Цель. Создание концепции национальной информационной платформы биобанков Российской Федерации (НИПБ РФ).

Материал и методы. Для создания концепции НИПБ РФ в НАСБИО (Национальная ассоциация биобанков и  специалистов по биобанкированию) в  апреле 2022г была сформирована экспертная группа, состоящая из 17 представителей российских биобанков. Был проведен анализ международных практик в  этой области. Для оценки состояния инфраструктуры российских биобанков в  части технологии информационного сопровождения хранящегося биоматериала членами экспертной группы была сформирована анкета, состоящая из нескольких блоков вопросов. Анкетирование проводилось с  апреля по июнь 2022г среди представителей российских биобанков  — членов НАСБИО. Для анализа результатов анкетирования применялись методы описательной статистики.

Результаты. Всего в  анкетировании приняли участие представители 16 биобанков (4 биобанка входят в структуру образовательных учреждений, 10  — в  структуру научных медицинских учреждений, 1  — в  немедицинское научное учреждение и  1 биобанк организован в  рамках частно-государственного партнерства). Объем хранилищ биобанков варьируется от 2 до 800 тыс. единиц хранения. Показано, что большинство хранилищ (81%) используют информационные системы для внесения и хранения данных, ассоциированных с биообразцами. Биобанки используют зарубежные и российские программные продукты (53 и 47%, соответственно), при этом треть разрабатывает собственные информационные системы. Сформулирована концепция НИПБ РФ как информационной системы, предназначенной для консолидации, обработки и использования данных о биообразцах и коллекциях биобанков страны для развития российского биобанкирования и повышения эффективности и качества научно-медицинских исследований.

Заключение. Предполагается, что создание НИПБ РФ позволит улучшить взаимодействие между биобанками и конечными пользователями их услуг и будет способствовать развитию биомедицинской науки в России.

Формирование биобанков в  структуре научных и  лечебно-диагностических учреждений с  перспективами межрегиональной интеграции является основополагающим звеном мониторинга и прогнозирования заболеваний различного генеза, создания и испытания высокоэффективной диагностики, разработки новых терапевтических средств.

Цель. Описание стандартных операционных процедур и  принципов формировании биоресурсных коллекций (БРК) в медицинских учреждениях с организованным биобанкированием и возможности межструктурных взаимодействий.

Материал и  методы. Представлены данные научно-практических биомедицинских проектов, использующих БРК, полученные от пациентов с  наследственными, мультифакторными и  инфекционными заболеваниями в  г. Санкт-Петербурге и  г. Сургуте. На сентябрь 2022г БРК, собранная на базе ФГБУ "Детский научноклинический центр инфекционных болезней Федерального медико-биологического агентства" (г. Санкт-Петербург), включает биообразцы от 1619, а  БРК, собранная на базе Медицинского института Сургутского государственного университета (г. Сургут), включает биообразцы от 450 пациентов и условно здоровых лиц разного пола и  возраста. Отбор биообразцов от условно здоровых лиц и пациентов с различными заболеваниями и развившимися патологиями может послужить стратегически значимым ресурсом для будущих исследований в  плане этиологии, эпидемиологии, формирования нормативных баз и  шкал, инноваций в  развитии диагностических подходов и  лечении народонаселения Российской Федерации.

Цель. Определение референтных интервалов концентраций 38 цитокинов, хемокинов и факторов роста, а также измерение содержания исследуемых аналитов у  пациентов с  нейродегенеративными и сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) с использованием биоматериала из репозитория биобанка.

Материал и методы. В исследование были взяты 303 образца сыворотки и плазмы крови от 281 условно-здорового донора, 242 образца от 224 пациентов с  нейродегенеративными заболеваниями и 164 образца от 152 пациентов с ССЗ из коллекции биобанка СПб ГБУЗ "Городская больница № 40". Во всех образцах методом мультиплексного иммунофлуоресцентного анализа была определена концентрация 38 цитокинов, хемокинов и факторов роста.

Результаты. На базе измеренных концентраций в  группе условно-здоровых доноров вычислены непараметрические 95% референтные интервалы с  90% доверительным интервалом. Для большинства аналитов не наблюдалось половозрастных особенностей. У  доноров >65 лет была снижена концентрация макрофагального воспалительного белка 1-альфа (Macrophage inflammatory protein-1-α) и  повышены уровни интерлейкина-8 и  хемокина интерферон-γ-индуцированного белка 10 (Interferoninducible protein 10). У  доноров молодого возраста (18-35 лет) наблюдался более низкий уровень фактора некроза опухоли-альфа (Tumor necrosis factor-α). В  группах с  нейродегенеративными и  ССЗ обнаружены множественные отклонения от вычисленных референтных значений.

Заключение. Определенные референтные интервалы предназначены для оценки концентраций цитокинов, хемокинов и  факторов роста, определяемых в  сыворотке или плазме крови с  помощью реагентов Human Cytokine/Chemokine Magnetic Bead Panel 1 (Merck, Millipore) на приборе MAGPIX, и не подразумевают прямого трансфера на иные аналитические методики.

Менеджмент рисков является одним из ключевых аспектов организации и  управления работой биобанков и  представляет собой часть общей системы менеджмента качества, направленной на своевременное выявление, анализ и минимизацию событий, которые способны повлечь за собой негативные последствия для биобанка, а также повлиять на качество биообразцов и ассоциированных с ними данных. В статье представлена классификация рисков процесса биобанкирования с описанием каждой категории.

Цель. Разработка и  внедрение в  биобанке ФГБУ "НМИЦ ТПМ" Минздрава России (далее — НМИЦ ТПМ) методологии идентификации, анализа, оценки и разработки мероприятий по управлению рисками процесса биобанкирования.

Материал и методы. Приведена методология процесса управления рисками, разработанная на основе литературных данных, мирового опыта и опыта биобанка НМИЦ ТПМ.

Результаты. Процедура управления рисками процесса биобанкирования разработана и  внедрена в  биобанке НМИЦ ТПМ в  2020г. Проведенная работа позволила выявить, проанализировать и оценить широкий круг потенциальных негативных событий и действий, способных повлечь за собой потери для биобанка как с точки зрения финансовых убытков, так и с позиции этических и технических вопросов, связанных с процессом биобанкирования. Значительное снижение частоты аварийных событий и высокая устойчивость работы биобанка в условиях воздействия различных внешних факторов доказывают эффективность применяемого подхода.

Заключение. Создание и  поддержание в  биобанке НМИЦ ТПМ системы управления рисками позволяет в  комплексе с  другими мерами обеспечить безопасность и  высокое качество процедур сбора, обработки и долгосрочного хранения биоматериала и ассоциированных с  ним данных путем создания среды, исключающей или минимизирующей воздействие рисков различных категорий на работу биобанка.

Биобанк ФГБУ "НМИЦ онкологии" Минздрава России представляет собой многоступенчатую инфраструктуру с  объемными коллекциями биологических образцов, дополненных обширными и  хорошо аннотированными клиническими и патологическими данными о пациентах, включая медицинские изображения, патологическую гистологию и  молекулярный анализ биообразцов. На сегодняшний день в  биобанке ФГБУ "НМИЦ онкологии" Минздрава России содержатся коллекции первичных и  иммортализованных клеточных линий различных онкологических нозологий человеческого происхождения. Коллекция первичных клеточных линий сформирована из образцов послеоперационного материала, отобранного в  ходе удаления опухолей различной локализации (рак молочной железы, рак простаты, рак легкого). Все клеточные линии проходили внутренний контроль качества на отсутствие контаминантов (экзогенных вирусов, микоплазм и  L-форм бактерий), жизнеспособность и  культивировались без антибиотиков. На базе собранных образцов выполнено существенное количество научных проектов в области биомедицины, результаты которых описаны в настоящей статье.

Цель. Клинико-анамнестическая характеристика биоресурсной коллекции биообразцов от беременных женщин на разных сроках гестации.

Материал и  методы. Пробоподготовка биообразцов различного типа биоматериала для долгосрочного хранения; статический анализ клинико-анамнестических характеристик женщин, образцы которых включены в коллекцию.

Результаты. По состоянию на 01.09.2022г коллекция состоит из 16625 биообразцов различного типа биоматериала от 355 беременных женщин. Представлена клинико-анамнестическая характеристика женщин, образцы которых представлены в коллекции.

Заключение. Полученные высококачественные биообразцы могут быть использованы в  различных фундаментальных и  прикладных научных исследованиях по изучению как физиологического, так и  патологического течения беременности. Особо перспективной представляется возможность поиска на платформе биоколлекции наиболее ранних биомаркеров осложнений гестации до возникновения акушерских осложнений и при развитии их клинических проявлений. В связи с этим важно иметь полные клинико-анамнестические данные, ассоциированные с биообразцами коллекции, для расширения возможностей применения коллекции и  повышения качества проводимых исследований.

Цель. Апробирование набора COrDIS (Гордиз, Россия) для подтверждения подлинности клеточных линий Биоресурсной коллекции ФГБУ "НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина" Минздрава России методом профилирования на основе коротких тандемных повторов.

Материал и  методы. Выбранный метод зарекомендовал себя в  качестве надежного и  воспроизводимого варианта. При таком подходе ряд полиморфных коротких тандемных повторов STR (short tandem repeat)-локусов амплифицируется с  использованием коммерчески доступных наборов праймеров. Продукты полимеразной цепной реакции (ПЦР) анализируются одновременно со стандартами размера с  использованием автоматических методов флуоресцентного обнаружения. Результаты предоставляются в виде простого числового кода, соответствующего длинам продуктов ПЦР, амплифицированных в  каждом локусе. Применяя этот метод к  клеточным линиям, лаборатория может, как проверить подлинность коммерческих клеточных линий, так и  сформировать базу данных своих линий. В работе использовали набор отечественного производителя COrDIS "ЭКСПЕРТ 26" (Гордиз, Россия), валидированный для молекулярно-генетической идентификации личности на основе мультиплексного ПЦР-анализа 26-ти высоко-полиморфных локусов геномной дезоксирибонуклеиновой кислоты человека. Анализ результатов ПЦР проводили методом капиллярного электрофореза с  использованием автоматического генетического анализатора с  лазер-индуцированной флуоресцентной детекцией (Applied Biosystems 3500xL).

Результаты. При апробации метода проведено профилирование 37 клеточных линий, из которых 18 анонсированы в  международных базах данных и  19 уникальных, полученных в  ФГБУ "НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина" Минздрава России, а  также смеси клеточных линий с  целью определения пределов выявления контаминации. Полученные результаты показали соответствие профилей коммерческих клеточных линий с  данными в  международных базах. В  рамках данной работы были получены профили уникальных линий и  заложено начало собственной генетической базы биоресурсной коллекции. Исследования на выявление предела обнаружения контаминации другой линией показали, что при содержании в  общем пуле даже 4% культуры-контаминанта удается выявить ее отдельные аллели.

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования метода для идентификации образцов коллекции и обнаружения внутривидовой контаминации.

Цель. Создание и  валидация алгоритма автоматического аликвотирования образцов сыворотки и плазмы крови для биобанкирования в рамках широкомасштабного научного исследования.

Материал и методы. Биобанк НМИЦ ТПМ оснащен системой автоматического аликвотирования марки Tecan. При составлении программы аликвотирования (скрипта) подбирали следующие параметры: время, затрачиваемое на раскапывание одного полного криоштатива, вместимостью 96 криопробирок, оптимальное количество вакутейнеров и наконечников при однократной загрузке прибора. Программу создавали для получения за один цикл загрузки прибора от 8-ми участников суммарно от каждого по 12 аликвот объемом 0,5 мл сыворотки крови, плазмы с этилендиаминтетрауксусной кислотой и  плазмы с  цитратом натрия в  криопробирках на 1 мл. Проводили сравнительную оценку автоматического и ручного раскапывания по параметрам времени, затраченного на пробоподготовку, и качества получаемых аликвот.

Результаты. Разработана и валидирована методика проведения преаналитического этапа крупномасштабного научного исследования, основанная на автоматизации процесса аликвотирования биообразцов, созданы скрипты для аликвотирования сыворотки и плазмы крови на автоматизированной станции Tecan Freedom EVO. Эксперимент, проведенный на биоматериале от 64 участников, показал, что при ожидаемом потоке в 32 участника в день для раскапывания в ручном режиме требовалось >2 ч, а при автоматическом (4 запуска роботааликвотера по 24 вакутейнера от 8-ми участников) <1,5 ч при полном исключении ошибок, связанных с влиянием человеческого фактора.

Заключение. Автоматическое раскапывание имеет ряд преимуществ в  сравнении с  ручным: позволяет гарантировать стандартизацию и  эффективность проведения пробоподготовки, сократить время и увеличить точность аликвотирования биоматериала, сэкономить место в морозильных камерах длительного хранения, благодаря использованию криопробирок меньшего объема. Разработанный алгоритм написания программ аликвотирования и  проведения расчетов оптимального использования расходных материалов может быть использован и в других проектах.

Цель. Оценить сохранность антител класса IgG при долгосрочном хранении образцов сыворотки крови на примере специфических к вирусам кори и краснухи антител.

Материал и  методы. В  исследовании использованы образцы сыворотки крови из коллекции отдела эпидемиологии ФГБУ НИЦЭМ им. Н. Ф. Гамалеи Минздрава России, которые были исследованы на наличие антител IgG к  вирусам кори и  краснухи сразу по поступлению в лабораторию, заморожены и хранились при температуре -70^о C (n=180). Повторное исследование образцов проводили по прошествии 20 мес. (n=90) и 6 лет (n=90).

Результаты. При повторном исследовании после 20 мес. хранения имело место снижение среднего уровня антител к вирусу кори на 13,1% (р<0,05) — от 0,36 (0,08-1,21) до 0,31 (0,02-1,2) МЕ/ мл и на 11,8% (р<0,05) — от 151,4 (45-235) до 133,5 (72-198) МЕ/ мл к вирусу краснухи; р<0,05 в обоих случаях. При этом количество серонегативных образцов не изменилось. После 6-летнего периода хранения средний уровень антител в  отношении кори снизился на 33,8% (р<0,05) — от 0,72 (0,4-1,79) до 0,34 (0,18-1,14) МЕ/мл и  только два образца стали серонегативными. Показано, что чем выше был уровень IgG в  нативных образцах, тем более было выражено его снижение при повторном исследовании.

Заключение. Хранение образцов сыворотки крови в  биобанке в  течение 20 мес. при температуре -70^о C обеспечивает сохранность IgG к вирусам кори и краснухи, и является основой достоверности результатов будущих исследований.

Биобанкирование  — активно развивающееся научное направление, предоставляющее инструменты для эффективного проведения биомедицинских исследований, повышения достоверности и  воспроизводимости их результатов. В  эндокринологической практике все большее внимание уделяется изучению молекулярных и  генетических маркеров патологий для выбора новых точек воздействия в  лечении, разработки таргетной терапии и  стратегии персонализированной профилактики. Такой подход призван решать проблемы возникновения эндокринных нарушений, их осложнений, приносящих значительный ущерб здоровью на уровне индивида и  популяции, снизить финансовое бремя хронических эндокринологических заболеваний. Для повышения достоверности и  воспроизводимости результатов исследований необходимо четкое соблюдение требований работы с  биологическим материалом. Применение биобанкирования позволит повысить валидность данных, полученных в  рамках клинических исследований в  области эндокринологии. Имеются успешные примеры отечественных и  зарубежных исследований, использующих возможности биобанков, направленные на изучение сахарного диабета, синдрома поликистозных яичников, аденом желез внутренней секреции и  других эндокринопатий. В  статье обсуждаются перспективы партнерства с  нозологическими и  популяционными биобанками в  рамках эндокринологических исследований. Цель настоящего обзора  — анализ научной литературы для систематизации знаний в области применения потенциала и методологии биобанкирования в биомедицинских исследованиях в области эндокринологии.

Развитие биомедицинских исследований, основанных на принципах предиктивной, превентивной и  персонализированной медицины, послужило вызовом к  формированию и  стремительному развитию нового междисциплинарного направления науки — биобанкирования, основной целью которого является долгосрочное надлежащее хранение биологических образцов и  ассоциированных с  ними данных для использования в  научных и  клинических исследованиях. Квалифицированные специалисты наряду с  созданием и  развитием инфраструктуры биобанков обеспечивают получение высококачественных результатов, необходимых для биомедицины. Образование и  обучение должны отражать изменяющийся объем знаний и  адаптироваться под задачи в  области биобанкирования. В  связи с  этим возрастает потребность в  разработке и  внедрении образовательных программ для персонала, работающего в  биобанках и  управляющего ими, а  также исследователей, врачей и  студентов, которые не знакомы с  этой областью, но планируют исследования с  использованием биоресурсных коллекций. Цель настоящего обзора — представить анализ основных направлений и  программ обучения в  области биобанкирования в мире и России для оценки существующих проблем и потребностей.

Сохранение биообразцов для последующих исследований является фундаментальным компонентом трансляционной медицины. При этом ценность хранимых биообразцов во многом определяется наличием сопряженной с ними клинической и других видов информации. Электронные истории болезни представляют собой уникальный источник большого количества информации, получаемой на протяжении длительного времени. В связи с этим генетические и другие виды данных, получаемых при анализе биообразцов, могут быть сопряжены с фенотипической и другими видами информации, хранящейся в электронных историях болезни, что открывает новые горизонты как для проведения широкомасштабных генетических исследований, так и  для совершенствования оказания медицинской помощи. Целью настоящего обзора является анализ литературы, посвященной возможностям объединения электронных историй болезни и баз данных биобанков в научной и клинической практике.

Внедрение фармакогенетических тестов среди населения России сталкивается с  фундаментальным ограничением  — выраженными генетическими различиями между популяциями. Снять эти ограничения помогает геногеография фармакогенетических маркеров дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК-маркеров).

Цель. Выявить пространственную изменчивость генофондов коренного населения европейской части России по ДНК-маркерам, значимым для фармакотерапии сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), используя коллекции популяционного биобанка.

Материал и  методы. 3170 образцов 61 популяции "Биобанка Северной Евразии", репрезентативно представляющих генофонды коренного населения Восточной Европы, изучены по двум массивам фармакогенетических ДНК-маркеров: 60 наиболее значимым маркерам и  24, связанным с  сердечно-сосудистой патологией. Методами многомерной статистики и  геногеографии проведено сравнение изменчивости генофонда по двум указанным массивам ДНК-маркеров.

Результаты. Создан картографический атлас, включающий карты распространения среди народонаселения Восточной Европы 24 фармакогенетических маркеров ССЗ. Картографические модели атласа, благодаря невербальному представлению большого объема информации, позволяют специалистам разного профиля анализировать закономерности в распространении фармакогенетических маркеров. Общие закономерности дополнены региональными исследованиями на Северном Кавказе, в  Приуралье и  Русской равнине, выявляющими группы населения со сходным фармакогенетическим статусом. Для каждого региона проведено сравнение изменчивости генофонда по двум массивам фармакогенетических ДНК-маркеров — общему и ССЗ.

Заключение. Созданный картографический атлас является основой для развития фармакогенетических исследований, проводимых методами геногеографии по единой панели фарма-маркеров и по репрезентативным выборкам, обеспеченным популяционными биобанками. Надежность результатов обеспечена подробной генеалогической и  популяционной аннотацией каждого образца биобанка и репрезентативными выборками из популяций.

В начале осени 2022г вышла в свет монография, давно ожидаемая широким кругом специалистов − от сотрудников биобанков до врачей и научных работников исследовательских медицинских центров, организаторов здравоохранения и юристов, производителей и поставщиков оборудования и материалов для биомедицинских исследований: Биобанкирование. Национальное руководство / Анисимов С.В., Ахмеров Т.М., Балановский О.П. и др.; Национальная ассоциация биобанков и специалистов по биобанкированию. – Москва: ООО «Издательство ТРИУМФ», 2022. – 308 с. – ISBN 978-5-93673-322-2.

Методическое пособие содержит описание эпидемиологических методов исследования, дает анализ ключевых понятий эпидемиологии (популяция, выборка, фактор риска (ФР)), в  контексте приоритетов профилактики описывает каждый из основных ФР хронических неинфекционных заболеваний (ХНИЗ), включая сердечно-сосудистые. Акцент делается на поведенческие и  опосредованные ими биологические ФР, такие как потребление табака и алкоголя, нерациональное питание (низкое потребление овощей и  фруктов), гиподинамия, повышенное артериальное давление, дислипидемия и ожирение, гипергликемия и сахарный диабет. Методическое пособие создано с целью популяризации эпидемиологических исследований, расширения сферы использования их результатов врачами-клиницистами, врачами первичного звена здравоохранения, специалистами центров медицинской профилактики, организаторами профилактических мероприятий, а  также лицами, принимающими решения в системе здравоохранения. Сфера реализации результатов эпидемиологических исследований охватывает как планирование профилактических программ по коррекции ФР у населения, так и мониторирование эффективности профилактических мероприятий. Материалы пособия будут полезны также при разработке популяционной, региональной и муниципальной стратегии профилактики ХНИЗ и ФР их развития в России.