V každé buňce se může skrývat informace, kterou dnešní medicína ještě neumí využít, jež se ale při dalším vědeckém zkoumání může ukázat jako zásadní pro lepší prevenci, přesnější diagnostiku a účinnější léčbu rakoviny i mnoha dalších onemocnění. K tomu, aby mohly být buňky dlouhodobě uchovávány a byly v garantované kvalitě k dispozici pro další výzkum, slouží takzvané biobanky. Jednou z nejstarších v ČR je Banka biologického materiálu Masarykova onkologického ústavu (MOÚ) v Brně, která letos funguje již čtvrt století.
Biobanky, které se specializují na lidský materiál, skladují pestrou paletu vzorků, například krevní sérum a plazmu, kmenové buňky nebo tkáně, ve speciálních „mrazničkách“, kde jsou dlouhodobě chráněny před biologickým, fyzikálním nebo chemickým znehodnocením. Následně jsou poskytovány pro vědecké a výzkumné účely, samozřejmě v souladu s etickým, sociálním a legálním rámcem. Nezastupitelné je například jejich využití při výzkumu rakoviny.
„V určité fázi medicínského výzkumu již nestačí testování na buněčných liniích ‚in vitro‘ či zvířecích modelech ‚in vivo‘, protože tyto modelové systémy nedokážou dostatečně simulovat komplexní vztahy v lidských tkáních. Ať už se jedná o výzkum diagnostických metod, charakterizaci podmínek pro vznik nemoci, vývoj nového léku či identifikaci nových biomarkerů, tedy biologických ukazatelů spojených s konkrétním onemocněním či s rizikem jeho vzniku, ve všech těchto situacích je potřeba využít reálný biologický materiál,“ vysvětluje Roman Hrstka, výkonný ředitel Banky biologického materiálu MOÚ a národní koordinátor Sítě českých biobank BBMRI.cz (Biobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure of the Czech Republic), jenž 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 1500 vzorků.
„Spolupráce s biobankami v rámci NÚVR zásadně posiluje český onkologický výzkum tím, že poskytuje standardizovaný a dobře charakterizovaný biologický materiál,“ konstatuje Marián Hajdúch, 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.“
Z pohledu uživatele k tomu více dodává Pavel Bouchal, jehož výzkumná skupina působící na Přírodovědecké fakultě MU je rovněž součástí NÚVR: „Pro nás jsou biobanky zdrojem unikátního klinického materiálu, který analyzujeme pomocí ‚omics‘ technologií, identifikujeme proteiny klíčové pro rozvoj nádorů a v dalším výzkumu se je snažíme terapeuticky zacílit. Spolupráci s BBMRI hodnotím jako excelentní, získáváme materiál vysoké kvality s odpovídajícími klinickými daty, která jsou nezbytná pro správný design studií a statistické hodnocení.“
Bez dobrovolných dárců a jejich souhlasu by nebylo ani biobank
Vzorky uložené v biobankách pocházejí od dobrovolných dárců/pacientů, většinou se jedná o nevyužité zbytky po standardních diagnostických odběrech či léčebných výkonech. Společně se vzorky jsou v databázi biobanky shromažďovány i vybrané údaje o zdravotním stavu dárců, například klinická data a hodnoty laboratorních vyšetření, které mohou být pro budoucí výzkum významné. Tyto citlivé informace jsou uchovávány v pseudonymizované podobě, takže bez příslušného klíče podle nich není možno ztotožnit konkrétního člověka s konkrétní chorobou.
Nezbytnou podmínkou pro uchování materiálu je souhlas dobrovolného dárce/pacienta s odběrem vzorku pro vědecko-výzkumné účely a s jeho uložením v biobance. Pokud dárce/pacient v budoucnu změní názor, může kdykoli svůj souhlas odvolat, a vzorky jsou poté zlikvidovány.
Vzorky 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 kterém 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 R. Hrstka.
České biobanky v evropské síti
Již v roce 2010 byla založena Sít českých biobank BBMRI.cz, velká výzkumná infrastruktura České republiky zaměřená na biobankování. V současné době ji tvoří 8 členských biobank z 6 institucí – Karlovy univerzity (celkem 3 biobanky: při 1. lékařské fakultě 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, který Síť českých biobank BBMRI.cz koordinuje.
BBMRI.cz stála v roce 2013 i u vzniku evropského konsorcia BBMRI-ERIC. Být součástí umožňuje českým vědcům a institucím efektivní spolupráci s výzkumnými týmy z jiných evropských zemí včetně vytváření společných výzkumných projektů, což přispívá k posílení vědeckého potenciálu ČR na mezinárodní úrovni.
V roce 2024 představilo konsorcium BBMRI-ERIC svůj desetiletý plán One Health, jehož cílem je standardizovat a propojit výzkum využívající vzorky z lidských, zvířecích i environmentálních biobank pro podchycení vlivu různých faktorů na vznik a vývoj chorob u člověka. „Komplexní přístup One Health nám může pomoci rozkrýt řadu zákonitostí, které napomohou zefektivnit prevenci a diagnostiku různých onemocnění nejen v lokálním, ale také globálním měřítku,“ je přesvědčen R. Hrstka.
Síť českých biobank BBMRI.cz v roce 2024 v číslech
- více než 2 000 000 uložených vzorků
- 26 typů skladovaných materiálů
- více než 18 000 poskytnutých vzorků za loňský rok
- více než 156 tuzemských a 18 zahraničních žádostí, na jejichž základě byl poskytnut biologický materiál
- 5 akreditací a 2 certifikace
- biobanka MOÚ byla 1. v ČR (a 5. v celé EU), jež získala akreditaci podle normy ČSN EN ISO 20387:2021 „Biotechnologie – Biobanking – Všeobecné požadavky na biobanking“