Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья посвящена общей теме биобанков. Информацию о большом британском исследовательском проекте, иногда называемом «Биобанк», см. В UK Biobank .
Образцы крови новорожденного ребенка берутся в Швеции для национального биобанка регистра ФКУ.

Биобанк представляет собой тип biorepository , который хранит биологические образцы (обычно человек) для использования в исследованиях. Биобанки стали важным ресурсом в медицинских исследованиях, поддерживая многие виды современных исследований, таких как геномика и персонализированная медицина .

Биобанки могут дать исследователям доступ к данным, представляющим большое количество людей. Образцы в биобанках и данные, полученные из этих образцов, часто могут использоваться несколькими исследователями для межцелевых исследований. Например, многие заболевания связаны с однонуклеотидными полиморфизмами . Полногеномные исследования ассоциаций с использованием данных десятков или сотен тысяч людей могут идентифицировать эти генетические ассоциации как потенциальные биомаркеры болезней . Многие исследователи изо всех сил пытались собрать достаточное количество образцов до появления биобанков.

Биобанки вызвали вопросы о конфиденциальности, этике исследований и медицинской этике . Мнения о том, что составляет надлежащую этику биобанков, расходятся. Однако был достигнут консенсус в отношении того, что функционирование биобанков без разработки тщательно продуманных руководящих принципов и политики может нанести ущерб сообществам, участвующим в программах биобанков.

Фон [ править ]

Основная статья: Список биобанков

Термин «биобанк» впервые появился в конце 1990-х годов и представляет собой широкий термин, который развился в последние годы. [1] [2] Одно определение - это «организованный набор человеческого биологического материала и связанной с ним информации, хранящийся для одной или нескольких исследовательских целей». [3] [4] Коллекции растений, животных, микробов и других нечеловеческих материалов также могут быть описаны как биобанки, но в некоторых обсуждениях этот термин зарезервирован для образцов человека. [3]

Биобанки обычно включают в себя криогенные хранилища для образцов. [5] Они могут варьироваться по размеру от индивидуальных холодильников до складов и обслуживаются такими учреждениями, как больницы, университеты, некоммерческие организации и фармацевтические компании. [5]

Биобанки можно классифицировать по назначению или дизайну. Биобанки, ориентированные на заболевания, обычно имеют филиалы больниц, через которые они собирают образцы, представляющие различные заболевания, возможно, для поиска биомаркеров, связанных с заболеванием. [6] [7] Демографические биобанки не нуждаются в особой принадлежности к больнице, потому что они берут образцы у большого количества людей всех категорий, возможно, для поиска биомаркеров восприимчивости к болезням в общей популяции. [8]

  • Виртуальные биобанки объединяют эпидемиологические когорты в общий пул. [9] Виртуальные биобанки позволяют собирать образцы в соответствии с национальными правилами. [10]
  • Банки тканей собирают и хранят человеческие ткани для трансплантации и исследований. Ожидается, что по мере того, как биобанки становятся все более популярными, банки тканей объединятся с биобанками. [10]
  • Банки населения хранят биоматериал, а также связанные характеристики, такие как образ жизни, клинические данные и данные об окружающей среде. [10]

В 2008 году исследователи Соединенных Штатов хранили 270 миллионов образцов в биобанках, а скорость сбора новых образцов составляла 20 миллионов в год. [11] Эти цифры представляют собой фундаментальное изменение в характере исследований во всем мире между временем, когда такое количество образцов не могло быть использовано, и временем, когда исследователи начали требовать их. [11] В совокупности исследователи начали продвигаться дальше от одноцентровых исследовательских центров к качественно иной исследовательской инфраструктуре следующего поколения. [12] Некоторые из проблем, возникших с появлением биобанков, касаются этических, юридических и социальных вопросов, связанных с их существованием, включая справедливость сбора пожертвований от уязвимых групп населения, предоставление информированного согласия.донорам, логистику раскрытия данных участникам, право собственности на интеллектуальную собственность, а также конфиденциальность и безопасность участвующих доноров. [11] Из-за этих новых проблем исследователи и политики начали требовать новых систем управления исследованиями. [12]

Многие исследователи определили биобанкинг как ключевую область развития инфраструктуры, которая способствует открытию и разработке лекарств . [3]

Типы и приложения [ править ]

Исследование генетики человека [ править ]

К концу 1990-х годов ученые поняли, что, хотя многие заболевания вызваны, по крайней мере частично, генетическим компонентом, лишь немногие заболевания происходят от одного дефектного гена ; большинство генетических заболеваний вызывается множеством генетических факторов на множестве генов. [13] Поскольку стратегия изучения только отдельных генов была неэффективной для обнаружения генетических компонентов многих заболеваний, и поскольку новая технология сделала стоимость исследования одного гена примерно такой же, как и сканирование всего генома, ученые начали собирать много больший объем генетической информации, когда ее вообще нужно было собирать. [13]В то же время технологические достижения сделали возможным широкий обмен информацией, поэтому, когда данные были собраны, многие ученые, занимающиеся генетикой, обнаружили, что доступ к данным сканирования всего генома, собранным по какой-либо одной причине, на самом деле будет полезен во многих других типах. генетических исследований. [13] Если раньше данные обычно хранились в одной лаборатории, то теперь ученые начали хранить большие объемы генетических данных в отдельных местах для совместного использования и совместного использования. [13]

Непосредственным результатом проведения полногеномного сканирования и обмена данными стало открытие многих однонуклеотидных полиморфизмов , причем ранний успех был улучшен по сравнению с идентификацией около 10 000 из них с помощью сканирования одного гена и до биобанков по сравнению с 500 000 к 2007 году после практика сканирования всего генома существует уже несколько лет. [13] Проблема осталась; Эта изменяющаяся практика позволила собрать данные о генотипе , но не одновременно с системой для сбора связанных данных о фенотипе . [13]В то время как данные генотипа берутся из биологического образца, такого как образец крови, данные фенотипа должны поступать из исследования донора образца с интервью, физическим осмотром, изучением истории болезни или каким-либо другим процессом, который может быть трудно организовать. [13] Даже когда эти данные были доступны, существовала этическая неопределенность в отношении того, в какой степени и каким образом можно было бы сохранить права пациентов, связав их с генотипическими данными. [13] Институт биобанка начал разрабатываться для хранения генотипических данных, связывания их с фенотипическими данными и обеспечения более широкого доступа к ним исследователей, которые в этом нуждались. [13]

Биобанки, включающие образцы для генетического тестирования, исторически состояли из большинства образцов от людей европейского происхождения. [14] Требуется диверсификация образцов биобанков, и исследователи должны учитывать факторы, влияющие на недостаточно представленные популяции. [15] [16]

Сохранение, восстановление экосистем и геоинженерия [ править ]

См. Также: Банк семян

В ноябре 2020 года ученые начали сбор живых фрагментов, тканей и образцов ДНК находящихся под угрозой исчезновения кораллов с Большого Барьерного рифа для превентивного биобанка для потенциальных будущих восстановительных и реабилитационных мероприятий. [17] Несколькими месяцами ранее другая австралийская группа исследователей сообщила, что они развили такие кораллы, чтобы они стали более термостойкими. [18]

Биологические образцы [ править ]

Основная статья: Биологические образцы

Эти образцы хранятся в биобанке и доступны для исследователей принимаются выборки . Типы образцов включают кровь , мочу , клетки кожи, ткани органов и другие материалы. Все чаще методы отбора образцов ткани становятся все более целенаправленными, иногда предполагая использование МРТ для определения того, какие конкретные области ткани следует брать. [19] [20] Биобанк поддерживает эти образцы в хорошем состоянии до тех пор, пока они не понадобятся исследователю для проведения теста, эксперимента или анализа. [ необходима цитата ]

Хранилище [ править ]

Биобанки, как и другие базы данных ДНК, должны тщательно хранить и документировать доступ к образцам и информации о донорах. [21] Образцы должны надежно храниться с минимальным ухудшением со временем, и они должны быть защищены от физического повреждения, как случайного, так и преднамеренного. Регистрация каждой пробы, поступающей из системы и выходящей из нее, хранится централизованно, обычно в компьютерной системе, которая может часто выполнять резервное копирование. [21] Физическое расположение каждого образца отмечается, чтобы обеспечить быстрое обнаружение образцов. Архивные системы деидентифицируют образцы, чтобы уважать конфиденциальность доноров и позволить исследователям не проводить анализ. [21] База данных, включая клинические данные, хранится отдельно с помощью безопасного метода связи клинической информации с образцами тканей.[21] Иногда используется хранение образцов при комнатной температуре, что было разработано в ответ на очевидные недостатки низкотемпературного хранения, такие как стоимость и возможность отказа морозильной камеры. [21] Современные системы имеют небольшие размеры и способны хранить около 40 000 образцов примерно в одной десятой части пространства, необходимого для морозильной камеры с температурой –80 ° C (–112 ° F). Реплики или разделенные образцы часто хранятся в отдельных местах в целях безопасности. [21]

Право собственности [ править ]

Одно из противоречий в отношении больших баз данных генетического материала - это вопрос о праве собственности на образцы. По состоянию на 2007 год в Исландии действовало три разных закона о праве собственности на физические образцы и содержащуюся в них информацию. [22] Согласно исландскому законодательству, исландское правительство обладает правами на хранение самих физических образцов, в то время как доноры сохраняют права собственности. [22] Тонга и Эстония, напротив, передают право собственности на образцы биобанков правительству, но их законы включают строгую защиту прав доноров. [22]

Этика [ править ]

Основная статья: Этика биобанка

Ключевое событие, которое возникает в биобанкинге, - это когда исследователь хочет собрать человеческий образец для исследования. Когда это происходит, возникают следующие вопросы: право на неприкосновенность частной жизни участников исследования , право собственности на образец и полученные из него данные, степень, в которой донор может участвовать в возвращении результатов исследования , и степень, в которой донор может дать согласие на участие в научном исследовании. [23]

Что касается согласия, то основная проблема заключается в том, что биобанки обычно собирают образцы и данные для множества будущих исследовательских целей, и невозможно получить конкретное согласие на все возможные будущие исследования. Обсуждалось, что разовое согласие или общее согласие для различных исследовательских целей может не соответствовать этическим и юридическим требованиям. [24] [25] Динамическое согласие - это подход к согласию, который, возможно, лучше подходит для биобанкинга, поскольку он обеспечивает постоянное взаимодействие и связь между исследователями и донорами образцов / данных с течением времени.

Управление [ править ]

Основная статья: Рекомендации по исследованию человека

Не существует международно признанного набора руководящих принципов управления, предназначенных для работы с биобанками. Биобанки обычно пытаются адаптироваться к более широким рекомендациям, принятым на международном уровне для исследований на людях, и меняют руководства по мере их обновления. В отношении многих видов исследований, особенно медицинских, надзор на местном уровне осуществляется наблюдательным советом учреждения . Институциональные наблюдательные советы обычно обеспечивают соблюдение стандартов, установленных правительством своей страны. В разной степени законы, применяемые в разных странах, часто основываются на рекомендациях по управлению биобанками, которые были предложены на международном уровне.

Ключевые организации [ править ]

Вот некоторые примеры организаций, которые участвовали в создании письменных руководств по биобанкингу: [2] Всемирная медицинская ассоциация , Совет международных организаций медицинских наук , Совет Европы , Организация генома человека , Всемирная организация здравоохранения и ЮНЕСКО.. Международное общество биологических и экологических хранилищ (ISBER) - глобальная организация биобанков, которая создает возможности для создания сетей, образования и инноваций и гармонизирует подходы к возникающим проблемам в биологических хранилищах и хранилищах окружающей среды. ISBER связывает репозитории по всему миру с помощью передовых методов. Четвертое издание ISBER Best Practices было выпущено 31 января 2018 г. с дополнением к LN2, выпущенным в начале мая 2019 г. [26]

История [ править ]

В 1998 году парламент Исландии принял Закон о базе данных по сектору здравоохранения . Этот акт позволил создать в стране национальный биобанк. В 1999 году Национальная консультативная комиссия США по биоэтике выпустила отчет, содержащий рекомендации по политике обращения с биологическими образцами человека. [11] В 2005 году Национальный институт рака США основал Управление биорепозиториев и исследований биологических образцов, чтобы иметь подразделение для создания общей базы данных и стандартных операционных процедур для своих партнерских организаций с коллекциями биологических образцов . [11] В 2006 году Совет Европейского Союзаприняла политику в отношении биологических образцов человека, которая была новинкой для обсуждения вопросов, уникальных для биобанков. [11]

Экономика [ править ]

Исследователи призвали к более критическому изучению экономических аспектов биобанков, особенно тех, которые поддерживаются государством. [27] Национальные биобанки часто финансируются за счет государственно-частных партнерств, причем финансирование обеспечивается любым сочетанием национальных исследовательских советов, медицинских благотворительных организаций, инвестиций фармацевтических компаний и венчурного капитала биотехнологий. [28]Таким образом, национальные биобанки обеспечивают опосредованные экономические отношения между государствами, национальным населением и коммерческими организациями. Было показано, что в основе систематического сбора тканевого материала лежит сильный коммерческий стимул. Это особенно заметно в области геномных исследований, где популяционные исследования легче поддаются диагностическим технологиям, чем фундаментальным этиологическим исследованиям. [29] Учитывая потенциал получения значительной прибыли, исследователи Митчелл и Уолдби [27] утверждают, что, поскольку биобанки привлекают большое количество населения страны в качестве продуктивных участников, которые позволяют своим телам и предполагаемым историям болезни создавать ресурс с коммерческим потенциалом, их вклад следует рассматривать как форму «клинического труда», и поэтому участники также должны получать выгоду. экономно.

Судебные дела [ править ]

Были случаи, когда право собственности на хранящиеся образцы людей оспаривалось и доводилось до суда. Некоторые случаи включают:

  • Мур против Регентов Калифорнийского университета
  • Гринберг против исследовательского института детской больницы Майами

См. Также [ править ]

  • Биорепозиторий
  • Биологическая база данных
  • Генный банк
  • Генетическая дактилоскопия
  • Геномика
  • Генотип

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Hewitt R, Watson P (октябрь 2013 г.). «Определяющий биобанк». Биоконсервация и биобанкинг . 11 (5): 309–15. DOI : 10.1089 / bio.2013.0042 . PMID  24835262 .
  2. ^ a b c Hewitt RE (январь 2011 г.). «Биобанкинг: основа персонализированной медицины». Текущее мнение в онкологии . 23 (1): 112–9. DOI : 10.1097 / CCO.0b013e32834161b8 . PMID 21076300 . S2CID 205547716 .  
  3. Перейти ↑ Kauffmann F, Cambon-Thomsen A (май 2008 г.). «Отслеживание биологических коллекций: между книгами и клиническими испытаниями». JAMA . 299 (19): 2316–8. DOI : 10,1001 / jama.299.19.2316 . PMID 18492973 . 
  4. ^ a b Silberman S (июнь 2010 г.). «Файлы плоти». Проводной . 18 (6): 157–161, 182, 184, 188, 190.
  5. ^ Bevilacqua G, Bosman F, Dassesse T, Höfler H, Janin A, Langer R и др. (Апрель 2010 г.). «Роль патолога в банке тканей: отчет Европейской консенсусной группы экспертов» . Virchows Archiv . 456 (4): 449–54. DOI : 10.1007 / s00428-010-0887-7 . PMC 2852521 . PMID 20157825 .  
  6. ^ Паскаль Вт, Паскаль А.М., Debski Т, Gryziak М, Яворовский J (октябрь 2018). «Аспекты деятельности современного биобанка - всесторонний обзор» . Патология онкологического исследования . 24 (4): 771–785. DOI : 10.1007 / s12253-018-0418-4 . PMC 6132819 . PMID 29728978 .  
  7. ^ Ригман PH, Моренте М.М., Бецоу Ф., де Блазио П., Гири П. и др. (Международная рабочая группа Marble Arch по биобанкингу для биомедицинских исследований) (октябрь 2008 г.). «Биобанкинг для лучшего здравоохранения» . Молекулярная онкология . 2 (3): 213–22. DOI : 10.1016 / j.molonc.2008.07.004 . PMC 5527804 . PMID 19383342 .  
  8. ^ Gottweis H, Петерсен AR (20 июня 2008). Биобанки: управление в сравнительной перспективе . Тейлор и Фрэнсис. п. 92. ISBN 978-0-415-42737-1. Проверено 1 февраля 2012 года .
  9. ^ a b c Labant MA (15 января 2012 г.). «Разнообразие биобанков способствует развитию лекарств и диагностических средств» . Новости генной инженерии и биотехнологии . 32 (2): 42,44. DOI : 10,1089 / gen.32.2.21 . ISSN 1935-472X . Проверено 1 февраля 2012 года . 
  10. ^ Б с д е е Хага S, Beskow L (2008). «Этические, правовые и социальные последствия биобанков для генетических исследований». Генетическое вскрытие сложных признаков . Успехи в генетике. 60 . С. 505–544. DOI : 10.1016 / S0065-2660 (07) 00418-X . ISBN 9780123738837. PMID  18358331 .
  11. ^ a b Фуллертон С.М., Андерсон Н.Р., Гузаускас Г., Фриман Д., Фрайер-Эдвардс К. (январь 2010 г.). «Решение задач управления исследованиями биорепозитория нового поколения» . Трансляционная медицина науки . 2 (15): 15 см3. DOI : 10.1126 / scitranslmed.3000361 . PMC 3038212 . PMID 20371468 .  
  12. ^ Б с д е е г ч я Грили НТ (2007). «Непростые этические и правовые основы крупномасштабных геномных биобанков». Ежегодный обзор геномики и генетики человека . 8 : 343–64. DOI : 10.1146 / annurev.genom.7.080505.115721 . PMID 17550341 . 
  13. ↑ Fisher ER, Pratt R, Esch R, Kocher M, Wilson K, Lee W, Zierhut HA (февраль 2020 г.). «Роль расы и этнической принадлежности во взглядах и участии в генетических исследованиях и исследованиях точной медицины в Соединенных Штатах: систематический обзор качественных и количественных исследований» . Молекулярная генетика и геномная медицина . 8 (2): e1099. DOI : 10.1002 / mgg3.1099 . PMC 7005620 . PMID 31867882 .  
  14. ^ Юинг А.Т., Тернер А.Д., Сакьи К.С., Элми А., Тоусон М., Слэйд Дж. Л. и др. (Сентябрь 2020 г.). «Усиление их голоса: советы, рекомендации и предполагаемая ценность исследований биобанков по раку среди пожилой и разнообразной когорты» . Журнал онкологического образования . DOI : 10.1007 / s13187-020-01869-0 . PMID 32975747 . 
  15. ↑ Ewing AT, Kalu N, Cain G, Erby LH, Ricks-Santi LJ, Tetteyfio-Kidd Telemaque E, Scott DM (октябрь 2019 г.). «Факторы, связанные с готовностью предоставить биопробы для генетических исследований среди афроамериканцев, переживших рак» . Журнал общественной генетики . 10 (4): 471–480. DOI : 10.1007 / s12687-019-00411-0 . PMC 6754482 . PMID 30877487 .  
  16. ^ Лу Д. «Биобанк для размещения 800 видов кораллов, чтобы мы могли восстанавливать рифы в будущем» . Новый ученый . Дата обращения 9 декабря 2020 .
  17. ^ «Ученые успешно разработали« термостойкие »кораллы для борьбы с обесцвечиванием» . Phys.org . Проверено 29 декабря 2020 года .
  18. ^ Heavey S, Haider A, Шридхар A, Пай H, G Shaw, Freeman A, Whitaker H (октябрь 2019). «Использование данных магнитно-резонансной томографии и биопсии для руководства процедурами отбора проб для биобанкинга рака простаты» . Журнал визуализированных экспериментов (152). DOI : 10.3791 / 60216 . PMID 31657791 . 
  19. ^ Хиви С, Коста Х, Пай Х, Берт ЕС, Дженкинсон С, Льюис Г.Р. и др. (Май 2019). «ЛЮДИ: ОБРАЗЦЫ ПАЦИЕНТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, метод сбора тканей, использующий данные магнитно-резонансной томографии для нацеливания на опухоль и доброкачественные ткани в свежих образцах радикальной простатэктомии» . Простата . 79 (7): 768–777. DOI : 10.1002 / pros.23782 . PMC 6618051 . PMID 30807665 .  
  20. ^ a b c d e f Маклеод А.К., Левальд, округ Колумбия, МакГилкрист М.М., Моррис А.Д., Керр С.М., Портеус Д.Д. (февраль 2009 г.). «Некоторые принципы и практики исследований генетического биобанкинга» . Европейский респираторный журнал . 33 (2): 419–25. DOI : 10.1183 / 09031936.00043508 . PMID 19181915 . S2CID 6669308 .  
  21. ^ a b c Nwabueze RN (30 сентября 2007 г.). Биотехнология и проблема собственности: права собственности на трупы . Олдершот, Англия: Ashgate Press. стр.  169 -170. ISBN 978-0-7546-7168-8.
  22. ^ Hawkins AK, O'Doherty KC (октябрь 2011). « « Кому принадлежит ваша корма? »: Информация о пересечении исследований человеческого микробиома и аспектов биобанкинга ELSI и связанных с ними исследований» . BMC Medical Genomics . 4 : 72. DOI : 10,1186 / 1755-8794-4-72 . PMC 3199231 . PMID 21982589 .  
  23. ^ Hoeyer K (2012). «Хладнокровная торговля?». Доверие к биобанкингу . С. 21–41.
  24. ^ Юинга АТ, Erby Л.А., Боллинджер Дж, Tetteyfio Е, Рикс-Санти LJ, Кауфман D (апрель 2015 г.). «Демографические различия в готовности предоставить широкое и узкое согласие на исследования биобанка» . Биоконсервация и биобанкинг . 13 (2): 98–106. DOI : 10.1089 / bio.2014.0032 . PMC 4574731 . PMID 25825819 .  
  25. ^ «Рекомендации ISBER для репозиториев - ISBER» . www.isber.org . Проверено 11 февраля 2020 .
  26. ^ a b Mitchell R (май 2010 г.). «Национальные биобанки: клинический труд, риск производства и создание биологических ценностей» . Наука, технологии и человеческие ценности . 35 (3): 330–355. DOI : 10.1177 / 0162243909340267 . PMC 2879701 . PMID 20526462 .  
  27. ^ Льюис G (2004). «Сбор тканей и фармацевтическая промышленность: исследование корпоративных биобанков». В Туттон Р., Корриган О. (ред.). Генетические базы данных: социально-этические вопросы сбора и использования ДНК . Лондон и Нью-Йорк: Рутледж. С. 181–201.
  28. ^ Rajan KS (2006). Биокапитал: конституция постгеномной жизни . Дарем: издательство Duke University Press.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Кэй Дж, Незнакомец М. (2009). Принципы и практика управления биобанками . ISBN компании Ashgate Publishing, Ltd. 978-0-7546-7825-0..
  • Солбакк JH (2009). Этика исследований в биобанках . Springer. ISBN 978-0-387-93871-4..
  • Европейская комиссия. Объединенный исследовательский центр. Институт перспективных технологических исследований (2010), «биобанки в Европе: перспективы гармонизации и сети» , Годовой отчет / Туар , Публикация Офис, DOI : 10,2791 / 41701 , ISBN 978-92-79-15783-7, ISSN  1018-5593
  • Biobanking для медицины: технологии и рынок 2012-2022 , Visiongain, 13 декабря 2011 года,архиве с оригинала на 20 марта 2016 года , получен 2 февраля 2012
  • Китайский биобанк: обмен информацией и ресурсами , Китайский национальный генетический банк (Шэньчжэнь), 31 января 2011 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Список центральных биорепозиториев образцов , всемирный список активных биобанков и биорепозиториев
  • Собранные органы революционизируют медицину - отчет PBS / Wired Science 2007 г.
  • 8-минутный видеоролик о биобанке от Genetic Alliance
  • Международное общество биологических и экологических хранилищ (ISBER)