.jpg)
Coraz częściej w literaturze światowej spotykamy się z badaniami opartymi o materiał biologiczny pozyskany z biobanków. Ale czym tak naprawdę jest biobank?
Działalność tego „magazynu tkanek” polega na gromadzeniu materiału biologicznego, którym może być zarówno krew pełna, osocze, surowica, płyn mózgowo-rdzeniowy, a także tkanki zmienione chorobowo oraz zdrowe. Niezbędne są dane kliniczne dotyczące materiału pobranego od chorego, znajomość jego nawyków żywieniowych, nałogów czy też rodzinnej historii chorób. Z biobankiem związany jest ogromny potencjał wdrożeniowy i komercyjny, ponieważ wysokiej jakości materiał wykorzystuje się do kompleksowych badań naukowych i klinicznych, których celem jest m.in. poszukiwanie nowych biomarkerów wczesnej diagnostyki, jak i spersonalizowanej terapii chorób nowotworowych opartych na zaburzeniach genetyczno-molekularnych.
Unikatowa możliwość zorganizowania i rozwoju biobanku onkologicznego na Uniwersytecie Medycznym w Białymstoku to wynik projektu MOBIT (finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, w ramach programu STRATEGMED, kierownikiem projektu jest prof. Jacek Nikliński). Liderem projektu jest nasza uczelnia, a udział w nim biorą: Politechnika Białostocka, Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności Polskiej Akademii Nauk w Olsztynie, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, szpitale: Uniwersytecki Szpital Kliniczny w Białymstoku, Wojewódzki Szpital Specjalistyczny w Olsztynie, Klinika Torakochirurgii przy Wielkopolskim Centrum Pulmonologii i Torakochirurgii w Poznaniu oraz przedsiębiorstwa: Akademicki Ośrodek Diagnostyki Patomorfologicznej i Genetyczno-Molekularnej w Białymstoku, ideas4biology w Poznaniu, Instytut Innowacji i Technologii Politechniki Białostockiej. Partnerem zagranicznym UMB w tym przedsięwzięciu jest niemiecka firma Indivumed, światowy lider biobankowania. Umowa o współpracy została podpisana w Pałacu Branickich 8 marca 2016 roku. Dzięki temu nasz uniwersytet zyskał „know-how” dotyczące organizacji nowoczesnego biobanku. Dodatkowo personel białostockiego biobanku odbył szkolenie w siedzibie partnera w Hamburgu. Kurs, trwający od dwóch do dziewięciu tygodni, obejmował wszystkie etapy pozyskiwania danych klinicznych i postępowania z materiałem biologicznym. Dzięki temu UMB zyskał Standardowe Procedury Operacyjne (SOP) opisujące każdą czynność konieczną, by prawidłowo zabezpieczać materiał tkankowy.
Działalność biobanku w Białymstoku rozpoczęła się od pozyskiwania materiału biologicznego od pacjentów z rakiem płuca, zarówno operowanych w Klinice Chirurgii Klatki Piersiowej szpitala klinicznego, jak i leczonych zachowawczo w I i II Klinice Chorób Płuc szpitala przy ulicy Żurawiej oraz w Białostockim Centrum Onkologii. Ponadto w projekcie biobankowania uczestniczą zespoły z następujących klinik Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku: Kliniki Neurochirurgii, II Kliniki Chirurgii Ogólnej i Gastroenterologicznej, Kliniki Ginekologii i Ginekologii Onkologicznej, I Kliniki Chirurgii Ogólnej i Endokrynologicznej.
Ścieżka pacjentów w zależności od stadium zaawansowania choroby została opracowana przez grono klinicystów, pracujących na co dzień z pacjentami onkologicznymi. Proces rekrutacji pacjenta do biobanku rozpoczyna się podczas multidyscyplinarnego konsylium klinicystów, kiedy to każdy przypadek jest wnikliwie omawiany. Pacjent - po wstępnej kwalifikacji - zapoznaje się z tematyką projektu oraz rodzajem i ilością pobieranego materiału biologicznego. Aby personel biobanku mógł przystąpić do zbierania próbek i danych o pacjencie, niezbędne jest podpisanie przez niego zgody na uczestnictwo w projekcie oraz na przetwarzanie danych osobowych. Działalność biobanku związana z przetwarzaniem danych osobowych jest uregulowana prawnie i określona w ustawie transplantacyjnej. Anonimizacja zachodzi w momencie jednorazowego wprowadzania danych pacjenta do systemu informatycznego, co skutkuje nadaniem unikatowego kodu. Otrzymany specyficzny kod jest używany do znakowania wszelkiej dokumentacji klinicznej, próbek materiału płynnego oraz próbek tkanki. Do zespołów odpowiedzialnych za organizację i prowadzenie biobanku należą pracownicy Zakładu Patomorfologii Lekarskiej UMB oraz Akademickiego Ośrodka Diagnostyki Patomorfologicznej i Genetyczno-Molekularnej.
Od pacjenta, który wyraził zgodę na uczestnictwo w projekcie, przeszkolone pielęgniarki pobierają próbki krwi i moczu oraz zbierają szczegółowy wywiad. Krew, niezwłocznie po pobraniu i dostarczeniu do laboratorium, podlega zabezpieczeniu jako krew pełna, a także jest rozdzielana na osocze i surowicę. W przypadku moczu pozyskuje się supernatant i osad moczu. Przygotowane próbki trafiają do zamrażarki utrzymującej stałą temperaturę -80°C.
Pacjenci z podejrzeniem lub zdiagnozowanym rakiem płuca oraz pacjenci z grupy kontrolnej są poddawani badaniu obrazowemu z użyciem najnowocześniejszej hybrydy PET/MRI (pozytonowa tomografia emisyjna sprzężona z rezonansem magnetycznym) w Laboratorium Obrazowania Molekularnego (znajduje się w Białostockim Parku Naukowo-Technologicznym). Obrazowanie PET/MRI nie jest obecnie refundowane w ramach Narodowego Funduszu Zdrowia, ale dzięki uczestnictwie w projekcie MOBIT pacjent zostaje poddany temu badaniu nieodpłatnie. Zastosowanie metody PET sprzężonej z MRI stanowi innowacyjne podejście do diagnostyki nowotworów. Dzięki sekwencji PET i użyciu radioizotopu 18-fluorodeoksyglukozy możliwe jest precyzyjne zlokalizowanie guza nowotworowego poprzez śledzenie jego metabolizmu. Z kolei wysoka rozdzielczość przestrzenna MRI pozwala na szczegółową charakterystykę tkanek miękkich. PET/MRI wykazuje unikalną zdolność do uzyskania strukturalnego, funkcjonalnego i molekularnego obrazowania w jednym badaniu, co uzasadnia wybór tej techniki do oceny stopnia zaawansowania nowotworów i ich złośliwości. Wynik PET/MRI podlega ocenie podczas wspomnianego wcześniej wielodyscyplinarnego konsylium. Szczegółowa analiza uzyskanego obrazu pozwala na zakwalifikowanie pacjenta do odpowiedniej ścieżki leczenia - zabiegu operacyjnego, chemioterapii czy też radioterapii.
Pobieranie próbek tkanki do biobanku ma miejsce podczas operacji resekcji nowotworu. Od początku zabiegu operacyjnego na sali obecna jest przeszkolona pielęgniarka, która dokładnie obserwuje przebieg zabiegu oraz zapisuje kluczowe informacje, takie jak czas podwiązania głównych naczyń, początek i zakończenie resekcji tkanki. Następnie tkanka usunięta przez chirurgów jest przenoszona do pokoju przygotowawczego na bloku operacyjnym, gdzie pobierane są próbki do biobanku. Pielęgniarka w pierwszej kolejności umieszcza próbki w oznakowanych krioprobówkach, które niezwłocznie wprowadza do przenośnego pojemnika z ciekłym azotem. Następnie pozostałe próbki wkłada do oznakowanych probówek zawierających 4% roztworu formaliny. Czas umieszczenia próbek w ciekłym azocie i w roztworze formaliny jest odnotowywany na formularzu i służy do monitorowania czasu niedokrwienia tkanki. Firma Indivumed narzuca, aby czas od pobrania próbek do umieszczenia ich w ciekłym azocie i formalinie był krótszy niż 10 minut. I taki rygor czasowy obowiązuje w biobanku UMB. Tak restrykcyjne przestrzeganie tych wytycznych decyduje o jakości próbki i stabilności poszczególnych cząsteczek, ponieważ proces degeneracji tkanki zaczyna się niezwłocznie po odcięciu dostępu krwi. Dodatkowo każdy etap biobankowania tkanek, począwszy od momentu resekcji, wykrojenia próbek, aż po ich zabezpieczenie, jest dokumentowany fotograficznie.
Jednym z elementów pracy biobanku jest zapewnienie przechowywania próbek pobranych od pacjentów w ściśle kontrolowanych warunkach wraz ze szczegółową dokumentacją przypisaną każdemu materiałowi, co pozwala na wykorzystanie ich w badaniach naukowych. Biobank znacznie ułatwia, a częstokroć stanowi jedyną możliwość przeprowadzenia szeroko zakrojonych analiz obejmujących kilkaset czy kilka tysięcy genów i białek. Ogromne ilości informacji molekularnych, gromadzone w specjalnie przygotowanych bazach danych, będą wykorzystywane przy łączeniu wyników z poszczególnych analiz z danymi klinicznymi i radiologicznymi. Dostępność nowych technologii oraz stale rosnąca wiedza o skomplikowanych mechanizmach odpowiedzialnych za rozwój nowotworów umożliwiają zrozumienie podstaw ich rozwoju już na poziomie molekularnym. Analizy omiczne przeprowadzone na reprezentatywnej grupie próbek, wspomagane profesjonalnymi narzędziami statystycznymi, stanowią cenną metodę poszukiwania nowych biomarkerów chorób nowotworowych.
Anna Michalska
