Существует острая необходимость в том, чтобы отчеты о биомедицинских исследованиях клеток млекопитающих были более стандартизованными и подробными, а также в достижении большего контроля и измерения условий окружающей среды клеточных культур. Это сделает моделирование физиологии человека более точным и будет способствовать воспроизводимости исследований.
Команда ученых и коллег KAUST из Саудовской Аравии и США проанализировала 810 случайно выбранных статей о линиях клеток млекопитающих. Менее 700 из них, включающих 1749 экспериментов на индивидуальных культурах клеток, включали соответствующие данные об условиях среды, в которой культивировались клетки. Анализ команды показывает, что необходимо сделать гораздо больше для повышения актуальности и воспроизводимости этого типа исследований.
Клетки культивируют в контролируемых инкубаторах согласно стандартным протоколам. Но клетки со временем растут и «дышат», обмениваясь газами с окружающей средой. Это влияет на местную среду, в которой они растут, и может изменять такие параметры, как кислотность культуры, растворенный кислород и углекислый газ. Эти изменения могут повлиять на функцию клеток и создать условия, отличные от условий в организме живого человека.
«Наше исследование подчеркивает, в какой степени ученые пренебрегают мониторингом и контролем клеточной среды, а также не сообщают о конкретных методологиях, которые позволяют им прийти к научному выводу», - говорит Кляйн.
Например, исследователи обнаружили, что примерно в половине проанализированных работ не были указаны параметры температуры и углекислого газа в их клеточных культурах. Менее 10 процентов сообщили об уровне атмосферного кислорода в инкубаторе и менее 0,01 процента сообщили о кислотности среды. Никакие газеты не сообщали о растворенном кислороде или углекислом газе в их СМИ.
«Мы были очень удивлены тем, что исследователи в значительной степени упустили из виду поддержание факторов окружающей среды, таких как кислотность культуры, на уровнях, соответствующих физиологическому организму, в течение всего цикла культивирования клеток, несмотря на то, что хорошо известно, что это важно для функционирования клеток», - говорит Кандидат наук. студент Самхан Алсолами.
Команда, возглавляемая морским экологом KAUST Карлосом Дуарте и биологом стволовых клеток Мо Ли в сотрудничестве с биологом развития Хуаном Карлосом Изписуа Бельмонте из Института Солка, который в настоящее время является приглашенным профессором в KAUST, рекомендует ученым-биомедикам разработать стандартные отчеты, средства контроля и измерения. процедуры, в дополнение к использованию специально разработанных инструментов для контроля среды культивирования различных типов клеток. А научные журналы должны устанавливать стандарты отчетности, требуя при этом адекватного мониторинга и контроля кислотности питательной среды, растворенного кислорода и углекислого газа.
«Улучшение отчетности, измерения и контроля условий окружающей среды культур клеток должно улучшить способность ученых повторять и воспроизводить экспериментальные результаты», - говорит Алсолами. «Более пристальное внимание может привести к новым открытиям и повысить актуальность доклинических исследований для человеческого организма».
«Культуры клеток млекопитающих имеют фундаментальное значение для производства вирусных вакцин и других биотехнологий», - объясняет морской ученый Шеннон Кляйн. «Они используются для изучения базовой клеточной биологии, воспроизведения механизмов заболевания и исследования токсичности новых лекарственных соединений, прежде чем они будут испытаны на животных и людях».
Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering .
