Tidsskriftet Science Translational Medicine har publisert en artikkel som stiller spørsmål ved resultatene fra mer enn 1000 vitenskapelige studier av hjernesvulster. Vi snakker om eksperimenter utført med celler isolert fra glioma for 50 år siden. Det viste seg at disse cellene faktisk kommer fra en helt annen kilde.
Mange medisinske og bioteknologiske undersøkelser blir utført i cellekulturer. De er opprinnelig hentet fra celler isolert fra menneske-, dyre- og plantevev. For eksempel er HeLa en cellecellelinje fra livmorhalskreft fra en kvinne som heter Henrietta Lacks, som døde i 1951. Det brukes fortsatt i farmakologi for å teste nye typer medisiner. Takket være spesielle enzymer er HeLa praktisk talt udødelige og kan dele seg så mange ganger de vil, noe som minner veldig om organismer fra science fiction-filmer. Gjennom årene har kreftceller utviklet seg, og noen forskere henviser dem til og med til en ny art.
Forskere bruker ofte linjene levert av ATCC (American Type Culture Collection) depot og andre cellekulturbanker. I tillegg lagres forskjellige stammer av mikroorganismer og biologiske produkter i kjøleskapene til disse organisasjonene. ATCC-samlingen inkluderer mer enn 3000 menneskelige og dyre cellelinjer, 1200 hybrider (hybrider av immun- og kreftceller), 4000 plante- og dyrevirus, så vel som protosoer, gjær og sopp.
U87MG-linjen, kanskje en av de mest brukte cellekulturene i vitenskapelig arbeid, er celler isolert fra menneskelig gliom. Det er den vanligste hjernesvulsten. Forskere grep U87MG fra en 44 år gammel pasient, og den har blitt lagret på ATCC siden den gang. I PubMed-databasen for vitenskapelige publikasjoner kan du finne mer enn 1700 artikler (200 av dem i 2015) som er viet til forskning i denne kulturen.
Forskere fra et laboratorium ved Uppsala universitet i Sverige, etter å ha studert U87MG i lang tid, lurte på om ektheten til kulturen i ATCC. Med andre ord mistenkte forskerne at materialet som opprinnelig var isolert fra svulsten, og U87MG, hentet av leger og biologer fra depotet, var celler fra forskjellige kilder. Hvis dette stemmer, vil resultatene fra mange vitenskapelige arbeider være i faresonen. Disse inkluderer studier av forskjellige medisiner som hemmer veksten av gliom. Det er vanskelig å forestille seg hvor alvorlig en slik feil kunne ha bremset søket etter en kur som kunne reddet mennesker med hjernesvulst.
For å finne ut det sanne opphavet til linjen, brukte forskere en tilnærming kalt DNA-fingeravtrykk. Essensen av metoden ligger i det faktum at sekvensen av nukleotider (byggesteiner av DNA) i genomet til hver levende organisme er unik og kan brukes til å etablere genetisk sammenheng. Forskere analyserer vanligvis korte tandemrepetisjoner (også kjent som mikrosatellitter) - små biter av DNA (2-5 nukleotider) som gjentas etter hverandre fem til 50 ganger.
HeLa-celler
Salgsfremmende video:
Bilde: National Institutes of Health
Forskerne sammenlignet korte tandem repetisjoner i U87MG cellekulturer holdt på Uppsala University (hvor linjen først ble isolert) og ATCC. Det ble funnet at 12 av 14 repetisjoner har forskjeller, noe som indikerer at de to versjonene av gliomcellelinjen ikke har noen felles opprinnelse. Forskerne analyserte videre 19 andre cellelinjer som ble brukt i laboratoriet deres for forskning i hjernesvulst, og ingen av dem stemte overens med den opprinnelige U87MG.
Etter å ha bevist at den kommersielle cellekulturen ikke hadde noe å gjøre med svulsten som den angivelig var isolert fra, bestemte biologer seg for å bestemme den virkelige kilden til linjen. De undersøkte databaser som lagrer informasjon om forskjellige kreftcellelinjer. De lurte på om andre kulturer har en lignende genuttrykksprofil. Det siste forstås som innholdet i cellen til produktene fra aktive gener (slike produkter er RNA-molekyler dannet under transkripsjonsprosessen). For denne oppgaven brukte forskere Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE), som beskriver 1036 forskjellige linjer isolert fra svulster i hjernen, bryst, tarmer og andre vev og organer.
gliom
Bilde: Christaras A
Det viste seg at cellelinjen U87MG som tilhører ATCC tilsvarer kulturen isolert fra en svulst i sentralnervesystemet. Forvirringen skyldes sannsynligvis kryssforurensning med annet biologisk materiale.
Det er ikke første gang forskere har møtt problemet med å misbruke cellelinjer. Noen medisinske og biologiske tidsskrifter insisterer på at kulturene som brukes i publiserte vitenskapelige artikler skal testes. Naturen krever at forfatterne foretar DNA-analyse. I noen tilfeller er det imidlertid, som biologer har vist, nødvendig å ha informasjon om den genetiske profilen til det opprinnelige vevet. Forskere ber om å komme seg bort fra kommersielle linjer som U87MG til fordel for påviste gliomceller dyrket under passende forhold.
Alexander Enikeev
