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生物库和科学家:供求关系

摘要

生物样本的提供者生物库和生物材料的使用者科学家都是转化医学的战略角色,但关于这两个主题的交流似乎很微妙。最近,来自美国和欧洲的生物样本库管理者强调了未充分利用其生物样本库中储存的生物样本的危险,从而引发了关于以创新方式收集样本和传播样本可用性的辩论。我们假设,已经储存的收藏品只在特定的情况下满足当前科学家的兴趣。为了满足科学家们正在计划的更具体的项目,需要从患者身上采集具有大量相关临床数据的生物标本,这些数据涉及酗酒习惯、环境暴露、拟人化信息。本文讨论了在排名期刊中激活特定章节的假设,目的是促进对寻找/收集特别生物标本感兴趣的合作伙伴之间的交流。

人类研究生物库可定义为结构化的、专门作为研究资源开发的、与临床/生物学数据相关的高质量人类生物材料的集合,并有可能组织起来以促进科学家之间的生物标本共享[1].

人类生物样本库已进行了各种分类(根据供体特征、收益设计、收集的生物样本类型、储存条件、赞助等)[2]但也有人建议按拟支持的研究类型(人口研究、基础研究、转化研究、临床试验)进行简单分类[3.].

最近,创新技术工具的发展和对每个患者个性化方法的需求,导致了研究生物样本库结构的发展,其中生物样本的收集、存储条件、数据处理都按照高质量标准进行管理。在这种情况下出现的主要需求是发展真正的生物银行科学,其中通过特定的教育/培训计划,道德-法律地方法规的知识和生物银行操作员的专业知识发挥主要作用。有时,生物样本库被规划为人口范围内的收集,大型机构间标本集中收集(例如,由俄亥俄州立大学和几所美国大学领导的ORIEN生物样本库),甚至是全球性的倡议(例如,威康信托基金会桑格研究所,癌症基因组计划)。最近出版了关于生物资源的最新库存数据,描述了欧洲各种资源类型的可用性,如生物材料、数据、专门知识和提供的服务[4].

生物库数量的不断增加证明了这种结构在现代研究场景中的相关性。美国最近的一项调查报告称,三分之二的运营生物库是在过去十年内建立的[5].

然而,关于人类研究生物库的可持续性和保存生物标本的使用的争论是激烈的。所需技术的成本[6]、生物标本在转化研究中的战略作用[7]以及与保存和利用人体组织以造福公众的责任有关的伦理问题[8],有助于从多个角度引发讨论,对个性化医疗的发展至关重要。

最近几份报告强调的一个关键点是生物库中保存的生物材料未得到充分利用。亨德森(9报道称,“许多生物银行都担心标本利用不足”。Scudellari [10)强调,这不是美国机构独有的问题。

一些问题已被确定为有效利用生物样本的限制步骤:低质量[11],还包括未知的、无证的或无法证明的品质[12]被一些生物银行描述为一个主要问题;由最佳工作流程和信息学、监管链、集中的机构审查委员会(IRB)、不受限制的政策支持的有效治理模式的存在,也被认为是促进和鼓励生物库参与转化研究的必要条件[13];在机构和外部会议上缺乏适当宣传现有馆藏仍然是另一个相关的不利因素[9];我们已经强调了患者和民间社会在生物库直接管理中有限参与的问题[14].Puchois [15]对获取政策的相关性进行了辩论,有时明确地将与药物-生物医学工具盈利公司有关的研究人员排除在获取生物标本之外。最后,不得不提到一种学术上的拘谨,限制了从学术界到工业界的样本分布;太遗憾了,因为大多数新的诊断方法和药物都来自工业。

更具体的评论涉及集合的特殊特征。

持续分析研究趋势[16]和创新的生物技术方法[17]是满足科学世界突破性方面不断发展的生物标本需求所必需的。这一问题涉及两个方面:保存的生物标本能否获得相关的新临床生物学数据;为新的试验设计采用适当的生物标本取样程序。

癌症研究更频繁地采用一系列生物标本,这些样本来自具有非常特定的习惯、临床、病理、生物分子和环境特征的队列研究对象[18],只有偶尔才会有一系列具有这些特征的生物标本,或至少被生物库宣传为可用。一些生物库被组织起来,以获取特定受试者群体的基础和最新信息,如疾病随访、酗酒习惯、工作条件,从而为高度专业化的环境研究奠定基础。此外,属于生物样本库样本的生物标记物和遗传数据可能必须返回生物样本库,以不断丰富单个生物样本的研究价值,并允许其用于进一步更详细的研究。这些考虑应促使生物库从“最低基本数据”的概念中走出来[19到与每个样本相关的广泛的“最大”伴随数据集的假设。

这种方法的一个例子是我们在肿瘤-巴里研究所收集的250名健康重度吸烟者的血液样本,随访时间超过5年。关于熟悉度、人体测量特征和所有淫欲习惯的信息都与每个生物标本相关。对于研究肺癌发生、暴露于异种生物、生物损伤等的科学家来说,这些样本可能是一个有趣的矿藏。

新的试验将注意力集中在适合创新实验室方法的患者生物标本的可用性上。一个有力的例子是,从同一患者中取样多个同步生物标本(正常组织、病理组织、血液、尿液等),有助于对几种癌症的病原相关性的生发和/或体细胞遗传特征进行个体化。我们的生物库中有500名女性,随访5年,提供了一整套的家庭和临床数据,术前血液和手术切除的正常和肿瘤乳腺组织,这可能代表了新的科学思想的基础。

这种方法走向现代生物银行活动的最后一个例子可以由N-of-1试验的创新设计来代表[20.这种方法要求对液体活检进行连续取样,以监测癌症的生物分子进展。是否有组织的生物库定期从血液系列样本中收集生物标本?

这些只是例子,说明生物银行和科学家应该更深入、更迫切地进行互动,以优化对实验研究的支持。如果我们同意这样的观点,我们应该考虑新的方式来促进与那些主要参与者的沟通:学术科学家、工业科学家和生物银行。排名期刊应该提供一个特定的部分,其中认可的生物样本库可以描述他们拥有的特殊生物样本集合,相反,科学家可以发现描述他们正在寻找的特定样本系列的特征的可能性,这些信息可能涉及已经存储的样本或即将收集的样本系列。这种方法在个体样本水平的一个例子是http://www.ispecimen.com,一个功能平台,可以通过个性化的样品请求,真正提高样品的利用率。

艾伦(21]建议,“目标是根据样本类型和收集难度,为每个样本请求组成小型、灵活、特设的生物库小组”。

在这个框架下,为什么不考虑研究人员对机构生物银行的“个性化”请求方法呢?首先在CRO Aviano癌症中心开发的生物银行“随需应变”的经验正朝着这个方向发展。科学家可以要求不定期收集的生物材料(例如皮脂)。在额外的时间(例如n个治疗周期后)收集生物材料;从一般人群中采集样本(例如,结肠镜检查阴性的患者作为结肠癌患者的“真正”阴性对照)。来自这种“按需”方法的初步结果似乎是积极的,并直接影响了研究人员的满意度,并最终提高了参与者/患者捐赠其生物标本的宝贵贡献的意识。

这就是在节奏更快的职场中经常发生的事情:供求关系迅速而动态地相互抵消。

缩写

IRCCS:

哥斯达黎加科学研究院

阴极射线示波器:

肿瘤研究中心

参考文献

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作者的贡献

AVP构思并起草稿件;MGD和AZ参与讨论和稿件修改;VC参与稿件撰写。所有作者阅读并批准最终稿。

确认

AA感谢Dr. G Pelagio和Dr. A Tufaro在手稿准备和提交过程中提供的秘书协助。

相互竞争的利益

作者宣称他们之间没有利益冲突。

数据和材料的可用性

数据共享不适用于本文,因为在目前的研究中没有生成或分析数据集。

发表同意书

不适用。

伦理批准并同意参与

不适用。

资金

这项工作没有得到特定基金的支持。

出版商的注意

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帕拉迪索,a.v.,戴多内,m.g.,坎佐涅里,V。et al。生物库和科学家:供求关系。翻译医学杂志16, 136(2018)。https://doi.org/10.1186/s12967-018-1505-8

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  • 生物
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