Časopis Science Translational Medicine publikoval článek o výsledcích více než 1 000 vědeckých studií nádorů mozku. Hovoříme o experimentech prováděných s buňkami izolovanými z gliomů před 50 lety. Ukázalo se, že tyto buňky skutečně pocházejí z úplně jiného zdroje.
V buněčných kulturách se provádí mnoho lékařských a biotechnologických výzkumů. Zpočátku se získávají z buněk izolovaných z lidských, živočišných a rostlinných tkání. Například HeLa je buněčná linie rakoviny děložního čípku od ženy jménem Henrietta Lacks, která zemřela v roce 1951. Ve farmakologii se stále používá k testování nových typů léčiv. Díky speciálním enzymům jsou HeLa prakticky nesmrtelní a mohou se rozdělit tolikrát, kolikrát chtějí, což velmi připomíná organismy od sci-fi filmů. V průběhu let se rakovinné buňky vyvinuly a někteří vědci je dokonce odkazují na nový druh.
Vědci často používají linky poskytované úložištěm ATCC (American Type Culture Collection) a dalšími bankami pro buněčnou kulturu. Kromě toho jsou v chladničkách těchto organizací uloženy různé kmeny mikroorganismů a biologických produktů. Kolekce ATCC zahrnuje více než 3000 lidských a zvířecích buněčných linií, 1200 hybridů (hybridů imunitních a rakovinových buněk), 4000 rostlinných a živočišných virů, jakož i protozoů, kvasinek a hub.
Linie U87MG, možná jedna z nejčastěji používaných buněčných kultur ve vědecké práci, jsou buňky izolované z lidského gliomu. Je to nejčastější nádor na mozku. Vědci zabavili U87MG od 44letého pacienta a od té doby je uložen v ATCC. V databázi vědeckých publikací PubMed najdete přes 1700 článků (z toho 200 v roce 2015) věnovaných výzkumu této kultury.
Vědci z laboratoře na Uppsala University ve Švédsku se po dlouhém studiu U87MG zajímali o autentičnost kultury obsažené v ATCC. Jinými slovy, vědci předpokládali, že materiál, který byl původně izolován z nádoru, a U87MG získané lékaři a biology z úložiště, jsou buňky z různých zdrojů. Pokud je to pravda, budou výsledky mnoha vědeckých prací ohroženy. Patří sem pokusy s různými léky, které inhibují růst gliomu. Je těžké si představit, jak vážně by taková chyba mohla zpomalit hledání léku, který by mohl zachránit lidi s mozkovými nádory.
Aby zjistili skutečný původ linie, vědci použili přístup zvaný DNA fingerprinting. Podstata metody spočívá v tom, že sekvence nukleotidů (stavebních bloků DNA) v genomu každého živého organismu je jedinečná a může být použita k navázání genetického vztahu. Vědci obvykle analyzují krátké tandemové repetice (také známé jako mikrosatelity) - malé kousky DNA (2-5 nukleotidů dlouhé), které se opakují jeden po druhém pětkrát až 50krát.
HeLa buňky
Propagační video:
Obrázek: Národní ústavy zdraví
Vědci porovnávali krátké tandemové opakování v buněčných kulturách U87MG konaných na Uppsala University (kde byla linie poprvé izolována) a ATCC. Bylo zjištěno, že 12 ze 14 opakování má rozdíly, což naznačuje, že obě verze gliomové buněčné linie nemají společný původ. Vědci dále analyzovali 19 dalších buněčných linií, které byly použity v jejich laboratoři pro výzkum mozkových nádorů, a žádná z nich neodpovídala původnímu U87MG.
Poté, co bylo prokázáno, že komerční buněčná kultura nemá nic společného s nádorem, od kterého byla údajně izolována, se biologové rozhodli určit skutečný zdroj linie. Prozkoumali databáze, které ukládají informace o různých rakovinných buněčných liniích. Přemýšleli, jestli jiné kultury mají podobný profil genové exprese. Ten je chápán jako obsah produktů aktivních genů v buňce (takové produkty jsou molekuly RNA vytvořené během procesu transkripce). Pro tento úkol vědci použili Encyclopedia Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE), která popisuje 1036 různých linií izolovaných z nádorů mozku, prsu, střev a dalších tkání a orgánů.
Gliom
Obrázek: Christaras A
Ukázalo se, že buněčná linie U87MG patřící k ATCC odpovídá kultuře izolované z nádoru centrálního nervového systému. Zmatek je pravděpodobně způsoben zkříženou kontaminací s jiným biologickým materiálem.
Není to poprvé, kdy vědci čelili problému zneužívání buněčných linií. Některé lékařské a biologické časopisy trvají na tom, aby byly kultury použité v publikovaných vědeckých článcích testovány. Příroda vyžaduje, aby autoři prováděli analýzu DNA. Avšak v některých případech, jak ukázali biologové, je nutné mít informace o genetickém profilu původní tkáně. Vědci požadují odklon od komerčních linií, jako je U87MG, ve prospěch osvědčených gliomových buněk pěstovaných za vhodných podmínek.
Alexander Enikeev