Сигарета=инфаркт, прививки=аутизм, CRISPR=мутация и другие научные открытия, за которые потом стало стыдно
Редакция N + 1 собрала семь исследований, которые с помпой публиковались в научных журналах, а спустя некоторое время были отозваны, стерлись из архивов и даже разрушили чью-то карьеру
Этой статьей N + 1 продолжает проект «Когда рассеется дым», посвященный курильщикам, никотину, этическим, биохимическим и антропологическим аспектам практик курения, а также фундаментальной науке, которая связана с этим явлением, — токсикологии, вопросам открытости данных и многому другому. Проект подготовлен при поддержке компании «Филип Моррис Интернэшнл» в России. Мнение авторов статей может не совпадать с позицией компании.
Publish or Perish («публикуйся или умри») — афоризм, отражающий текущее положение дел в академической среде: успех исследователя измеряется выигранными грантами, цитируемостью и количеством опубликованных работ. Необходимость публиковать как можно больше и быстрее вынуждает ученых заявлять даже о незначительных и непроверенных результатах.
Прямо сейчас можно наблюдать, как авторитетные журналы спустя две-три недели отзывают статьи, посвященные COVID-19: так произошло, например, с серией публикаций о пользе лекарства от малярии. Правда, опровержения статей читают значительно реже публикаций, сообщающих о сенсационных открытиях.
Профессор Корнеллского университета Брайан Уонсинк (Brian Wansink) изучал пищевые привычки людей и учил весь мир есть правильно. Чтобы избежать переедания, Уонсинк призывал есть из маленьких тарелок, не смотреть грустные фильмы с попкорном, а еще утверждал, что прием пищи с полным человеком приведет к тому, что вы точно съедите больше нормы — это заявление Национальная служба здравоохранения Великобритании охарактеризовала как «не совсем убедительное». Тем не менее, его книги считались бестселлерами. Одну из них Национальная кампания по борьбе с ожирением в США рекомендовала как руководство для избавления от лишнего веса.
В 2007 году ученый получил Шнобелевскую премию за эксперимент с самонаполняющейся миской супа: «Бездонные тарелки: почему визуальный размер порции влияет на потребление». Участники эксперимента были разделены на две группы. Добровольцам объявили, что они будут дегустировать томатный суп, приготовленный по новому рецепту, и могут есть столько, сколько захотят. Контрольная группа получила обыкновенные тарелки, куда участники могли накладывать суп самостоятельно, а другая — «самонаполняющиеся» миски. Для проведения исследования был сконструирован аппарат с трубкой, которая присоединялась ко дну тарелки. В результате добровольцы из группы с «бездонной тарелкой» съели больше супа, чем остальные.
Это исследование, как и многие другие работы Уонсинка, вскоре было раскритиковано научным сообществом. В погоне за рейтингом один из самых цитируемых мировых диетологов допустил серьезные нарушения: некорректную статистическую обработку и публикацию сфальсифицированных данных, а также несоблюдение требований по документированию и хранению научных результатов.
Возможно, Уонсинка никто бы и не стал проверять, если бы он лично не предоставил такой повод. В январе 2017 года исследователь рассказал в личном блоге об аспирантке, которую попросил «спасти и вытянуть» результаты исследования с нулевым результатом. Вскоре после этого группа критиков, проанализировав четыре статьи диетолога, заявила об обнаружении в них 150 ошибок и неточностей.
После этой истории исследователем заинтересовались СМИ. Публиковавшие статьи Уонсинка научные журналы попросили Корнеллский университет, в котором Уонсинк работал профессором, предоставить данные исследований и перепроверить их. Диетолог отказал, ссылаясь на то, что его коллеги избавились от бумажных анкет сразу после того, как данные с них были оцифрованы.
Позже BuzzFeed News опубликовало большое расследование, которое включало интервью с коллегами Уонсинка. Они рассказали, что диетолог часто делился с ними «рейтинговыми» результатами исследований, пренебрегал профессиональной этикой и подтасовывал показатели. В некоторых отозванных публикациях ошибок не было, но профессор так и не смог предоставить убедительных данных в подтверждение результатов своих исследований. Всего было отозвано 18 научных работ Уонсинка (одна дважды). Семь других получили критические комментарии экспертов. В сентябре 2018 года Уонсинка отстранили от научной и преподавательской деятельности, а 30 июня 2019 года он покинул профессорский пост в Корнеллском университете.
В июне 2019 года известные противники концепции снижения вреда от табакокурения Стентон Гланц (Stanton Glantz) и Дхарма Бхатта (Dharma Bhatta) из Калифорнийского университета в Сан-Франциско заявили, что курение обычных и электронных сигарет с одинаковой долей вероятности может привести к сердечному приступу.
Эксперт по контролю за табаком из Луисвиллского университета Брэд Роду (Brad Rodu) обнаружил в результатах исследования несколько существенных погрешностей. Так, например, часть респондентов в прошлом курили обычные сигареты, а некоторые продолжали это делать во время эксперимента. По мнению Роду, это могло привести к повышению риска сердечного приступа. У других участников исследования инфаркт миокарда случился до того, как они начали курить электронные сигареты. Об этом было известно авторам статьи, поскольку добровольцы сообщали эту информацию в рамках базового опроса. Данные были исключены из исследования, а вместе с ними исчезла связь между электронными сигаретами и инфарктом.
Эксперта поддержали ведущие американские и британские исследователи, оставив к публикации критические комментарии и направив письмо в American Heart Association для уточнения данных. Гланц и Бхатта не сумели представить дополнительную информацию по запросу редакции. В феврале 2020 года статья была отозвана (со дня публикации она находилась в открытом доступе восемь месяцев).
Более 20 лет назад в журнале Lancet было опубликовано исследование доктора Эндрю Уэйкфилда (Andrew Wakefield). Автор утверждал, что между вакцинацией и аутизмом существует непосредственная связь. В 2004 году журнал выпустил опровержение, а в 2010 году статья была удалена из-за подтасовки данных.
В своей работе Уэйкфилд утверждал, что прививка против кори, свинки и краснухи провоцирует развитие аутизма и заболеваний кишечника у детей. Материал стал сенсацией. А пока антипрививочники ликовали, ученые пытались разобраться в вопросе, попросив перепроверить данные исследования. Впоследствии 10 из 12 соавторов материала признались в необъективности результатов исследования.
В ходе проверки вскрылась очевидная фальсификация данных. Например, исследователь сообщал о том, что респонденты страдают от регрессивного аутизма (с утратой достигнутых навыков), но подобный диагноз был поставлен только одному мальчику. Выяснилось также, что Уэйкфилд нарушил ethical guidelines (этические нормы) публикации: оказывал давление на родителей и привлекал к исследованию знакомых, которые выступали против прививок. Наконец, последние сомнения в необъективности исследования Уэйкфилда были сняты, когда оказалось, что публикацию спонсировало общество противников вакцинации. Издание приняло решение убрать статью из открытого доступа и своих архивов. Эндрю Уэйкфилду запретили заниматься медицинской практикой в Великобритании.
Миф о вреде вакцинации был развенчан почти сразу. Впоследствии многочисленные исследования доказали безопасность прививок против кори, свинки и краснухи. Однако антипрививочное движение живет, и многие родители до сих пор отказываются от вакцинации детей. В 2019 году отказ от прививок впервые вошел в десятку глобальных угроз здоровью.
В 2018 году в Journal of Toxicology and Environmental Health вышло исследование, в котором рассказывалось об опасности прививки от вируса папилломы человека (ВПЧ). Профессор экономики и финансов Гейл Делонг (Gayle Delong) утверждала, что вакцина губительно влияет на репродуктивную способность женщин. В подтверждение Делонг приводила данные американок в возрасте 25-29 лет. Оказалось, что привитые от ВПЧ женщины беременели реже, чем те, кто прививку не делал.
Как утверждала исследователь, все дело в алюминии, который входит в состав вакцин и, вероятно, вызывает повреждение яичников и нарушение менструального цикла. Статью приняли неоднозначно. Эксперты отметили, что Делонг в своем исследовании не учла, использовали ли участницы опроса гормональные контрацептивы, а группы привитых и непривитых женщин, которые сравнивались в исследовании, существенно отличались между собой по числу участников: 118 и 582 человека соответственно (суммарно эта выборка не равняется заявленным 8 миллионам человек). Статья Делонг была отозвана.
Новые исследования раз за разом опровергают мнения противников прививок (например, доказано, что прививка от ВПЧ не вызывает аутоиммунных болезней и повреждений мозга). Появляются и работы, авторы которых доказывают, что прививки могут иметь негативные последствия. Правда, при ближайшем рассмотрении в них обнаруживаются методические ошибки.
Например, в статье японских ученых, опубликованной в журнале Scientific Reports, утверждалось, что вакцина против вируса папилломы человека может привести к повреждениям мозга. В эксперименте, проводимом на мышах, было допущено несколько методических ошибок. Критики отмечали: для изучения действия вакцины на мозг нельзя применять вакцину в комплексе с токсинами. Кроме того, дозировка была явно завышена. Редакция Scientific Reports решила отозвать статью, несмотря на протест авторов.
Пьеро Анверса прославился как первооткрыватель стволовых клеток в сердце (иначе c-kit-положительные клетки). Его первое исследование было опубликовано в 2001 году в журнале Nature и претендовало на настоящий переворот в регенеративной медицине. Согласно статье Анверса, опубликованной в журнале Circulation, благодаря c-kit-положительным клеткам сердечная мышца у взрослых людей обновляется примерно на семь процентов в год. Правда, этот показатель не только не совпадал с научными результатами других исследований, но и значительно их превышал.
Тем не менее, были проведены несколько клинических испытаний на пациентах с заболеваниями сердца с использованием стволовых клеток. Ученые пытались повторить успех Анверса, однако никто так и не сумел приблизиться к его показателям. После сообщений других ученых о нестыковках упомянутая статья исследователя в Circulation в 2014 году была отозвана. Как выяснилось позже, это был не первый случай, когда Пьеро Анверса попадался на подтасовке данных: из 55 работ, которые ученый опубликовал, будучи профессором Гарвардского университета, комиссия рекомендовала отозвать 31 статью, где были обнаружены сфабрикованные результаты. Сфальсифицированные данные Анверса также использовал для получения финансирования.
Статьи были отозваны из различных научных журналов. В 2015 году Анверса уволили из Гарвардского университета, а его лабораторию закрыли. Национальные институты здоровья (NIH) оштрафовали Гарвардский университет на 10 миллионов долларов. Пьеро Анверса пытался продолжить исследовательскую деятельность в Швейцарии и Италии, но потерпел неудачу.
Впрочем, c-kit-положительные клетки не потеряли своего потенциала как объект для изучения. Было доказано, что этот пул клеток не является прогениторным для кардиомиоцитов сердца, но благодаря набору эндосомальных регуляторных микроРНК способен запускать в них регенеративную программу (дифференцировку с последующей пролиферацией). Другие исследования объяснили лечебный эффект стволовых клеток на сердце воспалением. Никакого деления клеток, свидетелями которого ожидали стать ученые, в процессе обнаружить не удалось. Вместо этого стволовые клетки запустили в сердце воспалительный процесс, который помешал мышце зарасти соединительной тканью.
В 2017 году в журнале Nature Methods появилась публикация, мгновенно ставшая резонансной: ученые из Стэнфордского и Колумбийского университетов утверждали, что революционный метод редактирования генов CRISPR может быть довольно опасным, поскольку вызывает тысячи побочных мутаций.
Как это работает: CRISPR/Cas системы наиболее известны тем, что с помощью них ученые могут вносить изменения в геном организмов. Рассмотрим самую известную и наиболее изученную CRISPR систему, где в качестве нуклеазы выступает белок Cas9. Он распознает и разрезает молекулы ДНК с помощью короткой РНК-затравки длиной в 20 нуклеотидов, в клетках человека ее роль играет молекула направляющей или гидовой РНК (guide RNA). Гидовая РНК указывает белку место в цепочке ДНК, и тот вырезает нужный участок. РНК нужна для обеспечения узнавания, однако внесение двухцепочечного разрыва обеспечивается эндонуклеазной и/или экзонуклеазной активностью Cas9 белка.
В экспериментах in vitro система работает точно. Однако когда речь идет о больших геномах, есть вероятность неверного определения мишени и разрезания ДНК в другом месте. Как правило, ученые прогнозируют, куда может по ошибке направиться Cas9, и точечно секвенируют эти участки. Генетикам удалось приспособить эту систему для того, чтобы вносить направленные изменения в любой геном, в том числе геном эмбрионов. Поэтому исследование 2017 года о побочных эффектах CRISPR вызвало не только ажиотаж в СМИ, но послужило основанием для приостановки экспериментов. Рынок отреагировал на статью падением акций биомедицинских компаний, которые занимались разработками в области генетической терапии с применением CRISPR.
В опубликованной в Nature Methods статье исследователи описывают результаты полногеномного секвенирования ДНК двух мышей, у которых ранее благодаря CRISPR-Cas9 вылечили мутацию, приводящую к полной потере зрения. Контролем послужила ДНК другой мыши той же линии. Ученые указали на серьезные побочные эффекты: в геноме отредактированной мыши обнаружилось почти 1500 однонуклеотидных полиморфизмов и более ста крупных инсерций и делеций.
Коллеги исследователей, поднявших переполох вокруг CRISPR, довольно быстро нашли неточности в методологии эксперимента. Ученые сравнивали последовательность ДНК нескольких мышей одной линии, хотя эффективнее бы было сопоставить ДНК отредактированной мыши с ДНК ее родителей. Таким образом, обнаруженные мутации могут быть обоснованы естественным генетическим отличием. Также эксперты отмечали, что для такого громкого заявления недостаточно исследования лишь трех особей.
Авторы исследования отозвали свою статью из журнала Nature Methods, но ошибку признавать не хотели. Решив доказать свою правоту, они провели другое исследование с использованием того же метода, но так и не нашли подтверждения собственных выводам о появлении непреднамеренных генетических мутаций.
Утверждать, что система CRISPR полностью безопасна, нельзя: вероятность побочных эффектов продолжает изучаться, а методика развивается. Недавно журнал Science опубликовал результаты исследования американских ученых, которые синхронизировали работу системы CRISPR-Cas9 при помощи света. Фоточувствительная химическая модификация направляющей РНК позволила не только одновременно разрезать ДНК в популяции клеток, но и сделать это в 100 раз быстрее, чем раньше.
Далеко не все опровержения научных результатов способны привлечь к себе столь же много внимания, как первоначальные сенсационнонные — и при этом неверные — выводы. Так, довольно незаметно для всех была отозвана наиболее цитируемая научная статья по версии Retraction Watch, посвященная пользе средиземноморской диеты для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.
Это одна из самых популярных диет, рацион которой предполагает высокое содержание свежих овощей, фруктов, молочных продуктов, орехов и оливкового масла. В исследовании связи средиземноморской диеты и сердечно-сосудистых заболеваний приняли участие более семи тысяч человек. Респондентов разделили на группы по типу питания. У тех, кто придерживался средиземноморской диеты, риск заболеть сердечно-сосудистыми заболеваниями оказался на 30 процентов ниже.
Работу, опубликованную в New England Journal of Medicine в 2013 году, на протяжении пяти лет пользовалась популярностью: ее цитировали СМИ и ученые. В 2018 году журнал отозвал публикацию. В работе обнаружилось нарушение принципов рандомизированного исследования, которое должно отсекать факторы, способные повлиять на результат — например, меньшую генетическую предрасположенность к сердечным болезням среди определенных участников. Это позволило бы более объективно оценить влияние диеты. Вскоре авторы опубликовали исправленную версию исследования со значительно более осторожными выводами, хотя основной вывод работы не поменялся.
Польза средиземноморской диеты подтверждается другими исследованиями: так, если полгода придерживаться этой системы питания, уменьшается риск депрессии и замедляются процессы старения.
Проверкой научных публикаций сегодня занимаются целые организации и комиссии по борьбе с лженаукой. Новые способы проверки данных внедряют сами ученые. Существуют сотни неписаных правил и договоренностей, однако в конечном счете все замыкается на этических и личностных нормах конкретного исследователя.