Atkartojamumas – kaip mokslo motina

curechm.org nuotr.

Mokslas Atkartojamumas – kaip mokslo motina...

Vienas iš mokslinio tyrimo patikimumo kriterijų yra atkartojamumas. Visų pirma, eksperimentiniame moksle atradimai paprastai neskelbiami iš vieno bandymo rezultatų. Bandymas arba pakartojamas kelis kartus, arba jame analizuojamas tam tikras objektų skaičius. Be to, atkartojamumas reiškia, jog, pakartojus tą patį eksperimentą kitoje laboratorijoje, turi būti gautas tas pats rezultatas.

O jeigu rezultatų atkartoti nepavyksta, ieškoma priežasčių: nuo smulkių, bet kartais kritiškų skirtingose laboratorijose naudojamų metodų ir įrangos skirtumų iki galimo akademinio nesąžiningumo ir rezultatų klastojimo. Vienas pavyzdžių, kaip mokslinė bendruomenė kelia ir sprendžia problemas su eksperimentinių rezultatų atkartojamumu yra šiuo metu tebevykstanti iniciatyva „Atkartojamumo projektas: vėžio biologija“ (Reproducibility Project: Cancer Biology).

Neseniai, 2012 metais, atkartojamumo problema buvo iškelta vėžio biologijoje, tiriant galimas vėžį sukeliančias mutacijas ir vykdant specifinių priešvėžinių preparatų tyrimus iki pereinant prie klinikinių bandymų: tai yra, prie jų taikymo nedidelių ligonių grupių gydymui.

Kartais nepavykdavo atkartoti rezultatų, net publikuotų prestižiniuose žurnaluose. Savaime suprantama, jog klaidos šioje mokslo srityje ne šiaip diskredituoja ją pačią, bet ir kelia pavojų ligonių gerovei bei gyvybei. Todėl buvo organizuota minėta iniciatyva – „Atkartojamumo projektas: vėžio biologija“.

„Atkartojamumo projektas: vėžio biologija“ siekia atkartoti eksperimentus iš pasirinktų vėžio biologijos srities straipsnių. Claudia Stocker/www.claudiastocker.com iliustracija

Atkartojamumo projektui buvo atrinkti 29 straipsniai iš aukšto lygio žurnalų (pradinis tikslas buvo 50 straipsnių, bet dėl finansavimo apribojimo teko apsistoti ties 29). Beveik visi pasirinkti straipsniai atitinka vieną iš trijų pagrindinių temų:

  1. Naujų aukšto specifiškumo priešvėžinių vaistų tyrimas;
  2. Mutacijos, susijusios su vėžio atsiradimu, diagnostika arba atsparumas vaistams;
  3. Vėžio atsiradimo ir atsparumo chemoterapijai molekuliniai mechanizmai.

Projekto tikslas – atlikti eksperimentus, aprašytus atrinktuose straipsniuose, ir įvertinti, kaip tiksliai pavyksta atkartoti rezultatus.

Projekte bendradarbiauja dvi organizacijos: Atviro mokslo centras (Center for Open Science) – organizacija, kuri jau turi patirtį, tiriant atkartojamumą psichologijos srityje; ir Mokslo birža (Science Exchange) – organizacija, kuri padeda mokslinių tyrimų iniciatoriams surinkti reikiamos kvalifikacijos vykdytojų grupę biologijos ir medicinos eksperimentams, organizuoja šioje srityje užsakomuosius tyrimus.

Šių metų pradžioje buvo paskelbti pirmieji Atkartojamumo projekto duomenys, kurie tikrai privertė mokslininkus susirūpinti. Iš penkių pirmųjų straipsnių atkartoti pavyko tik dviejų straipsnių rezultatus, dviem atvejais projekto vykdytojai susidūrė su techninėmis kliūtimis, dėl kurių negalėjo pateikti vienareikšmiškų išvadų, o vieną straipsnį paskelbė neatkartuojamu.

Tačiau birželio mėnesį atnaujinta informacija apie projektą nuteikė kiek optimistiškiau: dar dviejų straipsnių duomenis pavyko atkartoti su nežymiais nukrypimais. Viename straipsnyje aprašytos dviejų giminingų genų, IDH1 ir IDH2, mutacijos, pasitaikančios kai kuriems leukemijos pacientams. Fermentai, turintys šią mutaciją, skatina tam tikros medžiagos gamybą ir išskyrimą į kraują. Pagal šios medžiagos lygį galima lengvai nustatyti šį leukemijos tipą ir parinkti tinkamą gydymą.

Kitas straipsnis irgi yra susijęs su leukemija. Jame yra patvirtintas medžiagos, vadinamos BET inhibitoriumi, veiksmingumas žudant leukemijos ląsteles. Su viena tokio tipo medžiaga, beje, jau yra vykdomi klinikiniai tyrimai, siekiant patikrinti jos veiksmingumą daugybinei mielomai gydyti.

Daugybinė mieloma yra viena iš leukemijos atmainų. Atkartojamumo projekto metu patvirtintas BET inhibitorių, potencialių šios ligos vaistų, efektyvumas.

Iki šių metų pabaigos laukiama ir likusių 22 Atkartojamumo projektui atrinktų straipsnių rezultatų patikrinimo.

Suprantama, jog, iš pirmo žvilgsnio, keturios kol kas vienareikšmiškos sėkmės iš septynių (šiek tiek daugiau negu pusė) neatrodo puikus rezultatas. Todėl patvirtinti ar priversti papildomai patikrinti publikuotus rezultatus nėra vienintelis Atkartojamumo projekto tikslas. Kitas projekto tikslas yra tuo pačiu ištirti, kokie veiksniai įtakoja rezultatų atkartojamumą ir kaip pagerinti biomedicininių eksperimentų kokybę bei tikslumą.

Pavyzdžiui, yra parodyta, jog dažnai nepavyksta atkartoti eksperimentų su pelėmis, galbūt dėl nedidelių genetinių variacijų tarp skirtingose laboratorijose naudojamų pelių linijų. Logiškai kyla daug klausimų: kiek galime tikėti rezultatais, kurie priklauso nuo tokių smulkmenų? Ar neturėtų rimti moksliniai rezultatai būti universalesni? O jeigu naudojamos taip vadinamos grynos linijos, pelių veislės, pritaikytos tam tikriems tyrimams, net specialiai genetiškai modifikuotos, kiek galime ekstrapoliuoti gautus duomenis į realias sąlygas, o juo labiau – į žmogaus fiziologiją? Ne veltui vienas genetikas, Niras Barzilai`us, ironiškai pasakė: „Pelės mus tiek kartų nuvylė“.

Ginčiai dėl pelių, kaip biologinio modelio, ir net paraginimai grįžti prie „negrynakraujų“, bet labiau atspindinčių genetinę įvairovę pelių laboratoriniuose tyrimuose jau ilgai nenutyla.

Paprastoji naminė pelė ir laboratorinė pelė, „Science magazine“ montažas

Nepasakyčiau, jog šios diskusijos ir trūkumų atskleidimas kompromituoja mokslą. Viešose diskusijose mokslininkai neretai yra priversti užimti kategoriškesnę poziciją, nei norėtų. Tačiau mokslo metodas yra pagrįstas ne dogmomis, o hipotezėmis. Hipotezės nuolat yra iškeliamos, patikrinamos, atmetamos ar patvirtinamos, patikslinamos po naujų atradimų arba pertvarkomos iš pagrindų. Į absoliučią tiesą mokslas nepretenduoja, tačiau, kaip akivaizdžiai rodo technologijų progresas, artėti per vis tobulinamas hipotezes prie tikrovės supratimo mokslui sekasi neblogai.

Kaip tik Atkartojamumo projektas ir aplink jį kilusios diskusijos, metodų revizija yra puikus pavyzdys, kaip mokslinė bendruomenė turi veikti ir dažnai veikia iš vidaus. Kaip reaguoja į kritiką: juk moksle tyrėjas negali sau leisti argumentų iš serijos „jūs buvote pernelyg skeptiškai nusiteikę mano rezultatų atžvilgiu, todėl jums nepavyko jų atkartoti“ arba „konkurentai jums sumokėjo, kad mane sukompromituotumėte“. Pavienis mokslininkas gali sumeluoti ar falsifikuoti rezultatus, tačiau, jeigu jis dirba aktualioje, aktyviai besivystančioje srityje, anksčiau ar vėliau jo rezultatai bus pertikrinti ir paneigti kitų mokslininkų grupių. Mokslo rezultatų falsifikavimas pastaruoju metu ne kartą buvo atsidūręs net tarptautinės žiniasklaidos dėmesio centre.

Kad ir kaip būtų nemalonu, jog tokie skandalai ir išaiškinimai vyksta, visgi geriau, jog jie vyksta, jog mokslo bendruomenė atranda ir pripažįsta savo narių klaidas. Pripažindamas ir gvildendamas vidines savo sričių problemas, taisydamas trūkumus, mokslas nuolat juda tikslesnių metodų ir technologijų link.

Techo naujienos į Jūsų el. pašo dėžutę: