Tüm dünyada kanser araştırmaları yanlış deneysel materyalleri mi kullanıyor? Bu şişe sıvı bilim adamlarını 60 yıldır geciktirmiş olabilir.
Resim kaynağı: Phenion.com
Kanser araştırmalarının girdisi ve çıktısının orantılı olması her zaman zor olmuştur ve tekrarlanabilirlik eleştirilmiştir. Deneyi daha kolay ve daha güvenli hale getirmek için, insanlar kanser hücrelerini araştırma için petri kaplarına koydu, ancak 60 yıldan fazla bir süredir, kanser hücrelerini in vitro kültürleme ortamı değiştirilmedi. Pek çok bilim insanı, bu geleneksel kültür ortamının vücut sıvılarından uzak olduğunu ve kanser hücrelerinin doğasını değiştirebileceğini söyledi.Bu yüzden kanser araştırmaları tekrarlanamaz çünkü deney baştan yanlıştı ...
Temel araştırmanın sıvısını değiştirmek
1959'da, Harry Eagle adlı bir doktor, tüm çağdaş biyomedikal araştırmayı değiştiren bir şişe reaktif yarattı. Bu reaktif şişesi kırmızı ve şeffaf görünüyordu ve uzaktan insan kanı gibi görünüyordu. Görünüşü dışında, içindeki eklemeler Bileşenler ayrıca glikoz, tuz, temel vitaminler ve amino asit molekülleri dahil olmak üzere insan vücudunun vücut sıvılarını simüle ediyor. Tıpkı sihir gibi, bu sıvı in vitro hücrelerin kültürlenmesi için kullanılabilir.Birçok insan ve hayvan hücresi, bu kırmızı sıvıya yerleştirildikleri sürece hızla büyüyebilir, bu nedenle biyomedikal araştırmacılar tarafından hücre deneyleri için kullanılan bir kıyaslama sıvısıdır. .
Bu tür sıvıya profesyonel alanda EMEM (Eagleın minimal temel ortamı) adı verilir. Artık büyükanne ve büyükbabaların bir ürünü olarak kabul edilmektedir. Kelimenin tam anlamıyla hücrenin hayatta kalması için en basit bileşen anlamına gelir ve diğer özel desteklerden sorumlu değildir. Araştırmacılar doğumundan sonraki 60 yıl içinde güncellemeye devam ettiler. Virüs saldırılarını veya patolojik özellikleri incelemek olsun, yalnızca içindeki küçük bileşenlerin bazılarını değiştirmeniz gerekir ve EMEM laboratuvarda hemen güncellenebilir. Günümüzde laboratuvardaki en popüler ürün, EMEM'in ikinci nesil ürünü DMEM olmalıdır.Bu, 1975 yılında Nobel Ödülü sahibi Renato Dulbecco'nun geliştirilmiş bir versiyonudur. İsim de çok rastgeledir. Kartal adına, Dulbecco'nun adını eklemeniz yeterli. Hücre deney kültürü ortamı DMEM için klasik kod adı haline gelen Modifiye Eagle's Medium.
Hücre kültürü için yaygın olarak kullanılan ortam DMEM'dir. Resim kaynağı: lifenet
Tabii ki, bu iki sıvının yalnızca hücrelerin temel fizyolojik durumunu koruduğu söylenebilir, bu da şu anlama gelir: Bu iki sıvı ortam, vücuttaki gerçek kan ortamından hala çok farklıdır. . Hücrelerin biyokimyasal özelliklerini daha doğru incelemek istiyorsanız, gerektiğinde ek moleküller desteklenmelidir. Bu kanser hücresi araştırmalarında çok önemlidir çünkü kanser hücrelerinin özellikleri normal hücrelerden çok farklıdır Kültür için EMEM veya DMEM kullanmak büyük veri hatalarına neden olabilir. Birleşik Krallık'taki Bison Kanser Enstitüsü'nde çalışan Saverio Tardito, kanserle ilgili çalışmaların% 90'ının artık iki temel medya kullandığını, bu deneylerin başlangıçta yanlış olabileceğini ve sonuçları doğrudan etkileyebileceğini söyledi. Ama şimdi hücreleri besleyebilecek bir kültür ortamı olduğuna göre, kim kendi başına yeni bir şişe yapmaya gider ki?
Kanser Araştırmalarının İkilemi
Son yıllarda pek çok temel araştırma disiplini tekrarlayan krizlerden mustarip, uzun yıllardır eleştirilen psikoloji araştırmalarının yanı sıra kanser araştırmaları yavaş yavaş yanlış yola sapmıştır. Amerika Birleşik Devletleri'nde hükümet, özel şirketler ve diğer kurumlar tarafından desteklenen araştırmalar hariç, kanser araştırmalarına her yıl yaklaşık 5 milyar ABD doları yatırım yapmaktadır. Bununla birlikte, girdi ve çıktı doğru orantılı değildir.Son 20 yılda kanser ölümleri beklendiği kadar hızlı düşmedi.Birçok ilgili çalışma nihayet çıkmaza girdi.
Kanser araştırması, in vitro kanser hücresi kültüründen ayrılamaz. Resim kaynağı: Broadinstitute
Amerika Birleşik Devletleri, kanser araştırmalarını daha teknolojik ve verimli hale getirmek için Şubat 2016'da 1 milyar dolarlık "Yengeç Ay Projesi" ni başlattı. Yaklaşık 3 yıl geçti, ancak kanser araştırmaları yavaş ilerledi. Slate dergisindeki bir inceleme yazısı, Bu tür bir yavaş gelişme para yatırımı ile çözülemez . Çoğu kanser araştırma sonucu güvenilir olmadığından, deneysel veriler kafa karıştırıcıdır, deneysel sonuçlar istikrarsızdır ve deneysel yöntemler işe yaramaz.
Pek çok kanser araştırma sonucu tekrarlanamaz. Resim kaynağı: Mágoz: Bunu çoğaltın
2012 yılında, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Amgen Kanser Araştırma Merkezi'nin eski başkanı Glenn Begley, çok sayıda önceki deneye liderlik etti ve sonuçları Nature'da yayınladı. Sonuç 53 öğenin Kanser alanı Sözde "dönüm noktası" araştırması, sadece 6 madde tekrarlanabilir. Çoğu durumda, kanser araştırmaları yayınlanmadan önce kesinlikle gizlidir ve tüm deneysel koşullar tek bir laboratuvarla sınırlıdır. Bu, deneysel sonuçların yalnızca laboratuvarın kendi kendine incelenmesi yoluyla garanti edilmesini mümkün kılar, ancak birçok araştırma laboratuvarı Konunun çok yönlü gelişimi için, insan gücü genellikle yetersizdir ve çok az kendi kendine muayene olabilir.
Bu geri bildirim mekanizmasının altında yatan neden biyologların "kötü" alışkanlıklarında yatmaktadır.Tüm kanser araştırmalarında verimlilik ve para her şeyden önemlidir. Deneysel sonuçların doğruluğu açısından üçüncü sırada yer alması gerekir.Aynı deneysel sonuçları elde etmek için, bu demektir. Ek bir insan gücü göndermeniz ve tekrar etmek için daha fazla fon yatırmanız gerekir ki bu, herhangi bir laboratuvar için verimsizdir. Bu nedenle, kanser araştırmalarında neyin yanlış gittiğini tam olarak doğrulamak daha da zor ve tüm kanser araştırmalarında kullanım kolaylığı için kullanılan temel bir ortam olan DMEM her zaman bilim adamlarının ilgisini çekmiştir. "Kötü" alışkanlıklar burada canlı bir şekilde kendini gösteriyor.Saverio Tardito'nun yukarıda da söylediği gibi, hiç kimse kanser hücrelerini besleyebilecek bir şişe kültür ortamının yeterli olduğunu düşünerek kendi başına yeni bir şişe kültür ortamı hazırlamak için zaman harcamak istemiyor.
Ortam tekrar edilemezliğe neden oluyor mu?
Bu yıl Science Advance'de 2 Ocak'ta yayınlanan bir makalede Tardito, kanser hücrelerinin kültürlenmesi için kültür ortamının nasıl geliştirileceğini gösterdi.Yıllar süren hazırlık, karşılaştırma ve seçimden sonra, kanser hücresi büyümesi için gerçekten uygun olanı seçti. Kültür ortamı denir Plasmax , Bu besiyeri, kanda yaygın olarak bulunan 60 çeşit besin ve kimyasal molekül içerir. . Tardito, "Kültür medyasının üretimini bir konu olarak görmedik, ancak medyayı değiştirmeye başladığımız andan itibaren hücre durumunun farklı olduğunu gördük." Dedi.
Şu anda DMEM, laboratuarlarda kanser hücre dizilerini yetiştirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak vücuttaki ortamı tam anlamıyla simüle etmemektedir.DMEM'de normal kandan 10 kat daha fazla piruvat adlı bir bileşen bulunmaktadır. DMEM'de kanser hücrelerinin yetiştirilmesi, gerçek oksijen yeterli olsa bile kanser hücrelerinin yeni bir ortama adapte olmaya zorlanması anlamına gelir, ancak Kanser hücreleri için hipokside yaşamaya benzer .
Tardito'nun deneyi, Plasmax'ın düşük yoğunluklu kanser hücrelerinin büyümesi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu, DMEM'in ise olmadığını gösteriyor. Resim kaynağı literatürü.
Tardito, kültür ortamının kanser hücrelerinin büyümesi üzerinde bir etkisi olduğunu keşfeden ilk kişi değil. 2017'de Massachusetts Institute of Technology Whitehead Institute'tan David Sabatini, kan bileşenlerine benzer bir kültür ortamı hazırladı. Kendi kendine yapılan kültür ortamında büyütülen tümör hücreleri ile karşılaştırıldığında, kemoterapi ilaçlarına duyarlılık önemli ölçüde azalmıştır. . Tardito, kanser araştırmalarının tekrarlanamamasının en büyük sebebinin, deneyde kullanılan kültür ortamının vücuttaki ortamı tamamen taklit etmemesi olduğuna inanıyor, bu da farklı laboratuvarlarda kullanılan kanser hücrelerinin doğrudan farklı olmasına neden olabilir.
Birkaç on yıl önce suda üretilen insan kanser hücre dizilerinin çoğunun DMEM'de kültürlendiğini, ardından hasat edildiğini ve dünya çapındaki laboratuvarlara satıldığını belirtmek gerekir. Yani deneysel kanser hücrelerinin nesilden nesile yayılmasıyla bu kanser hücreleri DMEM ortamına adapte olmuş olabilir ve sergilenen fiziksel ve kimyasal özellikler insan vücudundakilerden tamamen farklıdır. Artık kanserle ilgili deneysel konular daha çok benziyor. DMEM kanser hücreleri, insan kanser hücreleri değil. Durum böyleyse, deney başlamadan önce yanlış yöne gitmiştir, bu nedenle farklı laboratuvarların tuhaf verilerle sonuçlanması şaşırtıcı değildir.
DMEM ve Plasmax'ın bileşim tablosunda, plazmax kanda bulunan daha fazla molekülü ekler ve bu da iç ortamı daha iyi simüle edebilir. Resim kaynağı literatürü.
Tardito tarafından formüle edilen Plasmax, önemli bir ilk adımdır, ancak yine de Plasmxa'nın ticari uygulamasından uzaktır. Ticari üretim aynı zamanda bilimsel araştırmanın vazgeçilmez bir parçasıdır.Ticari kültür medyası, kendi laboratuvarlarında hazırlanan kültür medyasından daha standart ve endüstrileşmiştir.Aslında, kanser araştırmalarının tekrarlanabilirliğini artırmaya yardımcı olur. Bazı laboratuvarlar kültür ortamını hazırlamaya veya DMEM'e başka besin maddeleri eklemeye çalışsalar bile, ticari uygulamalara sokulmadan önce diğer bilim insanlarına önemli etkiler getiremezler. Ticari ortam güncellenmediğinden, araştırmacılar DMEM'i kusurlu bir ikame olarak sadece kullanabilirler.Araştırmacıların şu anda DMEM'e çaresiz bir seçim olarak güvendikleri söylenebilir. Ayrıca, farklı üreticiler tarafından tedarik edilen DMEM, kanser hücrelerinin büyümesini de etkileyebilir, pazarın sahte ürünlerle dolu olduğundan bahsetmeye gerek yok.
Plasmax sadece bir başlangıçtır, hala kanda yağ asitleri ve proteinler dahil bazı önemli bileşenlerden yoksundur. Kanser hücrelerini alıp bir petri kabına yerleştirmek insan çevresini tam olarak taklit edemez, ancak bu aynı zamanda kanser hücresi araştırması için en kolay ve en güvenli yöntemdir Herhangi bir kanser araştırması bu temel deney olmadan yapamaz. Bu nedenle, bu deneyin doğru yola nasıl getirileceği, bilim adamlarının özenle tutması gereken bir şey, dedi Tardito, "Mükemmel bir sıvı yaratmak zordur. Yapabileceğimiz şey, kültür ortamı ile insan çevresi arasındaki farkı sürekli azaltmaktır. "
Referans bağlantısı:
https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/01/cancer-culture-media-plasmax/579283/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28388410
https://www.theatlantic.com/science/archive/2017/01/what-proportion-of-cancer-studies-are-reliable/513485/
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371%2Fjournal.pbio.1002165
https://en.wikipedia.org/wiki/Eagle%27s_minimal_essential_medium
Kaynak Global Science ScientificAmerican | Yazan: Yang Xinzhou
