Biobank, czyli skarbiec z wiedzą

Dwa biobanki chce zbudować nasza uczelnia. Na jeden - nowotworowy - ma już pieniądze i partnerów, którzy pomogą w jego powstaniu. Drugi to jeszcze marzenie. Jeśli się uda, to będzie naukowy skok do światowej ekstraklasy badawczej.

Biobank to najczęściej pomieszczenie z wielkimi zamrażarkami lub zbiornikami z ciekłym azotem. Z zewnątrz nic specjalnego. Jego wyjątkowość kryje się w skomplikowanym systemie pozyskiwania i opisywania ludzkich tkanek, wydzielin i innego zebranego materiału biologicznego. Tak jak w prawdziwym banku, im więcej się ma w skarbcu, tym lepiej. Na podstawie analizy zebranego materiału, próbuje się potem wyciągać różne wnioski badawcze, czy poszukiwać schematów nowatorskich sposobów leczenia ludzi. Ci, którzy prowadzą najlepsze i największe biobanki, mogą też liczyć na ciekawe oferty współpracy z innymi uczonymi, ale też na intratne zlecenia od komercyjnych firm medycznych.

Wojciech Więcko, Katarzyna Malinowska-Olczyk: Uczelnia w ramach programu Strategmed dostała 19 mln zł na m.in. stworzenie biobanku tkanek onkologicznych. Czy można dowiedzieć się czegoś więcej o tym pomyśle?

Prof. Adam Krętowski, prorektor ds. nauki UMB: - Konkurs Strategmedu był ogłoszony w kilku obszarach. My złożyliśmy tam kilka projektów, w tym jeden z onkologii, który koordynowałem. Chodzi o to żeby w skali uczelni stworzyć system zbierania materiału biologicznego, który potem może być wykorzystany do bardzo nowoczesnych badań naukowych.

Jednak aby wyjaśnić, skąd wziął się pomysł na ten biobank, trzeba by cofnąć się do zapisów kontraktu terytorialnego naszego województwa, podpisanego jesienią zeszłego roku. Tam były zawarte pomysły na rozwój nauki dla naszej uczelni. W kontrakcie udało się nam zapisać 180 mln zł na projekty rozwojowe UMB. To ogromne pieniądze. Spośród kilku zgłoszonych projektów, dwa są najważniejsze. Z jednej strony chodzi o badania w kierunku prewencji chorób cywilizacyjnych i ich wczesnego wykrywania, z drugiej o nowoczesną diagnostykę opartą na nowych technologiach.

Pytanie jest bowiem takie, jak uczelnia może pomóc naukom klinicznym, ale zabiegowym. Ci naukowcy bardzo dużo czasu spędzają na salach operacyjnych, przy łóżkach chorego, nie mają własnych laboratoriów. Pomysł stworzenia biobanku polega na tym, aby w sposób usystematyzowany zbierać materiał biologiczny od wszystkich pacjentów, chociażby z chorobami nowotworowymi, plus do tego zbierać informacje o tych pacjentach.

Dotychczas przeważnie było tak, że każdy z naukowców robił oddzielnie swoje badania. Badany materiał biologiczny był wykorzystywany, a ten niepotrzebny utylizowany. Teraz chcemy zrobić coś razem w skali całej uczelni. Jeżeli razem będziemy zbierać materiał biologiczny, to możemy go lepiej wykorzystać. Kluczem jest jego jakość. To bardzo ważne. Przykład: wycinana tkanka nowotworowa, która przekazywana jest potem do badań dla patomorfologa. Zanim trafi gdzie trzeba, może upłynąć sporo czasu. A są już wyniki badań na świecie, które pokazują, że masę pieniędzy się traci, bo ten materiał był niewłaściwie zbierany. Kluczem jest czas miedzy wycięciem guza, a jego zamrożeniem. Najlepiej, jeśli jest to mniej niż 10 minut. W standardowych warunkach sali operacyjnej, to niemożliwe. Najważniejszy jest wszak pacjent i operacja. Poza tym my chcemy gromadzić cały pobrany materiał biologiczny, a nie tylko fragmenty potrzebne do doraźnych badań.

To co trzeba zrobić?

- Chcemy stworzyć system zbierania materiału, w którym będą uczestniczyć specjalnie wykwalifikowane do tego celu pielęgniarki. Tylko do tego zadania. Będą one współpracowały z zespołem operacyjnym, ale będą odpowiadały tylko za zabezpieczenie materiału biologicznego w bardzo krótkim czasie. Właśnie poniżej 10 minut. Do tego konieczne jest wypełnienie odpowiedniej dokumentacji, z uwzględnieniem przebiegu choroby, czy innych parametrów pacjenta. Ten opis jest bardzo ważny, bo po operacji taki pacjent byłby dalej przez nas obserwowany. Chodzi o to, żeby sprawdzić, co się z nim dalej dzieje, co z chorobą, czy jest poprawa, czy wznowa. Do tego potrzebne są też nowoczesne metody obrazowania. Dlatego w projekt angażowane jest laboratorium z urządzeniem PET/MRi. Pacjenta zbadamy przed operacją, a potem w różnych okresach po niej. Wszystko, by śledzić postęp choroby. Chorzy po operacjach, choć sami przychodzą na kontrole, to jak trafią na kolejkę, to oczekiwanie może trwać zbyt długo. Tu będzie szybciej.

Czy uczelnia ma doświadczenia, albo chociaż naukowców, którzy potrafią stworzyć taki biobank i cały system jego obsługi?

- To nie jest tak, że my to sami wymyśliliśmy i teraz będziemy się uczyć na własnych błędach. Udało się nam nawiązać współpracę ze światowym liderem biobankowania firmą Indivumed z Hamburga (Niemcy). Jest to przedsiębiorstwo z umocnieniem uniwersyteckim (współpracują z nim byli naukowcy akademiccy), nagrodzone ostatnio za innowacje przez kanclerz Niemiec. Stworzyło ono sieć biobanków w Niemczech i USA. Przez kilka lat firma zdobywała interesujące nas know-how. Ma opracowane procedury, kwestionariusze pacjentów, metody, żeby to wszystko zrobić szybko. To właśnie z ich badań wynika, że opóźnienie w zabezpieczaniu materiału biologicznego może mieć znaczenie dla późniejszego leczenia. Szefowie tej firmy byli już w Białymstoku, my byliśmy u nich. Obecnie jesteśmy na etapie przygotowywania umowy o współpracę. W Polsce nie udało się nam znaleźć tak wartościowego partnera.

Czy to będzie tak, że firma ta będzie chciała mam sprzedać całe swoje know-how, czy jest zainteresowana współpracą?

- Jest bardzo zainteresowana współpracą badawczą. Też szuka partnerów w Polsce. Choćby przy wdrażaniu nowych leków, w temacie onkologii, czy w nowoczesnej diagnostyce. Choć umowa nie jest jeszcze podpisana, bo wciąż trwają negocjacje, to wydaje się, że powinno się wszystko udać.

Kto będzie właścicielem biobanku?

- Uczelnia. Jednak korzystać ze zgromadzonych w nim materiałów będą mogli inni. Przy czym do realizacji będą dopuszczane nie tylko projekty naukowe, ale też te realizowane wspólnie z przemysłem. Właśnie ta firma ma stosowne kontakty z przedsiębiorstwami, które szukają takich możliwości.

Dla nas to bardzo ważne. Z jednej strony rozwijamy się naukowo, lepiej diagnozujemy choroby nowotworowe, lepiej dopasowujemy terapie pacjentów, lepiej ich leczymy na podstawie nowych biomarkerów. Z drugiej strony jest szansa na wykorzystanie tego potencjału do współpracy z przemysłem, z firmami biotechnologicznymi.

Czym różnią się biobankowe wymogi pobierania tkanek, od tych obecnych?

- Jest wiele różnic. Po pierwsze - przynajmniej na początku - w pobieraniu tkanek będzie uczestniczył patomorfolog. Teraz go nie ma. Później, przypuszczam, że wystarczy już przeszkolona pielęgniarka. Chodzi o to, że materiał musi być użyty do badania histopatologicznego i to jest priorytet, ale pozostała część guza może być wykorzystana do badań późniejszych i zmagazynowana w biobanku.

To wszystko będzie zamrażane już na sali operacyjnej?

- Tak. Dlatego tak ważna jest odpowiednia infrastruktura. Tego nie da się zrobić w ramach naszego obecnego systemu. Sam materiał musi jak najszybciej trafić do ciekłego azotu. Później dane o pacjencie są zbierane w formie wywiadu i elektronicznych rekordów z danych szpitalnych. Pielęgniarki w Niemczech mają nawet specjalne długopisy, którymi najpierw wypełniają ankiety, a potem wracają do swojej pracowni i do komputera sczytują z nich wszystkie dane. Tu czas jest najważniejszy. Bardzo dużą wagę przykłada się do jakości, wiarygodności danych. Od samego momentu pobrania materiału po minutę, w jakiej jest zamrażany. Czy operacja się przedłużyła, czy nie. Bo zmiany zachodzą nawet pod wpływem operacji. Nasi partnerzy z Hamburga to pionierzy w tej dziedzinie. Udowodnili, że jest duża różnica, jeżeli chodzi o zmianę ekspresji różnych genów, w zależności od tego, czy zamrożenie było 10, 20 czy 30 minut po wycięciu. W zależności od upływającego czasu są to inne geny. Jeżeli tego nie wiemy, to może nam dać mylne wrażenie np. co do wyboru leku. A to wynika tylko z czasu niedokrwienia.

To się wydaje, że to jest proste, ale do tego potrzebny jest dobry zespół ludzi. To też są koszty, które uda nam się pokryć dzięki Strategmedowi.

A drugi biobank?

Po 15 latach okazało się, że naukowcy publikują teraz w najlepszych światowych czasopismach. I nie raz na jakiś czas, ale po dwa razy w tygodniu! Mają mnóstwo materiału biologicznego, wykorzystują to pracownicy z różnych klinik.

Rozmawialiśmy z prof. Markiem Zygmuntem z tego uniwersytetu; stwierdził wręcz, że dostają sporo zaproszeń od renomowanych zespołów badawczych, m.in. właśnie dzięki swojemu biobankowi.

- Oczywiście. Posiadanie biobanku wymaga tylko zmiany sposobu myślenia. Może być tak, jak do tej pory. W jednej klinice trzy zespoły będą zbierały materiał od swoich pacjentów i będą go miały od, powiedzmy, 100 osób. A można zrobić to na skalę uczelni i zbierać po kilka tysięcy takich próbek. To kwestia opracowania zasad.

Jak szybko można się spodziewać efektów tych prac? 5 lat, 10, czy jeszcze później?

- Tak, to inwestycja w przyszłość. Myślę, że po roku czy dwóch, jeżeli udałoby się zrobić duże badania kohortowe, to można by już coś obserwować. Wydaje się jednak, że kilkanaście lat trzeba będzie poczekać. To jest nasz pomysł, żeby naszą naukę przenieść na wyższy poziom. By robić to w sposób zorganizowany, by wykorzystać potencjał naszych naukowców, ale też infrastruktury.

Ile może kosztować drugi biobank? Pierwszy, to wiadomo - 19 mln zł, bo tyle jest zapisane w projekcie.

- Nie, to nie są aż tak duże koszty. W ramach Stretegmedu realizowane będą jeszcze inne działania, nie tylko samo zbieranie tkanek.

A jak będą opracowywane wyniki takich badań? Statystyka medyczna to, delikatnie mówiąc, duża słabość całej polskiej medycyny.

- To duże wyzwanie. Mu już teraz generujemy takie dane, ale nie do końca potrafimy je jeszcze przeanalizować. Dlatego kolejnym elementem tej układanki jest laboratorium bioinformatyki i analizy danych. Kończy się jego budowa i w połowie czerwca ma być gotowe. Tam będzie olbrzymia serwerownia i możliwości komputerowych analiz. Zabiegamy w tym względzie o współpracę z naukowcami ze świata, żeby szkolili naszych młodych naukowców w zakresie analizy danych.

Tak więc będziemy mieli biobank, potem zebrany materiał biologiczny rozłożymy na miliardy elementów, a wyniki tych badań obrobimy przy użyciu metod bioinformatycznych i będziemy szukać związków i zależności. To wszystko ma służyć temu, żeby znaleźć lepszy sposób leczenia pacjentów. Żeby indywidualnie, każdemu z nich, starać się dobierać najlepszą dla niego terapię.

Wszędzie na świecie próbuje się, szuka się konkretnego leczenia dla konkretnego pacjenta. Czasami jest to lek, o którym w ogóle nie myśleliśmy, bo np. w danej chorobie nigdy się z niego nie korzystało. A właśnie dzięki takim badaniom może się okazać, że jest skuteczny przy takim schorzeniu.

To wszystko ładnie się zazębia.

- Tak. Jak pisaliśmy projekt do kontraktu terytorialnego, to nie sądziliśmy, że go dostaniemy. Myśleliśmy jeszcze o „mapie drogowej” [opracowany przez ministerstwo nauki raport o strategicznych dla rozwoju nauki projektach - red.], potem te pomysły przeszły do Regionalnego Programu Operacyjnego, a na końcu wpisano je do kontraktu terytorialnego. Równocześnie pisaliśmy projekty do Strategmedu. Mogło być tak, że nie dostalibyśmy nic. Dostaliśmy wszystko. A do tego udaje się nam pozyskiwać ludzi, ekspertów ze świata, którzy widzą nasz entuzjazm i mówią, że chcą z nami współpracować. To ważne.

Ale kontrakt terytorialny to tylko kawałek papieru, nie obawia się Pan, że sprawa może się rozmyć, bo ktoś powie, że brakuje środków, albo są ważniejsze cele?

- Nie. To jest dokument zatwierdzony przez rząd. Choć trzeba mieć świadomość, że on gwarantuje tylko 85 proc. dofinansowania. My musimy znaleźć tylko - i aż - pozostałe 15 proc. To są ogromne kwoty, uczelnia ich nie ma. Z jednej strony szukamy wsparcia instytucji typu ministerstwo zdrowia czy nauki, z drugiej - poszukujemy funduszy w ramach projektów naukowych.

Co dalej? W jaką stronę uczelnia może się dalej rozwijać?

- To dopiero początek. To realizacja jakichś pewnych marzeń, niektóre są z kosmosu. Tylko, dlaczego my nie możemy być tak dobrzy, jak inni na świecie? Te biobanki tak szybko nie powstaną, zwłaszcza ten drugi. My nie myślimy w perspektywie kadencji, ale w perspektywie wielu lat.

Jakiś czas temu było spotkanie władz uczelni i zastanawialiśmy się, w którym kierunku iść. Były jakieś pomysły. I nikt nie przypuszczał wtedy, że spełnią się wszystkie. Trzeba zadać pytanie, czy szukamy wyzwań i godzimy się na to, że mogą być porażki, czy nie? Bo tylko jak się nic nie robi, to na pewno się nie popełni błędu. Kiedy się podejmuje wyzwanie, nawet takie w które większość nie wierzy, a mamy świetnych naukowców, wierzę, że jesteśmy w stanie to zrobić.

Spędziłem w USA dwa lata. Okazało się, że oni nie są od nas lepsi. Dlatego nie powinniśmy mieć kompleksów. Też możemy robić rzeczy unikalne w skali światowej.

Rozmawiali: Wojciech Więcko i Katarzyna Malinowska-Olczyk