Biobanky střeží poklady pro medicínský výzkum

Více než dva miliony uložených vzorků, 26 typů skladovaných biologických materiálů, přes 18 000 vzorků poskytnutých na základě 156 tuzemských a 18 zahraničních žádostí – taková byla v roce 2024 bilance Sítě českých biobank BBMRI.cz.

V současné době tuto velkou výzkumnou infrastrukturu ČR tvoří osm členských biobank z šesti institucí – Karlovy univerzity (celkem tři biobanky: při 1. lékařské fakultě UK v Praze a lékařských fakultách v Plzni a Hradci Králové), Masarykovy univerzity, Univerzity Palackého, Revmatologického ústavu, Ústavu hematologie a krevní transfuze a Masarykova onkologického ústavu (MOÚ), který Síť českých biobank BBMRI.cz koordinuje.

„V určité fázi medicínského výzkumu již nestačí testování na buněčných liniích in vitro či zvířecích modelech in vivo, protože nedokáže dostatečně simulovat komplexní vztahy v lidských tkáních. V tomto okamžiku je potřeba využít reálný biologický materiál, ať už se jedná o výzkum diagnostických metod, charakterizaci podmínek pro vznik nemoci, vývoj nového léku, či identifikaci nových biomarkerů,“ vysvětluje doc. Mgr. Roman Hrstka, Ph.D., výkonný ředitel Banky biologického materiálu MOÚ a národní koordinátor Sítě českých biobank BBMRI.cz (Biobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure of the Czech Republic), který v MOÚ působí i jako vedoucí výzkumné skupiny zapojené v Národním ústavu pro výzkum rakoviny (NÚVR). Zároveň dodává, že konkrétně pro potřeby výzkumných skupin NÚVR celá česká síť biobank doposud poskytla již více než 1 500 vzorků.

„Spolupráce s biobankami v rámci NÚVR zásadně posiluje český onkologický výzkum tím, že poskytuje standardizovaný a dobře charakterizovaný biologický materiál,“ konstatuje doc. MUDr. Marián Hajdúch, Ph.D., lékařský ředitel NÚVR a přednosta Ústavu molekulární a translační medicíny LF UP a FN Olomouc, a dodává: „Archivovaný biologický materiál umožňuje efektivní identifikaci biomarkerů, testování nových terapeutických cílů a podporuje vývoj personalizované medicíny. Biobanky zároveň usnadňují sdílení vzorků mezi výzkumnými a klinickými institucemi, čímž podporují mezioborovou spolupráci a zvyšují kvalitu i reprodukovatelnost výzkumu. Díky zapojení do mezinárodních sítí, například BBMRI-ERIC, navíc zajišťují přístup k evropským standardům a zvyšují konkurenceschopnost českých výzkumných týmů.“

Biobankování je postaveno na čtyřech základních principech ukrytých v akronymu FAIR. Je naprosto klíčové, aby informace o tom, co daná biobanka nabízí, to znamená, co je tam uloženo, byly dohledatelné potenciálním uživatelem (tedy Findable). Současně by poskytované služby měly být skutečně přístupné (Accessible), ať už se jedná o biologický materiál, či o doprovodná data nebo další služby. Důraz je kladen rovněž na interoperabilitu, tedy pokud žadatel požaduje vzorky nebo data z různých biobank, měl by mít zaručeno, že poskytnutý biologický materiál je ve srovnatelné kvalitě, resp. data jsou kompatibilní s jinými formáty, to znamená integrovatelná s jinými datasety (Interoperable). A nakonec je to opětovná využitelnost (Reusable), což znamená, že data i vzorky musejí být dostatečně dobře popsány a zdokumentovány, aby mohly být znovu použity dalšími uživateli.

Ochota dárců biologického materiálu je vysoká

„Biobanking je proces shromažďování, zpracování a dlouhodobé archivace biologického materiálu za standardizovaných a monitorovaných podmínek v biobance. Tomuto procesu vždy předchází souhlas dárce/pacienta s využitím nepotřebných zbytků odebraného materiálu po diagnostice nebo s odběrem materiálu pro vědecko-výzkumné účely a s jeho uložením v biobance. Tento materiál je poskytnut pouze v případě doložení nezbytných podkladů žadatelem a následného kladného posouzení etickou komisí a poradního orgánu dané biobanky,“ vysvětluje doc. Hrstka. Důležité je podle něj i zmínit, že v případě změny názoru u dárce/pacienta lze tento souhlas kdykoli odvolat, vzorky jsou poté zlikvidovány.

Před několika lety se prováděl ve čtyřech zemích EU průzkum, zda by lidé byli ochotni poskytnout materiál ze svého těla pro výzkumné účely. Přibližně 80 procent dotázaných reagovalo pozitivně. „V MOÚ drtivá většina dárců dobrovolně bez jakýchkoli výhrad souhlasí, že rádi podpoří výzkum, aby mohli z nových metod, léků či poznatků těžit další lidé či pacienti, kteří s onemocněním zápasí, resp. budou zápasit v budoucnu. Vnímám, že mezi lidmi je řada obav, ale většina z nich si je vědoma, že bez výzkumu a vývoje se nových léčebných či diagnostických postupů nedosáhne,“ říká k tomu doc. Hrstka.

V České republice neexistuje specifický zákon o biobankách jako třeba ve Švédsku nebo Velké Británii. Jejich činnost se řídí obecnými právními předpisy, jako je zákon o zdravotních službách, zákon o ochraně osobních údajů a další související normy.

Materiál pro akademický výzkum zdarma

Každá biobanka – u nás i ve světě – má své vyjednávací procesy a podmínky, za kterých žadateli materiál či data poskytne. V návaznosti na to se oboustranně podepisuje smlouva, ve které jsou shrnuty povinnosti žadatele i biobanky. „Například v naší biobance poskytujeme biologický materiál a základní data akademické sféře bezplatně, pouze požadujeme v publikaci uvést biobanku, popřípadě BBMRI.cz – Síť českých biobank jako zdroj biologického materiálu,“ vysvětluje R. Hrstka.

V současné době se intenzivně diskutuje i o opětovném použití dat generovaných na základě poskytnutého vzorku (na principu open science, tedy otevřené vědy). „Představme si třeba situaci, kdy výzkumník provede na poskytnutém materiálu sekvenační analýzy. Jedná se o drahou metodu, která by se nemusela opakovaně dělat, kdyby se biobance data z provedeného sekvenování vrátila, takže by je bylo možné nabízet i dalším uživatelům. Zatím tento koncept návratnosti dat do biobank není v České republice ukotven, avšak do budoucna k němu směřujeme,“ dodává doc. Hrstka.

Evropské biobanky na prahu konceptu One Health

Česká síť biobank BBMRI.cz byla v roce 2013 zakládajícím členem evropského konsorcia BBMRI-ERIC. „Hlavních přínosů, které z našeho členství plynou, je hned několik. Za prvé je to fakt, že se přímo podílíme na vytváření nadnárodních politik zaměřených na biobanking, včetně oblastí etických a právních. Dále se ukazuje, že zapojení do BBMRI-ERIC umožňuje českým vědcům a institucím efektivní spolupráci s výzkumnými týmy z jiných evropských zemí. To zajišťuje přenos znalostí, sdílení zkušeností a vytváření společných výzkumných projektů, což přispívá k posílení vědeckého potenciálu ČR na mezinárodní úrovni,“ připomíná doc. Hrstka a dodává: „Dalším přínosem je skutečnost, že přímé napojení na BBMRI-ERIC usnadňuje českým biobankám, resp. hostitelským institucím přístup do konsorcií vznikajících k evropským výzvám pro financování mezinárodních výzkumných projektů. A v neposlední řadě se potvrzuje, že díky přístupu k rozsáhlým archivům biologického materiálu a dat, které jsou spravovány biobankami, mohou české výzkumné instituce přispívat k rozvoji personalizované medicíny. To zahrnuje výzkum zaměřený na identifikaci genetických a biomolekulárních markerů, které mohou pomoci při diagnostice a léčbě různých onemocnění.“

Evropské konsorcium BBMRI-ERIC v roce 2024 představilo svůj desetiletý plán založený na principu One Health s cílem podchytit i vliv veterinárních či environmentálních faktorů a ekologických změn na vznik chorob u člověka.

„Aby mohl být koncept One Health naplňován, je potřeba mít vyjasněn jednotný rámec sdílení biologického materiálu i klinických a výzkumných dat i metadat mezi evropskými státy, institucemi a biobankami. S tím také úzce souvisejí standardizace a zajištění kvality vzorků i dat mezi různými typy biobank – environmentálními, zvířecími i lidskými –, což je i jeden z mnoha úkolů v rámci desetiletého plánu BBMRI-ERIC. Také integrace moderních technologií -omik, například transkriptomiky, genomiky, metabolomiky, ale třeba i bioinformatiky v biobankách napomůže propojit interdisciplinární data a identifikovat rizikové faktory pro vznik nových nemocí napříč obory,“ vysvětluje doc. Hrstka a závěrem zdůrazňuje: „V horizontu deseti let je před námi řada výzev, nicméně zůstat na místě a nebýt připraven není řešením. Komplexní přístup One Health nám může pomoci rozkrýt řadu zákonitostí, které napomohou zefektivnit prevenci a diagnostiku různých onemocnění nejen v lokálním, ale také v globálním měřítku.“