La rivista Science Translational Medicine ha pubblicato un articolo che mette in discussione i risultati di oltre 1.000 studi scientifici sui tumori cerebrali. Si tratta di esperimenti condotti con cellule isolate dal glioma 50 anni fa. Si è scoperto che queste cellule provengono effettivamente da una fonte completamente diversa.
Molte ricerche mediche e biotecnologiche vengono condotte nelle colture cellulari. Sono inizialmente ottenuti da cellule isolate da tessuti umani, animali e vegetali. Ad esempio, HeLa è una linea cellulare di cancro cervicale di una donna di nome Henrietta Lacks, morta nel 1951. È ancora utilizzato in farmacologia per testare nuovi tipi di farmaci. Grazie a enzimi speciali, HeLa sono praticamente immortali e possono dividersi tutte le volte che vogliono, il che ricorda molto gli organismi dei film di fantascienza. Nel corso degli anni, le cellule tumorali si sono evolute e alcuni scienziati le riferiscono persino a una nuova specie.
I ricercatori utilizzano spesso le linee fornite dal repository ATCC (American Type Culture Collection) e da altre banche di colture cellulari. Inoltre, vari ceppi di microrganismi e prodotti biologici sono conservati nei frigoriferi di queste organizzazioni. La collezione ATCC comprende più di 3000 linee cellulari umane e animali, 1200 ibridi (ibridi di cellule immunitarie e cancerose), 4000 virus vegetali e animali, oltre a protozoi, lieviti e funghi.
La linea U87MG, forse una delle colture cellulari più comunemente utilizzate nel lavoro scientifico, è costituita da cellule isolate dal glioma umano. È il tumore al cervello più comune. Gli scienziati hanno sequestrato l'U87MG da un paziente di 44 anni e da allora è stato conservato presso l'ATCC. Nel database delle pubblicazioni scientifiche di PubMed è possibile trovare più di 1.700 articoli (200 dei quali nel 2015) dedicati alla ricerca di questa cultura.
I ricercatori di un laboratorio dell'Università di Uppsala in Svezia, dopo aver studiato a lungo U87MG, si sono interrogati sull'autenticità della cultura contenuta nell'ATCC. In altre parole, gli scienziati sospettavano che il materiale originariamente isolato dal tumore e l'U87MG, ottenuto da medici e biologi dal deposito, fossero cellule di diverse fonti. Se questo è vero, i risultati di molti lavori scientifici saranno a rischio. Questi includono prove di vari farmaci che inibiscono la crescita del glioma. È difficile immaginare quanto seriamente un simile errore possa aver rallentato la ricerca di una cura che potesse salvare le persone con tumori cerebrali.
Per scoprire la vera origine della linea, gli scienziati hanno utilizzato un approccio chiamato DNA fingerprinting. L'essenza del metodo sta nel fatto che la sequenza dei nucleotidi (elementi costitutivi del DNA) nel genoma di ogni organismo vivente è unica e può essere utilizzata per stabilire una relazione genetica. Gli scienziati di solito analizzano brevi ripetizioni in tandem (note anche come microsatelliti) - piccoli pezzi di DNA (lunghi 2-5 nucleotidi) che si ripetono uno dopo l'altro da cinque a 50 volte.
Cellule HeLa
Video promozionale:
Immagine: National Institutes of Health
I ricercatori hanno confrontato brevi ripetizioni in tandem in colture cellulari U87MG tenute presso l'Università di Uppsala (dove la linea è stata isolata per la prima volta) e ATCC. È stato riscontrato che 12 ripetizioni su 14 presentano differenze, il che indica che le due versioni della linea cellulare di glioma non hanno un'origine comune. Gli scienziati hanno ulteriormente analizzato 19 altre linee cellulari che sono state utilizzate nel loro laboratorio per la ricerca sul tumore al cervello, e nessuna di loro corrispondeva all'originale U87MG.
Avendo così dimostrato che la coltura cellulare commerciale non aveva nulla a che fare con il tumore da cui sarebbe stata isolata, i biologi decisero di determinare la vera fonte della linea. Hanno esaminato i database che archiviano informazioni su varie linee cellulari di cancro. Si chiedevano se altre colture avessero un profilo di espressione genica simile. Quest'ultimo è inteso come il contenuto nella cellula dei prodotti di geni attivi (tali prodotti sono molecole di RNA formate durante il processo di trascrizione). Per questo compito, gli scienziati hanno utilizzato la Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE), che descrive 1036 diverse linee isolate da tumori del cervello, della mammella, dell'intestino e di altri tessuti e organi.
Glioma
Immagine: Christaras A
Si è scoperto che la linea cellulare U87MG appartenente all'ATCC corrisponde alla coltura isolata da un tumore del sistema nervoso centrale. La confusione è probabilmente dovuta alla contaminazione incrociata con altro materiale biologico.
Non è la prima volta che gli scienziati hanno affrontato il problema dell'uso improprio delle linee cellulari. Alcune riviste mediche e biologiche insistono sul fatto che le colture utilizzate negli articoli scientifici pubblicati siano testate. La natura richiede agli autori di condurre analisi del DNA. Tuttavia, in alcuni casi, come hanno dimostrato i biologi, è necessario disporre di informazioni sul profilo genetico del tessuto originale. Gli scienziati chiedono un allontanamento da linee commerciali come U87MG a favore di cellule di glioma provate coltivate in condizioni adeguate.
Alexander Enikeev
