Humane nasjonale biobanker fra visjon til virkelighet. Kristian Hveem, leder HUNT biobank/nasjonale CONOR-biobanken nestleder Biohealth Norway

Transkript

1 1 Humane nasjonale biobanker fra visjon til virkelighet Kristian Hveem, leder HUNT biobank/nasjonale CONOR-biobanken nestleder Biohealth Norway

2 2 Helseundersøkelser og biobanketablering av økende betydning for: Forbyggende medisin: Kartlegge miljømessig forhold og sammenhengen mellom arv og miljø Helseovervåkning Følge utvikling av folkehelsa - fedmeepidemien Tidlig diagnostikk Påvisning av biologiske markører av betydning for sykdomsutvikling Utvikling av mer effektive medisiner: Klarere terapeutiske mål og skreddersydd medisinering

3 3 En nasjonal biobankplattform BIOHEALTH NORWAY (FUGE 1 og 2) Mor/barn studien (MoBa) n=150,000 (2005) n=250,000 (2008) CONOR n=180,000 (2005) n= (2008) Regionale helseundersøkelser Tromsø IV HUNT HUSK HUBRO OPPHED TROFINN HUNT Totalt

4 4 Nasjonal Biobank 2003

5 5 Hva er nord-trøndernes bidrag innen epidemiologisk forskning?

6 6 HUNT STUDY DESIGN Identifying end points by Unique Personal Identifiers National registries Cause of death Medical birth Cancer Family Prescription Local endpoint reg. CVD, DVT/PE Fractures Diabetes Cross-sectional Association study Timetrends Prospective design Timetrends Prospective design HUNT1(84-86) Questionnaires Clincal exam. HUNT 2 HUNT2(95-97) Questionnaires Clincal exam. BIOBANK HUNT 2 HUNT 3 ( ) Questionnaires Clincal exam. BIOBANK

7 7 Den vitenskapeige kapital i HUNT-prosjektet HUNT 1 HØYKAPASITETS GENOM-FORSKNINGSLAB. VED DMF 10 år SENTRALE REGISTRE HUNT 2 BIOBANK ENDEPUNKT (sykdom/død) HUNT 3 10 år BIOBANK REGIONAL FORSKNINGS- BIOBANK

8 8 HUNT biobank Etablert oktober 2006 Levanger

9 9 En nasjonal norsk biobank Etablert i 2006 som en del av HUNT Biobank Ivaretar prøver fra inntil personer (CONOR) State-of-the-art infrastruktur Arbeider mot ISO-sertifisering av alle prosedyrer og delvis akkreditering innen 2008 Bar-coded data management gjennom alle ledd integrert gjennom et eget LIMS-system Sporbarhet av alle prosesser HUNT nr. Full-automatisert håndtering, fraksjonering og fordeling av prøvemateriale Automatisert DNA isolasjon Helgenom-kopiering av DNA Automatisert enhet for lagring og uthenting av prøver på minus 20 grader er under installering Komplett lager for nedfrysing på flytende Nitrogen (1.5 millioner cryorør) er etablert Høy-kapasitets genotyping

10 10 Dagens personellressurs HUNT Biobank er en del av HUNT Forskningssenter (ISM) Daglig leder (klinisk epidemiologi) Laboratorieleder 10 avdelingsingeniører/bioingeniører fordelt på 8 årsverk alle med hvert sitt ansvarsfelt for spesielle funksjoner/oppgavefelt og instrumenter (superbrukere) IT-ansvarlig, LIMS-manager 2 professorat + 1 seniorforsker (klinisk epidemiologi, molekylær biologi, celle biologi) 3 PhD-stipend, knyttet HUNT biobank

11 11 Major activities Sample handling and storage Data management Quality assurance DNA-extraction/normalization and quality control SNP-genotyping DNA-distribution site also delivering on plates Whole Genome Amplification Genetic epidemiological research National Biobank

12 12 Materiale i HUNT Biobank (Mai 2008) Material Individuals No of aliquots Storage temp. ( o C) DNA (National biobank/conor) Isolert fra Serum (HUNT2 and 3) /-180 Plasma (HUNT3) /-180 Buffy Coat (HUNT3) /-180 Immortaliserte celler (HUNT3) Environment - trace elements/metalls (HUNT3) /-180 RNA (Tempus tubes) Buccal cells on FTA-paper (Young HUNT3) Ambient Urine samples (fresh frozen)

13 13 Hvorfor store cohorter? CONOR cases of first cancer diagnosis in the Norwegian Cancer Registry after the first examination * among 173,243 cohort members Cancer site (ICD-7) Total Men Women <70y 70y+ <70y 70+y 140-8,160-1 Head and neck Stomach Colorectal cancer Pancreas Trachea, bronchus and lung Breast Prostate Kidney incl renal pelvis and ureter All sites (incl basal cell carcinoma of skin) *follow-up approximately through March 2006, 49% men and 51% women; 47% years, 42% years, 4% 70+ years age at first CONOR examination, Age at first cancer diagnosis

14 14 Funksjonelle genomprosjekt-nasjonal biobank Prosjekt Antall År Samarbeidende institusjoner/land Hemokromatose HUNT/NTNU Tromboemboli NTNU/Leiden (Nederland) Diabetes Aker Univ.sykehus/HUNT Diabetes-MODY HUNT/Haukeland Univ.sykehus Preeclampsi NTNU/USA/Australia Funksjonelle mageplager HUNT/NTNU Metabolsk syndrom Rikshospitalet/HUNT COMT og overlevelse HUNT/NTNU Hypertensjon og COMT HUNT/NTNU COMT og antipsykotisk medisinering HUNT/NTNU

15 15 Funksjonelle genomprosjekt-nasjonal biobank Prosjekt Antall År Samarbeidende institusjoner/land Fedme /2008 UiO/HUNT T2D-FUSION Diabetes-LADA Atrieflimmer Lungekreft Prostatakreft Brystkreft Nyrekreft Hode/hals-kreft HUNT/Tromsø (Biohealth),Finland/NIH m.fl. (Nature Genetics 2008) HUNT/Karolinska Institute Tromsø/deCODE m.fl. HUNT/Tromsø (Biohealth) /IARC m.fl (Nature 2008) HUNT/Tromsø (Biohealth), NCI m.fl. HUNT/Tromsø (Biohealth), NCI m.fl. Biohealth/IARC m.fl. Biohealth/IARC m. fl.

16 16 HUNT 3, en innsamlingsprotokoll med strenge kvalitetskrav All håndtering på C, kurerbasert transport, temp.logger og full sporbarhet på enkeltrør, utstrakt fraksjonering og alikvotering, innfrysing innen 36 timer EDTA plasma 1 Biokjemi Liq. N 2-80ºC EDTA plasma 2 Serum (SST) ACD blod for celle immortalisering Buffy coats Na-Heparin

17 17

18 18

19 19

20 20

21 21 Automatisert og manuell isolering av CONOR-DNA fra fullblodsprøver og koagler fra de største helseundersøkelsene i hele landet (n = )

22 22 Ultrafrysere (-80 o C) med et separat overvåkningssystem pr. fryser

23 23 Nitrogenfryselager (-196 o C, 1,5 mill cryorør) med fullautomatisert overvåkning og nitrogenforsyning.

24 24 Et nasjonalt DNA-lager (-20 o C, 1 mill. cryorør/plater) for fullautomatisert utplukking, lagring, og organisering av ulike DNA-alikvoter

25 25 Kvalitetskontroll og normalisering av DNA

26 26 Munnhule-DNA fra Ung-HUNT

27 27 Biologisk material i framtidas biobanker Vi er forpliktet til å tenke kvalitet i alle ledd Forskningspotensialet må utnyttes optimalt Materialet må være biologisk representativt og håndteres, lagres og bearbeides slik at det er anvendelig for de aller fleste nåværende og framtidige analysestrategier.

28 28 Framtidsmuligheter Utlevering av DNA evt. plasma, serum, urin oa materiale til større - og mindre forskningsprosjekt både nasjonalt og internasjonalt Tilby utlevering av genetisk analyser (SNPer) på et stort utvalg av prøver Dele av vår kunnskap og erfaring, og være rådgivende i håndtering, mottak og langtidslagring av humant biologisk materiale for andre biobanker Være en organisatorisk motor for biobanketablering i helseforetak/sykehus Bygge opp et regionalt, nasjonalt og internasjonalt tilbud for undervisning og forskning i biobanking og genetisk epidemiologi Analysestrategier videre genomanalyser/sekvensering Metabolomics, GC-MS/MR-MS Proteomics Serm-array

29 29 Oppbygging av lokale endepunktregister Hjerteinfarkt Slag Brudd Venøse tromboembolier (blodpropp)

30 30 Større EU-prosjekt BBMRI Europeisk infrastruktur (ESFRI) De-Plan - Diabetes InterAct Diabetes PHOEBE ENGAGE - Helgenomanalyser

31 31 Andre leveranser FUGE 1 HAPLIN biostatistisk analyseverktøy (H. Gjessing, R.T. Lie) EUTRO metadatabase - UiT

32 32 HUNT Biosciences AS HUNT Biosciences AS et offentlig eid AS (NTNU/Helse Midt-Norge, Nord-Trøndelag Fylkeskommune) for etablering av næringsutvikling Forretningsområder Biobanking Design and Management Molecular Epidemiology Biomarkør identifisering og validering kontraktsinngåelse med industrielle aktører og det offentlige om tilgang til analysedata Arbeid på gang for utredning av en tilsvarende nasjonal løsning for næringsutvikling

33 33 Best Biobanking Practice et OFU/IFU-prosjekt Prosjektstøtte fra Innovasjon Norge Prosjektleder, Kristian Hveem Teknologiutviklere: HUNT Biosciences AS, Pubgene Labvantage, India og US Offentlige kunder Ullevål Sykehus (Helse Sør Øst) Radiumhospitalet (Helse Sør Øst) Nasjonalt folkehelseinstitutt Kreftregisteret St.Olavs Hospital (Helse Midt-Norge) Helse Vest Helse Nord Internasjonal Industrikunde Institute for Molecular Medicine (IMM) and TCG Life Sciences

34 34 OFU/IFU - work packages Biobank software - comprehensive biobank IT-solutions. Biobank hardware - a design package on biobank hardware infrastructure. This will include sample collection, processing and automated storage systems (accommodating various sample systems). Collection/Health survey - a new biobank, including aspects related to donor recruitment and communication, information management and questionnaires, sample collection, processing and logistics. (of particular relevance to our Indian partners). Marked investigation Consortium agreement

35 35 Hvorfor er norske biobanker fortsatt i en enestående posisjon? Gjentatte, omfattende, populasjonsbaserte helseundersøkelser med lik oppbygging, inklusjon og delvis felles datasett Nasjonal DNA-biobank for individer fra alle de største helseundersøkelsene lokalisert i HUNT biobank, Levanger MoBa-studien med tilsvarende antall inkluderte Nasjonal og europeisk biobankinfrastruktur under etablering etter samme modell Vilje til økte bevilgninger for sikring av infrastruktur Vilje til å sikre fast, nasjonal finansiering

36 36 Aktivt internasjonalt samarbeid for å gjennomføre Whole Genome Association Studies (WGAS) og replikasjonsstudier. Satsing på funksjonell genomforskning (FUGE) gjennom Forskningsrådet Biohealth 1 og 2 fra Stor vilje til å styrke bioinformatikk/biostatistikkkompetansen gjennom FUGE-programmet, men dette er forsatt kommet kort og utgjør en vesentlig akilleshæl