"La variabilità biologica rende difficile la riproducibilità".

Studiare all'ETH: Nel suo ultimo studio, lei e i suoi collaboratori avete analizzato in modo completo 14 diverse popolazioni di cellule Hela. Cosa vi ha spinto a intraprendere un lavoro così minuzioso?
Ruedi Aebersold: Nel pagina esternaStudio La questione della riproducibilità dei dati scientifici è un tema importante che viene ripetutamente sollevato dalla comunità scientifica e dalla stampa.

Quali sono i risultati più importanti del vostro studio?
Dimostriamo chiaramente che la non riproducibilità è dovuta almeno in parte alla diversità delle cellule Hela. Le cellule presumibilmente identiche utilizzate dai ricercatori sono molto diverse in termini di geni, trascritti e anche in termini di proteine prodotte sulla base dei geni.

Cosa c'è di così straordinario in tutto questo?
Le cellule Hela hanno tutte la stessa origine. Derivano da materiale cellulare prelevato da una paziente affetta da tumore al collo dell'utero negli anni Cinquanta. Queste cellule sono essenzialmente immortali e vengono coltivate in soluzioni nutritive e utilizzate per esperimenti nei laboratori di tutto il mondo. Il problema è che le cellule Hela cambiano nel tempo. Se lo stesso esperimento viene condotto con loro in laboratori diversi, si possono ottenere risultati diversi. Questo viene solitamente interpretato come un lavoro scadente o non riproducibile. Ma il punto è questo: I risultati non sono riproducibili perché le cellule utilizzate non sono identiche.

Perché le cellule sono così diverse?
Cambiano troppo velocemente e il loro genoma è instabile perché sono fondamentalmente cellule cancerose. Le cellule Hela si dividono ogni 24 ore. A ogni divisione si verificano mutazioni casuali che cambiano il genoma. Un genoma alterato dà origine ad altri trascritti, cioè molecole di RNA messaggero, che a loro volta vengono utilizzate per produrre proteine leggermente diverse.

Quasi 100.000 pubblicazioni scientifiche si basano sul lavoro con le cellule Hela. Il suo nuovo studio rende inutile questo lavoro?
Questi studi non sono certo privi di valore. Ma spesso accade che due studi che indagano sulla stessa cosa giungano a conclusioni diverse. Il nostro studio dimostra che questo è normale perché le cellule utilizzate negli esperimenti sono molto diverse.

In che modo le vostre scoperte entrano nella pratica di laboratorio?
Stiamo progettando di organizzare un workshop a giugno in collaborazione con l'Organizzazione Europea di Biologia Molecolare EMBO. Sono invitati esperti che si occupano di instabilità genomica, biologi cellulari e rappresentanti di riviste scientifiche e organizzazioni di finanziamento scientifico. L'obiettivo è quello di formulare delle raccomandazioni su come ridurre il problema dell'aumento della riproducibilità dei risultati della ricerca.

In quali direzioni vanno le raccomandazioni?
La raccomandazione più semplice è la seguente: Le cellule utilizzate devono essere sempre ben documentate. Questo è un obiettivo minimo. La maggior parte delle 100.000 pubblicazioni riporta solo che sono state utilizzate cellule Hela. Un'altra raccomandazione è quella di utilizzare solo cellule che abbiano subito il minor numero possibile di divisioni. Altri ricercatori hanno già suggerito di vietare del tutto il lavoro con le linee cellulari tumorali. A mio parere, questa non è una buona soluzione. L'importante è che il problema sia stato riconosciuto ed esposto.

Cosa dovrebbe includere la documentazione?
Propongo di creare un'impronta molecolare del proteoma, cioè l'insieme di tutte le proteine, o del trascrittoma, cioè l'insieme delle molecole di RNA messaggero presenti in un determinato momento nelle cellule utilizzate per gli esperimenti. Oggi queste misurazioni possono essere effettuate con un costo relativamente basso. Tuttavia, questi costi potrebbero suscitare resistenze nella comunità scientifica. Rispetto al costo totale di un progetto di ricerca, tuttavia, il costo di tale impronta digitale è basso. Questa impronta dovrebbe poi essere allegata alla pubblicazione. Se disponessimo di dati molecolari sulle cellule utilizzate per tutti i 100.000 articoli di oggi, potremmo utilizzare le analisi al computer per ottenere intuizioni inimmaginabili sul funzionamento delle cellule. I dati sulle impronte digitali sarebbero una miniera d'oro per la biologia.

In che misura il problema della non riproducibilità influisce sulla ricerca farmaceutica?
Al workshop saranno invitati anche rappresentanti dell'industria farmaceutica. La ricerca farmaceutica lavora spesso con linee cellulari tumorali per testare sostanze provenienti da collezioni di farmaci. La ricerca farmaceutica si chiede anche quanto siano stabili le cellule utilizzate e quanto rapidamente siano cambiate nel tempo. Questo è importante, soprattutto in considerazione del fatto che i dati dei test sulle colture cellulari sono necessari per l'ammissione di un principio attivo da parte delle autorità.

Perché la ricerca utilizza le cellule Hela nonostante queste difficoltà?
Le linee cellulari tumorali sono facili da trattare perché le cellule sono robuste, si moltiplicano bene e crescono rapidamente. Recentemente sono disponibili alcune cellule staminali geneticamente più stabili. Tuttavia, la loro generazione è più complessa e costosa. Alcuni ricercatori ritengono che si debba lavorare solo con queste cellule staminali. Tuttavia, se un laboratorio lavora da anni con le cellule Hela, non può semplicemente passare ad altre linee cellulari perché l'intera ricerca si basa su di esse.

Perché la riproducibilità è così importante?
? la base della ricerca sperimentale. I risultati confermati devono essere riproducibili. Se non lo sono, allora non abbiamo capito abbastanza bene qualcosa. Questo lavoro viene quindi spesso ripetuto. Parte della variabilità osservata o della scarsa riproducibilità è insita nei materiali biologici, non nella tecnologia utilizzata nei laboratori.