Как профессор Савельев имитирует научную деятельность: разбор статей. Часть 1
Originally posted by g_equality at Как профессор Савельев имитирует научную деятельность: разбор статей. Часть 1
Автор статьи - Константин Лесков, Ph.D., Case Western Reserve University, Cleveland, OH.
Статья отредактирована членами команды EQUALITY: спасибо Анне Курановой, врачу-исследователю из Междисциплинарного Центра Психопатологии и Эмоционального Регулирования в Медицинском Центре Университета Гронингена.
Некоторое время назад мне стали попадаться интервью с Сергеем Вячеславовичем Савельевым, профессором, заведующим лабораторией развития нервной системы Института морфологии человека ФАНО. Одно из них было дано газете «Комсомольская Правда» от 22 июля 2010 года. В нем Савельев повествует о различиях в массе мозга между жителями разных стран, а также между мужчинами и женщинами, и о том, какие выводы из этих различий, по его мнению, следуют.
В то время о Савельеве мне было неизвестно абсолютно ничего. Никакие его работы по морфологии мозга или нейрофизиологии на семинарах не звучали. В интервью “КП” насторожили некоторые странности с тем, как Савельев подает факты и интерпретирует их. Впрочем, это я отнес на счет необходимости интервьюируемого общаться с журналистами.
Несколько лет спустя увидел Савельева на канале Дмитрия Пучкова oper.ru. Пучков публикует очень интересные интервью с историками, но биологов приглашает крайне редко, поэтому начал слушать с интересом. Однако по мере просмотра ролика стало нарастать ощущение, что в студии происходит что-то не то. Названный профессор нес редкостную чепуху из наукообразных терминов, «дней минувших анекдотов» и кухонных стереотипов вперемешку с обвинениями в адрес генетиков и молекулярных биологов в растрате государственных средств.
Ничего относящегося к нейрофизиологии, морфологии ЦНС или науке вообще в беседе с Савельевым не было. Странной казалась позиция Пучкова, который в своих «разведопросах» с историками обличал лженауку в лице Фоменко и Задорнова, здесь же открыто поддерживал Савельева и настоятельно рекомендовал слушателям его произведения с названиями типа «Церебральный сортинг».
Поскольку по ролику в YouTube не всегда можно судить о профессионализме научного работника, я разыскал публикации Савельева в рецензируемых изданиях. В большинстве своем они оказались русскоязычными. Поскольку Савельев утверждает, что он специалист по морфологии мозга и эмбриологии, я выбрал одну из его недавних работ, которая, судя по названию, имеет отношение к обеим областям: «Патология эмбрионального морфогенеза головного мозга человека» 1.
Начнем с абстракта. В нем вкратце должно сообщаться, что нам следует ожидать в статье: какая гипотеза, методы ее тестирования, результаты экспериментов и их интерпретация в соответствии с общепринятой научной методологией.
В кратком содержании Савельев заявляет, что в данной работе он произвел экспериментальные исследования и получил следующие результаты (курсивом выделен текст Савелева, нумерация моя, К. Л.):
1. Исследованы механизмы развития ранней эмбриональной патологии нервной системы у человека и экспериментальных животных.
Таким образом, ожидается, что автор предоставит в статье экспериментальные данные, включая материалы, методы и результаты, полученные на неких животных и человеческих модельных системах.
2. Установлены биомеханические принципы кодирования позиционной информации нейроэпителиальными клетками.
Раскрытие механизма «кодирования позиционной информации нейроэпителиальными клетками» явилось бы серьезным прорывом в биологии развития. Поэтому с нетерпением ждем экспериментальных данных Савельева, описывающих носителей этого «кода», его свойства, механизмы считывания и преобразования закодированной информации в реальные биологические структуры.
3. Экспериментальное обратимое изменение тангенциальных межклеточных взаимодействий в нейроэпителии животных приводило к прогнозируемым аномалиям развития нервной системы. Изменение проницаемости механозависимых ионных каналов является основным способом считывания позиционной информации и детерминации клеточной дифференцировки. Было проведено сравнение экспериментальных аномалий мозга у животных с уникальными аутопсиями патологического развития мозга человека, начиная от нейруляции и заканчивая 6-м мес внутриутробного развития.
Таким образом, ожидается, что Савельев, обладая соответствующей аппаратурой и методами, провел эксперименты по а) количественному измерению и б) контролированному изменению «тангенциальных межклеточных взаимодействий в нейроэпителии животных».
Согласно заявлению Савельева, он способен прогнозировать и воспроизводить аномалии развития нервной системы, направленно изменяя «тангенциальные межклеточные взаимодействия» (надеемся, что Савельев также даст определение, что же такое «тангенциальные межклеточные взаимодействия», какие белки их опосредуют, какими методами Савельев эти взаимодействия измеряет и изменяет).
На основе результатов экспериментов, описание которых мы ожидаем увидеть в статье, Савельев делает вывод, что проводимость механозависимых ионных каналов меняется вследствие механических взаимодействий между клетками. По утверждению Савельева, проницаемость механозависимых ионных каналов - это и есть механизм считывания «позиционной информации» (см. выше), которая преобразуется в дифференцировку клетки-предшественника.
Следует ожидать, что в статье автор предоставит экспериментальные данные по изменению проводимости механозависимых ионных каналов с количественным измерением этой проводимости с помощью соответствующего оборудования. Также следует ожидать, что автор путем контролируемого манипулирования механическими натяжениями в развивающемся эмбрионе продемонстрирует изменение проводимости ионных каналов, изменение дифференцировки клеток и экспериментально воспроизведет аномалии мозга на модельных организмах. Ожидается, что эти аномалии, согласно заявлению Савельева, будут аналогичны известным патологиям развития человеческого мозга.
4. Полученные результаты позволили установить, что при задержке движения постнейропорной волны замыкания нервной трубки формируются аномалии переднего мозга и этмоидной части лица. Обнаружено, что при остановке движения постнейропорной волны нейруляции формируются аномалии промежуточного и среднего мозга, а при нарушении каудальной волны - аномалии заднего и спинного мозга. Показано, что аномалии развития, диагностируемые на поздних сроках онтогенеза и после рождения, являются последствиями компенсаторных реакций нейроэпителия на изменение ранних позиционных сигналов в период формирования нервной трубки.
Здесь мы сталкиваемся с нетрадиционной терминологией Савельева. Под «постнейропорной волной замыкания нервной трубки», скорее всего, имеется в виду нейруляция - процесс замыкания нервной пластинки в нервную трубку, который у человека начинается в двух местах: посередине и в головной области эмбриона - и распространяется в антериальной области встречными волнами с образованием антериального нейропора (отверстия), а в каудальной (хвостовой) с образованием постериального нейропора. Ознакомление с предметом можно начать с обзора Copp, 2013 2.
Судя по его утверждению, Савельев экспериментально индуцировал задержку нейруляции и смоделировал «аномалии переднего мозга и этмоидной части лица». Интересно, что даже термины Савельев подбирает не слишком корректно. Взять ту же «этмоидную часть лица» - не сразу понятно, что вообще имеется в виду. Есть этмоидная кость, расположенная за носовой костью, и ассоциированный с ней этмоидный хрящ. Они входят в состав лицевого скелета. Судя по содержанию статьи, Савельев имеет в виду циклопию, при которой могут отсутствовать или быть редуцированы носовая и этмоидная кости.
Под «поздними сроками онтогенеза», скорее всего, имеются в виду поздние сроки эмбриогенеза или эмбрионального онтогенеза. Согласно определению Геккеля, онтогенез - это развитие организма от зачатия до конца жизни. Если следовать этому определению, то Савельев, очевидно, изучал половозрелых людей преклонного возраста, на поздних сроках их онтогенеза. Впрочем, на фоне остального это незначительное терминологическое замечание.
Из последнего предложения в абстракте следует, что Савельев экспериментально «изменил ранние позиционные сигналы», что привело к детектируемым «компенсаторным реакциям нейроэпителия» и, как следствие, к «аномалиям развития».
Пара слов об английской версии абстракта. Очевидно, что сам Савельев не владеет в достаточной степени языком и ему следовало воспользоваться услугами профессионального переводчика. В этом случае он избежал бы курьезных фраз, вроде: «The above anomalies resulted from local compensatory responses of the neuroepithelium due to the lack of intentions [sic!] that are characteristic of normal development of the neural tube».
В переводе это выглядит примерно так: «Аномалии выше были результатом локального компенсаторного ответа нейроэпителия из-за недостатка намерений (!) которые характеризуют нормальное развитие нервной трубки.»
Подведем итоги по абстракту. Савельев делает очень серьезные заявления о множестве собственных фундаментальных открытий в одной публикации. Такие заявления должны быть подкреплены результатами большого объёма очень хорошо спланированной экспериментальной работы. Посмотрим, что же на самом деле содержится в статье.
Введение
Обычно введение содержит постановку проблемы, обзор текущей литературы по данной теме, гипотезу и стратегию ее тестирования.
В качестве проблемы Савельев называет «необходимость поиска наиболее уязвимого и универсального механизма возникновения ранних отклонений в развитии нервной системы, которые обусловлены нарушением морфогенетических процессов и крайне плохо изучены».
Цель работы Савельев определяет как «поиск ранних эмбриональных межклеточных взаимодействий, детерминирующих формообразование головного мозга, нарушение которых вызывает необратимые аномалии развития человека». Иными словами, рабочая гипотеза автора состоит в том, что, нарушив каким-то образом межклеточные взаимодействия в эмбрионе на ранней стадии, он способен экспериментально воспроизвести некие неоговоренные «аномалии развития».
В качестве стратегии тестирования своей гипотезы Савельев называет «два параллельных подхода: изучение клинических случаев ранних эмбриональных патологий нервной системы человека и экспериментально-эмбриологический подход по моделированию наиболее распространенных аномалий развития.»
Таким образом, если Савельев стремится быть последовательным и отталкивается от своей гипотетической модели о роли межклеточных взаимодействий в морфогенезе мозга, нам следует ожидать, что в данной статье Савельев опишет 1) исследование белков, отвечающих за межклеточные взаимодействия, на клиническом материале и 2) экспериментальное изменение этих межклеточных взаимодействий с целью смоделировать некие неуказанные, но известные аномалии развития мозга.
Савельев не считает нужным указать модельную систему для второго подхода. Очевидно, это должно быть какое-то лабораторное животное. Общепринятой практикой считается указание модельного организма если не в заголовке, то хотя бы в абстракте. Савельев пренебрегает этим правилом.
Сразу настораживает крайняя расплывчатость проблемы и гипотезы. Когда речь идет о работе в области любой патологии, название патологии или группы патологий должно четко озвучиваться в виде диагноза в соответствии с международной классификацией заболеваний (ICD-10), которая используется в Российской Федерации как члене Международной Организации Здравоохранения (WHO). Врожденные аномалии нервной системы, которые, судя по всему, имеет в виду Савельев, включают около сотни диагностируемых патологий и их вариантов, которые по ICD-10 классифицируются статьями Q00-Q07. Отсутствие ссылки на конкретную группу кодифицированных диагнозов указывает на непрофессионализм Савельева.
Не приводя ссылок на соответствующие экспериментальные работы, Савельев утверждает, что «несмотря на разнообразие причин патологии развития, структурные изменения зародышей носят сходный характер. Однотипные морфогенетические реакции клеток ранних зародышей человека говорят о существовании универсальных механизмов рецепции различных типов патогенетических воздействий». Что за «однотипные морфогенетические реакции», в чем заключается «сходный характер» изменений зародыша и относится ли это ко всей сотне патологий из ICD-10-Q00-Q07, Савельев не удосуживается сообщить.
Савельев пишет: «К примеру, было неоднократно описано большое разнообразие аномалий при одном генетическом дефекте и одинаковые аномалии при изменении различных хромосом [1-4].» В профессиональной литературе это называют плейотропным действием гена в первом случае и мультигенным наследованием признака - во втором. Интерес представляет подбор ссылок, следующих за этим утверждением. Первой ссылкой Савельев цитирует свою собственную статью:
С. В. Савельев. Нейруляционные формы патологии нервной системы человека. // Архив патологии. - 1998. - №5. - С. 13-18.
При прочтении этой статьи оказывается, что никаких генетических исследований Савельев не провел. То есть ссылка была приведена некорректно. Вместо этого автор утверждает, что для «изучения аномалий развития головного мозга у эмбрионов в возрасте от 3 до 6 нед. и выявления общих принципов патогенеза этих аномалий мозга» он «исследовал» 47 абортивных эмбрионов.
Без проведения каких-либо генетических тестов, не приводя никаких сведений из литературы, Савельев утверждает, что «корреляция между сомитами, числом позвонков и ганглиями является довольно точным критерием наличия или отсутствия генетических изменений у эмбриона. Если в цервикальном, торакальном, люмбальном, крестцовом или копчиковом отделе соотношение между осевыми структурами нарушается, то наиболее вероятно наличие геномных изменений у зародыша. Таких эмбрионов не использовали». На чем основано убеждение Савельева, что генетические изменения отсутствуют у эмбрионов, взятых им для «исследования», абсолютно непонятно, поскольку ни кариотипирование, ни более глубокое генотипирование проведено не было.
Далее Савельев пишет: «Для гистологических исследований применяли фиксаторы Буэна, Карнуа и Ценкера, 10% формальдегид. Из блоков готовили серийные срезы толщиной от 5 до 15 мкм, их монтировали на стекла, окрашивали гематоксилином и эозином, по Массону, Бионди, заключали в бальзам. Срезы использовали для создания трехмерных графических реконструкций». В данном случае имеет место серьезное нарушение методологии, заключающееся в некорректном сравнении препаратов, обработанных произвольно разными методами. На чем основывался выбор фиксатора, не указывается. Какие эмбрионы фиксировались каким фиксатором и как это могло отразиться на результатах исследования, Савельев не считает нужным указывать.
То же самое относится к окраске препаратов. Статья не содержит фотографий самих препаратов, лишь некие «трехмерные графические реконструкции» крайне низкого разрешения, сомнительного качества и, как следствие, абсолютно неинформативные. Почему Савельев не публикует фотографии гистологических срезов, как это принято в работах в области эмбриологии, остается непонятным.
Таким образом, статья Савельева 1998 г. является субстандартной и низкокачественной. Самоцитирование ее в статье 2012 г. очень похоже на наивную попытку поднять свой индекс.
Вторая ссылка относит нас в 1957 год:
Hugehes A. Development of the primary sensory system in Xenopus laevis (Daudin). J. Anat. 1957; 91: 323-328.
Как и в первом случае, статья не содержит никаких генетических исследований. Это работа по развитию органов чувств у шпорцевой лягушки. Никаких исследований аномалий развития мозга в статье не проводится. Почему Савельев цитирует ее в связи с генетическими патологиями у человека - абсолютно непонятно.
Следующая цитируемая Савельевым статья - это исследование нарушений ЦНС у куриц после кормления их органофосфатами:
Tanaka D.J., Bursian S.J. Degеneration patterns in the chicken central nervous system induced by ingestion of the organophosphorus delayed neurotoxin 3-orthototolylphosphate. A silver impregnation study. Brain Res. 1989; 484: 240-256.
По ее прочтении оказывается, что авторы работали не с эмбрионами, а с 8-месячными курицами породы белый леггорн. После кормления их 3-орто-толилфосфатом, куриц забивали в течение 4 недель и исследовали дегенерацию нейронов разных участков мозга. Ни эмбриологических, ни генетических исследований не проводилось.
То, что Савельев цитирует этo в связи с генетическими нарушениями морфогенеза головного мозга человека, говорит о том, что статью он не читал. Цитирует он ее лишь «для вида и объема», что является очевидной фикцией. Савельев уподобляется нерадивому студенту, который кидает какие попало ссылки в свой реферат в надежде, что преподаватель не обратит на них внимание. Это свидетельствует о серьезном непрофессионализме Савельева.
Четвертая ссылка: Simon E.M., Barkovich A.J. Holoprosencephaly: new concepts. Magn. Reson. Imaging. Clin. N. Am. 2001; 9 (1): 149-164. Эта работа опубликована в издании, ориентированном на использовании ядерного магнитного резонанса в клинических целях. Генетические исследования в статье не приводятся. Работа посвящена исключительно ЯМР. Один из разделов в конце статьи упоминает известные на тот момент работы молекулярных генетиков о роли мутаций SHH ZIC2 и SIX3 в развитии голопрозэнцефалии, однако по какой-то причине Савельев цитирует эту вторичную работу, а не оригинальные. Как увидим позднее, начиная с конца 1990-х годов, появляется всплеск экспериментальной литературы по этиологии голопрозэнцефалии, которые Савельев не цитирует вовсе, что указывает на то, что он с ней скорее всего не знаком.
Далее в введении Савельев уделяет много внимания работе Чарльза Стокарда 1921 года. Это одна из ранних работ по тератогенезу. За прошедшие 90+ лет появились более разработанные модели морфогенетических патологий. Исследования в области эмбриональной молекулярной генетики в последние 15 лет до написания Савельевым его статьи привели к тому, что работы Стокарда в настоящее время представляют лишь исторический интерес.
Читаем дальше. Савельев пишет: «По предварительным данным, реальная гибель зародышей человека в первые 10-14 дней после оплодотворения может составлять до 80%. Столь высокий уровень гибели обусловлен морфогенетической уязвимостью мигрирующего зародыша, нарушением имплантационных процессов и механизмов формообразования [6-8].»
Три приведенные ссылки - снова цитирование Савельевым собственных статей сомнительного содержания и научной ценности, не содержащих его собственных исследований по статистике преклинической мортальности человеческих эмбрионов. По оценкам Optiz, 19873, потери до первых пропущенных месячных, включая неделящиеся яйцеклетки, пре-имплантационные проблемы и отсутствие имплантации составляют около 40-55% от всех зачатий.
Далее Савельев повторяет описание «эмбриона темякопчиковой длиной 3,2 мм на 22-23-й день после оплодотворения» из своей публикации 1993 года. Этот эмбрион якобы имел доселе не описанную аномалию: «Аномалия возникла к концу нейруляции. На это указывает эктодерма, расположенная над дорсальной поверхностью головного и спинного мозга. Пластовое строение мозга этого эмбриона утрачено, а спинной мозг заканчивается на уровне брюшного стебелька. Спинной мозг не достигал своего нормального размера и был на треть короче, чем в норме».
Проблема в том, что у человека на 22-23-ий день нейруляция только начинается, и закрывается нервная трубка только к 24-му дню (ростральный нейропор) и 26-28-му дню (каудальный нейропор)4-6. Савельев показывает свою полную безграмотность в эмбриологии нервной системы.
Учитывая неопределенность с возрастом эмбриона (или просто ошибку Савельева с его определением), эмбрион мог быть фиксирован либо в самом начале нейруляции, либо в середине процесса. Делать какие-либо заключения о строении головного и спинного мозга в этот период бессмысленно. Поскольку никто, кроме Савельева, этого эмбриона не видел, сложно сказать, действительно ли имела место какая-либо аномалия, или, что более вероятно, Савельев выдал самую раннюю стадию нормальной нейруляции за придуманный им дефект.
О том же самом эмбрионе Савельев рассуждает: «Подобные реакции нейроэпителия наблюдали в экспериментах по сбросу осевых механических напряжений у амфибий [12-14]. Окклюзия нервной трубки и деструктурализация пластов характерны для релаксации механически ненапряженного нейроэпителия».
Здесь Савельев демонстрирует взгляды профессора кафедры эмбриологии биологического факультета МГУ Льва Белоусова. Белоусов и Савельев считают, что при морфогенезе главную роль играют «механические напряжения» клеточных пластов. Ни в классической работе Nüsslein-Volhard, 19887о роли градиента экспрессии bicoid в морфогенезе D. Melanogaster, ни в последующем всплеске работ, исследовавших регуляцию морфогенеза градиентами различных мРНК и белков, ведущая роль «механических напряжений» в морфогенезе не рассматривается. Тем не менее, Савельев полностью игнорирует несколько тысяч статей по исследованиям роли градиентов морфогенных белков в период 1988 - 2012 гг. Судя по отсутствию цитат этих работ в его статьях, Савельев скорее всего не знаком с текущей литературой по молекулярным основам морфогенеза.
Давайте посмотрим, как Белоусов и Савельев тестируют эту гипотезу. Когда речь идет о таком физическом явлении как механическое напряжение, необходимо четко определить, какая конкретно величина имеется в виду, какова ее размерность? Какими методами ее измеряют и изменяют? Наконец, что очень важно, создается ли в реальном эмбрионе натяжение, соизмеримое с тем, которое авторы искусственно создают в эксперименте?
Рис.1. Иллюстрация из статьи Савельева9. Красным отмечены линии сечений, которые полагалось сделать в качестве минимального контроля. В целом, замысел эксперимента на уровне юного натуралиста. Ни фотографий, ни количественных данных Савельев не приводит. В тексте называет изображенное «эмбриональным мозгом человека».
Если мы имеем дело с классическим механическим напряжением, то это величина тензорная. Трехмерная, развивающаяся во времени система клеток эмбриона предполагает, что изменение ее геометрии описывается 4-тензором. Это в самой упрощенной модели, которая не учитывает, что клетки соприкасаются не мембранами, а фокальными и щелевыми контактами. Локальные механические взаимодействия между клетками не ограничены «тургором», а включают в себя активность цитоскелета, которую тоже следует учитывать в математической модели.
Знакомство с публикациями Белоусова и Савельева8 показывает, что авторы никогда не производили измерений «механических напряжений» и не указывали размерность этой величины. Никаких соответствующих расчетов и экспериментальных измерений в вышеуказанных публикациях Савельева и Белоусова не приводится. Вместо этого авторы использовали весьма странный метод углов между соседними клетками на плоском срезе. Соответствуют ли найденные ими этим методом величины реальным напряжениям в трехмерном пласте клеток авторы не комментируют, просто потому что неспособны это сделать.
Примечательно, что в тексте статьи Савельев пишет: «… обратимся к результатам простых опытов по сбросу механических натяжений в эмбриональном мозге человека при помощи микрорассечений (рис 1)». На рисунке же изображен мозг иглистого тритона, а вовсе не человека. Никаких рассечений человеческого мозга в статье не приводится. Прочие эксперименты, описанные в статье Савельева 2001 года, также не соответствуют принятым на то время методологическим стандартам. Например, использование рисунка вместо фотографии (рис. 2, Савельев, 2001) в качестве экспериментального результата неприемлемо.
Рис. 2. «Схема опытов» Савельева по трансплантации нервной пластинки в нервную трубку с неясными целями и отсутствием каких-либо результатов в виде фотографий9. Савельев не предоставляет данные о морфологии, т.н. «поляризованных» клеток, ни тем более об их молекулярных маркерах. Интересно, что с начала 1990-х годов исследователи широко используют методику микроинъекции очищенных морфогенных мРНК и белков для оценки их влияния на нейруляцию и другие морфогенетические процессы41-45. Савельев явно незнаком с этими работами и не удосуживается тестировать транспланты на известные на момент написания статьи индукторы нейрогенеза, такие как Noggin, Follistatin, Chordin, Cerberus, and Xnr3.
На рис. 3 отсутствует какой-либо статистический анализ и элементарное описание наблюдаемых «аномалий».
Рис.3. Типичная иллюстрация из статьи Савельева9. С отсутствием статистического анализа.
Фотографии эмбрионов на рис. 4 абсолютно неинформативны и низкого качества. Когда хотят продемонстрировать какую-либо патологию, минимальное требование - хотя бы сделать гистологические срезы аномального участка эмбриона.
Рис.4. Савельев9демонстрирует «аномалии» развития после «диагонального растяжения нервной системы (sic!) на стадии бластулы и гаструлы ... нейрулы ... и нервной трубки.» Не очень понятно, где Савельев нашел нервную систему на стадии бластулы и гаструлы, чтобы ее «диагонально» растянуть. Отсутствует описание т.н. «аномалий», критериев, по которым эти аномалии определялись и отбирались, а также их гистологическое исследование и гистохимический анализ экспрессии известных морфогенов20,23,41-45и механосенсорных ионных каналов, на функции которых Савельев строит свою гипотезу. Возникает серьезный вопрос о физиологичности растяжения: генерируется ли такой стресс во время нормального эмбриогенеза или Савельев просто демонстрирует эмбрионы, погибшие от неспецифического механического воздействия. Отсутствуют контрольные эмбрионы, растянутые в других направлениях.
Продолжение во 2-й части: http://g-equality.livejournal.com/10544.html
Автор статьи - Константин Лесков, Ph.D., Case Western Reserve University, Cleveland, OH.
Статья отредактирована членами команды EQUALITY: спасибо Анне Курановой, врачу-исследователю из Междисциплинарного Центра Психопатологии и Эмоционального Регулирования в Медицинском Центре Университета Гронингена.
Некоторое время назад мне стали попадаться интервью с Сергеем Вячеславовичем Савельевым, профессором, заведующим лабораторией развития нервной системы Института морфологии человека ФАНО. Одно из них было дано газете «Комсомольская Правда» от 22 июля 2010 года. В нем Савельев повествует о различиях в массе мозга между жителями разных стран, а также между мужчинами и женщинами, и о том, какие выводы из этих различий, по его мнению, следуют.
В то время о Савельеве мне было неизвестно абсолютно ничего. Никакие его работы по морфологии мозга или нейрофизиологии на семинарах не звучали. В интервью “КП” насторожили некоторые странности с тем, как Савельев подает факты и интерпретирует их. Впрочем, это я отнес на счет необходимости интервьюируемого общаться с журналистами.
Несколько лет спустя увидел Савельева на канале Дмитрия Пучкова oper.ru. Пучков публикует очень интересные интервью с историками, но биологов приглашает крайне редко, поэтому начал слушать с интересом. Однако по мере просмотра ролика стало нарастать ощущение, что в студии происходит что-то не то. Названный профессор нес редкостную чепуху из наукообразных терминов, «дней минувших анекдотов» и кухонных стереотипов вперемешку с обвинениями в адрес генетиков и молекулярных биологов в растрате государственных средств.
Ничего относящегося к нейрофизиологии, морфологии ЦНС или науке вообще в беседе с Савельевым не было. Странной казалась позиция Пучкова, который в своих «разведопросах» с историками обличал лженауку в лице Фоменко и Задорнова, здесь же открыто поддерживал Савельева и настоятельно рекомендовал слушателям его произведения с названиями типа «Церебральный сортинг».
Поскольку по ролику в YouTube не всегда можно судить о профессионализме научного работника, я разыскал публикации Савельева в рецензируемых изданиях. В большинстве своем они оказались русскоязычными. Поскольку Савельев утверждает, что он специалист по морфологии мозга и эмбриологии, я выбрал одну из его недавних работ, которая, судя по названию, имеет отношение к обеим областям: «Патология эмбрионального морфогенеза головного мозга человека» 1.
Начнем с абстракта. В нем вкратце должно сообщаться, что нам следует ожидать в статье: какая гипотеза, методы ее тестирования, результаты экспериментов и их интерпретация в соответствии с общепринятой научной методологией.
В кратком содержании Савельев заявляет, что в данной работе он произвел экспериментальные исследования и получил следующие результаты (курсивом выделен текст Савелева, нумерация моя, К. Л.):
1. Исследованы механизмы развития ранней эмбриональной патологии нервной системы у человека и экспериментальных животных.
Таким образом, ожидается, что автор предоставит в статье экспериментальные данные, включая материалы, методы и результаты, полученные на неких животных и человеческих модельных системах.
2. Установлены биомеханические принципы кодирования позиционной информации нейроэпителиальными клетками.
Раскрытие механизма «кодирования позиционной информации нейроэпителиальными клетками» явилось бы серьезным прорывом в биологии развития. Поэтому с нетерпением ждем экспериментальных данных Савельева, описывающих носителей этого «кода», его свойства, механизмы считывания и преобразования закодированной информации в реальные биологические структуры.
3. Экспериментальное обратимое изменение тангенциальных межклеточных взаимодействий в нейроэпителии животных приводило к прогнозируемым аномалиям развития нервной системы. Изменение проницаемости механозависимых ионных каналов является основным способом считывания позиционной информации и детерминации клеточной дифференцировки. Было проведено сравнение экспериментальных аномалий мозга у животных с уникальными аутопсиями патологического развития мозга человека, начиная от нейруляции и заканчивая 6-м мес внутриутробного развития.
Таким образом, ожидается, что Савельев, обладая соответствующей аппаратурой и методами, провел эксперименты по а) количественному измерению и б) контролированному изменению «тангенциальных межклеточных взаимодействий в нейроэпителии животных».
Согласно заявлению Савельева, он способен прогнозировать и воспроизводить аномалии развития нервной системы, направленно изменяя «тангенциальные межклеточные взаимодействия» (надеемся, что Савельев также даст определение, что же такое «тангенциальные межклеточные взаимодействия», какие белки их опосредуют, какими методами Савельев эти взаимодействия измеряет и изменяет).
На основе результатов экспериментов, описание которых мы ожидаем увидеть в статье, Савельев делает вывод, что проводимость механозависимых ионных каналов меняется вследствие механических взаимодействий между клетками. По утверждению Савельева, проницаемость механозависимых ионных каналов - это и есть механизм считывания «позиционной информации» (см. выше), которая преобразуется в дифференцировку клетки-предшественника.
Следует ожидать, что в статье автор предоставит экспериментальные данные по изменению проводимости механозависимых ионных каналов с количественным измерением этой проводимости с помощью соответствующего оборудования. Также следует ожидать, что автор путем контролируемого манипулирования механическими натяжениями в развивающемся эмбрионе продемонстрирует изменение проводимости ионных каналов, изменение дифференцировки клеток и экспериментально воспроизведет аномалии мозга на модельных организмах. Ожидается, что эти аномалии, согласно заявлению Савельева, будут аналогичны известным патологиям развития человеческого мозга.
4. Полученные результаты позволили установить, что при задержке движения постнейропорной волны замыкания нервной трубки формируются аномалии переднего мозга и этмоидной части лица. Обнаружено, что при остановке движения постнейропорной волны нейруляции формируются аномалии промежуточного и среднего мозга, а при нарушении каудальной волны - аномалии заднего и спинного мозга. Показано, что аномалии развития, диагностируемые на поздних сроках онтогенеза и после рождения, являются последствиями компенсаторных реакций нейроэпителия на изменение ранних позиционных сигналов в период формирования нервной трубки.
Здесь мы сталкиваемся с нетрадиционной терминологией Савельева. Под «постнейропорной волной замыкания нервной трубки», скорее всего, имеется в виду нейруляция - процесс замыкания нервной пластинки в нервную трубку, который у человека начинается в двух местах: посередине и в головной области эмбриона - и распространяется в антериальной области встречными волнами с образованием антериального нейропора (отверстия), а в каудальной (хвостовой) с образованием постериального нейропора. Ознакомление с предметом можно начать с обзора Copp, 2013 2.
Судя по его утверждению, Савельев экспериментально индуцировал задержку нейруляции и смоделировал «аномалии переднего мозга и этмоидной части лица». Интересно, что даже термины Савельев подбирает не слишком корректно. Взять ту же «этмоидную часть лица» - не сразу понятно, что вообще имеется в виду. Есть этмоидная кость, расположенная за носовой костью, и ассоциированный с ней этмоидный хрящ. Они входят в состав лицевого скелета. Судя по содержанию статьи, Савельев имеет в виду циклопию, при которой могут отсутствовать или быть редуцированы носовая и этмоидная кости.
Под «поздними сроками онтогенеза», скорее всего, имеются в виду поздние сроки эмбриогенеза или эмбрионального онтогенеза. Согласно определению Геккеля, онтогенез - это развитие организма от зачатия до конца жизни. Если следовать этому определению, то Савельев, очевидно, изучал половозрелых людей преклонного возраста, на поздних сроках их онтогенеза. Впрочем, на фоне остального это незначительное терминологическое замечание.
Из последнего предложения в абстракте следует, что Савельев экспериментально «изменил ранние позиционные сигналы», что привело к детектируемым «компенсаторным реакциям нейроэпителия» и, как следствие, к «аномалиям развития».
Пара слов об английской версии абстракта. Очевидно, что сам Савельев не владеет в достаточной степени языком и ему следовало воспользоваться услугами профессионального переводчика. В этом случае он избежал бы курьезных фраз, вроде: «The above anomalies resulted from local compensatory responses of the neuroepithelium due to the lack of intentions [sic!] that are characteristic of normal development of the neural tube».
В переводе это выглядит примерно так: «Аномалии выше были результатом локального компенсаторного ответа нейроэпителия из-за недостатка намерений (!) которые характеризуют нормальное развитие нервной трубки.»
Подведем итоги по абстракту. Савельев делает очень серьезные заявления о множестве собственных фундаментальных открытий в одной публикации. Такие заявления должны быть подкреплены результатами большого объёма очень хорошо спланированной экспериментальной работы. Посмотрим, что же на самом деле содержится в статье.
Введение
Обычно введение содержит постановку проблемы, обзор текущей литературы по данной теме, гипотезу и стратегию ее тестирования.
В качестве проблемы Савельев называет «необходимость поиска наиболее уязвимого и универсального механизма возникновения ранних отклонений в развитии нервной системы, которые обусловлены нарушением морфогенетических процессов и крайне плохо изучены».
Цель работы Савельев определяет как «поиск ранних эмбриональных межклеточных взаимодействий, детерминирующих формообразование головного мозга, нарушение которых вызывает необратимые аномалии развития человека». Иными словами, рабочая гипотеза автора состоит в том, что, нарушив каким-то образом межклеточные взаимодействия в эмбрионе на ранней стадии, он способен экспериментально воспроизвести некие неоговоренные «аномалии развития».
В качестве стратегии тестирования своей гипотезы Савельев называет «два параллельных подхода: изучение клинических случаев ранних эмбриональных патологий нервной системы человека и экспериментально-эмбриологический подход по моделированию наиболее распространенных аномалий развития.»
Таким образом, если Савельев стремится быть последовательным и отталкивается от своей гипотетической модели о роли межклеточных взаимодействий в морфогенезе мозга, нам следует ожидать, что в данной статье Савельев опишет 1) исследование белков, отвечающих за межклеточные взаимодействия, на клиническом материале и 2) экспериментальное изменение этих межклеточных взаимодействий с целью смоделировать некие неуказанные, но известные аномалии развития мозга.
Савельев не считает нужным указать модельную систему для второго подхода. Очевидно, это должно быть какое-то лабораторное животное. Общепринятой практикой считается указание модельного организма если не в заголовке, то хотя бы в абстракте. Савельев пренебрегает этим правилом.
Сразу настораживает крайняя расплывчатость проблемы и гипотезы. Когда речь идет о работе в области любой патологии, название патологии или группы патологий должно четко озвучиваться в виде диагноза в соответствии с международной классификацией заболеваний (ICD-10), которая используется в Российской Федерации как члене Международной Организации Здравоохранения (WHO). Врожденные аномалии нервной системы, которые, судя по всему, имеет в виду Савельев, включают около сотни диагностируемых патологий и их вариантов, которые по ICD-10 классифицируются статьями Q00-Q07. Отсутствие ссылки на конкретную группу кодифицированных диагнозов указывает на непрофессионализм Савельева.
Не приводя ссылок на соответствующие экспериментальные работы, Савельев утверждает, что «несмотря на разнообразие причин патологии развития, структурные изменения зародышей носят сходный характер. Однотипные морфогенетические реакции клеток ранних зародышей человека говорят о существовании универсальных механизмов рецепции различных типов патогенетических воздействий». Что за «однотипные морфогенетические реакции», в чем заключается «сходный характер» изменений зародыша и относится ли это ко всей сотне патологий из ICD-10-Q00-Q07, Савельев не удосуживается сообщить.
Савельев пишет: «К примеру, было неоднократно описано большое разнообразие аномалий при одном генетическом дефекте и одинаковые аномалии при изменении различных хромосом [1-4].» В профессиональной литературе это называют плейотропным действием гена в первом случае и мультигенным наследованием признака - во втором. Интерес представляет подбор ссылок, следующих за этим утверждением. Первой ссылкой Савельев цитирует свою собственную статью:
С. В. Савельев. Нейруляционные формы патологии нервной системы человека. // Архив патологии. - 1998. - №5. - С. 13-18.
При прочтении этой статьи оказывается, что никаких генетических исследований Савельев не провел. То есть ссылка была приведена некорректно. Вместо этого автор утверждает, что для «изучения аномалий развития головного мозга у эмбрионов в возрасте от 3 до 6 нед. и выявления общих принципов патогенеза этих аномалий мозга» он «исследовал» 47 абортивных эмбрионов.
Без проведения каких-либо генетических тестов, не приводя никаких сведений из литературы, Савельев утверждает, что «корреляция между сомитами, числом позвонков и ганглиями является довольно точным критерием наличия или отсутствия генетических изменений у эмбриона. Если в цервикальном, торакальном, люмбальном, крестцовом или копчиковом отделе соотношение между осевыми структурами нарушается, то наиболее вероятно наличие геномных изменений у зародыша. Таких эмбрионов не использовали». На чем основано убеждение Савельева, что генетические изменения отсутствуют у эмбрионов, взятых им для «исследования», абсолютно непонятно, поскольку ни кариотипирование, ни более глубокое генотипирование проведено не было.
Далее Савельев пишет: «Для гистологических исследований применяли фиксаторы Буэна, Карнуа и Ценкера, 10% формальдегид. Из блоков готовили серийные срезы толщиной от 5 до 15 мкм, их монтировали на стекла, окрашивали гематоксилином и эозином, по Массону, Бионди, заключали в бальзам. Срезы использовали для создания трехмерных графических реконструкций». В данном случае имеет место серьезное нарушение методологии, заключающееся в некорректном сравнении препаратов, обработанных произвольно разными методами. На чем основывался выбор фиксатора, не указывается. Какие эмбрионы фиксировались каким фиксатором и как это могло отразиться на результатах исследования, Савельев не считает нужным указывать.
То же самое относится к окраске препаратов. Статья не содержит фотографий самих препаратов, лишь некие «трехмерные графические реконструкции» крайне низкого разрешения, сомнительного качества и, как следствие, абсолютно неинформативные. Почему Савельев не публикует фотографии гистологических срезов, как это принято в работах в области эмбриологии, остается непонятным.
Таким образом, статья Савельева 1998 г. является субстандартной и низкокачественной. Самоцитирование ее в статье 2012 г. очень похоже на наивную попытку поднять свой индекс.
Вторая ссылка относит нас в 1957 год:
Hugehes A. Development of the primary sensory system in Xenopus laevis (Daudin). J. Anat. 1957; 91: 323-328.
Как и в первом случае, статья не содержит никаких генетических исследований. Это работа по развитию органов чувств у шпорцевой лягушки. Никаких исследований аномалий развития мозга в статье не проводится. Почему Савельев цитирует ее в связи с генетическими патологиями у человека - абсолютно непонятно.
Следующая цитируемая Савельевым статья - это исследование нарушений ЦНС у куриц после кормления их органофосфатами:
Tanaka D.J., Bursian S.J. Degеneration patterns in the chicken central nervous system induced by ingestion of the organophosphorus delayed neurotoxin 3-orthototolylphosphate. A silver impregnation study. Brain Res. 1989; 484: 240-256.
По ее прочтении оказывается, что авторы работали не с эмбрионами, а с 8-месячными курицами породы белый леггорн. После кормления их 3-орто-толилфосфатом, куриц забивали в течение 4 недель и исследовали дегенерацию нейронов разных участков мозга. Ни эмбриологических, ни генетических исследований не проводилось.
То, что Савельев цитирует этo в связи с генетическими нарушениями морфогенеза головного мозга человека, говорит о том, что статью он не читал. Цитирует он ее лишь «для вида и объема», что является очевидной фикцией. Савельев уподобляется нерадивому студенту, который кидает какие попало ссылки в свой реферат в надежде, что преподаватель не обратит на них внимание. Это свидетельствует о серьезном непрофессионализме Савельева.
Четвертая ссылка: Simon E.M., Barkovich A.J. Holoprosencephaly: new concepts. Magn. Reson. Imaging. Clin. N. Am. 2001; 9 (1): 149-164. Эта работа опубликована в издании, ориентированном на использовании ядерного магнитного резонанса в клинических целях. Генетические исследования в статье не приводятся. Работа посвящена исключительно ЯМР. Один из разделов в конце статьи упоминает известные на тот момент работы молекулярных генетиков о роли мутаций SHH ZIC2 и SIX3 в развитии голопрозэнцефалии, однако по какой-то причине Савельев цитирует эту вторичную работу, а не оригинальные. Как увидим позднее, начиная с конца 1990-х годов, появляется всплеск экспериментальной литературы по этиологии голопрозэнцефалии, которые Савельев не цитирует вовсе, что указывает на то, что он с ней скорее всего не знаком.
Далее в введении Савельев уделяет много внимания работе Чарльза Стокарда 1921 года. Это одна из ранних работ по тератогенезу. За прошедшие 90+ лет появились более разработанные модели морфогенетических патологий. Исследования в области эмбриональной молекулярной генетики в последние 15 лет до написания Савельевым его статьи привели к тому, что работы Стокарда в настоящее время представляют лишь исторический интерес.
Читаем дальше. Савельев пишет: «По предварительным данным, реальная гибель зародышей человека в первые 10-14 дней после оплодотворения может составлять до 80%. Столь высокий уровень гибели обусловлен морфогенетической уязвимостью мигрирующего зародыша, нарушением имплантационных процессов и механизмов формообразования [6-8].»
Три приведенные ссылки - снова цитирование Савельевым собственных статей сомнительного содержания и научной ценности, не содержащих его собственных исследований по статистике преклинической мортальности человеческих эмбрионов. По оценкам Optiz, 19873, потери до первых пропущенных месячных, включая неделящиеся яйцеклетки, пре-имплантационные проблемы и отсутствие имплантации составляют около 40-55% от всех зачатий.
Далее Савельев повторяет описание «эмбриона темякопчиковой длиной 3,2 мм на 22-23-й день после оплодотворения» из своей публикации 1993 года. Этот эмбрион якобы имел доселе не описанную аномалию: «Аномалия возникла к концу нейруляции. На это указывает эктодерма, расположенная над дорсальной поверхностью головного и спинного мозга. Пластовое строение мозга этого эмбриона утрачено, а спинной мозг заканчивается на уровне брюшного стебелька. Спинной мозг не достигал своего нормального размера и был на треть короче, чем в норме».
Проблема в том, что у человека на 22-23-ий день нейруляция только начинается, и закрывается нервная трубка только к 24-му дню (ростральный нейропор) и 26-28-му дню (каудальный нейропор)4-6. Савельев показывает свою полную безграмотность в эмбриологии нервной системы.
Учитывая неопределенность с возрастом эмбриона (или просто ошибку Савельева с его определением), эмбрион мог быть фиксирован либо в самом начале нейруляции, либо в середине процесса. Делать какие-либо заключения о строении головного и спинного мозга в этот период бессмысленно. Поскольку никто, кроме Савельева, этого эмбриона не видел, сложно сказать, действительно ли имела место какая-либо аномалия, или, что более вероятно, Савельев выдал самую раннюю стадию нормальной нейруляции за придуманный им дефект.
О том же самом эмбрионе Савельев рассуждает: «Подобные реакции нейроэпителия наблюдали в экспериментах по сбросу осевых механических напряжений у амфибий [12-14]. Окклюзия нервной трубки и деструктурализация пластов характерны для релаксации механически ненапряженного нейроэпителия».
Здесь Савельев демонстрирует взгляды профессора кафедры эмбриологии биологического факультета МГУ Льва Белоусова. Белоусов и Савельев считают, что при морфогенезе главную роль играют «механические напряжения» клеточных пластов. Ни в классической работе Nüsslein-Volhard, 19887о роли градиента экспрессии bicoid в морфогенезе D. Melanogaster, ни в последующем всплеске работ, исследовавших регуляцию морфогенеза градиентами различных мРНК и белков, ведущая роль «механических напряжений» в морфогенезе не рассматривается. Тем не менее, Савельев полностью игнорирует несколько тысяч статей по исследованиям роли градиентов морфогенных белков в период 1988 - 2012 гг. Судя по отсутствию цитат этих работ в его статьях, Савельев скорее всего не знаком с текущей литературой по молекулярным основам морфогенеза.
Давайте посмотрим, как Белоусов и Савельев тестируют эту гипотезу. Когда речь идет о таком физическом явлении как механическое напряжение, необходимо четко определить, какая конкретно величина имеется в виду, какова ее размерность? Какими методами ее измеряют и изменяют? Наконец, что очень важно, создается ли в реальном эмбрионе натяжение, соизмеримое с тем, которое авторы искусственно создают в эксперименте?
Рис.1. Иллюстрация из статьи Савельева9. Красным отмечены линии сечений, которые полагалось сделать в качестве минимального контроля. В целом, замысел эксперимента на уровне юного натуралиста. Ни фотографий, ни количественных данных Савельев не приводит. В тексте называет изображенное «эмбриональным мозгом человека».
Если мы имеем дело с классическим механическим напряжением, то это величина тензорная. Трехмерная, развивающаяся во времени система клеток эмбриона предполагает, что изменение ее геометрии описывается 4-тензором. Это в самой упрощенной модели, которая не учитывает, что клетки соприкасаются не мембранами, а фокальными и щелевыми контактами. Локальные механические взаимодействия между клетками не ограничены «тургором», а включают в себя активность цитоскелета, которую тоже следует учитывать в математической модели.
Знакомство с публикациями Белоусова и Савельева8 показывает, что авторы никогда не производили измерений «механических напряжений» и не указывали размерность этой величины. Никаких соответствующих расчетов и экспериментальных измерений в вышеуказанных публикациях Савельева и Белоусова не приводится. Вместо этого авторы использовали весьма странный метод углов между соседними клетками на плоском срезе. Соответствуют ли найденные ими этим методом величины реальным напряжениям в трехмерном пласте клеток авторы не комментируют, просто потому что неспособны это сделать.
Примечательно, что в тексте статьи Савельев пишет: «… обратимся к результатам простых опытов по сбросу механических натяжений в эмбриональном мозге человека при помощи микрорассечений (рис 1)». На рисунке же изображен мозг иглистого тритона, а вовсе не человека. Никаких рассечений человеческого мозга в статье не приводится. Прочие эксперименты, описанные в статье Савельева 2001 года, также не соответствуют принятым на то время методологическим стандартам. Например, использование рисунка вместо фотографии (рис. 2, Савельев, 2001) в качестве экспериментального результата неприемлемо.
Рис. 2. «Схема опытов» Савельева по трансплантации нервной пластинки в нервную трубку с неясными целями и отсутствием каких-либо результатов в виде фотографий9. Савельев не предоставляет данные о морфологии, т.н. «поляризованных» клеток, ни тем более об их молекулярных маркерах. Интересно, что с начала 1990-х годов исследователи широко используют методику микроинъекции очищенных морфогенных мРНК и белков для оценки их влияния на нейруляцию и другие морфогенетические процессы41-45. Савельев явно незнаком с этими работами и не удосуживается тестировать транспланты на известные на момент написания статьи индукторы нейрогенеза, такие как Noggin, Follistatin, Chordin, Cerberus, and Xnr3.
На рис. 3 отсутствует какой-либо статистический анализ и элементарное описание наблюдаемых «аномалий».
Рис.3. Типичная иллюстрация из статьи Савельева9. С отсутствием статистического анализа.
Фотографии эмбрионов на рис. 4 абсолютно неинформативны и низкого качества. Когда хотят продемонстрировать какую-либо патологию, минимальное требование - хотя бы сделать гистологические срезы аномального участка эмбриона.
Рис.4. Савельев9демонстрирует «аномалии» развития после «диагонального растяжения нервной системы (sic!) на стадии бластулы и гаструлы ... нейрулы ... и нервной трубки.» Не очень понятно, где Савельев нашел нервную систему на стадии бластулы и гаструлы, чтобы ее «диагонально» растянуть. Отсутствует описание т.н. «аномалий», критериев, по которым эти аномалии определялись и отбирались, а также их гистологическое исследование и гистохимический анализ экспрессии известных морфогенов20,23,41-45и механосенсорных ионных каналов, на функции которых Савельев строит свою гипотезу. Возникает серьезный вопрос о физиологичности растяжения: генерируется ли такой стресс во время нормального эмбриогенеза или Савельев просто демонстрирует эмбрионы, погибшие от неспецифического механического воздействия. Отсутствуют контрольные эмбрионы, растянутые в других направлениях.
Продолжение во 2-й части: http://g-equality.livejournal.com/10544.html