници. Ако това е вярно, резултатите от много научни трудове ще бъдат изложени на риск. Те включват изпитания на различни лекарства, които инхибират растежа на глиома. Трудно е да си представим колко сериозно такава грешка би могла да забави търсенето на лек, който да спаси хората с мозъчни тумори.
За да установят истинския произход на линията, учените използват подход, наречен ДНК отпечатък. Същността на метода се състои във факта, че последователността на нуклеотиди (градивни елементи на ДНК) в генома на всеки жив организъм е уникална и може да се използва за установяване на генетична връзка. Учените обикновено анализират кратки тандемни повторения (известни още като микросателити) - малки парченца ДНК (2-5 нуклеотида дълги), които се повтарят едно след друго пет до 50 пъти.
HeLa клетки
Промоционално видео:
Изображение: Национални здравни институти
Изследователите сравняват кратките повторения в тандем в U87MG клетъчни култури, проведени в Университета в Упсала (където линията е била първо изолирана) и ATCC. Установено е, че 12 от 14 повторения имат разлики, което показва, че двете версии на клетъчната линия на глиомата нямат общ произход. Учените допълнително анализирали 19 други клетъчни линии, които са били използвани в тяхната лаборатория за изследване на мозъчен тумор и никоя от тях не съответствала на оригиналния U87MG.
По този начин доказаха, че търговската клетъчна култура няма нищо общо с тумора, от който се твърди, че е изолиран, биолозите решиха да определят истинския източник на линията. Те разгледаха бази данни, които съхраняват информация за различни ракови клетъчни линии. Чудеха се дали другите култури имат подобен профил на генна експресия. Последният се разбира като съдържанието в клетката на продуктите на активни гени (такива продукти са РНК молекули, образувани по време на процеса на транскрипция). За тази задача учените са използвали енциклопедията за ракови клетки (CCLE), която описва 1036 различни линии, изолирани от тумори на мозъка, гърдата, червата и други тъкани и органи.
Глиомът
Изображение: Кристарас А
Оказа се, че клетъчната линия U87MG, принадлежаща на ATCC, съответства на културата, изолирана от тумор на централната нервна система. Объркването вероятно се дължи на кръстосано замърсяване с друг биологичен материал.
Не за първи път учените са изправени пред проблема за злоупотребата с клетъчните линии. Някои медицински и биологични списания настояват културите, използвани в публикуваните научни трудове, да бъдат тествани. Природата изисква авторите да извършат ДНК анализ. В някои случаи обаче, както показаха биолозите, е необходимо да има информация за генетичния профил на оригиналната тъкан. Учените призовават за отдалечаване от търговски линии като U87MG в полза на доказани глиомани клетки, отглеждани при подходящи условия.
Александър Еникеев
