Rare bacterie, of rare studie?

Door

Slapeloze nachten moet hij hebben gehad van alle ophef en kritiek. Maar afgelopen dinsdag, tijdens een lezing op het hoofdkwartier van NASA, gaf Ronald Oremland van de U.S. Geological Survey geen krimp. 'Als je onze meetgegevens kwalitatief bekijkt, is er maar één conclusie mogelijk.'


Oremland is co-auteur van het artikel over de inmiddels wereldberoemde 'arseenbacterie', dat vorige week donderdag in Science werd gepubliceerd. Die bacterie zou in staat zijn om het fosfor in zijn dna te vervangen door arseen. Een revolutionaire ontdekking, omdat altijd is aangenomen dat fosfor een van de zes onmisbare bouwstenen van elk levend organisme is. Maar microbiologen van over de hele wereld hebben de vloer aangeveegd met die conclusies.


Oremlands collega Felisa Wolfe-Simon, die het onderzoek leidde, wil niet ingaan op alle kritiek. Net als de andere teamleden weigert ze sceptische vragen in de media te beantwoorden. Pas na lang aandringen mailt ze vanuit Menlo Park, Californië: 'Een wetenschappelijk debat wordt niet via de pers uitgevochten. Deze discussie moet worden onderworpen aan het proces van peer review, net zoals dat gold voor ons artikel.'


Op z'n minst een opmerkelijke houding, na het mediacircus van vorige week. Op het moment waarop het embargo op het Science-artikel verstreek, belegde NASA - die het onderzoek deels financierde - een persconferentie. Na de aankondiging daarvan werd volop gespeculeerd dat de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie buitenaards leven had ontdekt.


De werkelijkheid bleek minder spectaculair. De bacterie waar het allemaal om draait (GFAJ-1 genoemd, voor Give Felisa A Job), leeft gewoon op aarde. Op het eerste gezicht is er niks bijzonders aan. Het is hooguit opmerkelijk dat hij goed gedijt in het Californische Mono Lake. Dat buitenaards mooie zoutmeer bevat hoge concentraties arseen, een bestanddeel van onder andere rattenkruit.


In het laboratorium bleek de bacterie echter ook te overleven - en zich te vermenigvuldigen - op een dieet met extreme hoeveelheden arseen en praktisch geen fosfor. Het arseen leek zelfs opgenomen te worden in het dna, waar het de rol van fosfor deels overnam. Dus: het idee van de zes onmisbare bouwstenen van het leven kan de prullenbak in.


Maar dat gaat de meeste microbiologen te ver. Vanaf het moment van de publicatie zijn er gaten geschoten in het Science-artikel. Wat op zich overigens niet ongewoon is, en zelfs niet ongewenst, aldus co-auteur Ariel Anbar van de Arizona State University. 'Elk grensverleggend artikel wordt kritisch ontvangen, en zo hoort het ook' aldus Anbar. Maar ook hij onthoudt zich van commentaar.


Twijfel aan de conclusies van Wolfe-Simon en haar team werd trouwens al op de NASA-persconferentie geuit. Nota bene door een van de panelleden, vooraanstaand biochemicus Steven Benner van de Foundation for Applied Molecular Evolution. Benner legde uit dat arsenaat - een molecuul van één arseenatoom en vier zuurstofatomen - veel fragielere verbindingen vormt dan fosfaat, de normale bouwsteen van dna.


Dat na alle analysetechnieken überhaupt nog grote stukken dna werden aangetroffen, kan volgens hem eigenlijk maar één ding betekenen: dat dna kan nauwelijks arseen bevatten. 'Wij verwachten niet dat dit resultaat stand houdt', vertelde Benner aan een journalist van de website livescience.com.


Ook op tal van andere punten is een storm van kritiek losgebarsten. Microbiologen Jef Huisman en Hans Matthijs van de Universiteit van Amsterdam haalden de arseenbacterie vorige week al onderuit in NRC Handelsblad. In de kweekschaaltjes van Wolfe-Simon zaten nog kleine restjes fosfaat, aldus Huisman, en daarmee is de groei van de bacterie goed te verklaren. 'Tenminste, in mijn laboratorium blijven bacteriën zich zelfs vermenigvuldigen bij fosfaatconcentraties die nog eens honderd keer zo laag zijn,' vertelt hij.


Wolfe-Simon en haar collega's beweren dat die fosfaatverontreinigingen te gering waren om de bacterie te laten groeien. Dat zou volgens het artikel blijken uit een controle-experiment, waarin gekweekt werd in een voedingsmedium met dezelfde piepkleine hoeveelheid fosfaat, maar zónder arseen. Daarin overleefde Felisa's bacterie niet.


Maar wie de cijfers goed bestudeert, ontdekt dat er in het controlemedium ook geen essentiële vitaminen en suikers zaten, terwijl die in het eigenlijke experiment wél werden toegevoegd. Niet zo gek dus, denkt Huisman, dat er geen groei plaatsvond. 'Als het controlemedium niet goed was, moeten de conclusies in twijfel worden getrokken,' vindt ook microbioloog Jim Grover van de Universiteit van Texas in Arlington.


Dat de auteurs bij de ingewikkelde dna-analyse van de bacterie arseen aantroffen, kan ook het gevolg zijn van verontreiniging. Dna valt moeilijk honderd procent zuiver te isoleren; er kunnen altijd eiwitten en vetzuren aan vastzitten die wél arseen bevatten. Bovendien concluderen veel microbiologen uit de cijfers in het artikel dat de bacterie hooguit één op de tienduizend fosfaatmoleculen heeft vervangen door arsenaat - niet bepaald een indrukwekkende hoeveelheid.


'Wat nu gepresenteerd wordt, is absoluut niet overtuigend,' aldus Jef Huisman. 'Dit had nooit zo in Science gemogen.' Zijn collega Hans Matthijs suggereert dat het tijdschrift bij auteurs van eigen bodem misschien niet altijd even kritisch is als het gaat om spraakmakende resultaten. Ook de Canadese microbiologe Rosie Redfield vraagt zich af hoe 'zo'n vreselijk verhaal ooit gepubliceerd kon worden'. Op Twitter meldt ze: 'Het is schandalig slechte wetenschap'.


Maar daar willen Felisa Wolfe-Simon en Ronald Oremland dus voorlopig niet op ingaan, althans niet via de media. Wel meldde Wolfe-Simon woensdag op haar website dat Science het gewraakte artikel gratis aan iedereen beschikbaar stelt, en dat het team werkt aan een FAQ-lijst met vragen en antwoorden.


Als er inhoudelijk gevochten wordt, moet dat in de wetenschappelijke arena, luidt het devies. Oremland, in een bozige e-mail: 'Ik raad andere onderzoekers met klem aan om vergelijkbare experimenten uit te voeren welke motivatie ze daarvoor ook mogen hebben.'


Rosie Redfield werkt al aan een gepeperde ingezonden brief aan Science. Andere tegenpublicaties zullen ongetwijfeld niet lang op zich laten wachten. GFAJ-1 krijgt beslist een staartje. Of daar arseen in zit, moet nog maar blijken.


Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden