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: biobank@ki.se 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 hantering av provdata samt laborativa processer Stöd för insamling och hantering av deltagardata Stöd för insamling och hantering av klinisk data Studiewebbplats Hantering och rekrytering av studiedeltagare Laboratorieinformationssystem (LIMS) som säkerställer spårbarhet och kvalitet på prover från provtagning till slutförvaring. Säker insamling och hantering av personuppgifter som genom kryptering kopplas till prov- och 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. 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. 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 Bokningar Showroom och register för forskningsprovsamlingar 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. 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. 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 Urval Analys Remisser Ifyllda remisser Prov Rapporter Uttagsbeställning Prov Alikvotering Tryck av remisser Scanning av remisser Sortering av prov Lagring 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 Camilla.Lagerberg@ki.se Eva Büren Eva.Buren@ki.se 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 biobank@ki.se Mer information hittar du på ki.se/kibiobank bbmri.se