KI Biobank
Tjänstekatalog
Version: 2, 2015
KI Biobank är en core facilitet som erbjuder service för
provinsamling, provförvaring och provdistribution.
I samarbete med:
Innehåll
KI Biobank och BBMRI....................................................................................4
Start av ny studie / provinsamling..................................5
IT-stöd................................................................................................................................................................6
Provhantering..............................................................................................................................8
Frysförvaring....................................................................................................................................9
DNA-extraktion inklusive
koncentrationsmätning............................................................................10
Uttag av prov...........................................................................................................................11
Viabla celler .............................................................................................................................12
Genotypning .........................................................................................................................12
KI Biobank och BBMRI
KI Biobank startade år 2004 och är numera en biobanksfacilitet i världsklass som
tillhandahåller en infrastruktur för preanalytisk hantering, förvaring och distribution av
humanbiologiska prov. Robusta IT-system säkerställer full spårbarhet av varje prov. Vi
erbjuder provhantering såsom plasma- och serumalikvotering, DNA-extraktion, formatering av prover inför analys och hjälp med olika former av transport. Vi bistår forskare
med rådgivning kring frågor om hur man startar en provinsamling, hur prov ska tas och
vara märkta och vilka lagliga krav som ställs för att få samla in humanbiologiska prov. Vi
hjälper till att upprätta de avtal som krävs enligt biobankslagen som t.ex. utlämningsavtal,
multicenteravtal och MTA (Material Transfer Agreement). Vi utför även genotypning och
framtagning av viabla celler.
KI Biobank ingår sedan 2010 i BBMRI.se, vilket är en nationell infrastruktur för biobankning
och analys av biologiska prov och som ska säkerställa biobanksservice som en långsiktig
och betydelsefull resurs för biomedicinsk forskning. BBMRI.se är en svensk part i den
europeiska biobanksplattformen BBMRI. För mer information se bbmri.se.
Biobanksansvarig: Mark Divers
Kontakt
E-post: [email protected]
Webbplats: ki.se/kibiobank
Telefon: 08-524 82359
4
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015.
Start av ny studie /
provinsamling
Inför start av ny studie/provinsamling lägger vi tillsammans med forskargruppen upp en
plan för hur samarbetet mellan studien och KI Biobank ska se ut. Rutiner kring provlogistik,
provhantering och provförvaring sätts upp. Detta dokumenteras i en överenskommelse
som ansvarig forskare och biobanksansvarig skriver under.
Biobanksavtal
Vid provinsamling inom sjukvården krävs avtal mellan sjukvårdsbiobank, studien och
mottagande biobank. Vi ser till att upprätta det avtal som är aktuellt (multicenteravtal,
avtal om utlämning och särskilda föreskrifter).
Provgivarinformation
Vi bistår med rådgivning kring utformning av provgivarinformation och informerat samtycke. Vi tillhandahåller mallar och säkerställer att provgivaren får den information som
denne har rätt till enligt gällande lagstiftning.
Provtagningsremisser och etiketter
För att garantera spårbarheten på prov tillhandahåller vi remisser och etiketter för märkning
av provrör.
Pappersremisser: Varje remiss har åtta förtryckta etiketter med unika provID. Remissen
designas enligt önskemål och kan innehålla bl.a. informerat samtycke, klinisk information
och provtagningsinstruktioner. Vid ankomst till KI Biobank skannas remisserna och all
information levereras elektroniskt till studien.
Etiketter: Vi trycker löpnummerserier efter önskemål och våra etiketter klarar förvaring i
alla temperaturer ner till -180°.
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015
5
IT-stöd
Sedan 2007 har vi arbetat med IT-stöd för forskargrupper och tagit fram en plattform av
färdiga verktyg som gör att nya grupper snabbt kan starta sin datainsamling. Med fokus på
spårbarhet och standardisering för prover och provdata och integritetsskydd för provgivare
erbjuds IT-stöd för hela provhanteringsprocessen (SCARAB-LIMS).
Sedan 2012 erbjuder vi även IT-stöd för hela studieprocessen som t.ex. deltagarhantering,
studiehantering, webbaserade enkäter och insamling av biometrisk data (myresearch.se).
Stöd för insamling och Laboratorieinformationssystem (LIMS) som säkerställer
hantering av provdata spårbarhet och kvalitet på prover från provtagning till
samt laborativa processer slutförvaring.
Stöd för insamling och
hantering av deltagardata
Säker insamling och hantering av personuppgifter som
genom kryptering kopplas till prov- och klinisk data.
Stöd för insamling och
hantering av klinisk
data
Stöd för insamling av kliniska data vid provtagning och
möjlighet att integrera instrument, ex. blodtrycksmätare,
elektronisk våg etc. Vi importerar data från andra system
genom automatiserad hantering, samt manuell inläsning av
enstaka filer.
Studiewebbplats
Vi sätter upp och anpassar en studiewebbplats efter kundens
önskemål. Registrerade studiedeltagare kan logga in (med
två-faktors autentisering) på webbplatsen för att besvara frågeformulär, boka tider och få tillgång till resultat från utförda
tester. Webbplatsen kan även fungera som en informationsplats för allmänheten och tänkbara samarbetspartners.
Hantering och rekrytering av studiedeltagare
För hantering av studiedeltagarna används ett kommersiellt
så kallat Customer Relations Management-system (CRM).
Här lagras data om studiedeltagarna som kontaktinformation, bokade möten och data om utförda tester. CRM:et är
integrerat med studiewebbplatsen och ger registrerade studiedeltagare all information om ex. aktiviteter och möten.
CRM:et kan även användas till att rekrytera nya studiedeltagare genom integreringen med folkbokföringsregistret. Systemet ger dig uppdaterad kontaktinformation till potentiella
och befintliga studiedeltagare. Systemet är också integrerat
med ett tryckeri för hjälp med brevutskick.
6
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015.
Frågeformulär
Frågeformuläret är webb-baserat och är flexibelt gällande
layout och funktion. Det kan delas upp i olika underrubriker
så att studiedeltagen snabbt får en överblick över alla frågor
samt kan välja vilka frågor hen vill besvara först. Studiedeltagen bestämmer själv när hen vill fylla i frågeformuläret
och kan när som helst avbryta för att fortsätta fylla i vid ett
senare tillfälle. Systemet kan reglera följdfrågor beroende
på studiedeltagarens svar genom att presentera relevanta
följdfrågor eller dölja irrelevanta följdfrågor.
Systemet kan skicka ut automatiska påminnelser till studiedeltagarna om att börja besvara frågeformuläret samt att
påminna om att fortsätta besvara ett påbörjat frågeformulär.
Frågeformuläret kan integreras med studiewebbplatsen och
göras åtkomligt för studiedeltagaren efter att de har loggat
in på sin sida via en dator eller en surfplatta.
Utskick
För att underlätta kommunikationen med nya och befintliga
studiedeltagare kan systemet skicka ut brev, e-post och sms.
CRM-systemet kan skicka ut villkorade automatiska påminnelser för att t.ex. påminna om planerade möten. Systemet
kan även skicka ut automatiska påminnelser till studiedeltagarna om att börja besvara ett frågeformulär samt att
påminna om att fortsätta besvara ett påbörjat frågeformulär.
Bokningar
CRM-systemet ger en enkel överblick av studiedeltagarnas
aktiviteter på studiewebbplatsen. Man kan enkelt lägga till
nya bokningsbara tider (t.ex. på ett testcenter) för studiedeltagarna för bokning via studiewebbplatsen.
”Showroom” och register för forskningsprovsamlingar
För att underlätta forskningssamarbeten kommer ett ”Showroom” att utvecklas (under senare delen av 2015) där det ska
vara möjligt för forskare att dela meta-data och aggregerad
data på ett säkert och enkelt sätt. ”Showroomet” är ett ställe
för potentiella samarbetspartners att ta del av information
om forskningsstudier och se kontaktuppgifter till ansvarig
forskare för vidare kontakt och förfrågan.
Redan idag finns bbmriregister.se som är ett open accessregister över forskningsprovsamlingar och erbjuder forskare
möjligheten till en överblick av befintliga biobanksprov. Här
finns information om provsamlingar, frågeformulär och registerdata. Målet är att förmedla kontaktuppgifter mellan forskare
och provsamlings-innehavare. Registret bygger på MIABIS, ett
minimalt dataset för delning av biomaterial och data.
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015
7
Provhantering
Vi hanterar idag en mängd olika provtyper i ett stort antal olika provrör på KI Biobank.
Bland provtyperna kan nämnas EDTA helblod, plasma, serum, cerebrospinal fluid (CSF),
saliv, DNA, urin, feces, placenta, navelsträngsblod, celler och vävnad. Vi har en mycket
effektiv, automatiserad process som numera används av flertalet kunder (se figur 1). Men
beroende på era behov kan vi även erbjuda en process som är mer manuell och även
andra provtyper.
Registrering
Då ett prov kommer in till KI Biobank packas det upp och sorteras efter provtyp. Streckkoden på provet läses av och provet registreras som mottaget i vårt IT-system (LIMS).
Centrifugering
För att separera plasma och serum från blodceller centrifugeras helblodsrör. Andra provtyper och provrör kan också behöva centrifugeras.
Alikvotering
Alikvotering betyder uppdelning av prov i mindre volymer. Beroende på ursprungsrör
samt önskemål om alikvotvolym kan vi erbjuda:
•
•
8 stycken mikrorör med volym 225 µl (automatiserad process)
Ca 4-5 stycken kryorör med volym 700 µl eller 1000 µl (manuell process)
Inlagring
Proverna lagras in i våra frysar via vårt IT-system (LIMS). Vid uttag kan vi snabbt finna varje
enskild provposition via LIMS.
8
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015.
Provtagning
Remisser
Ifyllda
remisser
Analys
Urval
Prov
Rapporter
Uttagsbeställning
Prov
Alikvotering
Tryck av
remisser
Scanning av
remisser
Lagring
Sortering
av prov
Plockning
Formatering
Leverans
DNA-extraktion
Labdatasystem (LIMS)
Figur 1. Översikt av automatiserad provhantering
Frysförvaring
KI Biobank erbjuder förvaring av prover i flera olika rörformat, från provtagningsrör
(4 eller 10 ml), avhällningsrör, kryorör till mikrorör.
Huvuddelen av proverna som förvaras hos KI Biobank befinner sig i -80°C. DNA i
mikrorör har vi infrysta i -20°C, i en kombinerad frys- och plockrobot. Detta möjliggör
snabbare uttag tack vare att prover förvaras där uttaget sker.
Förutom förvaring i -80°C och -20°C, har vi även kvävetankar. Detta gör att vi har möjlighet
att frysa in och förvara celler i -186°C. KI Biobanks frysar är uppkopplade mot reservkraft,
vilket gör att temperaturen kan hållas stabil även vid strömavbrott. Frysarna har också
larmövervakning dygnet runt för att driftstopp och temperaturskiftningar snabbt skall
kunna upptäckas.
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015
9
DNA-extraktion inklusive
koncentrationsmätning
Automatiserad DNA-extraktion
Extraktionen görs med Chemagen kit som baseras på ”magnetic bead separation”.
Metoden körs på en ChemagicStar®-robot (Hamilton). DNA löses upp i 10 mM Tris-HCl
buffert, pH 8.0. Mängd och renhet bestäms med UV-spektrumanalys vid 230 nm, 260 nm
och 280 nm, provåtgång 3 µl. DNA lagras i 2D-streckkodsmärkta mikrorör.
•
4 ml EDTA helblod
Provet extraheras och löses upp i 200-500 µl buffert. För blod som varit fryst i mindre
än ett år kan en total mängd av 70 – 100 µg DNA erhållas.
•
4 ml Oragene saliv
Provet extraheras och löses upp i 500 µl buffert. Mängden DNA är tillräcklig för
genetiska analyser, inklusive genotypning.
•
400 µl EDTA helblod och alikvotering till två back-up mikrorör
Från ett 4 ml EDTA helblodsrör pipetteras 400 µl helblod för extraktion direkt. Från
helblodsröret pipetteras också två alikvoter om 650 µl till mikrorör. De två mikrorören
är back-up prov som förvaras i KI Biobanks frysar för eventuell framtida extraktion.
Vid extraktion löses prover upp i 150 µl buffert. För blod som varit fryst i mindre än
ett år kan en total mängd av 10-15 µg DNA erhållas. Denna process kan extrahera
96 prov åt gången. Kapaciteten för KI Biobank är 768 (8 x 96) prov per dag, vilket gör
detta till vår mest effektiva process för att snabbt få tillgång till ett stort antal DNA-prover.
Manuell DNA-extraktion
1-10 ml EDTA helblod extraheras manuellt med Puregene kit som baseras på saltutfällningsmetoden. DNA löses upp i 200-1000 µl 10 mM Trisbuffert innehållande 1 mM
EDTA, pH 7.0 – 8.0. DNA-koncentration mäts med UV-absorbans vid 260 nm och 280
nm, provåtgång 20 µl. Provet kan efter mätning behöva renas ytterligare och/eller spädas.
Medelutbytet av DNA är 20 µg per ml blod och DNA-koncentrationen varierar mellan
20-500 ng/µl. DNA lagras i 1.8 ml kryorör.
10
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015.
Uttag av prov
Uttag av prov från KI Biobank sker i stor utsträckning genom automatiserade, snabba
processer. Vi hjälper till att formatera proverna till den platta eller det rör som fungerar för
analyslabbet. Förutom nedanstående tjänster kan vi vid behov sätta upp nya formateringsmetoder på våra robotar. När uttaget är klart ordnar vi med transporten. Vi hjälper
även till att upprätta ett sk Material Transfer Agreement (MTA) som krävs då prover ska
skickas utanför Karolinska Institutet.
Plockning av kryorör
Kryorör plockas ut ur frysarna för direkt leverans i leveranslådor.
Plockning av mikrorör
Mikrorör plockas ut ur frysarna för direkt leverans i 96rörs-format.
DNA-normalisering
Många analyslabb önskar DNA av samma koncentration. Vi har en process som späder
DNA från stocklösning till mikrorör (normaliserar koncentrationen) så att alla prover får
den koncentration som analyslabbet önskar.
Pipettering från kryorör till PCR-platta
Kryorör plockas ut ur frysar och önskad volym pipetteras till PCR-platta. Kryorören lagras
tillbaka in i frysarna och PCR-plattan levereras.
Pipettering av normaliserat DNA till PCR-platta
Mikrorör plockas ut ur frysarna och önskad volym pipetteras till PCR-platta. Mikrorören
lagras tillbaka in i frysarna och PCR-plattan levereras.
Pipettering från mikrorör till mikrorör
Mikrorör plockas ut ur frysarna och önskad volym pipetteras till nya mikrorör. Mikrorören
lagras tillbaka in i frysarna eller levereras direkt.
Pipettering från mikrorör till PCR-platta
Mikrorör plockas ut ur frysarna och önskad volym pipetteras till PCR-platta. Mikrorören
lagras tillbaka in i frysarna och PCR-plattan levereras.
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015
11
Viabla celler
Vi arbetar med att separera fram mononukleära leukocyter från perifert blod (PBMC)
eller från benmärgssuspension med hjälp av en gradientcentrifugering (Fikoll-Paque
separation). Cellerna (10-30 miljoner celler/ml) fryses i frysmedium.
Vi kan även erbjuda att separera fram granulocyter med hjälp av Lymphoprep.
Vid förfrågan kan även andra metoder sättas upp.
Genotypning
KI Biobanks genotypningstjänst erbjuder ett komplett provhanteringsflöde från provlogistik och
DNA- extraktion till produktion av genotypdata och distribution (Figur 2). Vi använder
Thermo Scientific QuantStudio OpenArray platform från LifeTechnologies för att analysera
64, 128, 192 eller 256 specifika single nucleotide polymorphisms (SNPs) per prov. Open
Array platform baseras på den beprövade TaqMan analysen (2 fluorescerande färger,
FAM och VIC). Det krävs endast 3 µl extraherat DNA av koncentration 5-150 ng/µl för att
anlysera 64 SNPs.
Analysresultaten skickas till kunden som kan använda genotypdata för att beräkna risken
att utveckla patogena sjukdomar.
Kostnaden för att sätta upp och köra en storskalig genotypningsanalys beräknas i samarbete med LifeTechnologies och kunden beroende på vilket format som väljs. Kontakta KI
Biobank för mer information.
12
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015.
Samla in helblod från provgivare.
Helblod samlas in i 4 ml EDTA rör och
skickas till KI Biobank.
Alikvotera blod för DNA-extraktion.
Helblodsprover registreras, sorteras och
alikvoteras för DNA- extraktion.
Extrahera och mät DNAkoncentration och renhet.
400 µl helblod extraheras med
ChemagicStar robot och kemi.
DNA-koncentration och renhet mäts.
Sätt upp 64, 128, 192 eller 256-SNP
TaqMan Open Array analys.
DNA och master mix förbereds på robot
och placeras på arrays. Bara 3 µl DNA
behövs för 64 SNP analysen
Läs av Pre-PCR Open Array.
Bakgrundsfluorescence mäts med
QuantStudio instrumentet.
Kör 50-cyklers PCR.
Analysen körs antingen som end point
analys eller i realtidsformat.
Läs av Post-PCR Open Array.
Intensiteten hos TaqMan fluorescenceprober mäts och genotypen bestäms.
Analysera genotypdata.
Data analyseras och skickas sedan till
kund för vidare analys.
Figur 2. Arbetsflöde för KI Biobanks genotypning
KI Biobank – Tjänstekatalog. Version 2, 2015
13
Innehållsansvariga:
Camilla Lagerberg
[email protected]
Eva Büren
[email protected]
Design, produktion och tryck: E-print
Foto denna sida: Stefan Zimmerman
Foto omslag: Annie Åsberg
KI Biobank
Karolinska Institutet
Institutionen för Medicinsk Epidemiologi och Biostatistik
Nobels väg 12 A
171 77 Stockholm
Tfn: 08-524 823 59
[email protected]
Mer information hittar du på
ki.se/kibiobank
bbmri.se
