Загрязнение образцов вероятно объясняет утверждение о «пищевых генах в крови»

Лабораторные загрязнения, вероятно, объясняют результаты недавнего исследования, утверждавшего, что целые гены из пищи могут попадать в кровь. К такому выводу пришёл молекулярный биолог из Мичиганского университета, повторно проанализировавший данные спорной работы.

Ричард Ласк заявил, что его выводы указывают на недооценённую проблему — загрязнение лабораторных образцов — при использовании одного из самых популярных и мощных современных инструментов: высокопроизводительного секвенирования, которое одновременно определяет точные последовательности миллиардов фрагментов ДНК.

Эта методика принесла важные биологические открытия, но и несколько загадочных результатов, включая статью в журнале PLOS ONE за июль 2013 года. В ней утверждалось, что целые гены из пищи (томатов, сои, риса и кукурузы) могут пережить пищеварение и попасть в кровоток.

Онлайн-статья Сандора Шпишака из Гарвардской медицинской школы и его коллег набрала более 53 000 просмотров и была распространена в соцсетях более 5 400 раз. Ласк повторно проанализировал данные этих экспериментов и изложил свои выводы в статье, опубликованной 29 октября в том же журнале PLOS ONE.

«Когда я изучил исходные данные из статьи, утверждавшей, что гены переходят из пищи в кровь, я действительно нашёл ДНК пищи, — сказал Ласк. — Но я также нашёл гораздо большее количество ДНК обычных кожных микроорганизмов, что говорит о том, что по крайней мере часть ДНК в образце — результат загрязнения. Возможно, пищевая ДНК попала туда тем же путём».

Среди обнаруженных микробов — бактерия P. acnes, связанная с акне, и грибок M. globosa, вызывающий перхоть.

Хотя Ласк не исследовал возможные источники загрязнения, он предположил, что один из сценариев, объясняющих наличие как пищевой, так и микробной ДНК, — это загрязнение пробирок лаборантами после прикосновений к лицу, голове или приёма пищи. «Но в данном случае учёные провели разумные контрольные эксперименты и приняли соответствующие меры против загрязнения», — отметил Ласк.

Шпишак и его коллеги утверждали, что ДНК из пищи попала в плазму человеческой крови. Ласк рассудил, что если он обнаружит сигналы пищевой ДНК в образцах, где её быть не должно, то эти сигналы обязательно являются результатом загрязнения.

Поэтому он изучил архивные генетические данные экспериментов по секвенированию отдельных отмытых клеток, включая опухолевые клетки и отдельные сперматозоиды. В каждом случае процесс высокопроизводительного секвенирования должен был обнаружить только ДНК внутри каждой клетки.

Вместо этого он обнаружил, что образцы из отдельных клеток содержали ДНК самых разных организмов, включая пищевые продукты. Причём типы пищи варьировались от клетки к клетке, даже если они происходили из одного источника, например, опухоли.

«Вы берёте две клетки из одного образца опухоли и можете найти ДНК сои в одной и ДНК кукурузы в другой, — сказал Ласк. — Эта чужеродная ДНК не могла попасть туда никаким иным путём, кроме загрязнения».

В электронном письме Шпишак отметил: «Мы рады, что другие исследователи обратили внимание на этот феномен и что наша работа была использована в их анализе… В зависимости от предыдущих знаний и ожиданий одни и те же данные можно интерпретировать по-разному. Но, как всегда, только дальнейшие тщательно спланированные эксперименты могут принести новые идеи и углубить наше понимание этого интересного вопроса».

Ласк пришёл к выводу, что загрязнение образцов может стоять и за другими недавними утверждениями, основанными на высокопроизводительном секвенировании, включая статью 2013 года, предполагавшую наличие сложных форм жизни в глубинах подлёдного озера Восток в Антарктиде.

«В конечном итоге я пришёл к выводу, что загрязнение не только повсеместно присутствует при высокопроизводительном секвенировании, но и удивительно сложно, иногда имитируя сигналы, которые мы интуитивно ожидаем от чистых образцов», — сказал он.

«Высокопроизводительное секвенирование быстро стало одним из самых широко используемых инструментов в молекулярной биологии, но оно также стоит за несколькими озадачивающими результатами. Нам нужно признать ограничения этой технологии и относиться к некоторым из этих экстраординарных заявлений с долей скептицизма».