Обучение биобанкированию в структуре современного медицинского образования

Введение

Развитие биомедицинских исследований, основанных на принципах предиктивной, превентивной и персонализированной медицины, послужило вызовом к формированию и стремительному развитию новой междисциплинарной науки — биобанкированию¹. В настоящее время деятельность биобанков структурирована и регулируется нормативно-правовыми актами, особое внимание уделяется экономическим, юридическим и этическим аспектам в этой области [1]. В соответствии с современным определением экспертов Национальной ассоциации биобанков и специалистов по биобанкированию (НАСБИО) "биобанк" (биорепозиторий, биодатабанк) является организацией или подразделением организации, которая принимает, обрабатывает, хранит и распространяет биологические образцы и ассоциированные с ними данные для текущих и будущих исследований, диагностики и терапии в соответствии со стандартными операционными процедурами и включает в себя полный комплекс мероприятий, связанных с его функционированием [2]. Единые подходы к процедурам сбора, процессинга и хранения биообразцов позволяют решать проблему воспроизводимости результатов исследований и уменьшать влияние субъективных факторов [3].

Каждый этап работ в биобанке требует привлечения высокоспециализированного и квалифицированного персонала (врачей клинических специальностей, лабораторной диагностики, патологоанатомов, а также специалистов по информационным технологиям, этике и праву, менеджменту) [4]. Развитие биобанков в РФ и возрастающая потребность в биобанкировании обусловливают необходимость разработки комплексного обучения в этой области, а также повышения квалификации персонала. Необходимы новые образовательные программы (ОП), интегрированные в учебные планы университетов и курсы повышения квалификации не только для обеспечения биобанков квалифицированными сотрудниками, но и для исследователей, как потенциальных партнеров биобанков для их дальнейшего устойчивого развития.

Цель обзора — представить анализ основных направлений и программ обучения в области биобанкирования в мире и РФ для оценки существующих проблем и потребностей.

Материал и методы

При подготовке статьи были проанализированы источники из электронных баз данных MEDLINE/PubMed, eLIBRARY, Google Scholar, опубликованные за последние 5 лет. Также поиск образовательных программ проводился в ручном режиме на сайтах биомедицинских образовательных организаций и профессиональных сообществ по биобанкированию (НАСБИО, ISBER (International Society for Biological and Environmental Repositories) и др.). Ключевыми словами для поиска были выбраны: биобанкирование, образовательные программы, медицинское образование, biobanking education, training.

Результаты

Обзор международных программ обучения: история и современные действующие программы

Развитие направления биобанкирования началось с небольших репозиториев университетов, научных или клинических центров, которые были сформированы для конкретных исследовательских проектов [5]. Постепенно развивались коммерческие биорепозитории, популяционные и виртуальные биобанки [6]. Это привело к появлению различных информационных ресурсов по биобанкированию, учитывающих особенности той или иной области медицины.

Опыт биобанкирования в разных странах и научно-исследовательских организациях привел к пониманию необходимости систематизации методологии процессинга биообразцов и выработки единых рекомендаций для репозиториев. В настоящее время в мире существует ряд международных регулирующих организаций в биобанкировании:

• Международное общество биологических и экологических репозиториев (ISBER)²;
• European, Middle Eastern & African Society for Biopreservation and Biobanking (ESBB)³;
• Европейское сообщество "Biobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure — European Research Infrastructure Consortium" (BBMRI-ERIC)⁴;
• International Organization for Standardization (ISO)⁵.

Первыми разработчиками официальных ОП по биобанкированию были ISBER, Национальный институт рака (National Cancer Institute, NCI), Организация экономического сотрудничества и развития (Economic Co-operation and Development, OECD). Важным этапом к взаимодействию и стандартизации деятельности биобанков стала публикация передовых практик ISBER и NCI, которые к настоящему моменту регулярно обновляются. В 2007г OECD опубликован "Principles and Guidelines for Access to Research Data from Public Funding", а в 2009г "Guidelines for Human Biobanks and Genetic Research" [7][8].

ISBER организовано в 1999г и является ведущей международной организацией, целью которой является обмен успешными стратегиями, правилами и процедурами по предоставлению качественных образцов для проведения исследований. Основными элементами деятельности ISBER являются: создание возможностей для обучения и обмена информацией; распространение современных практик и результатов исследований; демонстрация инновационных технологий, продуктов и услуг⁶. В настоящее время ISBER предлагает несколько вариантов обучения: информационные видеоролики, образовательные вебинары, представленные членами-экспертами ISBER, лучшие практики и образовательные курсы. Одним из основных курсов является "Essentials of Biobanking", реализуемый ISBER совместно с Канадской сетью репозиториев тканей (CTRNet) в онлайн-формате. Курс представлен 9 модулями, в рамках которых рассматриваются следующие темы и вопросы: основы биобанкирования, проектирование и управление биобанком, процедуры, связанные со сбором, обработкой и хранением биообразцов, этика, конфиденциальность, информированное согласие в условиях биобанка, системы данных, используемые для хранения информации о биологических образцах [9].

Учитывая глобальный рост числа исследований в области биобанкирования и потребность в квалифицированных специалистах, ISBER и Совет по сертификации Американского общества клинической патологии (American Society for Clinical Pathology Board of Certification, ASCP BOC) в 2020г разработали квалификационный экзамен в области науки о биохранилищах (Qualification in Biorepository Science, QBRS). QBRS позволяет специалистам подтвердить знания и навыки в области биобанкирования. Экзамен представлен 50 тестовыми вопросами, на решение которых отводится 90 мин, и состоит из таких разделов, как обращение с образцами (сбор, обработка, хранение), управление данными и контроль качества, безопасность, инфекционный контроль, нормативно-правовые и этические вопросы⁷.

Деятельность основанного в 2010г ESBB охватывает три региона: Европу, Ближний Восток и Африку и направлена на выявление проблем, возникающих в области биобанкирования, и поиск их решений, обучение и междисциплинарное сотрудничество между биобанками, исследовательскими сообществами и другими ключевыми заинтересованными сторонами⁸. В области биобанкирования ESBB реализует такие форматы обучения, как вебинары, курсы, программы наставничества и обмена, направленные на аудиторию начинающих, в т.ч. студентов, и квалифицированных специалистов по биобанкированию⁹. Вебинары ESBB посвящены основам современного биобанкирования (Student Webinar, Educational Webinar), демонстрации инновационных технологий (Innovative Technologies), а также служат платформой для обмена опытом и представления лучших практик (Best Practice Webinar). Среди курсов ESBB следует отметить курс для аккредитации биобанка в соответствии со стандартом ISO. Кроме того, обучение проводится в формате летней школы — недельного очного курса, включающего обзор основных элементов и инструментов биобанкирования. Целевой аудиторией являются молодые специалисты. Предлагаемые ESBB программы наставничества и обмена студентами или научными сотрудниками с посещением современных биобанков и известных исследовательских центров способствуют обмену знаниями как на междисциплинарном, так и на межкультурном уровне.

BBMRI-ERIC является крупнейшей инфраструктурой биобанкирования в Европе с 2008г, в состав которой входят 24 биобанка и исследовательских центра, в основном, из стран Европейского Союза [10]. Образовательная деятельность BBMRI-ERIC заключается в организации тематических вебинаров с освещением этических, правовых и социальных аспектов биобанкирования, вопросов управления качеством; кроме того, BBMRI-ERIC предлагает серию видеороликов с научно-практических мероприятий.

На базе университетов и научно-исследовательских центров совместно с известными и всемирно признанными биобанками разрабатываются специализированные курсы и другие виды образования и профессиональной подготовки [9][11-13]. В настоящее время реализуется несколько магистерских программ, частично или полностью посвященных биобанкированию¹⁰ (таблица 1). По инициативе Лионского католического университета и Университета Ниццы (Франция) в 2010г разработана программа магистратуры "Менеджер биобанка"¹¹. В рамках курса предлагается междисциплинарное обучение, включающее разделы по проектированию и инфраструктуре биобанков, пре- и постаналитической обработке биообразцов, разработке протоколов, этическим и нормативным аспектам, а также введению в эпидемиологию и трансляционные исследования. Также программа включает общую подготовку по менеджменту, бюджетному планированию, анализу и статистической обработке данных и 11 мес. практического обучения в биобанках, работающих с биообразцами человека, животных, растений или микроорганизмов. Медицинский университет в Граце и BioBank Graz (Австрия) предлагают смешанный (преимущественно дистанционный) курс магистратуры "Masters Science in Biobanking", который реализуется с 2016г. Длительность курса составляет два года, а учебная программа состоит из 12 модулей¹². Другой курс "How to build a biobank" ориентирован на создание нового биобанка, а также тех, кто сталкивается с проблемами при управлении биобанком. Формат курса — сочетание презентаций и дискуссионных сессий, позволяющих участникам учиться на советах экспертов и опыте коллег. Несмотря на сравнительно малую продолжительность курса (2 дня), он включает в себя достаточно большой объем знаний и навыков. Также Международное агентство по изучению рака (International Agency for Research on Cancer, IARC) представляет ресурсы, которые могут представлять интерес для специалистов, занимающихся созданием нового биобанка¹³.

Внедрение различных программ и форм обучения биобанкированию получило широкое распространение не только в Европе, но и других регионах. Курсы по биобанкированию (как онлайн, так и очные) были разработаны университетами и биобанками в арабских странах, Австралии, Канаде и США [14-16]. За последнее десятилетие биобанкирование активно развивалось в Китае, где обучение персонала является приоритетным направлением. В 2017г оценка текущего состояния биобанков в Китае показала, что >70% биобанков имеют недостаточное количество сотрудников, а почти 50% биобанков заявили, что их персонал нуждается в дополнительной профессиональной подготовке [17]. В 2018г в Центральном Южном университете (Китай) при международном сотрудничестве с ведущими экспертами ISBER был разработан курс "Криобиология и биобанкология" [12]. Программа представляет собой комплексный факультативный курс с шестью учебными модулями, включающими лекции и практические занятия, продолжительностью 8 нед. Целевой аудиторией являются аспиранты и студенты, специализирующиеся в области фундаментальных медицинских наук, клинической медицины, наук о жизни, биомедицинской инженерии, которые хотели бы в будущем работать в области биобанкирования. Для студентов университета обучение на курсе бесплатное. Официальным языком обучения является английский, что позволило включить участников не только из Китая, но и Чешской Республики, Ганы, Мадагаскара, Танзании, Южного Судана и Израиля.

Таким образом, зарубежные ОП охватывают разнообразные аспекты биобанкирования и ориентированы как на студентов и аспирантов, так и на персонал биобанков. Однако в сообществе биобанков остается проблемой предоставление более широкому кругу обучающихся и исследователей образования в области биобанкирования [9]. По данным результатов качественного исследования, направленного на оценку существующих онлай-нкурсов, респонденты указывали на недостаточную адаптивность к конкретным потребностям и целям разных биобанков и высокую стоимость [18].

Обучение биобанкированию в РФ: развитие и современное состояние

В Комплексной программе развития биотехнологий в РФ на период до 2020г (утв. Правительством РФ 24.04.2012 № 1853п-П81) предусмотрено, что приоритетным направлением развития биотехнологий является биомедицина, а внутри этого сектора требуются организация и ведение банков биологических образцов и генетического материала человека, унификация протоколов сбора и хранения биоматериала. Развитие биобанков в РФ — закономерный процесс, происходящий вслед за прогрессом биомедицинских технологий. Появление биобанков в РФ основано на опыте советских, а затем и российских биомедицинских исследований, в ходе которых проводился сбор биоресурсных коллекций [19]. Частным примером может служить "Банк сывороток крови отдела эпидемиологии ФГБУ "НИЦЭМ им. почетного академика Н. Ф. Гамалеи" Минздрава России" (Россия, Москва), располагающий >30 тыс. образцов сывороток, собранных как от здоровых групп населения, так и от пациентов с хроническими неинфекционными и инфекционными заболеваниями на территории России и стран СНГ, начиная с 1986г¹⁴. Одним из крупнейших популяционных биорепозиториев является основанный в 1998г "Биобанк народонаселения Северной Евразии", в котором хранится >25,5 тыс. образцов дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) из 273 популяций, представляющих >90 народов 17 стран — России, Абхазии, Армении, Азербайджана, Афганистана, Белоруссии, Грузии, Литвы, Казахстана, Киргизии, Молдовы, Монголии, Таджикистана, Турции, Узбекистана, Украины, Шри-Ланки [20]. Однако современные биобанки, созданные с учетом международных требований, возникли значительно позже. В 2003г на базе ФГБУ "Российский онкологический научный центр им. Н. Н. Блохина" Минздрава России был создан "Гемабанк" — коммерческий персональный биобанк, специализирующийся на хранении клеток пуповинной крови, клеток и ткани пупочного канатика. В настоящее время в базе Гемабанка находится >36 тыс. биообразцов, в т.ч. образцы гемопоэтических стволовых клеток пуповинной крови, а также образцы мезенхимальных стволовых клеток и ткани пупочного канатика¹⁵. Среди некоммерческих биобанков одними из первых в РФ были организованы "Банк клеток крови" на базе ГБУЗ "Оренбургская областная клиническая станция переливания крови"¹⁶ (Оренбург) в 2008г, "Лаборатория по сбору и хранению биоматериалов" на базе ФГБУ "НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В. И. Кулакова" Минздрава России¹⁷ (Москва) в 2010г и "Биобанк" на базе ФГБУ "НМИЦ им. В. А. Алмазова" Минздрава России¹⁸ (Санкт-Петербург) в 2012г.

Важным этапом развития биобанкирования в РФ стало присоединение в 2014г российских биобанков к международной организации ISBER, а в декабре 2018г при поддержке Минздрава России для решения задачи по созданию в стране полноценной сети биобанков, депозитариев и коллекций биоматериалов создана Национальная ассоциация биобанков и специалистов по биобанкированию¹⁹ (НАСБИО), которая в настоящий момент объединяет 27 биобанков в таких городах, как Москва, Санкт-Петербург, Оренбург, Томск, Владивосток и др. [19]. Одной из целей НАСБИО является развитие сети биобанков в России, взаимодействующих между собой на различных уровнях, а также разработка и внедрение организационно-правовых инструментов регулирования сферы биобанкирования [21].

В настоящее время требования к персоналу биобанков в РФ регламентируются приказом "Об утверждении требований к организации и деятельности биобанков и правил хранения биологического материала, клеток для приготовления клеточных линий, клеточных линий, предназначенных для производства биомедицинских клеточных продуктов, биомедицинских клеточных продуктов" и заключаются в том, что персонал должен состоять из специалистов, имеющих высшее медицинское, фармацевтическое, ветеринарное, биологическое или химическое образование, а также инженерно-технический персонал и персонал по уборке и охране помещений (зон) для хранения биологических объектов и биомедицинских клеточных продуктов²⁰. В стандарте ГОСТ Р ИСО 20387-2021 "Биотехнология. Биобанкинг. Общие требования" также отражены требования к компетентности персонала и необходимости специального обучения²¹. В соответствии со стандартом каждый сотрудник должен проходить соответствующее обучение/переквалификацию (внутреннее и/или внешнее) с регулярными обновлениями с целью получения и поддержания необходимого уровня компетентности.

В России на настоящий момент ОП по биобанкированию реализуются в рамках курсов повышения квалификации и обучающих семинаров, в т.ч. в дистанционном формате. Одной из таких программ является дополнительная профессиональная ОП повышения квалификации "Основы биобанкирования: теория и практика", проводимая на базе ФГБОУ ВО "Санкт-Петербургский государственный университет" при поддержке компании Qvadros-Bio²². В рамках курса рассматриваются принципы проектирования биобанков, правовые и этические аспекты биобанкирования, криобиология и правила хранения биологических образцов различных типов, последовательность этапов работы с биологическими образцами, IT-технологии в биобанкировании и управление данными, системы контроля качества биологических образцов, стандартизация и международные протоколы и рекомендации. НАСБИО совместно с ФГБУ "НМИЦ терапии и профилактической медицины" Минздрава России ежегодно проводит цикл тематического усовершенствования "Основы биобанкирования", который предназначен для широкого круга специалистов, осуществляющих или планирующих деятельность в сфере биобанкирования²³. Обучение проводится в очном формате и включает цикл лекций ведущих российских специалистов в области биобанкирования, а также практические занятия, проводимые на базе биобанка НМИЦ терапии и профилактической медицины и криобанка института регенеративной медицины МНОЦ МГУ им. М. В. Ломоносова. Следует отметить, что отдельные темы, связанные с биобанкированием, например, криобиология, основы клеточных технологий и др., представлены в рамках программ профессиональной переподготовки или магистратуры. Примером внедрения биобанкирования как дисциплины является магистерская программа "Регенеративная биомедицина", реализуемая совместно факультетом фундаментальной медицины и биологическим факультетом МГУ имени М. В. Ломоносова и компанией "Генериум" в качестве индустриального партнера²⁴.

В 2022г специалистами ФГБОУ ВО "Сибирский государственный медицинский университет" Минздрава России разработана программа повышения квалификации "Основы биобанкирования" в дистанционном формате для специалистов с высшим медицинским образованием. Программа направлена на изучение теоретических вопросов инициации создания и наполнения биоресурсных коллекций для планирования клинической деятельности и научных биомедицинских исследований, нормативного регулирования и стандартизации в биобанкировании, сбору, хранению и обработке биоматериалов²⁵.

Обучение биобанкированию в структуре современного медицинского образования

Высокий спрос на подготовку специалистов в области биобанкирования создает потребность в хорошо структурированной системе последипломной подготовки и обучения [22]. По мнению ведущих специалистов, профессиональное образование по биобанкированию должно включать: работу с разными типами проб и условиями хранения (преаналитическая цепочка); криобиологию; практические навыки, например, в области молекулярной биологии, биохимии, гистологии и омиксных технологий; навыки поддержания рабочего процесса; управление качеством; информационные технологии и управление данными; этику и право; биостатистику; эпидемиологию и основы планирования клинических исследований; международное взаимодействие и др. [22]. Поскольку биобанки обеспечивают фундаментальную научную инфраструктуру для персонализированной медицины, в ОП должны быть включены принципы предиктивной, превентивной и персонализированной медицины [23]. В результате опроса о том, какие темы должны быть приоритетными при разработке программ, большинство экспертов в области биобанкирования указали управление качеством как важное направление будущего образования. На втором месте были этические и правовые вопросы, доступ к образцам и планирование биорепозитория, реже экспертами отмечен раздел сбора и обработки образцов [24].

Формат обучения в области биобанкирования может сочетать традиционное очное обучение и онлайн-обучение. Онлайн-обучение удобно, но очное обучение позволяет закрепить практические навыки, задавать вопросы и обсуждать, а также может способствовать налаживанию связей между биобанками и исследователями [25]. Оптимальным дополнением как очного, так и дистанционного обучения может стать организация стажировок в биобанки [23].

Обучение биобанкированию должно осуществляться в тесном сотрудничестве с фармацевтической индустрией и другими структурами, связанной с медицинскими исследованиями и здравоохранением, для своевременной оценки существующих вызовов [26].

Одной из основных проблем, препятствующих широкому развитию возможностей обучения, является финансовая поддержка [27]. Разработка качественных и трудоемких профессиональных программ требует значительных затрат. Например, общая стоимость разработки курса "Криобиология и биобанкология" (Китай) составила примерно 17 тыс. долларов США [12]. Общая стоимость создания 6-недельного онлайн-курса "Методы исследования биопрепаратов" (University of British Columbia, Канада) составила около 160 тыс. долларов США, а текущие расходы, связанные с проведением каждого курса, составляют около 2 тыс. долларов США [9]. В свою очередь, стоимость курсов должна быть приемлемой для обучающихся. Поэтому в международных сообществах сейчас обсуждаются новые идеи грантовой поддержки для развивающихся биобанков и их сотрудников из стран с низким и средним уровнем дохода [26]. Следует отметить, что в РФ уже имеется опыт грантовой поддержки разработки образовательной программы в сфере биобанкирования²⁶.

Заключение

В настоящее время в мире существует различный спектр возможностей образования в области биобанкирования, но лишь небольшое количество образовательных организаций предлагают обучение, включающее углубленную практическую и теоретическую подготовку. Тренинги, семинары и краткосрочные курсы представляют возможности для дополнительного образования персонала биобанков и опытных исследователей. Однако такие формы обучения не могут заменить ОП высшего образования, включающие систематизированное изучение вопросов, необходимых для специалистов в области биобанкирования. В России активно развивается научно-исследовательская сфера биобанкирования: создаются новые и организуются на основе имеющихся коллекций биохранилища в соответствии с мировыми стандартами, реализуются крупномасштабные исследовательские проекты с использованием инфраструктуры биобанков, что, несомненно, требует высококвалифицированных специалистов. Таким образом, образовательные возможности должны включать как последипломную подготовку, освещающую все технические, научные, юридические и этические аспекты биобанкирования, так и семинары, и отдельные курсы повышения квалификации или тематического усовершенствования для обеспечения потребностей разных категорий обучающихся. Образование специалистов по биобанкированию должно отражать последние достижения широкого круга биомедицинских, а также смежных наук с возможностью обмена опытом с коллегами из других стран. Образование в области биобанкирования должно отвечать вызовам предиктивной, профилактической и персонализированной медицины, соответствуя национальным и международным этическим и правовым нормам.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.