Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Biologická komedie omylů. Unikátní výsledek se vytrácí před očima

  10:45aktualizováno  10:45
Zatím zřejmě největší vědecký výsledek letošního roku se stále více mění ve skandál. Nová metoda „omlazování buněk“ zřejmě nikdy nedokázala to, co tvrdila.

Myší embryo údajně vytvořené z buněk "vystresovaných" k omlazení kyselou koupelí | foto: Haruko Obokata

Naději a nadšení vystřídalo zklamání a strach. V lednu 2014 oznámený objev metody, jak změnit dospělé buňky v tvárný materiál vhodný výhledově snad i pro léčbu mnoha vážných onemocnění, se stále více zdá být spíše omylem či přímo podvodem. Objev oznámil v časopise Nature tým japonských a amerických vědců (práce jsou dostupné zde a druhá zde).

Hlavní díl práce na nich odvedla 30letá bioložka Haruko Obokatová, nejprve na Harvardu, později ve špičkovém japonském ústavu RIKEN. Měla proměnit dospělé buňky do stavu, ve kterém jsou buňky embrya pomocí jednoduché procedury, která zahrnuje mírně kyselou lázeň a „fyzický stres“ (pasírování velmi úzkou pipetou). Ty buňky, které koupel a následné kroky přežily, se měly změnit v surovinu, ze které by mohlo být možné vytvořit náhradní orgány či prakticky dokonalé klony.

Objevitelský tým STAP buněk. Zleva Haruko Obokataová, Jošiki Sasai a Teruhiko...

Objevitelský tým STAP buněk během 15 minut slávy. Zleva Haruko Obokataová, Jošiki Sasai a Teruhiko Wakayama.

Podle výsledků těchto zkoušek měly STAP buňky v podstatě stejné vlastnosti a možnosti jako embryonální kmenové buňky, které dnes představují „zlatý standard“ v oboru. Dokázaly se tedy proměnit v celou řadu různých typů tělních buněk a dokázaly se také množit stejně jako buňky, ze kterých se vyvíjí plod. Odtud tedy naděje, že STAP buňky by mohly skýtat jednoduchou možnost, jak vytvořit z buněk určitého pacienta „univerzální náhradní díly“ třeba pro náhradu orgánů nebo poškozených tkání.

Malý slovníček

Kmenová buňka: Ty buňky, které má schopnost se dělit a měnit na jiný buněčný typ. Může tedy nahradit poškozené buňky nebo sloužit jako základ nových tkání. V lidském těle je celá řada typů kmenových buněk, každý se může měnit obvykle jen na určitou skupinu buněk, třeba svalových atp.

Embryonální kmenová buňka: Jde o tzv. „pluripotentní“ kmenovou buňku. Pluripotentní je z latiny odvozený výraz složený ze slov plurimus, které znamená "nejvíce", a potens čili mohoucí nebo schopný (příklad použití tohoto kořenu snad uvádět nemusíme). "Nejvíce mohoucí" buňky se mohou vyvinout v jakýkoliv buněčný typ přítomný v dospělém těle.

iPS buňka(tzv. Indukovaná pluripotentní kmenová buňka): Typ buněk, který se také dokáže změnit v libovolnou tkáň v těle. Vznik této buňky byl ale vyvolán (indukován) zvenčí.

STAP buňky: v lednu 2014 popsaný druh buněk údajně vzniklý po vystavení buněk stresu. Měly být také pluripotentní a měnit se v různé typy buněk.

Brzy se však objevily potíže. Za prvé se vědcům z jiných laboratoří nedařilo výsledky zatím zopakovat, za druhé se objevily nesrovnalosti v samotném článku. Ty rozhodně překročily rámec běžných drobných nešvarů a chyb: Obokatová se zřejmě dopustila opisování ze starší vlastní práce či nedbale vedla záznamy o své práci, takže je obtížné ji rekonstruovat. Komise ústavu, kde Obokatová pracuje (RIKEN), ji označila za vinnou z několika prohřešků proti vědecké etice, včetně toho, že v článku použila fotografii z jiného pokusu (více v našem starším článku).

Problémů bylo nakonec tolik, že zbývající autoři se shodli na stažení článku z časopisu Nature. To v podstatě znamená, že vědci svůj text a hypotézu v něm obsaženou (v tomto případě o existenci STAP buněk) berou zpět alespoň do doby, než získají lepší důkazy či opraví chyby. Obokatová se zprvu bránila, ale nakonec na přelomu května a června postupně souhlasila se stažením obou prací. Zatím ke stažení nedošlo, ale dá se očekávat, že proces nebude trvat příliš dlouho.

Stažení prací by ale nemuselo znamenat konec lákavého snu o existenci STAP buněk. Metoda může fungovat, jak tvrdí Obokatová. V takovém případě by stačilo jen připravit lepší publikaci a postup rehabilitovat. Ale to se jeví stále nepravděpodobnější. Bohužel se zatím nenašel nikdo, komu by se úspěch Obokatové podařilo zopakovat. A informace zveřejněné v posledních dnech naznačují, proč tomu tak zřejmě bylo. 

Kde ty myši jsou?

S tou nejdůležitější přišel jeden ze spoluautorů práce v Nature Teruhiko Wakayama. Tento japonský vědec je jeden z největších světových odborníků na klonování myší. (Může se to zdát jako okrajová specializace, ale klonování myší otevřelo biologům úplně nové možnosti.) Wakayama je světově uznávaným odborníkem a byl také vedoucím laboratoře v ústavu RIKEN v době, kdy tu Obokatová měla pracovat na svém objevu. Nyní je Wakayama na univerzitě v japonském Yamanashi.

Během experimentů Wakayamova skupina poskytovala Obokatové čerstvě narozené myši, kterým ta odebírala buňky sleziny. Podle své procedury je pak měla změnit na STAP buňky a pak vrátit znovu na Wakayamovo pracoviště, kde se ověřovalo, jaké mají tyto buňky schopnost (tedy zda dokážou utvořit novou tkáň a podobně).

Wakayama ovšem po svém odchodu z centra RIKEN narazil na problém. Jako první ze spoluautorů práce o STAP buňkách se přiznal k neúspěchu při opakování práce Obokatové. Pro časopis Nature v únoru řekl, že v centru RIKEN se mu podle návodu Obokatové podařilo STAP buňky ještě získat. Ovšem od té doby, co přešel na nové působiště v Yamanashi, se mu v tomto ohledu nedařilo.

Wakayma se podle svých slov ovšem začal postupně obávat, zda buňky, se kterými pracoval, byly skutečně ze zvířat, které Obokatové dodal. Proto předal vzorky od ní třetí, nezúčastněné straně, laboratoři v ústavu NIRS ve městě Čiba. V tamější laboratoři se pokusili zjistit, zda jsou shodné s materiálem z myší chovanými Wakayamovým týmem. A tam brzy objevili odlišnost, kterou nelze vysvětlit jinak než záměnou buněčného materiálu.

Zeleně fluoreskující komár vybavený genem GFP

Zeleně fluoreskující komár vybavený genem GFP

Buňky použitých laboratorních zvířat obsahovaly geny pro vytvoření bílkoviny, která pod UV světlem zeleně fosforeskuje. Gen samozřejmě nepochází od myší, byl do nich vložen uměle a původně vznikl u medúz. Pro biology je ale tento tzv. GFP gen klíčový nástroj, protože umožňuje například jednoduše od sebe odlišit různé buňky (tedy ty, které ho mají, nemají či mají neaktivní atp.) Což jak vidno i z tohoto případu, není obvykle vůbec jednoduché.

Vzorky dodané Obokatovou ale měly tento vložený gen na úplně jiném místě DNA než myši, které choval Wakayama (na 18. chromozomu místo 15.) Zdá se tedy prakticky jisté, že STAP buňky nevznikly tak, jak původní práce tvrdily. Zřejmě pochází z úplně jiných zvířat, i když není vůbec jasné, z jakých a odkud pocházela. (Obokatová oficiálně žádná podobná zvířata u sebe v laboratoři neměla.)

Že by v tomto případě šlo o chybu, je nepravděpodobné. K úplně stejnému závěru došlo i přezkoumání vzorků samotným ústavem RIKEN. A i předchozí analýzy naznačovaly, že alespoň u některých pokusů byly výsledné STAP buňky z jiného kmene zvířat, než ze kterých byly výchozí buňky pro experiment. Ani jedna expertiza ovšem neodpovídá na otázku, zda šlo o úmysl, byť se tato možnost jeví jako dosti pravděpodobná. Je stále (byť poměrně obtížně) představitelné, že šlo o důsledek nějaké náhodné kontaminace experimentálního materiálu.

Nejde ani o absolutní důkaz neexistence STAP buněk. Vědecká metoda jednoduše neumožňuje tvrdit, že něco neexistuje. Biolog Jaroslav Flegr to památně vysvětlil tak, že ani sto expedic marně pátrajících na Petříně po hejkalovi nedokazuje, že se tam tento tvor nevyskytuje. Jen to, že nebyl objeven. Ani Wakayama netvrdí, že by STAP buňky nemohly existovat a neexistují. Ale vzorky, které Obokatová za ně vydávala, nejsou tím, čím se původně zdály být.

Tisková konference v RIKIEN 14. března

Tisková konference v RIKEN 14. března, když už bylo kolem STAP buněk hodně „horko“

Důvěra musí být

Jak mohla záměna kolegům - včetně Obokatové, pokud šlo skutečně o omyl - uniknout? Poměrně jednoduše: pod mikroskopem buňky jednoho myšího kmene od buněk jiného kmene nepoznáte, a u embryonálních buněk je jejich vzájemná podobnost jenom umocněna. Rozdíl lze oddělit testováním genetického „otisku“ buněk, což ale není něco, co můžete udělat jen tak lusknutím prsty (těžké být určitější, náročnost je různá, podle toho, kolik toho co a jak chcete zkoumat).

Rozhodně není dost dobře možné, aby se takové testy prováděly ve chvíli, kdy vám kolega z laboratoře předá svůj vzorek k dalším úkonům. To by týmy nic jiného než vzájemné kontrolu nestíhaly. "V každém týmu existuje dělba práce a vy musíte kolegům věřit, že svou práci dělají dobře a poctivě, to jinak nejde. Všechno kontrolovat nelze," přiblížil postupy v našem předchozím článku o STAP buňkách český odborník na klonování Josef Fulka ml. Pokusy zahrnují řadu kroků, na něž se vždy někdo v laboratoři specializuje, a tak nikdo nemá materiál "v ruce"  od začátku do konce. Pokud se v řetězu objeví chyba, může se odhalovat těžko.

Haruko Obokatová

Haruko Obokatová

Je zároveň ovšem nepochybné, že stávající kontrolní mechanismy v tomto případě selhaly. Jedná se (či spíše jednalo) o zcela zásadní tvrzení, které mělo potenciál změnit velkou část biologie a otevřít úplně nové možnosti ve výzkumu a léčbě. V takové situaci měla být asi kontrola důkladnější. Uznávají to i někteří zúčastnění vědci a ke stejnému závěru dospěla i nezávislá vyšetřovací komise, kterou dal dohromady ústav RIKEN. Ta doporučila „potrestat“ i vedoucího laboratoře, kde Obokatová pracuje, a jednoho ze spoluautorů práce, Yoshikiho Sasaie. Tým a laboratoř, kde oba pracovali, by měl být podle komise rozpuštěn.

Mladá vědkyně se zatím sama na veřejnosti k novým zjištěním nevyjádřila. Přes svého právníka pouze vzkázala, že podle ní záměna materiálu vůbec není možná, ať už úmyslně, nebo omylem.

Autor:


Nejčtenější

„Tak mě zastřel!“ vykřikl ruský voják a zavraždil šestnáctiletého kluka

Vražedná zbraň. Touto pistolí Stečkin APS zastřelil opilý ruský voják Rudněv v...

„Teď v Československu platí sovětské zákony,“ řekl ruský generál vyšetřovatel Veřejné bezpečnosti, když pátrali po...

Zabil je výbuch ruského tanku v centru Prahy. KSČ ničila životy pozůstalým

Tanky typové řady T-54/55, ten blíž k fotografovi evidentně neschopný pohybu,...

Zatímco na pražské Vinohradské třídě hořel a vybuchoval tank, zmatení ruští vojáci na Václavském náměstí zahájili palbu...



Tento pancíř dá tankistům pocit bezpečí a jistoty. Ale bude to stačit?

SMART PROTech na tanku Leopard 2

Německá firma IBD Deisenroth Engineering (IBD) představila prototyp balistické ochrany SMART PROTech pro obrněná...

Úspěšný start. Sonda míří ke Slunci tak blízko, jako žádná předtím

Úspěšný start rakety Delta IV Heavy 12.8.2018 v 9:31 se sondou Parker Solar...

V neděli ráno se ke Slunci vydala unikátní sonda Parker Solar Probe. Měla by se přiblížit k naší hvězdě podstatně blíže...

Sulfan jako lék? V lidských buňkách možná pomáhá zvrátit stárnutí

Klíč k procesu stárnutí tkví v DNA.

Tým vědců zkoumající jednu z příčin stárnutí oznámil úspěch, a to přímo na lidských buňkách v laboratorních podmínkách....

Další z rubriky

Žádné kecy a rovnou k věci. Přečtěte si nejkratší vědecké studie všech dob

Nejkratší vědecké studie - ilustrační foto

Vědecké studie jsou charakteristické přesným vyjadřováním, pečlivým citováním, poznámkovým aparátem, argumentací...

Němečtí vědci objevili molekulu, která může pomoci spermiím v navigaci

Závod mužských spermií k vajíčku ženy (umělecké ztvárnění)

Tým vedený profesorem Benjaminem Kauppem popsal u ježovek molekulu, která je stěžejním článkem v navigaci spermií....

Hranice vesmíru by měla podle vědců být níže. Ale oni o tom nerozhodují

Ilustrace evropské sondy GOCE na oběžné dráze kolem Země. Šlo o specializovaný...

Hranici vesmíru by bylo lepší posunout o dvacet kilometrů níže, navrhuje americký astrofyzik. Jeho argumenty možná...

Najdete na iDNES.cz