Mihin biopankkiaineistoja käytetään?

Biopankki luovuttaa aineistoja vain korkeatasoiseen terveystieteelliseen tutkimukseen ja tuotekehitykseen. Tutkimushankkeiden tieteellinen, teknologinen ja eettinen taso arvioidaan aina ennen biopankin aineistojen luovuttamista.

Veripalvelun biopankkinäytteitä käyttävät tutkimukset

Veripalvelun biopankkiin palautuneen genomitiedon hyödyntäminen HLA-alleelien päättelyyn soveltuvan menetelmän kehittämisessä – SNP-HLA Reference Consortium (SHLARC)

(Vince Nicolas, 2023)

HLA-antigeeneillä on havaittu olevan tärkeä osa erityisesti tulehduksellisten sekä autoimmuunisairauksien synnyssä. Projektin tavoitteena on edistää sairauksien biolääketieteellistä tutkimusta kehittämällä tutkimusten käyttöön soveltuva bioinformatiivinen työkalu HLA-alleelien laskennalliseen päättelyyn (imputaatio).

Veripalvelun Biopankin toimittamia tietoja käytetään osana laajaa eri populaatioista koostuvaa vertailupaneelia, joka lisää saatavilla olevan immunogeneettisen tiedon määrää ja monimuotoisuutta. Työkalu mahdollistaa HLA-alleelien päättelyn nopeasti ja kustannustehokkaasti ja sen avulla voidaan saada uutta tietoa HLA:n merkityksestä immunologisissa tautitiloissa, kuten infektioissa, autoimmuunisairauksissa sekä erilaisissa syöpäsairauksissa.

Klonaalisen hematopoieesin selvittäminen autoimmuunisairauksissa ja pahanlaatuisissa veritaudeissa

(Myllymäki Mikko, 2023)

Tutkimus auttaa ymmärtämään terveyden ja klonaalisen hematopoieesin välistä kliinistä yhteyttä. Klonaalisella hematopoieesilla viitataan ilmiöön, jossa luuytimen verta muodostaviin kantasoluihin muodostuu mutaatioita ilman diagnosoitua verisairautta. Klonaalinen hematopoieesi on yleinen iäkkäillä henkilöillä ja sillä on yhteyttä alentuneeseen eliniän odotteeseen sekä lisääntyneeseen sydän- ja verisuonitautien riskiin sen tulehdusta edistävän vaikutuksen kautta.

Tutkimuksessa vertaillaan klonaalisen hematopoieesin kirjoa ja esiintyvyyttä terveillä verenluovuttajilla sekä nivelreumaa ja diffuusia suurisoluista B-solulymfoomaa sairastavilla potilailla. Sairauksien ja klonaalisen hematopoieesin välisen vuorovaikutuksen selvittäminen auttaa sairauksien patofysiologian ymmärtämisessä sekä uusien lääkkeiden ja hoitokäytäntöjen kehittämisessä.

Geenitiedosta imputoidun HLA-tyypin hyödyntäminen verenluovutuksessa

(Linjama Tiina, 2022)

Suomessa sairaanhoidon piiriin tulee vuosittain keskimäärin 20–25 uutta potilasta, jotka tarvitsevat sairautensa vuoksi toistuvasti trombosyyttisiirtoja, mutta joilla vasteet tavallisille trombosyyttivalmisteille todetaan heikoiksi. Huonon vasteen taustalla on voi olla laaja-alainen HLA-immunisaatio. Näitä potilaita voidaan auttaa valitsemalla heille yksilöllisesti trombosyyttiluovuttajat, joiden HLA-A- ja -B-antigeenejä vastaan potilaalla ei ole vasta-aineita.

Tutkimuksen tavoite on selvittää, voidaanko Veripalvelun biopankkidatasta pääteltyä verenluovuttajien HLA-tietoa hyödyntää uusien HLA-tyypitettävien verenluovuttajien kohdennettuun rekrytointiin. Jos tämä onnistuu, verihiutaleluovuttajiksi saataisiin rekrytoitua aiempaa tehokkaammalla tavalla HLA:n puolesta optimaalisia verenluovuttajia, esimerkiksi HLA-A-ja/tai HLA-B-homotsygoottisia verenluovuttajia.

Verenluovuttaja-biopankin perinnöllinen vaihtelu

(Partanen Jukka, 2022)

Verenluovuttajat muodostavat erinomaisen mahdollisuuden muodostaa laajoja terveiden henkilöiden tutkimuskohortteja. Verenluovuttajat luovuttavat vapaaehtoisesti ja säännöllisesti verta. Haastattelujen ja tutkimusten perusteella verenluovuttajat myös suhtautuvat positiivisesti tieteelliseen tutkimukseen ja luovutetun veren tutkimuskäyttöön erityisesti siltä osin kuin sitä ei tarvita potilashoitoon.

Verenluovuttajat kuitenkin muodostavat terveyden suhteen erityisen valikoidun populaatio-otoksen. Luovutukseen liittyvistä rajoitteista johtuen verenluovuttajat muodostavat tavallista terveemmän ryhmän, mikä saattaa johtaa tutkimustulosten vääristymään, mikäli sitä ei riittävästi ymmärretä.

Tutkimuksen kautta ymmärrämme nykyistä paremmin verenluovuttajista muodostuneen biopankkikohortin käyttökelpoisuutta geneettisissä tutkimuksissa. Projektissa selvitetään kuinka hyvin verenluovuttaja-biopankin geneettinen vaihtelu ja sen jakautuminen Suomessa vastaa muiden isojen suomalaisten kohorttien vaihtelua. Lisäksi tutkimuksessa selvitetään missä määrin todennäköisesti verenluovutuskelpoisuuteen liittyvät geenimuodot, kuten rautavarastoja lisäävät hemokromatoosi-mutaatiot tai verihiutaleiden toimintaa heikentävät mutaatiot, esiintyvät verenluovuttaja-biopankissa.

HLA yhteensopivilla immuno-organoideilla toteutetun immunoterapiatestauksen teho

(Cerullo Vincenzo, 2022)

Immunoterapiasta on viimeisten kymmenen vuoden aikana kehittynyt vahva syöpähoitomuoto. Immuunijärjestelmän spesifisyys ja muisti voidaan valjastaa taisteluun syöpäsoluja vastaan, ja näin saavutetaan hoito, jonka vaste säilyy pitkään ja jonka toksisuus on erittäin vähäistä.

Tutkimuksen tavoitteena on kehittää kompleksisia immuno-organoideja alustoiksi, joiden avulla voidaan validoida immunoterapioiden, esimerkiksi PeptiCRAd- ja PeptiVAC-terapioiden, teho ja spesifisyys.

PeptiCRAd ja PeptiVAC ovat kasvainspesifeillä peptideillä päällystettyjä onkolyyttisiä viruksia. Kasvainorganoidit kasvatetaan biopsianäytteistä tai stroomaa sisältävästä resekoidusta kasvainkudoksesta ja HLA- yhteensopivista immuunisoluista.

Tutkimuksessa analysoidaan kasvainten ligandomi/immunopeptidomi ja kehitetään näiden tietojen perusteella yksilöllisiä hoitoalustoja. Näitä kompleksisia HLA- yhteensopivia immuno-organoideja voidaan käyttää potilaan immunoterapiaherkkyyden ennustamiseen ja uudentyyppisten hoitostrategioiden suunnitteluun. Näiden pohjalta voidaan kehittää sekä kasvain- että potilasspesifejä hoitoja.

Veriryhmätekijöiden määrittäminen Veripalvelun biopankin verenluovuttajien genomitiedosta

(Haimila Katri, 2022)

Tutkimuksen tavoitteena on löytää verenluovuttajia, joilla on harvinainen veriryhmä tai veriryhmäyhdistelmä hyödyntäen Veripalvelun biopankkiin liittyneiden luovuttajien genomitietoa. Genomitiedon avulla voidaan rutiini veriryhmämääritysmenetelmiä tehokkaammin tunnistaa harvinaisia veriryhmiä ja veriryhmäyhdistelmiä omaavia luovuttajia ja laajentaa siten harvinaisten verenluovuttajien joukkoa potilaiden hyödyksi. Verenluovuttajien veriryhmätekijöitä määritetään verenluovutustoiminnassa potilaiden turvallisen verensiirtohoidon varmistamiseksi.

Rautatasot ja terveys suomalaisissa verenluovuttajissa ja muussa väestössä

(Arvas Mikko, 2021)

Noin 120 000 suomalaista luovuttaa vuosittain verta. Verenluovutus on turvallista ja tarkasti valvottua, mutta siitä huolimatta melkein puolen litran luovutus vaikuttaa ihmisen fysiologiaan.

Aiempi tutkimus verenluovutuksen terveysvaikutuksista on osin ristiriitaista, esim. todisteita vaikutuksesta sydäntautiriskiin on esitetty puolesta ja vastaan. Tutkimuksessa selvitetään rautatasojen ja terveyden yhteyttä verenluovuttajissa ja muussa suomalaisesta väestöstä olemassa olevasta kohorttiaineistosta.

Ääreisveren mononukleaarisolujen geenien ilmentyminen ja kromatiinin saavutettavuus tietyn genotyypin henkilöillä

(Pendergrass Sarah, 2021)

Genomin yksittäisten kohtien geenimuuntelulla voi olla toiminnallinen vaikutus, joka aiheuttaa eroja proteiinien valmistustapaan ja määrään. Olemme tunnistaneet mahdollisesti ihmisen terveydelle merkityksellisen geenivariantin, mutta on tutkittava, onko variaatiolla todellinen toiminnallinen vaikutus.

Tutkimuksessa selvitetään ääreisveren solujen avulla, onko geenien ekspressiossa ja genomin toiminnassa eroja, kun kyseisen genotyypin henkilöiden soluja altistetaan erilaisille ärsykkeille. Kun tiedämme, onko variantin vaikutus todellinen ja mihin geeniekspressioverkostoihin se kohdistuu, saamme tärkeää lisätietoa tätä genomin aluetta koskeviin jatkotutkimuksiin.

Geneettisen ja sosiaalisen ympäristön vuorovaikutuksen merkitys terveydelle

(Andrea Ganna, 2021)

Terveystulokset määräytyvät geneettisten tekijöiden (luonto) ja ympäristötekijöiden (kulttuuri ja kasvatus) monitahoisen vuorovaikutuksen tuloksena. Terveyteen vaikuttavista ympäristöriskitekijöistä tunnetuimpia ovat sosioekonomiset tekijät. Siksi onkin tärkeää ymmärtää, millaisia vaikutuksia sekä geneettisillä tekijöillä että ympäristötekijöillä on terveyteemme.

Tässä hankkeessa tutkitaan geneettisten tekijöiden ja sosioekonomisten olosuhteiden välisen vuorovaikutuksen vaikutusta terveystuloksiin. Tutkimuksessa keskitytään kolmeen temaattiseen kokonaisuuteen: koulutus ja terveystulokset, tulotaso ja terveyden eriarvoisuus sekä työllisyys/työmarkkinat ja terveys.

Hanke antaa uutta tietoa siitä, miten sosioekonomiset tekijät tasapainottavat geneettisten tekijöiden vaikutusta terveydentilaan, ja laajentaa tietämystämme siitä, mitkä yhteiskunnalliset toimenpiteet voivat auttaa pienentämään Suomen tautitaakkaa.

Uusien immuunimekanismien tunnistaminen primaaristen immuunisolujen yhden solun RNA-sekvensoinnilla

(Virtakoivu Reetta, 2021)

Projektin tavoitteena on tunnistaa geenien ilmentymisen allekirjoituksia ja ilmentymisen muutoksia, jotka saattavat säädellä immuunisoluissa ilmenevää vastetta uusille tai olemassa oleville lääkehoidoille. Kerätyistä verinäytteistä eristetään erilaisia immuunisolupopulaatioita, joita viljellään ja käsitellään eri tavoin laboratorio-olosuhteissa. Nämä solut ovat tärkeää tutkimusmateriaalia, joka tuo vastauksia keskeisiin tutkimuskysymyksiin ja kenties ohjaa tulevia tutkimusasetelmia.

Harvinaisten suomalaisten geenimuotojen vaikutukset verisolujen toimintaan

(FinnGen, 2021)

FinnGen-tutkimus on tunnistanut joukon mahdollisesti mielenkiintoisia Suomeen vahvasti rikastuneita geenimuotoja. Tunnistettujen geenimuotojen rikastuminen johtuu osin Suomen asutushistoriasta, ja ne ovat erittäin harvinaisia muualla maailmassa. Tämän vuoksi niiden tehokas tutkiminen on mahdollista vain Suomessa.

FinnGen-tutkimus saa Veripalvelun biopankin kautta näytteitä 2500 verenluovuttajasta. Näytteet ovat plasma- ja seeruminäytteitä sekä kokoverestä eroteltavan valkosoluosion solunäytteitä. Näytteistä on tarkoitus tutkia eri geenimuotojen vaikutusta verisolujen toimintaan. Tutkimuksen tavoitteena on lisätä ymmärrystä Suomeen rikastuneiden geenimuotojen merkityksestä eri sairauksien suojaan tai alttiuteen.

Seerumipohjainen varhainen diagnostiikka pään ja kaulan alueen syövissä

(Silén Suvi, 2020)

Joka vuosi yli puolella miljoonalla ihmisellä maailmanlaajuisesti todetaan pään ja kaulan alueen levyepiteelisyöpä (HNSCC). Hoidoista huolimatta lähes puolet potilaista menehtyy sairauteen viiden vuoden kuluessa. Suurin osa kuolemaan johtavista tapauksista todetaan levinneessä vaiheessa. Kasvainten varhainen toteaminen olisikin kriittisen tärkeää ennusteen ja elossaolon parantamiseksi.

HNSCC:n leikkaus- ja syöpähoidot ovat kehittyneet viime vuosikymmeninä, mutta sairastavuus on siitä huolimatta suurta. Kasvainten varhaisempi havaitseminen vähentäisi näihin syöpiin liittyvää kuolleisuutta mutta myös sairastavuutta. Toistaiseksi käytössä ei ole veren biomarkkereita sellaisten HNSCC-tapausten varhaiseen toteamiseen, jotka eivät vielä aiheuta kliinisiä merkkejä.

Analysoimalla yksityiskohtaisesti seerumiproteiineja ja glykosyloituja proteiineja sekä tulkitsemalla tietoa uusilla in silico -työkaluilla, pyritään saamaan lisätietoa pään ja kaulan alueen syöpien patogeneesistä sekä mahdollisesti löytämään uusia diagnostisia biomarkkereita kasvainten varhaiseen havaitsemiseen.

Tutkimuksessa selvitetään mahdolliset markkeriehdokkaat edistyksellisellä massaspektrometrialla, minkä jälkeen pyritään kehittämään tehokkaampia menetelmiä markkeriehdokkaiden varmistamiseksi suuremmalla määrällä potilaita. Lopullisena tavoitteena on luoda kliinisesti hyödyllisiä ja validoituja diagnostisia menetelmiä HUS Diagnostiikkakeskuksen käyttöön.

Geneettisen taustan merkitys luonnollisten tappajasolujen toimintaan

(Kerkelä Erja, 2020)

Pahanlaatuisten veritautien, kuten leukemioiden hoitoon kaivataan edelleen uusia hoitomuotoja. Tämän tutkimusprojektin taustalla on uuden hoitomuodon kehitystyö, joka hyödyntää nk. luonnollisten tappajasolujen (ns. NK-solut, engl. Natural Killer cells) luontaista ominaisuutta tappaa elimistössä epänormaaleja soluja, kuten virusinfektoituneita soluja tai syöpäsoluja.

Uutta soluterapiaa kehitetään yhteistyössä Helsingin yliopistollisen keskussairaalan ja SPR Veripalvelun välillä. Tässä tutkimusprojektissa selvitetään, miten luovuttajien perimä (geenit) vaikuttaa NK-solujen aktiivisuuteen ja siten tehokkuuteen. Tutkimuksen avulla voimme tietää, onko henkilöiden NK-solujen aktiivisuudessa sellaisia eroja, joita voidaan käyttää soluterapiassa hyväksi, esimerkiksi valikoimalla potilaalle juuri parhaiten toimivat NK-solut.

Tutkimuksessa kerättävät näytteet ja tiedot: Ylijäämävalmisteesta eristetyistä solunäytteistä tutkitaan geneettisen taustan lisäksi NK-solujen ja muiden immuunipuolustuksen solujen toimintaan liittyvien geenien ja proteiinien ilmenemistä sekä solujen immunologisia ominaisuuksia laboratorio-olosuhteissa.

Lisäksi tutkittavien henkilöiden verinäytteestä selvitetään vasta-aineet sytomegalovirusta (CMV) vastaan. Suurin osa suomalaisista saa elämänsä aikana oireettoman sytomegalovirusinfektion, jonka tiedetään vaikuttavan yksilön NK-solujen toimintaan. Tutkittavien geneettinen taustatieto saadaan Veripalvelun biopankista.

Suomen Punaisen Ristin Veripalvelun verenluovutustutkimusprojekti: Verenluovutuksen genetiikka

(Arvas Mikko, 2020)

Veripalvelu rekrytoi vapaaehtoisia verenluovuttajia luovuttamaan verta. Veripalvelun velvollisuus on varmistaa turvallinen verensiirto ja myös minimoida luovuttajalle verenluovutuksesta mahdollisesti koituvat haitat. Tutkimalla säännöllisen verenluovutuksen vaikutuksia verenluovuttajaan Veripalvelu tuottaa tieteellistä tietoa verenluovutuksen terveysvaikutuksista ja pyrkii minimoimaan luovuttajalle mahdollisesti koituvat haitat.

Tässä projektissa Veripalvelu yhdistää verenluovuttajien genomitietoa heidän verenluovutustietoihinsa kuten hemoglobiinitasoihin, luovutushylkäyksiin ja luovutushaittoihin selvittääkseen näiden mahdollista perinnöllistä taustaa.

• Toivonen et al. Prediction and impact of personalized donation intervals. Vox Sanguinis, 2021 Nov; 117 (4), 504-512. PMID: 34825380.

Hepatiitti E –viruksen esiintyvyys suomalaisessa verenluovuttaja-aineistossa ja verivälitteisen tartuntariskin arvio

(Ekblom-Kullberg Susanne, 2020)

Tutkimuksen tavoitteena on tuottaa tieto hepatiitti E –viruksen (HEV) esiintyvyydestä suomalaisessa verenluovuttaja-aineistossa ja arvio viruksen verivälitteisen tartunnan riskistä Suomessa. Veripalvelun biopankin kautta saaduille 23 000:lle verenluovuttajan plasmanäytteelle tehdään kvantitatiivinen HEV RNA –nukleiinihapon amplifikaatiotesti Procleix HEV –menetelmän avulla.

RNA-positiivisista näytteistä tehdään myöhemmin VIDAS HEV IgG ja IgM vasta-ainetestit. Lisäksi 1000:sta näytteestä tutkitaan hepatiitti E-viruksen vasta-aineet. RNA-positiivisista näytteistä tutkitaan viremian taso ja HEV genotyyppi.

Esiintyvyys- ja ilmaantuvuustutkimusten tuloksia hyödynnetään arvioitaessa hepatiitti E –viruksen riskiä siirtyä verituotteiden välityksellä Suomessa. Tuloksia käytetään välineenä riskiin perustuvassa päätöksenteossa verenluovuttajien HEV RNA –tutkimusten tarpeellisuudesta.

Verenluovuttajien genomitiedot suomalaisena vertailukohorttina geenitutkimuksissa

(Partanen Jukka, 2020)

Projektissa käytetään terveiden verenluovuttajien genomitietoja väestöverrokkina tutkimuksissa, joissa potilaiden tuloksia verrataan terveiden henkilöiden tuloksiin. Projektiin osallistuu Suomesta useita potilaskohortteja. Esimerkiksi kahdessa Helsingin yliopistollisen sairaalan johtamassa, munuaistauteja koskevassa tutkimuksessa on hyödynnetty genomitietoja väestöverrokkina.

Funktionaaliset genomiikan lähestymistavat ja biomarkkerien löytäminen syövän immunoterapian tehostamiseksi

(Mustjoki Satu, 2019)

Uusia molekyylejä tarvitaan syöpähoitojen tehokkuuden lisäämiseen. Tutkimuksessa etsitään uusia syövän immuuniresistenssin mekanismeja ja sitä kautta uusia lääkeaineiden kohdemolekyylejä syövän immuuniterapian kehittämiseen.

Tutkimuksessa hyödynnetään nykyaikaisia, laajoja funktionaalisen genetiikan seulontamenetelmiä. Lisäksi tutkimuksessa on tarkoitus seuloa uusia biomarkkereita, joiden avulla hoitoja voidaan kohdentaa oikeille, immuuniterapiahoidoista hyötyville potilasryhmille.

Systeemisten hapetus-pelkistystilan epätasapainoon johtavien mekanismien merkitys metabolisissa ja neurodegeneratiivisissa sairauksissa

(Wartiovaara Anu, 2019)

B3-vitamiinitasapaino on suuren kansainvälisen intressin ja lääkekehityksen kohde, sillä sen kudosmuoto NAD on yhdistetty pitkäikäisyyteen ja tautien ehkäisyyn. NAD-muodot säätelevät kudosten korjaus-, energiantuotanto- ja kasvutapahtumia, joten ne ovat elimistömme hyvinvoinnin edellytys. Kliinisen ja pre-kliinisen tiedon perusteella NAD-puutos ja/tai epätasapaino liittyy energia-aineenvaihduntatauteihin, ikääntymiseen sekä syöpään liittyvään lihaskatoon.

Sairaudet kuluttavat kudoksensisäistä NAD:ia, mutta puutosta voi hoitaa ns. NAD-boostereilla. Ilman puutosta hoito voi olla jopa haitallinen, joten tarvitaan testi B3-vitamiinitasojen mittaukseen. Menetelmiä vitamiini B3:n tai NAD-muotojen määritykseen helposta näytemateriaalista, kuten verestä, ei ole ollut olemassa. Tämän projektin kehittämän innovaation avulla NAD-muodot voidaan mitata verestä, mikä mahdollistaa booster-hoidon tarpeessa olevien potilaiden tunnistamisen.

Genomitiedon hyödyntäminen Veripalvelussa: verisoluantigeenien määrittäminen genomidatasta

(Ritari Jarmo, 2018)

Verisolujen pinnalla on molekyylejä (verisoluantigeenejä), jotka voivat aiheuttaa elimistössä haitallisen immuunivasteen esim. verensiirron yhteydessä. Potilaalla ilmenevät harvinaisemmat veriryhmät vaativat sopivan luovuttajan löytämisen komplikaatioiden ehkäisemiseksi. Koska verisoluantigeenit määräytyvät perinnöllisesti, ne voidaan päätellä genomitiedon perusteella.

Projektin tavoitteena on soveltaa laskennallisia menetelmiä verisoluantigeenien määrittämiseen genomidatasta. Hyödynnettävä genomidata saadaan Veripalvelun Biopankin aineistosta, joka analysoidaan FinnGen-projektissa. Harvinaisten veriryhmien luovuttajien esiseulonta olemassa olevan genomitiedon avulla helpottaa sopivien luovuttajien löytämistä ja projekti tuottaa uutta tietoa veriryhmäantigeenien perinnöllisyydestä suomalaisessa väestössä.

• Ritari et al. HLA-disease association and pleiotropy landscape in over 235,000 Finns. Human Immunology, 2022 May; 83 (5), 391-398. PMID: 35221124.
• Ritari et al. Increasing accuracy of HLA imputation by a population-specific reference panel in a FinnGen biobank cohort. NAR Genomics and Bioinformatics, 2020 Jun 6; 2(2). PMID: 33575586.

FinnGen-tutkimus

(FinnGen, 2017)

FinnGen-tutkimus on laajamittainen julkisen ja yksityisen sektorin yhteinen tutkimushanke, johon osallistuvat suomalaiset yliopistot, sairaanhoitopiirit, THL, useat kansainväliset lääkeyritykset sekä suomalaiset biopankit. Myös Veripalvelun biopankki on mukana FinnGen-tutkimuksessa. FinnGen-tutkimuksen päätavoitteena on sairausmekanismien parempi ymmärtäminen yhdistämällä genomi-, terveys- sekä verenluovutustietoa.

• Lue lisää: Finngen-tutkimuksen julkaisut.