Gode biobanker krever standardisert og dokumentert prøvehåndtering og lagring

Av Anne Cathrine Kroksveen, leder ved Biobank Haukeland, Helse Bergen

De første biobankene ble opprettet for å dekke forskeres behov i spesifikke prosjekter og det var viktigere å samle inn store mengder prøver enn å fokusere på prøvekvalitet. Dette har heldigvis endret seg i de senere år, samtidig med at vitenskapelige tidsskrifter stiller strengere krav til dokumentasjon av den preanalytiske prøvehåndteringen.

Penger kastet ut av vinduet

Tenk deg at du jobber i et forskningsprosjekt der målet er å finne biomarkører i en blodprøve som kan skille pasienter med benign og malign sykdom. Deteksjon av slike markører vil ikke bare kunne bidra til en mer presis diagnose, men også påvirke hvilken type behandling som gis. For å få et tilstrekkelig antall pasienter i studien inkluderes prøvemateriale som er innsamlet over flere år. Innsamlingsprotokollen skal ha vært lik og i den påfølgende analysen skiller dataene seg perfekt. Men i stedet for å gjenspeile benign og malign sykdom, gjenspeiler dette skillet hvilket tidsrom prøvene er innsamlet. Man har derfor ikke funnet en sykdomsmarkør, men en markør som mest sannsynlig indikerer udokumenterte avvik i den preanalytiske prøvehåndteringen.

Jeg har selv vært involvert i et slikt prosjekt. Dette endte med et upublisert arbeid og forskningsmidler «kastet ut av vinduet». Samtidig som dette demonstrerte viktigheten av god og dokumenterbar preanalyse, belyste det også en vesentlig utfordring for forskning og arbeid med biobanker: Det finnes ingen biologiske markører som kan avdekke avvik i den preanalytiske prøvehåndteringen.

Preanalyse er mer enn prøvetaking

Preanalyse er mye mer enn prøvetaking og dette er blant annet diskutert av Ellervik og Vaught (1). I sykehuslaboratoriene har man lenge hatt fokus på preanalyse og gjort et solid arbeid med standardisering av de ulike preanalytiske prosessene for rutinediagnostikk, men disse prøvene har ikke nødvendigvis god nok kvalitet for inklusjon i forskningsprosjekter. Det er kjent at høy natrium indikerer fordampning av prøvematerialet under lagring, økte nivåer av kalium indikerer hemolyse og nivået av bilirubin synker ved lyseksponering (2), men det finnes ingen reelle markører som kan avdekke preanalytisk variasjon i prøvehåndteringen, som feil lagringstemperatur og for lang tid fra prøvetaking til frys. I dag utvikler hver enkelt biobank sine egne kvalitetskontroller der nivået av ulike proteiner, hormoner og lipider overvåkes over tid (3, 4). Dette dokumenterer lagringsstabilitet for de komponentene som inngår i kvalitetspanelet, men kan ikke dokumentere avvik i prøvehåndteringen. Så hva gjør man?

Kvalifisert personell. Trent personell er viktig for god prøvekvalitet og redusert ubehag for pasientene, og dette ivaretas i mange prosjekter ved å la bioingeniører eller studiesykepleiere ta prøvene.

Rask innfrysing. Det anbefales at det er kortest mulig tid fra prøvetaking til frys for å bevare integriteten til alle komponenter, og i Biobank Haukeland har vi som mål at alle prøver skal være fryst innen to timer etter prøvetaking. En av de største utfordringene for biobanker er at man ikke kan inkludere prøver som er sendt med post eller normal hentetjeneste, og dette begrenser antallet donorer som det er mulig å inkludere i en biobank. Dersom prøver til biobank må sendes via posten, må prøvene prosesseres og fryses lokalt, og sendes på tørris til biobanken.

Lagringsforhold. Lagringstemperatur og lagringsforhold er viktig, men kvaliteten på det lagrede materialet blir ikke bedre enn det prøvehåndteringen legger til rette for. Minimums lagringstemperatur av prøver til analyse av RNA, proteiner og metabolitter er -80 ⁰C, da høyere temperaturer ikke gir tilstrekkelig stabilitet av prøvematerialet. Levende celler må lagres i flytende nitrogen (-196 ⁰C) mens DNA er stabilt ved -20 ⁰C. Egne studier har vist proteinendringer i spinalvæske ved langtidslagring på -20 ⁰C (5), noe som er urovekkende med tanke på at flere store biobanker har sitt materiale lagret ved denne temperaturen. Det biologiske materialet bør lagres i engangsalikvoter for at analyttenes stabilitet ikke skal påvirkes av gjentatte fryse/tine-sykluser.

Humane bibliotek

Biobankene kan sees på som humane bibliotek. De er en ressurs for fremtidig forskning og kan ved god utnyttelse bidra til å løse vår tids store sykdomsutfordringer. I fremtiden vil man se store sentraliserte og fullautomatiserte biobanker lignende den vi bygger opp ved Helse Bergen og Biobank Haukeland. Som biobank må man standardisere alle prosessene slik at forskningsresultatene i størst mulig grad gjenspeiler situasjonen in vivo og ikke avvik i preanalysen. En slik standardisering ligger til grunn for biobankens fremtidige verdi.