Úterý 4. října 2022, svátek má František
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Úterý 4. října 2022 František

Biologická komedie omylů. Unikátní výsledek se vytrácí před očima

  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 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

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 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

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

Proti invazi bojují i české tanky. Máme jen málo munice, říká ukrajinský tankista

Premium Česká republika byla jednou z prvních zemí, které poskytly bojující Ukrajině těžké zbraně, včetně bojových tanků T-72....

Tuto technologii nejspíš používáte, ale dost možná ne naplno. Co vše umí NFC

Premium Používá se denně k bezkontaktnímu placení, ale také k tisku, párování sluchátek, načtení jídelního lístku, otevření...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Nejblíž za 22 let. Vysloužilá sonda pořídila snímky Jupiterova měsíce Europa

Pět let letěla sonda Juno k Jupiteru, aby v roce 2016 u něj začala svou práci. Přestože již má své původní úkoly dávno...

NASA testovala obranu Země před vesmírným tělesem, sonda zasáhla asteroid

Sonda DART americké vesmírné agentury NASA zasáhla v úterý podle plánu měsíc planetky Didymos. Šlo o první test obrany...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Windows 11 dostal balíček vylepšení. Novinky vás mohou nalákat na upgrade

Systém Windows 11 slaví svůj první rok na trhu. Týden před jeho narozeninami vydala společnost Microsoft první velkou...

Puč v Kremlu? Vzpoura generálů? Už se řeší, kdo nahradí Putina

Premium Vzhledem k průběhu ruského vojenského dobrodružství na Ukrajině se začínají objevovat spekulace, že vláda Vladimira...

Bez jazyků i peněz. Čtyřicátnice svým cestováním „Za Kačku“ nakazila tisíce lidí

Premium Levně za posledních pár let navštívila čtyři světadíly, 45 zemí a 69 ostrovů. „Prachobyčejná“ Kateřina Ostrá z Blanska...

Tajemství ženského mokrého orgasmu odkryto. Pokus zjistil původ tekutiny

Premium Záhada to byla pro ženy, pro muže, pro vědecké kruhy. Squirting, ženský mokrý orgasmus, byl dlouho neznámou, včetně...

Skleníkový efekt zažívali i dinosauři, s horky a vyšší hladinou moří

V období pozdní křídy, asi před sto až šedesáti šesti miliony let, bylo celosvětové podnebí poměrně teplé až horké. Na...

Vědci identifikovali patrně nejhorší den v dějinách života na Zemi

O katastrofě na konci křídy se většinou mluví poněkud opatrně jako o ekologické katastrofě velkého rozsahu, která měla...

Jak se z vyhladovělé čelisti stal nejstarší známý dinosaurus

První „praví“ dinosauři pravděpodobně existovali již v období středního triasu (asi před 245 miliony let). My však...

Jak si savci vedli při katastrofě, která vyhubila dinosaury

Savci přečkali nejhorší důsledky masivního impaktu, na rozdíl od všech neptačích dinosaurů, ale také mnohých ptáků a...

Mary Kay je 25 let na trhu! Vyhrajte a oslavte to společně s námi
Mary Kay je 25 let na trhu! Vyhrajte a oslavte to společně s námi

Mary Kay slaví 25. výročí na českém a slovenském trhu. To už je pořádný důvod k oslavě a při té příležitosti jsme si pro Vás připravili soutěž o...

Úmrtní list Alžběty II. odhalil příčinu i čas smrti královny

Britská královna Alžběta II. zemřela na stáří. Vyplývá to z jejího úmrtního listu, který ve čtvrtek zveřejnil skotský...

Dcera Neumannové randí s modelem. V mém životě muž není, říká její matka

Dcera legendární lyžařky Kateřiny Neumannové, osmnáctiletá Lucie randí s úspěšným modelem Oliverem Průchou. Promluvili...

Slovenské ekonomice hrozí kolaps, varuje premiér. Žádá pomoc EU, mluví o zestátnění

Premiér Eduard Heger varuje, že slovenské ekonomice hrozí kvůli prudce rostoucím nákladům na energie kolaps. Obrovský...

Z odebrání titulu jsem šokovaný a smutný, říká dánský princ Nikolai

Dánská královna Margrethe II. (82) se tento týden rozhodla odebrat tituly všem potomkům svého druhorozeného syna, kteří...

Rus streamoval plynový hořák, aby se vysmál Evropanům. Twitch zasáhl

Zatímco se Evropané kvůli nedostatku plynu připravují na tuhou zimu, Rusové je provokují tím, že na internet vysílají...