Barntumörbanken - En nationell biobank för barntumörer
Barntumörbanken (BTB) initierades 2011, efter förankring i forskningsnätverket för hjärntumörer och neuroblastom (NBCNS) och i vårdplaneringsgruppen för CNS-tumörer hos barn (VCTB).
Med riktat finansiellt stöd från Barncancerfonden påbörjades insamlingen av tumör- och blodprover från patienter med hjärntumörer och neuroblastom från Sverigens sex universitetssjukhus som opererar och behandlar barn med cancersjukdom (belägna i Stockholm, Uppsala, Lund, Linköping, Göteborg och Umeå).
Efter förankring i VSTB (vårdplaneringsgruppen för solida tumörer hos barn) 2015 påbörjades insamling även av övriga solida tumörer, som t ex sarkom. Den gemensamma provsamlingen inrättades vid Karolinska Universitetssjukhuset i Solna, Stockholm.
BTB erbjuder en populationsbaserad samling och forskningsanalys
Idag är BTB en nationellt förankrad provsamling och biobanksinfrastruktur som inhämtar samtycke och vävnadsprover från runt 90 procent av alla barncancerpatienter med solida tumörer i Sverige. Provsamlingen innehåller prov från hjärntumörer och övriga solida tumörer, parade blodprover, samt i vissa fall cerebrospinalvätska och isolerade frysta viabla celler från tumörbiopsier. Även blodprover från föräldrar samlas in och normalvävnad som referens, om möjligt. BTB genomför sedan genomisk och molekylärgenetisk karakterisering på proverna och genererar högkvalitativ data. Analyserna som utförs är helgenomsekvensering (WGS), heltranskriptomsekvensering (WTS) och metyleringssarrayprofilering (MA).
Provsamlingen är inrättad vid Klinisk Patologi och Cancerdiagnostik vid Karolinska Universitetssjukhuset och förvaltas av Stockholms medicinska biobank (SMB). En översikt om BTBs provsamling och data finns under fliken Provsamling och genomisk data. Huvuddelen av BTBs verksamhet sker vid Karolinska Institutet, vid Institutionen för Onkologi-Patologi. Genomiska och molekylärgenetiska analyser utförs i samarbete med Science for Life Laboratories (SciLifeLab).
Enbart provmaterial som inte behövs för klinisk diagnostik, sparas i forskningsprovsamlingen. All provinsamling sker i enlighet med BTBs etiktillstånd och informerade samtycken, samt upprättade biobanksavtal med aktuella sjukvårdsbiobanker. Hanteringen av prover och analysdata i BTB sker enligt Biobankslagen (2023:38) och gällande Dataskyddsförordning (GDPR).
Från insamling av prov till analys
För att insamling och biobanking av prover ska kunna ske krävs att patient/ föräldrasamtycke har inkommit till BTB. Efter att diagnostiskt tumörmaterial säkrats enligt sjukvårdens rutiner vid lokalt centra och histopatologisk diagnos konfirmeras genom granskning av klinisk patolog, skickas resterande tumörvävnad som kan avvaras till BTB. I vissa fall behövs hela tumörprovet för diagnostik, vilket medför att material inte skickas till Barntumörbanken.
Tumörvävnad och blodprover som sparas i BTBs provsamling prepareras och analyseras på molekylär nivå, främst via omfattande genomisk och epigenomisk profilering. Varje prov är kodat vid analys för att inte avslöja provgivarens identitet. För säker hantering av provuppgifter och för att säkerställa spårbarhet, registreras all information om BTBs prover i LabWare LIMS SMB (ett sk. Laboratory Information Managemant System).
Barntumörbanken ansvarar för provpreparering, såsom DNA/RNA/Protein extraktion och påföljande kvalitetskontroller, forskningsanalys och förvaring av analysdata. Sekvenseringen av prover sker vid SciLifeLab. BTB har ett nära samarbete med National Genomics Infrastructure (NGI) och gruppen Genomics Applications Development vid SciLifeLab, för utveckling av bioinformatiska analysflöden av genom- och transkriptomdata.
BTB använder nf-core pipelines för att bearbeta WGS- och RNA-sekvensdata och använder den bioinformatiska pipelinen Sarek för analys av helgenomdata från tumör/normal-par. Sarek är öppen källkod och följer GATK:s praxis för preprocessing, rapportering och annotering av genvarianter. Resultat från Sarek inkluderar somatiska och konstitutionella små -och storskaliga varianter såsom SNVs, SVs och CNVs. Även annotering och rankning sker av genetiska varianter för att lista de med eventuell betydelse för sjukdomen. Det senare har utvecklats i samarbete med National Bioinformatics Infrastructure Sweden (NBIS). Sarek utvecklades med Nextflow för att bäst passa BTBs, NGI:s och NBIS:s behov.
Analys av RNA-sekvensdata såsom variantrapportering och detektion av genfusioner utförs lokalt hos BTB. BTB implementerar Rnafusion och Rnavar, två RNA pipelines med öppen källkod som följer best praxis för analys av RNA-sekvensering. Rnavar är byggd med Nextflow DSL2-format under nf-core-communityn och inkluderar kvalitetskontroll (QC), alignment, kalibrering av baskvalitet, variantrapportering och annotering. Rnafusion är utvecklad med Nextflow DSL2 och utvecklas fortsatt. Denna pipeline inkluderar verktyg för detektion av genfusioner, visualisering och QC.
BTB utvecklar också en genomisk variantdatabas som för närvarande rymmer genomiska varianter från cirka 500 parade prover (tumör-blod), samt en somatisk mutationsdatabas som för närvarande rymmer mutationer från 404 tumörprover.
BTBs prover, metoder och forskningsområden
Forskningsprojekt
Prover och analysdata hos BTB kan tillgängliggöras för barncancerforskning som är godkänd av Etikprövningsmyndigheten, efter en formell ansökan där ansökningsprocessen inkluderar bedömning av BTBs vetenskapliga prioriteringskommitté samt en mediko-legal hantering. Vid ansökan om prover tas beslut av ansvarig biobank, SMB, efter BTBs rekommendation. För ansökan om analysdata/personuppgifter är det Karolinska Universtitetssjukhuset som är ansvarig forskningshuvudman och signerar finalt beslut om datautlämande, efter BTBs rekommendation.
Inför ansökan om prover och/eller analysdata kan BTB hjälpa till med att förbereda för etiktillstånd, upprättandet av nödvändiga avtal, exempelvis biobanksavtal, Material Transfer Agreement (MTA) och Data Transfer Agreement (DTA). För ytterligare information om att ansöka om tillgång till prover eller analysdata, se fliken För forskare.
Kliniska studier
BTB erbjuder också samarbete kring vidare analys av prover samt infrastruktur för kliniska studier inom barncancerområdet. Barntumörbanken utför service såsom provhantering och -förvaring, extraktion av nukleinsyror och transport. Vi välkomnar även andra tillämpliga samarbeten där vår infrastruktur kan nyttjas, eller genomiskt analysarbete utföras. Kliniska studier där BTB är samarbetspartner eller utför/har utfört service ses nedan.
Pågående:
Genomic Medicine Sweden Barncancer (GMS Barncancer) är en särskild satsning mot barncancer finansierad av Barncancerfonden och Socialdepartementet. GMS Barncancer drivs sedan 2021 i nära samarbete med BTB och alla Sveriges sex barnonkologiska centra, med målsättningen att alla barnonkologiska centra ska erbjuda barncancerpatienter rutinmässig helgenomsekvensering. Projektet syftar till att möjliggöra kartläggning av arvsmassan hos barn med cancersjukdom för att undersöka bakomliggande orsaker, och framför allt öka möjligheten till förfinad diagnostik, men också till individanpassad behandling, uppföljning och kliniska prövningar. Sekvenseringen sker vid fyra universitetssjukhus i samarbete med SciLifeLab Clinical Genomics plattformen. Utöver helgenomsekvensering används även andra sekvenseringstekniker och i arbetet ingår också att vidareutveckla verktygen för analys och tolkning av den genomiska data som genereras. BTB har en koordinerande roll och ansvarar för följande områden: etikansökan och samtycken, BCFs anslag för projektet inklusive ekonomihantering och rapportering, upprättande av studie-och datadelningsavtal, studieregister, långtidsförvaring av alla genomisk data, utlämnande av prov och data till behöriga forskare, biobankning av överblivet material, stöd i logistik/provhantering, genlistor, samt delta i tolkning och utveckling av de genetiska analyserna. Rådata och analyserad data sparas i BTB som en nationell forskningsresurs och detta arbete fortsätter under 2024. Under året ska kostnaderna för sekvenseringarna förhoppningsvis övertas av regionerna i linje med att projektet implementeras inom sjukvården. För mer information, läs gärna om Helgenomsekvensering ger viktig information för behandling av barn med cancer.
INFORM (INdividualized Therapy For Relapsed Malignancies in Childhood) är en internationell studie som utgår ifrån Heidelberg, Tyskland, och syftar till att karakterisera tumörprov med NGS för barn med återfall eller svårbehandlad cancer. Målsättningen är att påvisa förändringar där man kan använda nya cancerläkemedel i tidiga kliniska prövningar eller läkemedel som tidigare bara provats på vuxna. Anna Nilsson är ansvarig för den svenska delen av INFORM-studien, som bedrivs via enheten HOPE på Astrid Lindgrens Barnsjukhus, i samarbete mellan Karolinska Institutet, Karolinska universitetssjukhuset och Barncancerfonden.
CMS (cerebellär mutism syndrome) studerar det neurologiska tillståndet CMS som påverkar barn med hjärntumörer, en komplikation som kan inträffa efter tumöroperation i cerebellum/lillhjärnan. Nationell PI är Pernilla Grillner och nationell organisation ligger under enheten HOPE på Astrid Lindgrens Barnsjukhus, i samarbete mellan Karolinska Institutet, Karolinska universitetssjukhuset och Barncancerfonden.
LOGGIC Core BioClinical Data Bank (LOGGIC Core) är en internationell molekylär databas för låggradiga gliom hos barn, som samlar kliniska och diagnostiska data samt information från DNA- och RNA-sekvensering, med det övergripande syftet att korrelera sjukdomsprognos med fynd från molekylär kartläggning av blod och tumörvävnad. Sedan början av 2019 har patienter har rekryterats från ett allt större antal deltagande länder inom och utanför Europa. Studien är initierad av arbetsgruppen för LGG inom European Society for Pediatric Oncology (SIOPE) och samordnas av German Cancer Research Center (DKFZ) vid Hopp Children’s Tumor Center (KiTZ) i Heidelberg. Huvudansvarig forskare för projektet i Sverige är Lena-Maria Carlson.
Avslutade:
BIOMEDE (Biological Medicine for Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG) Eradication) är en internationell studie för biologisk målinriktad behandling av ponsgliom (fas II). Nationell PI är Klas Blomgren och nationell organisation ligger under enheten HOPE på Astrid Lindgrens Barnsjukhus i samarbete mellan Karolinska Institutet, Karolinska universitetssjukhuset och Barncancerfonden.
SIOP PNET5´ MEDULLOBLASTOMA är en internationell prospektiv behandlingsstudie kring låg- och medelrisk medulloblastom hos barn. Studien som pågått sedan 2015 undersöker cancerbehandlingens påverkan på livskvalitet och förekomst av sena biverkningar, riskgruppering, samt har nyligen uppdaterats med en utvidgad molekylärbiologisk och genetisk utredning av medulloblastom. Projektet drivs inom ramen för SIOP Europe (the European Society for Paediatric Oncology) med Stefan Rutkowski, Hamburg, som internationellt ansvarig. Nationell PI är Magnus Sabel.