Biobank - Biobank

Blodprøver indsamles fra en nyfødt baby i Sverige til den nationale PKU -registreringsbiobank.

En biobank er en type biorepository, der opbevarer biologiske prøver (normalt mennesker) til brug i forskning. Biobanker er blevet en vigtig ressource inden for medicinsk forskning, der understøtter mange former for nutidig forskning som genomik og personlig medicin .

Biobanker kan give forskere adgang til data, der repræsenterer et stort antal mennesker. Prøver i biobanker og dataene fra disse prøver kan ofte bruges af flere forskere til tværgående forskningsundersøgelser. For eksempel er mange sygdomme forbundet med enkelt-nukleotidpolymorfier . Genom-dækkende forbindelsesundersøgelser ved hjælp af data fra flere hundrede tusinder af individer kan identificere disse genetiske associationer som potentielle sygdom biomarkører . Mange forskere kæmpede for at erhverve tilstrækkelige prøver før biobankernes fremkomst.

Biobanker har fremkaldt spørgsmål om privatliv, forskningsetik og medicinsk etik . Synspunkter om, hvad der er passende biobanketik, er forskellige. Der er imidlertid nået enighed om, at drift af biobanker uden at etablere nøje overvejede styrende principper og politikker kan være skadeligt for samfund, der deltager i biobankprogrammer.

Baggrund

Udtrykket "biobank" dukkede først op i slutningen af ​​1990'erne og er et bredt begreb, der har udviklet sig i de senere år. En definition er "en organiseret samling af humant biologisk materiale og tilhørende information, der er gemt til et eller flere forskningsformål." Samlinger af planter, dyr, mikrober og andre ikke -menneskelige materialer kan også beskrives som biobanker, men i nogle diskussioner er udtrykket forbeholdt menneskelige prøver.

Biobanker indeholder normalt kryogene lagringsfaciliteter til prøverne. De kan variere i størrelse fra individuelle køleskabe til lagre og vedligeholdes af institutioner som hospitaler, universiteter, almennyttige organisationer og farmaceutiske virksomheder.

Biobanker kan klassificeres efter formål eller design. Sygdomsorienterede biobanker har normalt en tilknytning til hospitalet, hvorigennem de indsamler prøver, der repræsenterer en række forskellige sygdomme, måske for at lede efter biomarkører tilknyttet sygdom. Befolkningsbaserede biobanker behøver ikke nogen særlig hospitalsrelation, fordi de tager prøver fra store mængder af alle slags mennesker, måske for at lede efter biomarkører for sygdomsfølsomhed i en almindelig befolkning.

• Virtuelle biobanker integrerer epidemiologiske kohorter i en fælles pulje. Virtuelle biobanker giver mulighed for at prøveudtagning opfylder nationale regler.
• Vævsbanker høster og opbevarer humant væv til transplantation og forskning. Efterhånden som biobanker bliver mere etablerede, forventes det, at vævsbanker vil fusionere med biobanker.
• Befolkningsbanker gemmer biomaterialer samt tilhørende egenskaber som livsstil, kliniske og miljømæssige data.

I 2008 lagrede amerikanske forskere 270 millioner eksemplarer i biobanker, og satsen for ny prøvetagning var 20 millioner om året. Disse tal repræsenterer en fundamental verdensomspændende ændring i forskningens art mellem den tid, hvor et sådant antal prøver ikke kunne bruges, og det tidspunkt, hvor forskere begyndte at kræve dem. Tilsammen begyndte forskere at komme videre end forskningscentre med enkelt center til en næste generations kvalitativt anderledes forskningsinfrastruktur. Nogle af de udfordringer, der opstår ved fremkomsten af ​​biobanker, er etiske, juridiske og sociale spørgsmål vedrørende deres eksistens, herunder retfærdigheden ved at indsamle donationer fra sårbare befolkninger, give informeret samtykke til donorer, logistik ved videregivelse af data til deltagerne, retten til ejerskab af intellektuel ejendomsret og fortrolighed og sikkerhed for donorer, der deltager. På grund af disse nye problemer begyndte forskere og politikere at kræve nye systemer for forskningsstyring.

Mange forskere har identificeret i biobank som et centralt område for udviklingen af infrastrukturen for at fremme lægemiddelforskning og lægemiddeludvikling .

Typer og applikationer

Human genetisk forskning

I slutningen af ​​1990'erne indså forskerne, at selvom mange sygdomme i det mindste delvis skyldes en genetisk komponent, stammer få sygdomme fra et enkelt defekt gen ; de fleste genetiske sygdomme er forårsaget af flere genetiske faktorer på flere gener. Fordi strategien med kun at kigge på enkeltgener var ineffektiv til at finde de genetiske komponenter i mange sygdomme, og fordi ny teknologi kostede at undersøge et enkelt gen i forhold til at foretage en genom-scanning om det samme, begyndte forskere at indsamle meget større mængder genetisk information, når nogen overhovedet skulle indsamles. Samtidig gjorde teknologiske fremskridt det også muligt for bred deling af oplysninger, så da data blev indsamlet, fandt mange forskere, der udfører genetisk arbejde, at adgang til data fra genomomfattende scanninger indsamlet af en eller anden grund faktisk ville være nyttig i mange andre typer af genetisk forskning. Mens data normalt opholdt sig i et laboratorium, begyndte forskere nu at gemme store mængder genetiske data på enkelte steder til brug og deling i lokalsamfundet.

Et øjeblikkeligt resultat af at lave genom-dækkende scanninger og dele data var opdagelsen af ​​mange single-nukleotidpolymorfier , hvor en tidlig succes var en forbedring fra identifikationen af ​​omkring 10.000 af disse med enkeltgen-scanning og før biobanker mod 500.000 i 2007 efter den genomomfattende scanningspraksis havde været på plads i nogle år. Et problem var tilbage; denne ændrede praksis tillod indsamling af genotypedata , men det kom ikke samtidigt med et system til at indsamle de relaterede fænotypedata . Mens genotypedata kommer fra en biologisk prøve som en blodprøve, skal fænotype -data komme fra at undersøge en prøvedonor med et interview, fysisk vurdering, gennemgang af sygehistorie eller en anden proces, der kan være vanskelig at arrangere. Selv når disse data var tilgængelige, var der etiske usikkerheder om, i hvilket omfang og på hvilke måder patientrettigheder kunne bevares ved at koble dem til genotypiske data. Biobankens institution begyndte at blive udviklet til at gemme genotypiske data, knytte dem til fænotypiske data og gøre dem mere tilgængelige for forskere, der havde brug for dem.

Biobanker inklusive genetiske testprøver har historisk set været sammensat af et flertal af prøver fra personer fra europæisk herkomst. Der er behov for diversificering af biobankprøver, og forskere bør overveje de faktorer, der påvirker de underrepræsenterede populationer.

Bevaring, restaurering af økosystemer og geoengineering

I november 2020 begyndte forskere at indsamle levende fragmenter, væv og DNA -prøver af de truede koraller fra Great Barrier Reef til en forebyggende biobank for potentielle fremtidige restaurerings- og rehabiliteringsaktiviteter. Et par måneder tidligere rapporterede et andet australsk team af forskere, at de udviklede sådanne koraller til at være mere varmebestandige.

Biologiske prøver

De prøver , der er gemt af en biobank og stilles til rådighed for forskere er taget af prøvetagning . Prøvetyper omfatter blod , urin , hudceller, organvæv og andre materialer. I stigende grad bliver metoder til prøveudtagning af vævsprøver mere målrettede, nogle gange med brug af MR for at bestemme, hvilke specifikke områder af væv der skal udtages. Biobanken holder disse prøver i god stand, indtil en forsker har brug for dem til at udføre en test, lave et eksperiment eller udføre en analyse.

Opbevaring

Biobanker skal ligesom andre DNA -databaser omhyggeligt lagre og dokumentere adgang til prøver og donorinformation. Prøverne skal vedligeholdes pålideligt med minimal forringelse over tid, og de skal beskyttes mod fysiske skader, både utilsigtede og forsætlige. Registreringen af ​​hver prøve, der kommer ind og ud af systemet, lagres centralt, normalt på et computerbaseret system, der ofte kan sikkerhedskopieres. Den fysiske placering af hver prøve noteres for at muliggøre hurtig placering af prøver. Arkivsystemer afidentificerer prøver for at respektere donors privatliv og tillade blænding af forskere til analyse. Databasen, herunder kliniske data, opbevares separat med en sikker metode til at linke klinisk information til vævsprøver. Opbevaring af prøver ved stuetemperatur bruges undertiden og blev udviklet som reaktion på opfattede ulemper ved opbevaring ved lave temperaturer, såsom omkostninger og potentiale for fryserfejl. Nuværende systemer er små og er i stand til at lagre næsten 40.000 prøver i cirka en tiendedel af det rum, som en −80 ° C (−112 ° F) fryser kræver. Replikater eller opdelte prøver gemmes ofte på separate steder af hensyn til sikkerheden.

Ejendomsret

En kontrovers mellem store databaser med genetisk materiale er spørgsmålet om ejerskab af prøver. Fra 2007 havde Island tre forskellige love om ejerskab af de fysiske prøver og de oplysninger, de indeholder. Islandsk lovgivning fastslår, at den islandske regering selv har forældremyndigheden over de fysiske prøver, mens donorerne bevarer ejendomsretten. I modsætning hertil giver Tonga og Estland ejerskab af biobankprøver til regeringen, men deres love omfatter stærk beskyttelse af donorrettigheder.

Etik

Den centrale begivenhed, der opstår i biobankvirksomhed, er, når en forsker ønsker at indsamle en menneskelig prøve til forskning. Når dette sker, inkluderer nogle spørgsmål, der opstår, følgende: retten til privatliv for forskningsdeltagere , ejerskab til prøven og dens afledte data, i hvilket omfang donoren kan dele i tilbagevenden af ​​forskningsresultaterne , og i hvilket omfang en donor kan samtykke til at deltage i en undersøgelse.

Med hensyn til samtykke er hovedproblemet, at biobanker normalt indsamler prøver og data til flere fremtidige forskningsformål, og det er ikke muligt at indhente specifikt samtykke til al mulig fremtidig forskning. Det er blevet diskuteret, at et enkelt samtykke eller et bredt samtykke til forskellige forskningsformål muligvis ikke er tilstrækkelige til etiske og juridiske krav. Dynamisk samtykke er en tilgang til samtykke, der kan være bedre egnet til biobank, fordi det muliggør løbende engagement og kommunikation mellem forskerne og prøve-/datadonorer over tid.

Governance

Der er ikke noget internationalt accepteret sæt retningslinjer for styring, der er designet til at arbejde med biobanker. Biobanker forsøger typisk at tilpasse sig de bredere anbefalinger, der accepteres internationalt inden for forskning i mennesker og ændre retningslinjer, efterhånden som de bliver opdateret. For mange former for forskning og især medicinsk forskning kommer tilsyn på lokalt plan fra et institutionelt bedømmelsesudvalg . Institutionelle bedømmelsesbestyrelser håndhæver typisk standarder fastsat af deres lands regering. I forskellig grad er den lov, der bruges af forskellige lande, ofte baseret på anbefalinger fra biobankstyring, der er blevet foreslået internationalt.

Nøgleorganisationer

Nogle eksempler på organisationer, der deltog i at oprette skriftlige retningslinjer for biobank, er følgende: World Medical Association , Council for International Organizations of Medical Sciences , Europarådet , Human Genome Organization , World Health Organization og UNESCO . International Society for Biological and Environmental Repositories (ISBER) globale biobankorganisation, der skaber muligheder for netværk, uddannelse og innovationer og harmoniserer tilgange til udviklende udfordringer i biologiske og miljømæssige depoter. ISBER forbinder depoter globalt gennem bedste praksis. ISBER Best Practices, fjerde udgave blev lanceret den 31. januar 2018 med et LN2 -tillæg, der blev lanceret i begyndelsen af ​​maj 2019.

Historie

I 1998 islandske parlament bestået lov om sundhedssektoren Database . Denne lov tillod oprettelse af en national biobank i det pågældende land. I 1999 udsendte United States National Bioethics Advisory Commission en rapport, der indeholder politiske anbefalinger om håndtering af humane biologiske prøver. I 2005 USA National Cancer Institute grundlagde Office of Biorepositories og Biospecimen Research , så det kunne have en division til at etablere en fælles database og standardprocedurer for sine partnerorganisationer med biospecimen kollektioner. I 2006 vedtog Rådet for Den Europæiske Union en politik vedrørende menneskelige biologiske prøver, som var ny for at diskutere spørgsmål, der er unikke for biobanker.

Økonomi

Forskere har opfordret til en større kritisk undersøgelse af de økonomiske aspekter af Biobanker, især dem, der lettes af staten. Nationale biobanker finansieres ofte af offentlige/private partnerskaber med finansiering fra enhver kombination af nationale forskningsråd, medicinske velgørende formål, lægemiddelvirksomhedsinvesteringer og bioteknologisk venturekapital. På denne måde muliggør nationale biobanker et økonomisk forhold, der formidles mellem stater, nationale befolkninger og kommercielle enheder. Det er blevet illustreret, at der er et stærkt kommercielt incitament bag den systematiske indsamling af vævsmateriale. Dette kan især ses inden for genomisk forskning, hvor undersøgelser i befolkningsstørrelse lettere egner sig til diagnostiske teknologier frem for grundlæggende etiologiske undersøgelser. I betragtning af potentialet for betydelig fortjeneste argumenterer forskerne Mitchell og Waldby for , at fordi biobanker indskriver et stort antal af den nationale befolkning som produktive deltagere, der tillader deres kroppe og potentielle medicinske historier at skabe en ressource med kommercielt potentiale, bør deres bidrag ses som en form af "klinisk arbejdskraft", og derfor bør deltagerne også have økonomisk fordel.

Juridiske sager

Der har været tilfælde, hvor ejerskabet til lagrede menneskelige prøver er blevet bestridt og ført til domstolene. Nogle tilfælde omfatter:

• Moore v. Regents fra University of California
• Greenberg v. Miami Children's Hospital Research Institute

Se også

• Biorepository
• Biologisk database
• Genbank
• Genetisk fingeraftryk
• Genomik
• Genotype

Referencer

Yderligere læsning

eksterne links

• Prøve Central biorepository liste , En verdensomspændende liste over aktive biobanker og biorepositorier
• Harvested Organs Revolutionize Medicine - 2007 PBS / Wired Science -rapport fra 2007
• 8 minutters biobankvideo lavet af Genetic Alliance
• International Society for Biological and Environmental Repositories (ISBER) Arkiveret 2018-05-10 på Wayback Machine