Биобанкирование образцов опухолевых тканей для научных исследований в морфологии и молекулярной онкологии

Цель исследования. Представить опыт по созданию коллекции биологических образов опухолевых тканей и биоматериалов, являющихся контрольными образцами, для научных исследований в морфологии и молекулярной онкологии.

Материалы и методы. Исследованы молекулярные маркеры регуляции клеточного цикла, апоптоза, онкогенеза и ангиогенеза, экспрессии белков- регуляторов воспаления и клеток туморозного инфильтрата в биоколлекциях верифицированных опухолей распространенных локализаций: рак щитовидной железы, колоректальный рак, рак молочной железы, аденокарцинома предстательной железы, эндометриоидная аденокарцинома. Также в качестве контрольных образцов или групп сравнения использованы фрагменты тканей с нормальной структурой или неопухолевой патологией (аутоиммунный тиреоидит, аденоматозный и тиреотоксический зоб, доброкачественные образования толстой кишки, фиброзно-к истозная болезнь молочных желез, доброкачественная гиперплазия предстательной железы, гиперплазия эндометрия). Общее количество тканевых образцов n = 7000.

Результаты. Сбор коллекции целесообразно проводить в патоморфологической лаборатории по профилю обслуживаемых медицинских учреждений, имеющей достаточный объем поступающего целевого материала и узких специалистов- морфологов для верификации опухолей данной локализации. Необходим учет региональной и этнической специфики населения, определяющей выборку и мутационную нагрузку. При заключении договоров с юридическими и физическими лицами и при обслуживании пациентов внутри учреждения лаборатории необходимо инициировать дополнение в информированном согласии пациентов о возможности проведения морфологических и молекулярно- генетических исследований с научной целью и публикации их результатов в деперсонифицированном виде для развития новых разработок. При работе с биоколлекциями иметь реестры тканевых биоматериалов целевых нозологических групп основных локализаций с выгрузкой по годам из доступной информационной системы, учитывать внешние факторы, влияющие на базу данных (изменения клинических рекомендаций и классификаций, контингента обслуживаемых пациентов, пандемии и другие значимые события). Важен стандарт преаналитического этапа, сбора данных, отработки протоколов аналитических молекулярно- генетических исследований и их оценки, использование возможностей работы с реагентами для научных задач и моделирования экспериментов на лабораторных животных.

Заключение. Сформированная биоколлекция дала возможность выполнить ряд инициативных и финансируемых отечественных и международных научных проектов по запросу клиницистов и фундаментальных исследователей, а также улучшить стандарты качества морфологической и молекулярно- генетической онкодиагностики. Биобанкирование делает патоморфологический архив более доступным для пересмотра и использования, значительно расширяя его научный и практический потенциал. Научные и медицинские исследования не вступают в противоречие и могут быть использованы в пределах одной лаборатории.

1. Bonizzi G, Zattoni L, Capra M, Cassi C, Taliento G, Ivanova M et al. Standard operating procedures for biobank in oncology. Front Mol Biosci. 2022 Aug 26;9:967310. https://doi.org/10.3389/fmolb.2022.967310.

2. Policiuc L, Nutu A, Zanoaga O, Mehterov N, Braicu C, Berindan-Neagoe I. Current aspects in biobanking for personalized oncology investigations and treatments. Med Pharm Rep. 2023 Jul; 96(3):235-245. https://doi.org/10.15386/mpr-2647.

3. Кособокова Е. Н., Калинина Н. А., Барышникова М.А., Покровский В. С., Солопова О. Н., Богуш Т.А. и др. Биоресурсные коллекции: алгоритмы формирования и функционирования, фундаментальная и прикладная значимость. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2023; 22(11):3654. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2023-3654.

4. Борисова А. Л., Копылова О. В., Покровская М.С., Ефимова И.А., Пустеленин А.В., Ершова А.И. и др. Биобанкирование в стационаре многопрофильного научного медицинского центра как потенциал для широкого спектра научных исследований. Часть I. Организационно-методические аспекты. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2023; 22(11): 3749. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2023-3749.

5. Копылова О.В., Ершова А.И., Борисова А. Л., Метельская В.А., Драпкина О.М. Особенности формирования клинической аннотации биообразцов. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2023; 22(11):3855. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2023- 3855.

6. Анисимов С.В., Гранстрем О.К., Сазанов А.А., Пруцкий В.Ю. Биобанкинг как отрасль биотехнологий. Исследования и практика в медицине. 2015; 2(S1) 43.

7. Каприн А.Д., Иванов С.А., Петров В.А., Духова Н.Н., Двинских Н.Ю., Фалалеева Н.А. и др. Биобанки в онкологии: мировой опыт и российская действительность. Современная онкология. 2020; 22 (2):82–88. https://doi.org/10.26442/18151434.2020.2.200103.

8. Духова Н.Н., Самборский С.М., Гривцова Л.Ю., Иванов С.А., Каприн А.Д. Онкологический биобанк НМИЦ радиологии. Евразийское Научное Объединение. 2020; 8-3(66):143-144.

9. Борисова А.Л., Покровская М.С., Мешков А.Н., Метельская В.А., Шаталова А.М., Драпкина О.М. Стандарт по биобанкированию ISO 20387. Анализ требований и опыт внедрения. Клиническая лабораторная диагностика. 2020; 65(9): 587-592. https://doi.org/10.18821/0869-2084-2020-65-9-587-592.

10. Калинин Р.С., Голева О.В., Илларионов Р.А., Цай В.В., Мукомолова А.Л., Константинова Ю.Е. и др. Формирование биобанка в структуре научных и лечебно-диагностических учреждений и перспективы межрегиональной интеграции. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022; 21(11):3401. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2022-3401.

11. Биобанкирование. Национальное руководство / С. В. Анисимов, Т. М. Ахмеров, О. П. Балановский [и др.]. – Москва: ООО «Издательство ТРИУМФ», 2022. – 308 с. – ISBN 978-5-93673-322-2.

12. Тирас Х.П. Биобанки в контексте науки, технологии и образования. В кн. Генетические технологии и медицина: доктрина, законодательство, практика. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации; Московский государственный юридический университет имени О. Е. Кутафина (МГЮА). Москва, 2021. С. 122-137.

13. Тимофеева С.В., Филиппова С.Ю., Ситковская А.О., Гненная Н.В., Межевова И.В., Шамова Т.В. и др. Биоресурсная коллекция клеточных линий и первичных опухолей ФГБУ НМИЦ онкологии Минздрава России. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022; 21(11):3397. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2022-3397.

14. Мальков П.Г., Франк Г.А., Сидорова В.П. Рациональный выбор технологий и оборудования при материально-техническом оснащении патоморфологической лаборатории. Архив патологии. 2010; 72(1);45-50.

15. Чубакова К.А., Каменских Е.М., Бахарева Ю.О., Саприна Т.В. Перспективы биобанкирования для биомедицинских исследований в области эндокринологии. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022; 21(11):3385. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2022-3385.

16. Кит О.И., Тимофеева С.В., Ситковская А.О., Новикова И.А., Колесников Е.Н. Биобанк ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России как ресурс для проведения исследований в области персонифицированной медицины. Современная онкология. 2022; 24(1):6-11. https://doi.org/10.26442/18151434.2022.1.201384.

17. Farin HF, Mosa MH, Ndreshkjana B, Grebbin BM, Ritter B, Menche C et al. Colorectal Cancer Organoid-Stroma Biobank Allows Subtype-Specific Assessment of Individualized Therapy Responses. Cancer Discov. 2023 Oct 5;13(10):2192-2211. https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-23-0050.

18. Annaratone L, De Palma G, Bonizzi G, Sapino A, Botti G, Berrino E, et al. Alleanza Contro il Cancro (ACC) Pathology and Biobanking Working Group. Basic principles of biobanking: from biological samples to precision medicine for patients. Virchows Arch. 2021 Aug;479(2):233-246. https://doi.org/10.1007/s00428-021-03151-0.

19. Conroy MC, Lacey B, Bešević J, Omiyale W, Feng Q, Effingham M et al. UK Biobank: a globally important resource for cancer research. Br J Cancer. 2023 Feb;128(4):519-527. https://doi.org/10.1038/s41416-022-02053-5.

20. Bonizzi G, Zattoni L, Fusco N. Biobanking in the digital pathology era. Oncol Res. 2022 Aug 31; 29(4):229-233. https://doi.org/10.32604/or.2022.024892.

21. Ugai T, Sasamoto N, Lee HY, Ando M, Song M, Tamimi RM et al. Is early-onset cancer an emerging global epidemic? Current evidence and future implications. Nat Rev Clin Oncol. 2022 Oct;19(10):656-673. https://doi.org/10.1038/s41571-022-00672-8.

22. Sidorenkov G, Nagel J, Meijer C, Duker JJ, Groen HJM, Halmos GB et al. The OncoLifeS data-biobank for oncology: a comprehensive repository of clinical data, biological samples, and the patient's perspective. J Transl Med. 2019 Nov 14;17(1):374. https://doi.org/10.1186/s12967-019-2122-x.

23. Kretzschmar K. Cancer research using organoid technology. J Mol Med (Berl). 2021 Apr;99(4):501-515. https://doi.org/10.1007/s00109-020-01990-z.

24. Farin HF, Mosa MH, Ndreshkjana B, Grebbin BM, Ritter B, Menche C et al. Colorectal Cancer Organoid-Stroma Biobank Allows Subtype-Specific Assessment of Individualized Therapy Responses. Cancer Discov. 2023 Oct 5;13(10):2192-2211. https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-23-0050.

25. Xu X, Kumari R, Zhou J, Chen J, Mao B, Wang J et al. A living biobank of matched pairs of patient-derived xenografts and organoids for cancer pharmacology. PLoS One. 2023 Jan 5;18(1):e0279821. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0279821.