Научный детектив для воспроизводимых результатов

Исследователи обнаружили следы чужеродного, нечеловеческого генетического материала в образцах человеческой крови. Оказалось, что это не было революционным научным открытием, а в основном результатом загрязнения лабораторных материалов. Учёные под руководством доцента Пола Уилмса из Люксембургского центра системной биомедицины (LCSB) Люксембургского университета недавно опубликовали статью о своих неожиданных находках в открытом журнале BMC Biology.

Они провели тщательное расследование происхождения необъяснимых фрагментов РНК в своих образцах и в конечном итоге обнаружили, что источником является широко используемый лабораторный набор для экстракции РНК. Их выводы ставят под сомнение достоверность бесчисленных научных исследований, использовавших этот набор в последние годы. С тех пор ведущий мировой производитель сотрудничал с группой LCSB, чтобы исключить любое будущее загрязнение своих лабораторных наборов, что должно обеспечить корректные экспериментальные результаты в будущем.

Начало открытия Группы экосистемной биологии LCSB под руководством Пола Уилмса относится к нескольким годам назад: в своих исследованиях учёные обнаружили значительное количество «малой РНК» (sRNA) в образцах человеческого стула. Сначала это был захватывающий результат, поскольку молекулы sRNA играют важную роль в организме. Например, они участвуют в регуляции экспрессии генов. Человеческие молекулы sRNA, по-видимому, дисрегулированы при определённых заболеваниях, таких как рак.

Исследователи изучили эти маленькие молекулы и сравнили их с известными молекулами sRNA из человеческой крови. «Мы обнаружили, что около половины sRNA, выделенной нами из образцов человеческой крови, имеет нечеловеческое происхождение. Они происходили от бактерий, грибов, продуктов питания и даже комаров», — объясняет Уилмс. «В то время мы думали, что это захватывающий результат». Гипотеза заключалась в том, что РНК из чужеродных организмов в кишечнике человека попадает в кровоток. Если бы это оказалось правдой, это стало бы не только фундаментальным расширением наших знаний, но и открытием с далеко идущими практическими последствиями: молекулы можно было бы использовать в качестве биомаркеров для многих заболеваний. Простой анализ крови дал бы исследователям и врачам представление о кишечнике и происходящих там биологических процессах.

Загрязнённые лабораторные наборы

Люксембургские исследователи продолжили изучать эту теорию и внимательнее рассмотрели точный состав этих маленьких молекул — и в конечном итоге начали сомневаться. «Мы обнаружили следы РНК от таких организмов, как водоросли или водные бактерии, которых просто не ожидаешь найти в человеческом теле», — объясняет Уилмс. «Всё это перестало иметь смысл». Поэтому команда решила протестировать все лабораторные принадлежности и реагенты, которые она обычно использует для выделения РНК из образцов крови. После многих изнурительных исследований стало ясно: загадочные молекулы sRNA были связаны с силиконом колонок, через которые жидкие образцы проходят для выделения РНК. «Когда я начинала эти эксперименты, мне было действительно страшно, — говорит д-р Анна Хайнц-Бушарт, принимавшая значительное участие в расследовании. — Это кошмар каждого учёного-лаборанта — обнаружить, что, возможно, работал не так тщательно, как следовало бы».

Помимо облегчения от того, что они сами не вызвали загрязнение, самым сильным чувством учёных было разочарование. В конце концов, это открытие перечеркнуло многие годы их исследований. Однако люксембургские учёные не одиноки в этом: они изучили наборы данных других исследователей и обнаружили точно такие же загрязнители в чужих исследованиях, как и в своих собственных. Результаты этих исследований теперь необходимо переоценить.

Производитель колонок с тех пор пересмотрел свои лабораторные наборы. Команда Уилмса также разработала общие рекомендации о том, как лучше всего избегать загрязнений при выделении sRNA в будущем. Таким образом, ничто не мешает получать полезные результаты с помощью колонок для экстракции. «Наши результаты показывают, насколько критично учёные должны проверять собственные результаты, особенно в биологии, — говорит Уилмс. — Может легко случиться так, что революционный экспериментальный результат невозможно воспроизвести просто потому, что какая-то часть экспериментальной установки была нечистой. Такая работа, как наша, необходима для обеспечения воспроизводимости в будущем».