Mitä on moderni biopankkitoiminta?

Transkriptio

1 Mitä on moderni biopankkitoiminta? LabQuality-päivät Kimmo Pitkänen kehittämispäällikkö Suomen molekyylilääketieteen instituutti FIMM FIMM - Institute for Molecular Medicine Finland 1) Mikä on FIMM? 2) Mitä FIMM tarkoittaa biopankilla? 3) Biopankki-infrastruktuurin rakentaminen 4) FIMM:n ja yhteistyökumppaneiden ensimmäiset biopankkihankkeet 5) Miten näytteitä käytetään? Biopankeista on tulossa biodatapankkeja! Biopankki on osa potilaan hyvää hoitoa! 1

2 Suomen molekyylilääketieteen instituutti FIMM Tutkimus Terveys Teknologia 3 Kuilu perustutkimuksen ja lääketieteellisen hyödyntämisen välillä kasvanut Tutkija Löydös Lääkäri/ Potilas Diagnoosi Lääke 4 2

3 Mitä molekyylilääketieteen infrastruktuurin kehittämiseen tarvitaan? Biopankkitoiminta Kliiniset seurantatiedot, kliininen osaaminen ja yhteistyö Geenitieto, molekyyliprofilointi ja bioinformatiikka Soveltaminen kliiniseen työhön 5 Mitä FIMM tarkoittaa biopankilla? Ammattimaisesti ja systemaattisesti ylläpidetty ja hallinnoitu biologisten näytteiden ja tiedon varanto Vastuiden, toimintatapojen ja prosessien määrittely Aineistojen omistajuus määritelty Näytteet kerätty tulevia (keräyshetkellä tarkasti määrittelemättömiä?) tutkimuksia varten eettisesti hyväksyttävällä tavalla Näytteiden käyttöä koskevien periaatteiden ja päätöksenteon avoimuus ja ennakoitavuus Tavoitteena näytteiden laaja käyttö yhteistyöhankkeissa 3

4 Uuden sukupolven biopankkitoiminta vaatii laitteita, osaamista ja tietojenkäsittelyä Ennen Nyt Keskitetty näytesäilytysjärjestelmä näytettä (max 1,5 M); -180 C LN2 7 Tavoite vuonna 2012: prosessien automaatio 8 4

5 Biopankkitoiminta ei ole pelkkää näytteiden pakastamista! Kliiniset näytteet Väestöpohjaiset näytteet Keskitetty näytteiden prosessointi ja säilytys Tutkimus Biopankkitoiminta ei ole pelkkää näytteiden pakastamista! Potilas Hoitava lääkäri Kliiniset näytteet Väestöpohjaiset näytteet Tutkija Väestö Näyteanalyysit Keskitetty näytteiden prosessointi ja säilytys Tulosten analysointi IT-järjestelmät näytehallintaan, analyysitiedon ja kliinisen tiedon yhdistämiseksi, biostatistiikka Potilas TERVEYTTÄ! Tutkimus Tulosten hyödyntäminen 5

6 From biobanks to biodatabanks 1 diagnostic sample Cloud knowledge source & computation Reference database digitalization Molecular pathology Learning Adaptive Real-time Automated image analysis Molecular profile Diagnosis Treatment Research Johan Lundin Olli Kallioniemi 11 Cloud Computing & Image Analysis for Molecular Pathology Image Transfer Internet Reference database Secure Compute cloud FIMM+CSC Microscopy scanner FIMM Image Capture Tissue Sample or TMAs Automated clinical correlations Image analysis 6

7 Moderni biopankkitoiminta ja lääketieteellinen tutkimus on informaation käsittelyä Next generation biobanking projects on the Meilahti campus Helsinki Urological Biobank Finnish Hematology Registry and Biobank 14 7

8 : Helsinki Urological Biobank Systematic collection of urological cancer samples The Peijas hospital (HUS) FIMM : Helsinki Urological Biobank Aims Systematic collection of a comprehensive set of samples and data from the same patient» tissue, blood fractions, urine, DNA» at the time of diagnosis and on each follow up visit to hospital» clinical follow up data A continuous, standardized sample collection & processing chain from the operation theatre to the biobank Access policies Technological build up of sample analyses capabilities 8

9 : Helsinki Urological Biobank Clinical facilities Urological surgical procedures in 2010 in Peijas hospital, Vantaa: Radical prostatectomy (prostate cancer) 262 TURP, i.e. transurethral resection of prostate (benign prostate hyperplasia or prostate cancer) 315 Cystectomy (bladder cancer) 46 Nephrectomy (kidney cancer) 175 Orchiectomy (testicular or prostate cancer) 87 All Peijas 9

10 Collecting and prosessing of tissue samples at Peijas Frozen fresh tissue samples 3 4mm Patient diagnostics FFPE samples 1 2mm 10

11 : Helsinki Urological Biobank Governance, ethics and access policies Predefined and transparent policies and procedures for sample access and research collaboration Emphasis on, e.g., likelihood of translation of the research results into clinical setting scientific quality The resource will be available to all eligible research proposals academic, collaborative or industrial which fulfill the access criteria and achieve a favorable ethics board opinion Finnish Hematology Registry and Biobank (FHRB) Systematic collection of malignant hematogical patient samples 11

12 FHRB Roles REGISTRY + other hospitals DATA and SAMPLE COLLECTION SAMPLE CODING AND PROCESSING BIOBANK AND SAMPLE DATA + other hospitals SAMPLES: Bone marrow 10 50ml Blood (10ml) 2 x EDTA plasma 1 x heparin plasma 1 x serum Biological samples and referrals within 8 hours at C Tampere Oulu Kuopio Centralized processing, coding and freezing of samples in FRCBS in Helsinki Turku Helsinki Aliquoted frozen samples in dry ice BIOBANK 12

13 Clinical Registry Biobank Database Infrastructure for sample storing Decision for samples to be collected Tubes, stickers, barcodes and boxes IT-connections between FAH-FIMM Study permission from HUS Approval of FHRB by FAH Luhti Formulation of study application Biobank law Idea of FHRB Ethical approval Estimation of biobankfee Contracts Taxes * Contracts 2012 Approval of FHRB project by FRCBS Bm-Hembio; B - Hembio Tests of freezing media for BM-MNC Sample logistics BM storing tests IT-connections between FRCBS- FIMM Referral Validations Selection of materials SOPs Familiarization of personnel * Estimated start Principles and SOPs published and openly available fimm 26 13

14 Oikea lääke oikealle potilaalle oikeaan aikaan Molekyylidiagnostiikka Integrated molecular profiling & drug sensitivity testing for acute myeloid leukemia Hematology Clinic Sample Processing Biobanking Exome Seq RNA Seq Proteomics Glycomics Drug Testing Data processing, analysis & mining Conventional drugs Compassionate off-label drugs 28 14

15 Drug screening work flow Leukemia cells isolated from blood or bone marrow Assay & detection reagents (CellTiter-Glo for viability) Detect and calculate IC50s 30 x 10 6 cells 37 C, 72 h Pre-plated Oncology collection (5 doses fold range) Data analysis and comparisons (previous data, doses, targets) Interpretation Signal transduction inhibitors % Inhibition Dasatinib Tyrosine kinase inhibitor normal BM FHRB.600 FHRB.784 FHRB.560 FHRB.800 % Inhibition Sunitinib Tyrosine kinase inhibitor Conc (log M) Conc (log M) 100 Temsirolimus mtor inhibitor 100 RDEA119 MEK inhibitor % Inhibition % Inhibition Conc (log M) Conc (log M)

16 Patient case 50-year-old male, previously healthy AML FAB M5 Dec-2010, karyotype normal, FLT3-ITD Failed 3 consecutive induction therapies Bed-ridden, high fever, WHO 3 IC50 sensitivity index Temsirolimus 1111 Dasatinib IC50 sensitivity index Temsirolimus 118 Dasatinib Bone marrow blast count (%) Biobanked sample Temsirolimus/ Dasatinib Days from start of 3rd reinduction therapy Blast count Neutrophil count Neutrophil count (10 9 /L) Patient FHRB

17 Haluatko perustaa biopankin? 10 kohdan tarkistuslista 1) Näytteen luovuttajan kunnioittaminen Itsemääräämisoikeus Tietoturva 2) Kansalliset ja kansainväliset säädökset ja lait 3) Tutkimuskäytön asettamat vaatimukset Mitä kerätään, kuinka paljon? Mitä näytteille tullaan tekemään? 4) Näytteiden käsittely 5) Näytelogistiikka Kuinka nopeasti ja miten saat näytteen pakkaseen? Haluatko perustaa biopankin? 10 kohdan tarkistuslista 6) Näytteiden säilytys Missä lämpötilassa? Omassa pakastimessa vai keskitetysti? 7) Toiminnan ja laadun standardointi Näytekeräyksen toistettavuus? 8) Tietotekniikka Kuinka tallennat ja säilytät tiedot? Mitä tietoja? 9) Kuinka yhdistät eri näytemateriaalit samasta potilaasta? 10) Mitä maksaa? Kuka maksaa? 17

18 Uuden sukupolven biopankkitoiminta osana yhteiskuntaa Biopankit julkaistaan internetissä Näytteiden käyttöperiaatteet julkaistaan internetissä Näytteiden käyttö on tutkimusyhteistyötä Potilasjärjestöt osallistuvat päätöksentekoon Osallistuminen julkiseen keskusteluun! fr4nckm3di4_fimm dd.mm.yyyy Presentation name or name of the guest 36 18

19 Biopankeista on tulossa biodatapankkeja! Biopankki on osa potilaan hyvää hoitoa! Kiitokset FIMM research: Olli Kallioniemi & tutkimusryhmä Krister Wennerberg & tutkimusryhmä Jonathan Knowles /Caroline Heckman & tutkimusryhmä HUS Hematology Clinic: Kimmo Porkka & tutkimusryhmä HUS Peijaksen sairaala Antti Rannikko FIMM biobanking: Kimmo Pitkänen Tiina Vesterinen Tuomas Mirtti Taija af Hällström Siv Knaappila Reija Randen-Brady Kyösti Sutinen FIMM Technology Center: Janna Saarela & co HUSLAB Anna Sankila Suomen Hematologiyhdistys ry Pekka Anttila Suomen Punaisen Ristin Veripalvelu Kari Aranko Sari Tiitinen Leena Valmu Suomen syöpäpotilaat ry Aimo Strömberg dd.mm.yyyy Presentation name or name of the guest 38 19

20 dd.mm.yyyy FIMM - Institute for Molecular Medicine Finland 20