Revija Science Translational Medicine je objavila članek, v katerem sprašuje rezultate več kot 1.000 znanstvenih raziskav možganskih tumorjev. Govorimo o poskusih, izvedenih s celicami, izoliranimi iz glioma pred 50 leti. Izkazalo se je, da te celice dejansko prihajajo iz povsem drugega vira.
V celičnih kulturah se izvajajo številne medicinske in biotehnološke raziskave. Na začetku jih dobimo iz celic, izoliranih iz človeških, živalskih in rastlinskih tkiv. Na primer, HeLa je celična linija raka materničnega vratu ženske po imenu Henrietta Lacks, ki je umrla leta 1951. V farmakologiji se še vedno uporablja za testiranje novih vrst zdravil. Zahvaljujoč posebnim encimom so HeLa tako rekoč nesmrtni in se lahko razdelijo tolikokrat, kot želijo, kar zelo spominja na organizme iz znanstvenofantastičnih filmov. Z leti so se rakave celice razvile in nekateri znanstveniki jih celo napotijo na novo vrsto.
Raziskovalci pogosto uporabljajo vrstice, ki jih ponuja zbirka ATCC (American Type Culture Collection) in druge banke celične kulture. Poleg tega se v hladilnikih teh organizacij hranijo različni sevi mikroorganizmov in bioloških proizvodov. Kolekcija ATCC vključuje več kot 3000 človeških in živalskih celičnih linij, 1200 hibridov (hibridi imunskih in rakavih celic), 4000 rastlinskih in živalskih virusov, pa tudi protozoe, kvasovke in glive.
Linija U87MG, ki je morda ena najpogosteje uporabljenih celičnih kultur v znanstvenem delu, so celice, izolirane iz človeškega glioma. Je najpogostejši možganski tumor. Znanstveniki so U87MG zasegli 44-letnemu pacientu in ga od takrat hranijo v ATCC. V bazi znanstvenih publikacij PubMed najdete več kot 1.700 člankov (od tega 200 v letu 2015), namenjenih raziskovanju te kulture.
Raziskovalci iz laboratorija na univerzi Uppsala na Švedskem so se po dolgotrajnem preučevanju U87MG spraševali o pristnosti kulture, ki jo vsebuje ATCC. Z drugimi besedami, znanstveniki so sumili, da sta bila material, ki je bil prvotno izoliran iz tumorja, in U87MG, ki so ga zdravniki in biologi pridobili iz odlagališča, celice iz različnih virov. Če je to res, bodo rezultati mnogih znanstvenih del ogroženi. Sem spadajo preskušanja različnih zdravil, ki zavirajo rast glioma. Težko si je predstavljati, kako resno bi lahko takšna napaka upočasnila iskanje zdravil, ki bi lahko rešila ljudi z možganskimi tumorji.
Znanstveniki so uporabili pristop, imenovan prstni odtis DNK, da bi ugotovili pravi izvor linije. Bistvo metode je v tem, da je zaporedje nukleotidov (gradnikov DNK) v genomu vsakega živega organizma edinstveno in jih je mogoče uporabiti za vzpostavitev genetske povezanosti. Znanstveniki običajno analizirajo kratke tandemske ponovitve (znane tudi kot mikrosateliti) - majhne koščke DNK (dolgi 2-5 nukleotidov), ki se ponavljajo drug za drugim pet do 50-krat.
HeLa celice
Promocijski video:
Slika: Nacionalni zdravstveni inštituti
Raziskovalci so primerjali kratke ponovitve v tandemu v celičnih kulturah U87MG na Univerzi Uppsala (kjer je bila linija najprej izolirana) in ATCC. Ugotovljeno je bilo, da ima 12 od 14 ponovitev razlik, kar kaže, da dve različici celične linije glioma nimata skupnega izvora. Znanstveniki so nadalje analizirali 19 drugih celičnih linij, ki so jih v njihovem laboratoriju uporabljali za raziskavo možganskega tumorja, in nobena se ni ujemala s prvotnim U87MG.
Potem ko so dokazali, da komercialna celična kultura nima nobene zveze s tumorjem, iz katerega naj bi bil izoliran, so se biologi odločili, da ugotovijo pravi vir linije. Pregledali so baze podatkov, ki hranijo informacije o različnih celičnih linijah raka. Spraševali so se, ali imajo druge kulture podoben profil izražanja genov. Slednje razumemo kot vsebnost produktov aktivnih genov v celici (taki produkti so molekule RNA, ki nastanejo med postopkom prepisovanja). Znanstveniki so za to nalogo uporabili Enciklopedijo celičnih linij raka (CCLE), ki opisuje 1036 različnih linij, izoliranih od tumorjev možganov, dojk, črevesja in drugih tkiv in organov.
Glioma
Slika: Christaras A
Izkazalo se je, da celična linija U87MG, ki pripada ATCC, ustreza kulturi, izolirani iz tumorja centralnega živčnega sistema. Zmeda je verjetno posledica navzkrižne kontaminacije z drugim biološkim materialom.
Znanstveniki se niso prvič srečali s težavo zlorabe celičnih linij. Nekatere medicinske in biološke revije vztrajajo, da je treba kulture, ki se uporabljajo v objavljenih znanstvenih člankih, preizkusiti. Narava od avtorjev zahteva, da opravijo analizo DNK. Vendar pa je v nekaterih primerih, kot so pokazali biologi, potrebne informacije o genetskem profilu izvornega tkiva. Znanstveniki pozivajo k odmiku od komercialnih linij, kot je U87MG, v prid preizkušenim celicam glioma, ki se gojijo v primernih pogojih.
Aleksander Enikejev