biobanche

L’importanza delle biobanche nella ricerca scientifica

Negli ultimi anni si è registrato un incremento nella creazione di biobanche nel mondo. L’avanzamento della ricerca va di pari passo con il bisogno di avere luoghi sicuri dove conservare materiale e informazioni preziose

Contenuti

Diverse tipologie di biobanche: tanti usi e possibilità

Biobanche tra etica e scienza

Le biobanche proiettate verso il futuro: pensare in grande

Sin dai tempi più remoti l’uomo, spinto dalla smania di sapere e conoscenza, ha avuto la necessità di conservare materiale biologico per poter condurre esperimenti attraverso cui comprendere la fisiologia dell’uomo e della natura circostante. È quanto accadeva già nell’antica Grecia, a partire dall’epoca di Ippocrate, quando venne sancito il passaggio dalla medicina basata sulla magia alla scienza medica razionale. Iniziarono, così, le prime dissezioni sugli animali e sull’uomo per effettuare indagini anatomiche che si concretizzarono poi in studi didattici più approfonditi sugli organi nel corso del tredicesimo secolo.

Grazie agli avanzamenti scientifici e tecnologici e alle scoperte effettuate nel corso dei secoli, l’esigenza di stoccare materiali biologici ha subito una crescita continua sino ad arrivare ai giorni nostri, dove le biobanche sono una vera e propria istituzione consolidata. Nel 2009 un articolo del Time, in concomitanza con la creazione della prima biobanca nazionale statunitense del National Cancer Institute, inseriva le biobanche tra le dieci idee che avrebbero rivoluzionato il mondo moderno. Lo stesso articolo affermava che le biobanche possono essere considerate come un “conto corrente” di materiale organico in cui depositare i propri campioni di sangue ed altri tessuti per ricevere in cambio benefici medici in un futuro più o meno prossimo.

In passato il termine biobanca era principalmente riferito a luoghi fisici creati per lo stoccaggio di campioni di piante, animali o derivanti dall’uomo. In riferimento alle biobanche ad uso umano, si tratta di un campo che si è enormemente ampliato nel corso degli ultimi 30 anni. Le prime biobanche, in questo senso, nacquero con il solo scopo di collezionare campioni per specifici progetti di ricerca universitari. In seguito, esse si sono evolute in depositi supportati economicamente da governi e istituzioni, biobanche ad uso commerciale, biobanche basate su popolazioni, fino alle più recenti biobanche virtuali. Da un punto di vista evoluzionistico, possiamo affermare che la loro istituzione va di pari passo con i progressi del mondo scientifico e si è rafforzata sempre più con l’avvento delle cosiddette scienze omiche (scienze che fanno uso dei metodi analitici più avanzati per lo studio e l’interpretazione delle complessità del mondo biologico).

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È da sottolineare che negli ultimi anni i progressi in ambito tecnologico e informatico hanno consentito di stoccare e conservare un’enorme quantità di campioni e di dati clinici e biologici ad essi associati. Tra i metodi di stoccaggio più utilizzati rientrano senz’altro i refrigeratori che raggiungono temperature di -20° C e -80° C. A volte, però, vi è la necessità di raggiungere temperature estremamente più basse: lo stoccaggio in azoto liquido a -196° C consente, infatti, la conservazione dei campioni per periodi lunghissimi, mantenendo intatta l’integrità delle molecole presenti (ad esempio proteine e biomarcatori).

Infine, le biobanche istituite negli ultimi anni incontrano anche le richieste europee e mondiali di standardizzazione ed armonizzazione dei processi per la raccolta, processamento, annotazione e trasferimento di materiale biologico con consenso informato ad esso associato.

Diverse tipologie di biobanche: tanti usi e possibilità

Da un punto di vista funzionale le biobanche possono essere suddivise in:

  • Biobanche di ricerca
  • Biobanche cliniche e terapeutiche, per trapianti autologhi o allogenici
  • Biobanche di pubblica sicurezza, per scopi investigativi

Le biobanche di ricerca, a loro volta, possono dividersi in:

  • Biobanche basate su popolazione
  • Biobanche basate su patologia o su più patologie (ad esempio biobanche specificamente istituite per condurre ricerche su malattie neurologiche o oncologiche)
  • Biobanche genetiche, per la conservazione di DNA o RNA
  • Biobanche basate su progetti specifici
  • Biobanche tessuto-specifiche
  • Biobanche ad uso commerciale
  • Biobanche virtuali, con l’installazione di software di avanguardia per il controllo di una miriade di dati associati ai campioni
Biobanche tra etica e scienza

Molti sono gli aspetti etici e legislativi che ruotano attorno al tema delle biobanche. Se nel resto del mondo, però, gli aspetti legati alla loro giurisdizione sono stati presi in considerazione sin da subito seriamente, in Europa e ancor di più in Italia l’argomento è tuttora molto recente. Ancora oggi, in mancanza di normative adeguate, ci si rifà spesso a leggi più generali che regolano il mondo della ricerca medica e scientifica e che, solo marginalmente, possono riferirsi all’argomento biobanche (quali quelle che disciplinano il consenso informato, la donazione di organi o la privacy).

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Tra gli obiettivi più generali di una biobanca rientra anche l’armonizzazione dei processi per aiutare la stesura di progetti e far sì che questi vengano autorizzati dagli organi competenti. Affinché un progetto di ricerca sia approvato (da commissioni dell’Unione Europea) vi è l’assoluta necessità che siano rispettati stringenti requisiti etici, tra cui:

  • Spiegazione di come si intende effettuare la raccolta dei dati e di come si intende analizzarli
  • Copie adeguate del consenso informato e fogli informativi
  • Copie della previa approvazione dal comitato etico locale o di più comitati etici
  • Copie di copertura assicurativa
  • Copie dell’approvazione all’uso dei dati o dei materiali biologici per usi secondari
  • Esplicazione delle modalità con in cui i soggetti vengono reclutati (numero di partecipanti, minorenni, persone o gruppi vulnerabili) e perché si è scelto il reclutamento di quei particolari individui
  • Spiegazione di specifiche riguardo l’uso eventuale di animali: tipologia, numero, rispetto del benessere, licenze, rispetto delle 3 R (replace, reduce, refine)
  • Gestione del rischio
  • Gestione di scoperte incidentali diverse
  • Appunti di advisor etici esterni
  • Report etici
  • Potenziale uso militare o abuso del materiale
  • Procedura di come possono essere distrutti i dati o i campioni
  • Training etico continuo

L’istituzione delle biobanche può certamente aiutare in molti degli aspetti burocratici sopramenzionati, nonché risultare un valido strumento per la corretta collezione di dati e campioni ad essi associati.

Le biobanche proiettate verso il futuro: pensare in grande

Oggigiorno le biobanche rivestono un ruolo centrale nella ricerca biomedica e, in particolare, nell’area della medicina traslazionale, il cui scopo è sanare il gap esistente tra ricerca di base (basata sullo studio di molecole, cellule e tessuti) e ricerca applicata al mondo clinico che arriva effettivamente al letto del paziente.

Una moderna definizione riguardo l’attività di biobanking è quella delle Regulations adottate dalla Biobanca Europea dell’università di Maastricht:

il termine biobanca si riferisce ad un’unità operativa che fornisce un servizio di conservazione e gestione del materiale biologico e dei relativi dati clinici in accordo con i codici di buona pratica di laboratorio e buona pratica clinica

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Per quanto concerne la raccolta dei campioni, ogni biobanca necessita di avere un appropriato sistema d’informazione per i potenziali donatori e di acquisire il consenso informato per ciascun paziente prima del prelievo di biomateriali, in modo da impedire spiacevoli situazioni derivanti da un uso inappropriato dei campioni biologici. Le biobanche devono poi essere dotate di appropriati sistemi tecnologici in modo da garantire il rispetto dei più elevati standard di qualità nello stoccaggio dei campioni. In aggiunta a ciò, esse (specialmente se pubbliche) devono avere protocolli stabiliti riguardo la distribuzione, i criteri di accesso ai campioni e le richieste per ottenere dati e materiali.

Un’importante considerazione da fare circa l’attività delle biobanche riguarda la differenza tra le raccolte di campioni effettuate regolarmente, ad esempio nel corso di indagini diagnostiche, e le unità di servizio organizzate. Infatti, all’interno di una biobanca tutto viene pianificato, dal modo in cui vengono archiviati i dati personali, di salute, genealogici associati ai campioni, al processamento, stoccaggio e spedizione degli stessi. In aggiunta a ciò, ogni biobanca è generalmente dotata di appropriati sistemi di gestione del rischio, come i sistemi di allarme che consentono di intervenire rapidamente nel caso di malfunzionamento della strumentazione.

In conclusione, le biobanche possono essere viste come istituzioni visionarie: la loro fondazione vede la propria raison d’être in vista di progetti e studi futuri, consentendo un miglioramento della qualità della ricerca. Tutto questo a beneficio degli scopi ultimi della medicina: studiare, curare e prevenire le malattie.

Mi chiamo Teresa Urbano, ho 24 anni. L’8 aprile 2020 ho conseguito il titolo di dottore magistrale in Biotecnologie Mediche presso l’università degli studi di Modena e Reggio Emilia. Grazie alla mia formazione ho sviluppato un forte interesse ed una forte passione per svariati ambiti della biologia e medicina (tra cui l’immunologia, l’oncologia, la medicina rigenerativa). Ritengo che, in un’epoca in cui internet è costantemente alla portata di tutti, sia di fondamentale importanza riuscire a fare corretta informazione riguardo a tematiche che, a volte purtroppo, risultano di grande interesse sociale. È indubbiamente necessario che gli stessi attori protagonisti della scienza ricoprano un ruolo attivo nel combattere un virus che spesso può fare molto danno: quello della disinformazione.