Nadzwyczajne odkrycia wymagają nadzwyczajnych dowodów

O tym, że nadzwyczajne odkrycia wymagają nadzwyczajnych dowodów, pisałem na blogu kilkakrotnie. W feerii nadzwyczajnych dowodów, które badacze niszczący paradygmaty i zmieniający podwaliny wiedzy powinni dostarczyć, znajduje się jeden dość podstawowy: demonstracja powtarzalności wyniku. I nie chodzi tylko o pokazanie tego, że badacz sam potrafi swoje doświadczenie powtórzyć. Równie, jeśli nie bardziej, liczy się to, czy potrafią te same wyniki uzyskać inni badacze.

Część z Czytelników bloga pewnie już wie, dokąd zmierzam. W 2006 roku grupa polskich badaczy pod kierownictwem Mariusza Ratajczaka (wówczas jeszcze pod egidą uczelni w Louisville, obecnie profesora w Pomorskim Uniwersytecie Medycznym w Szczecinie) opisała odkrycie nowego rodzaju komórek podobnych do komórek embrionalnych. Te komórki nazwano (nazwa jest równie zręczna po polsku, jak i po angielsku) bardzo małymi komórkami macierzystymi podobnymi do komórek embrionalnych, VSEL (z ang. very small embryonic-like stem cells).

W tej zamierzchłej pracy opublikowanej w piśmie Leukemia badacze opisali, jak udało się im wyizolować ze szpiku kostnego myszy bardzo małe komórki (2-5 razy mniejsze niż inne komórki z tej próbki) zawierające niezwykle duże jądra komórkowe. Istotny szczegół, który zaobserwowali: chromatyna w jądrze tych komórek była w formie otwartej (luźnej). No i tak się składa, że jest to cecha charakteryzująca też jednego z Graali medycyny molekularnej – komórki macierzyste. Autorzy ponadto donieśli, że w komórkach VSEL ekspresji ulega też kilka markerów komórek macierzystych. Waga odkrycia? Byłoby to po raz pierwszy pokazanie, że gdzieś w organizmie zmagazynowane są komórki macierzyste (a przynajmniej zachowujące się jak macierzyste), które organizm może wykorzystywać, gdy zachodzi taka potrzeba.

Niedawno tutaj na blogu wyjaśniałem, w jaki sposób pozyskać można obecnie komórki macierzyste. A sposoby są obecnie znane nam dwa: po pierwsze, można wymusić cofnięcie się komórek już wyspecjalizowanych z powrotem do stadium macierzystego. Takie komórki mają swoje wady i zalety oczywiście (jedną z podstawowych wad, zwłaszcza gdy rozmawiamy o stosowaniu komórek macierzystych w celach terapeutycznych, jest to, że komórki takie są bardziej podatne na karcynogenezę). Drugim zaś sposobem jest pozyskiwanie takich komórek z embrionów. I słowo „embrion” jest tu kluczowe i jest podstawową żmudnych (i często kompletnie bezpłodnych) dyskusji na temat tego, czy stosowanie takich komórek lub w ogóle badania nad nimi są etyczne, czy nie.

Dlatego odkrycie Ratajczaka ma tak olbrzymie znaczenie – gdyby udało się wykorzystać potencjał tego nowego rodzaju komórek macierzystych w medycynie, zniknęłyby problemy natury moralnej. Nic więc dziwnego, że zespół Ratajczaka wziął się za badania komórek VSEL na potęgę. Temat wzbudził też zainteresowanie bardzo aktywnego środowiska studiującego komórki macierzyste (oryginalna praca Ratajczaka była cytowana ponad 400 razy!).

Problem pojawił się jednak, gdy kolejne grupy badaczy próbowały powtórzyć wyniki Ratajczaka. Trudno ocenić, kiedy dokładnie badacze zaczęli mieć wątpliwości w tym temacie – dość jednak powiedzieć, że przez pół dekady nikt poza Ratajczakiem i jego współpracownikami nie opublikował żadnej znaczącej pracy na temat komórek VSEL – trudno zaś uwierzyć, że spowodowane by to było brakiem zainteresowania tematem.

Pierwsze wyraźne sygnały, że coś z komórkami VSEL jest nie tak pojawiły się w 2012 roku. Grupa badaczy z uczelni w Lipsku pod kierownictwem Rüdigera Alta opublikowała w piśmie PLoS ONE pracę, w której opisali próbę izolacji i charakteryzacji komórek VSEL. I, mówiąc krótko, odkryli, że komórki, które według wszelkich przesłanek były komórkami VSEL, nie miały cech charakterystycznych dla komórek macierzystych. Mariusz Ratajczak odpowiedział na pracę w komentarzach na stronie PLoS pisząc, że grupa Alta wyizolowała zły rodzaj komórek i że wynika to z ich nieznajomości metody izolacji, czy też braku umiejętności. Całość opatrzona jest komentarzem akademickiego redaktora PLoS, który stwierdził, że chociaż użyta metodologia jest trochę inna niż w pracy Ratajczaka, to uzyskane komórki morfologicznie są takie same jak VSEL. Trudno więc orzekać na temat tego, czy – jak twierdzi Ratajczak – ich metodologia jest błędna czy nie. Niemniej jednak, dodaje redaktor, potrzebne jest tutaj rozstrzygnięcie pochodzące od niezależnej grupy badaczy.

Można więc powiedzieć, że na tym etapie koncept komórek VSEL jeszcze się obronił. Jednak zaledwie kilka miesięcy temu w PLoS ONE pojawiła się kolejna praca, której autorom nie powiodło się wyizolowanie komórek VSEL. Wagi tej pracy dodaje to, że jej autorami są badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego, którzy pracują z Ratajczakiem w ramach tego samego konsorcjum badającego komórki macierzyste (jednak nad niezależnymi projektami). Badacze, pod kierownictwem Alicji Józkowicz i Józefa Dulaka, odkryli, że komórki VSEL nie produkują markera Oct-4A, który jest markerem komórek macierzystych, nie podlegają różnicowaniu w specjalistyczne komórki krwi, są różnorodne, i wreszcie często pojawiają się wśród nich komórki apoptotyczne (czyli umierające – komórki macierzyste same w sobie jednak skłonne do apoptozy nie są). W olbrzymim skrócie: z dużym prawdopodobieństwem można o komórkach VSEL powiedzieć wiele, ale nie to, że są macierzyste. Ta praca komentarza od Ratajczaka się jeszcze nie doczekała, więc nie wiemy, jakie jest jego stanowisko w tej sprawie. Można chyba jednak podejrzewać, że w grupie polskiej mogło być więcej laboratoryjnego know-how izolacji komórek VSEL niż w grupie Alta.

Zaledwie miesiąc później PLoS ONE Ratajczakowi przyłożył po raz kolejny. Tym razem grupa badaczy z Wielkiej Brytanii, pod kierunkiem Alejandro Madrigala, doniosła, że komórki VSEL to niejednorodna populacja komórek nie posiadających zdolności do samoprawy – czyli inaczej mówiąc nie wykazująca charakterystyk komórek macierzystych.  Także pod tą pracą brak komentarza od Ratajczaka, ponownie więc domyślać się jedynie możemy, jakie tutaj znalazłby wytłumaczenie.

Wreszcie w zeszłym tygodniu pojawiła się ostatnia z prac dementujących istnienie komórek VSEL. Ta praca podparta jest nie lada autorytetem – prace prowadzone były bowiem pod kierunkiem Irvinga Weissmana, jednego z światowych liderów badań nad komórkami macierzystymi. Praca, opublikowana w piśmie Stem Cell Reports, jest zdaniem Rüdigera Alta (tego od pierwszej pracy w PLoS ONE) gwoździem do trumny komórek VSEL. Praca ta jest najbardziej detaliczną spośród badań przeczących istnieniu komórek VSEL, a jej wnioski zawierają się właśnie w tymże stwierdzeniu: że autorom żadnych komórek pasujących do charakterstyki komórek VSEL po prostu nie udało się znaleźć.

Z jednej strony zatem mamy tonę dowodów na to, że komórki VSEL nie istnieją. Z drugiej jednak – sprawa ma i drugie, i trzecie, i piąte dno. Po pierwsze, Mariusz Ratajczak uparcie twierdzi, że nieznalezienie komórek VSEL przez innych badaczy wynika przede wszystkim z braku umiejętności. Zarzucał to w komentarzu pod pracę Alta, zarzucił to także Weissmanowi w wywiadzie dla Nature, gdzie wypomniał wybitnemu stanfordzkiemu badaczowi, że nikt z jego labu nie odwiedził Ratajczaka, aby nauczyć się techniki. Po drugie, są badacze, którzy twierdzą, że pozyskali komórki VSEL. W lutym tego roku grupa Russella Taichmana opublikowała pracę, w której opisują zastosowanie tych komórek już w celach medycznych! Niestety, praca jest dostępna tylko za horrendalnie drogą subskrypcją, więc nie jestem w stanie powiedzieć, jak dobrze były scharakteryzowane komórki opisywane przez tę grupę. Taichman nie jest jednak całkowicie bezstronny – wkrótce będzie bowiem kierował badaniami prowadzonymi przez Neostem, firmę, która usiłuje obecnie skomercjalizować komórki VSEL, więc w jej dobrze pojętym interesie jest to, żeby nie okazały się tylko wytworem czyjejś wyobraźni.

Pikanterii całej sprawie dodało tutaj wtrącenie się Watykanu, który dwa lata temu wsparł fundację Stem For Life, zajmującą się badaniami nad komórkami VSEL, dotacją, bagatela, jednego miliona dolarów. Jak wspominałem na początku wpisu, jeśli komórki VSEL zachowują się jak komórki macierzyste, byłyby to pierwsze komórki macierzyste obecne w naszym organizmie, nie będące komórkami embrionalnymi. Jako takie zaś budzą ogromne zainteresowanie Kościoła, który wyraźnie rozwój nauki popiera, tylko jednak tak długo, jak długo w tle nie pojawia się to okropne słowo na „e” (embrrrrrionalny). Tu jednak raczej na pikanterii się kończy. Jak bowiem zauważył gdzieś na fejsie (pardon, ale nie mogę teraz znaleźć tego komentarza) Paweł Góra, badania nad komórkami VSEL zaczęły się dużo wcześniej niż zainteresowanie tematem ze strony Watykanu. Co więcej, badania tych komórek przez inne grupy także rozpoczęły się dużo wcześniej. No i wreszcie – Watykan nie wydaje naszych publicznych pieniędzy na te badania, więc nie mamy się o co strzępić.

Jak więc podsumować to całe zamieszanie? Z jednej strony mamy Mariusza Ratajczaka, który twierdzi, że jego odkrycie odmieni naukę o komórkach macierzystych w szczególności, a medycynę w ogólności, oraz jego zwolenników (czy też raczej zwolenników koncepcji komórek VSEL), którzy uważają, że te komórki są autentycznym biologicznym zjawiskiem, które powinno się badać, badać, badać. Ba, jedna z tych osób we wspomnianym tekście Nature porównuje sytuację Ratajczaka do nagonek na Kopernika czy Darwina (chyba się tutaj jednak trochę zapędziła).

Z drugiej strony mamy już cztery niezależne prace, które po kolei poległy próbując odkrycie Ratajczaka zweryfikować. Odpowiedź Ratajczaka? Brak umiejętności. Odpowiedź Weissmana? Bardzo dosadna, a jakże trafna: badania naukowe powinny być w publikacjach opisywane w taki sposób, aby każdy był w stanie je zreplikować bez konieczności każdorazowej konsultacji z autorem. I bardzo słusznie. Bo co na przykład, jeśli autor w jakichś tragicznych okolicznościach zginie? Cała ta wiedza, która ma zbawić ludzkość, ma pójść w niepamięć, bo nikt nie będzie potrafił wyizolować właściwego typu komórek?

Chociaż do oceny badań Ratajczaka mam bardzo umiarkowane kwalifikacje (jeśli jakiekolwiek), to jednak muszę przyznać, że poczwórna weryfikacja (czy też raczej jej brak) jest dość miażdżąca. W nauce często wystarczy tylko jedna taka praca. Tu są cztery, niezależnie od siebie pokazujące to samo. Argument Ratajczaka, że innym badaczom brak umiejętności jest nie tylko słaby, ale też bardzo podejrzany – podobnymi argumentami podpierało się w przeszłości wielu naukowych oszustów (dysklejmer – nie zarzucam Ratajczakowi oszustwa).

Najważniejszym jednak chyba punktem tutaj jest to, że tzw. ciężar dowodu (ang. burden of proof) powinien spoczywać na Ratajczaku. Tak jak Wolfe-Simon musiała być osobą wykazującą niezbicie, że arsen może w bakteriach zastąpić fosfor (nie wykazała), tak jak Ketchum musiała być osobą dowodzącą, że próbki, które badała, naprawdę pochodzą od Wielkiej Stopy (nie dowiodła), tak na Ratajaczaku musi spoczywać ostateczny ciężar przekonania wszystkich niedowiarków, że komórki VSEL naprawdę istnieją. Bo być może na Kopernika czy Darwina też prowadzono nagonkę, różnica jednak polegała na tym, że ostatecznie ich teorie najlepiej pasowały do faktów – niezależnie od tego, kto te fakty zaobserwował. W przypadku komórek VSEL, obserwacje pasują do modelu tylko wtedy, gdy poczynia je Ratajczak lub inne osoby z wyraźnym konfliktem interesów.

Przypisy:

1. Kucia M, Reca R, Campbell FR, Zuba-Surma E, Majka M, Ratajczak J, & Ratajczak MZ (2006). A population of very small embryonic-like (VSEL) CXCR4(+)SSEA-1(+)Oct-4+ stem cells identified in adult bone marrow. Leukemia, 20 (5), 857-69 PMID: 16498386

2. Danova-Alt R, Heider A, Egger D, Cross M, & Alt R (2012). Very small embryonic-like stem cells purified from umbilical cord blood lack stem cell characteristics. PLoS ONE, 7 (4) PMID: 22509366

3. Szade K, Bukowska-Strakova K, Nowak WN, Szade A, Kachamakova-Trojanowska N, Zukowska M, Jozkowicz A, & Dulak J (2013). Murine bone marrow Lin⁻Sca⁻1⁺CD45⁻ very small embryonic-like (VSEL) cells are heterogeneous population lacking Oct-4A expression. PLoS ONE, 8 (5) PMID: 23696815

4. Alvarez-Gonzalez C, Duggleby R, Vagaska B, Querol S, Gomez SG, Ferretti P, & Madrigal A (2013). Cord Blood Lin(-)CD45(-) Embryonic-Like Stem Cells Are a Heterogeneous Population That Lack Self-Renewal Capacity. PLoS ONE, 8 (6) PMID: 23840798

5. Masanori Miyanishi, Yasuo Mori1, Jun Seita, James Y. Chen, Seth Karten, Charles K.F. Chan, Hiromitsu Nakauchi, Irving L. Weissman (2013). Do Pluripotent Stem Cells Exist in Adult Mice as Very Small Embryonic Stem Cells? Stem Cell Reports : 10.1016/j.stemcr.2013.07.001

6. Havens AM, Shiozawa Y, Jung Y, Sun H, Wang J, McGee S, Mishra A, Taichman LS, Danciu T, Jiang Y, Yavanian G, Leary E, Krebsbach PH, Rodgerson D, & Taichman RS (2013). Human very small embryonic-like cells generate skeletal structures, in vivo. Stem Cells and Development, 22 (4), 622-30 PMID: 23020187