بحران در شناسایی دی ان ای

ایجاد پایگاه بین‌المللی داده‌های دی.ان.ای، تنها راه مقابله با مشکل ۴۰ ساله شناسایی اشتباه خطوط دی.ان.ای است.
تقریبا ۴۰ سال بعد از این که اولین بار استفاده از خطوط سلولی آلوده و به اشتباه شناسایی‌شده در پژوهش‌های زیست‌شناسی آشکار شد، هنوز هم این مسئله مشکل‌آفرین است و هر روز نیز افزایش می‌یابد. ولی این مشکل راه‌حل ساده‌ای دارد: نمایه کردن ارزان و منظم دی.ان.ای کشت‌های آزمایشگاهی.
اکنون وقت انجام این راه‌حل رسیده است. برای انجام این کار، دانشمندان نیاز به سرمایه‌گذاری و انگیزشی دارند تا خطوط سلولی را در مجموعه‌هایشان تعیین کنند. به عنوان مثال، می‌توان یک پایگاه داده‌های الکترونیکی از نمایه‌های دی.ان.ای را که پژوهشگران بتوانند نتایج خود را با آن مقایسه کنند، راه‌اندازی کرد.
هزاران آزمایشگاه زیست‌شناسی از خطوط سلولی استفاده می‌کنند، ولی هنوز خیلی از پژوهشگران نمی‌دانند که بین یک سوم و یک پنجم خطوطی که به طور معمول مورد استفاده واقع می‌شوند، آن چیزی نیست که باید باشند. در ۲۵ سال گذشته، تعداد بسیار بزرگی از پژوهش‌ها (مانند تجربه انباره‌های کشت سلولی در ایالات متحده، انگلیس، آلمان و ژاپن) مشخص کرده است که بین ۱۸ تا ۳۶ درصد کشت‌ها، حاوی گونه‌های به اشتباه شناسایی شده سلولی هستند.
تاثیر استفاده از چنین سلول‌هایی بسته به پروژه‌ای که درگیر آن باشد، فرق می‌کند. مثلا هنگامی که از این خطوط به عنوان منابع زیست‌شیمیایی استفاده شود، ضرری ندارد؛ یا وقتی که به فرایندهای عمومی سلولی گسترش یابد، اشکال جزئی پیش می آید. ولی در موارد معدودی که از خطوط سلولی انتظار می‌رود خواص یک بافت، سرطان یا حالت بیماری مشخص را انعکاس دهند، از آن‌جا که پژوهش‌های انجام شده در این حوزه‌ها مبتنی بر پیش‌فرض‌های غلط خواهند بود، نتیجه آن کاملا نادرست و به شدت خطرناک خواهد بود.
برای اینکه عمق مسئله مشخص شود، باید گفت مقالاتی منتشر شده‌اند که حاوی نتیجه‌گیری‌های غیر قابل توجیه منتج‌شده از خطوط به اشتباه شناسایی‌شده‌اند. طنز ماجرا این‌جاست که خیلی از پژوهشگران وسواسی که تنها از مواد شیمیایی با بهترین کیفیت و مواد زیستی تهیه شده از قابل اعتمادترین تولیدکنندگان استفاده می‌کنند، هرگز به خود زحمت نمی‌دهند در این مورد نیز فکر کنند که ممکن است خطوط سلولی مورد استفاده‌شان نادرست باشد.
به رغم این‌که آزمایش‌های انجام شده با هم تفاوت دارند، انباره‌های سلولی روی خطوط انبار شده، آزمایش‌های کنترل کیفیت انجام می‌دهند. بعد از آزمایش مجدد در مورد یک بخش مورد اطمینان از ۶۰ خط تومور در مرکز ملی سرطان ایالات متحده، مشخص شد که بعضی از آنها اولین خط سلولی سرطان انسانی یا کشت فرعی یک خط دیگر بوده‌اند.
اما این بحران شناسایی قابل حل است: تحلیل خطوط سلولی ذخیره شده با استفاده از اثر انگشت دی.ان.ای به روش آزمون تکرار کوتاه‌مدت و در دسترس قرار دادن نمایه‌های معتبر در پایگاه داده‌ها. برای مثال، برای بعضی از نمایه‌های پایه‌ای خطوط سلولی در مجموعه کشت‌های سلولی به روش آمریکایی، لیست آزمون‌های اس‌تی‌آر هم‌اکنون نیز تهیه شده است. مرکز انباره‌سازی سلول‌های آلمان، DSMZ، نمایه‌های دی.ان.ای را برای هر خط ارائه می‌کند، ولی با این وجود، گزارش داده که ۲۹ درصد از انباره‌های خطوط سلولی تومور انسانی آلوده است.
تهیه اثر انگشت دی.ان.ای برای هر نمونه سلولی، هزینه‌ای بین ۲۰ تا ۴۰۰ دلار دارد که بستگی به کشور و شرایط محیطی آن دارد. البته بعضی از فعالان این عرصه پیش‌بینی می‌کنند که بتوانیم روزی شاهد آزمون اس‌تی‌آر با قیمت فقط ۲ دلار باشیم. با چنین قیمتی، کدام آزمایشگاهی نمی‌تواند به طور منظم کشت‌هایش را مورد بررسی مجدد قرار دهد؟
رولاند ناردون از مرکز پژوهش‌های سلولی و زیست‌شناسی مولکولی در واشینگتن و همکارانش، در نامه‌ای سرگشاده در سال ۱۳۸۶ / ۲۰۰۷، مسئله تشخیص اشتباه خطوط سلولی را به مایکل لویت، که در آن زمان (و تا چند وقت پیش) رئیس اداره ملی سلامت و خدمات انسانی ایالات متحده بود، گوشزد کردند. این کار سبب تحرکی در این بخش شد: در پایان آن سال، انستیتوی ملی سلامت امریکا (ان.آی.اچ) با انتشار بیانیه‌ای رسمی اعلام کرد: «تشخیص اشتباه کشت‌های سلولی یک مشکل جدی است».
با این وجود در ادامه بیانیه آمده بود: «ان.آی.اچ نمی‌تواند کاربرد روش‌های بخصوصی را در تمام کاربری‌های عمده اجباری کند»، و بار مسئولیت را بر عهده منتقدین علمی گذاشت که کیفیت طرح‌های اولیه و پیش‌نویس پژوهش‌های همکارانشان را کنترل کنند.
این امر، تغییر ناچیزی در وضع کنونی به وجود خواهد آورد. چهار دهه بعد از این‌که مشکل مشخص شد، اکنون زمان آن فرا رسیده که اقدام شجاعانه‌ای برای رفع آن صورت گیرد. انباره‌ها باید اعتبار و صحت تمام خطوط خود را مشخص کنند، و ان.آی.اچ و دیگر حمایت‌کنندگان عمده مالی باید منابع خود را با توجه به این مسئله هدایت کنند. نمایه‌های اس.تی.آر باید در یک پایگاه داده‌های جهانی قرار داده شوند که ابزارهایی برای سهولت در مقایسه اثر انگشت کشت‌ها با نمایه‌های معتبر داشته باشد. حامیان باید با پذیرش این‌که تعیین اعتبار خطوط سلولی هزینه پژوهش‌ها را بالا می‌برد، با حمایت از طرح‌های اولیه تخمین هزینه برای تعیین اعتبار خطوط سلولی، سرمایه‌گذاران را به ورود به این عرصه ترغیب کنند. در عوض، جامعه باید بپذیرد که بررسی دوره‌ای صحت خطوط سلولی لازم است.
هنگامی که این چارچوب برای پژوهش‌ها به اندازه کافی قوام یافت و استفاده همگانی از آن ممکن شد، حامیان عمده خواهند توانست برای تمام خطوط سلولی ثابت و تغییرناپذیر درخواست اعتبارسنجی کنند تا بتوانند سرمایه‌گذاران را به ادامه حمایت مالی خود ترغیب کنند، و مجلات علمی نیز قبل از انتشار یک مقاله، تایید صحت تمام خطوط استفاده شده در جریان آن پژوهش را درخواست خوهند کرد.

نیچر، شماره ۷۲۳۳
ترجمه: مجید جویا

منبع : خبر آنلاین