Fehlerkultur

(15. Oktober 2013) Neue Besen kehren gut. Manchmal aber ziehen neue Mitarbeiter beim Kehren  Unangenehmes unter dem Teppich hervor. Letzteres geschah in Pamela Ronalds Labor für Pflanzengenetik an der University of California (Davis). Am Ende muss Ronald zwei eigene Publikationen für unhaltbar erklären, darunter eine Veröffentlichung in Science, die 131 mal zitiert wurde. Ronalds Reaktion auf das Desaster war aber vorbildlich, lobt selbst das kritische Portal Retraction Watch.

Es gibt also ausnahmsweise auch Positives zu berichten im Zusammenhang mit einer Retraction, dem offiziellen Zurückziehen einer publizierten Studie.

Worum geht es in der Geschichte? Das Ronald-Labor erforscht, wie Pflanzen Immunität erwerben. Wieso sind Pflanzen resistent gegen bestimmte Bakterien, während andere Bakterienstämme der Wachsamkeit der pflanzlichen Abwehrsysteme entkommen?

Eine wichtige Entdeckung?

Reispflanzen beispielsweise sind immun gegen bestimmte Bakterienstämme der Art Xanthomonas oryzae. Ein Rezeptor auf den Zellen der Reispflanze, XA21, aktiviert die Abwehrsysteme der Pflanze, sobald er die Anwesenheit von Xanthomonas erkennt. Aber welche bakteriellen Proteine binden an diesen Rezeptor? In den beiden jetzt zurückgezogenen Arbeiten meinten die kalifornischen Forscher, eine Antwort gefunden zu haben. Denn Bakterienstämme, in denen ein bestimmtes Gen mutiert ist, entgehen dem XA21-Schutzmechanismus und können die Pflanze befallen – das zeigten die Daten offenbar ganz eindeutig. Dieses zuvor noch nicht beschriebene Gen bekam den Namen Ax21, denn man nahm an, dass das zugehörige Genprodukt an den XA21-Rezeptor bindet.

Zwei Publikationen aus Ronalds Labor drehen sich um Ax21, veröffentlicht in Science  und in PLoS ONE. Bald nach diesen Veröffentlichungen übernahm eine neue Forschergeneration die Projekte rund um Ax21. Die neuen Mitarbeiter in Ronalds Labor versuchten, die entscheidenden Experimente mit den mutierten Xanthomonas - Bakterien nachzumachen. Erschreckendes Ergebnis: Der zuvor scheinbar so klare Unterschied in der Antwort der Reispflanze auf Xanthomonas, je nachdem, ob Ax21 mutiert war oder nicht – dieser entscheidende Unterschied war nicht zu reproduzieren.

Erklärungsversuche

Die Mitarbeiter erklärten ihrer Chefin, dass etwas in den publizierten Daten nicht stimmen konnte. “Auf sumpfigen Grund kann man keine Hochhäuser bauen”, so hat es ein Postdoc aus Ronalds Labor treffend formuliert. 

Ronald glaubte zuerst an ein technisches Problem. Vielleicht waren ihre neuen Mitarbeiter einfach noch nicht vertraut mit dem korrekten Ablauf der Versuche? Bald aber stellte sich heraus, dass mehr im Argen liegt. Insbesondere waren zwei der zwölf Bakterienstämme falsch beschriftet. Ronald reagierte nun vorbildlich, aber der Weg zu den beiden Retractions war noch weit und schmerzhaft.

Sie sagt: “Für mich stand immer fest, dass ich die Literatur berichtigen würde, wenn wir einen Fehler gemacht haben sollten. Aber die größere Herausforderung war nun, zu bestätigen, dass wir wirklich einen Fehler gemacht hatten. Wir mussten erst genügend Daten beibringen, die eine vollständige Retraction rechtfertigen”.

Es war nämlich anfangs unklar, was genau passiert war, und welche der vielen Experimente vielleicht noch zu halten waren. Vielleicht gab es auch einen noch unbekannten Zusammenhang, der die widersprüchlichen Ergebnisse erklären würde. Auf einer Konferenz berichtete Ronald schon bald über die Zweifel an ihren eigenen Arbeiten. Aber Antworten konnte man letztlich nur durch das Wiederholen der ursprünglichen Experimente erwarten.

Daten sammeln für eine Retraction

Keine leichte Zeit für das Ronald-Labor. Man stelle sich vor, man kommt als Doktorand neu in ein Labor, freut sich darauf, neue Entdeckungen zu machen – aber dann kreist das ganze Labor monatelang darum, ob man einen ganzen oder einen halben Schritt rückwärts machen muss.

“Es hat Durchhaltevermögen, Mut und Selbstvertrauen gebraucht, in diesem Jahr als Team zusammenzuhalten”, sagt Ronalds im Rückblick.

Eine schwierige Zeit also, mit frustrierendem Ergebnis. Am Ende all der Nachkocherei stand die Erkenntnis: Die publizierten Schlussfolgerungen sind unhaltbar, beide Arbeiten müssen komplett zurückgezogen werden. Wie genau der Fehler passiert ist, lässt sich offenbar immer noch nicht im Detail rekonstruieren. Wahrscheinlich kam es irgendwann zu einer folgenreichen Verwechslung verschiedener Bakterienstämme.

Vorbildlicher Umgang mit Fehlern

Ivan Oransky, der Betreiber des Blogs “Retraction Watch”, kommentiert die Ereignisse:

“Es ist höchst ungewöhnlich, dass ein(e) Wissenschaftler(in) sich soviel Mühe gibt, über eigene Fehler zu schreiben”.

Ein Vorbild für Labors in aller Welt also? Ronald selbst ist skeptisch:

“In den meisten Arbeitsgruppen ist so ein Vorgehen unrealistisch. Wissenschaftler ziehen weiter, Projekte ziehen um, es gibt Finanzierungsprobleme”. Ronald konnte die undankbare Nachkocherei zum Teil an festangestellte Mitarbeiter übertragen, für die es nicht mehr ganz so wichtig ist, in kurzen Abständen selbst zu publizieren. Ein Luxus, der anderen Gruppenleitern in ähnlicher Situation nicht zur Verfügung steht.

Eine verwirrende Tatsache steht weiterhin im Raum: Gleich drei andere Arbeitsgruppen berichten Experimente, die offenbar die jetzt zurückgezogenen Daten bestätigen (Wang et al.,  Shuguo et al.  und Qian et al.). Die Aufräumarbeiten werden wohl noch eine Weile weitergehen.

Hans Zauner

Foto: Retama via Wikimedia, creative commons (attribution/share alike)

Quellen:

 - Pamela Ronalds eigener Bericht im Blognetzwerk von Scientific American

 - Ein Postdoc aus dem Ronalds-Labor schreibt aus seiner Sicht über die Ereignisse auf dem Blog „Lush Green Grass“

 - Artikel bei Retraction Watch

 - Artikel von Ed Young in The Scientist