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Sep 24, 2023

Biobanca

Thermo Fisher Scientific describes how to select a LIMS that will apply

Thermo Fisher Scientific descrive come selezionare un LIMS che applicherà i principi del Laboratorio 4.0 e le operazioni di biobanca "a prova di futuro"

Credito: Yuri_Arcurs/Getty Images

Di Javier Fraile

La raccolta di campioni è un'attività antichissima, che ha impegnato niente meno che uno scienziato come Charles Darwin. Nel 1831 viaggiò in tutto il mondo per raccogliere campioni di specie strane e rare. Oggi, la sua collezione di campioni unica è conservata con cura nel Museo di storia naturale di Londra, Inghilterra, insieme ai suoi dati e metadati sotto forma di meticolosi registri. Tutto questo materiale dimostra l'importanza di raccogliere, documentare e conservare i tessuti viventi. Nel caso di Darwin, queste attività costituirono la base della nostra moderna conoscenza della genetica e dell'eredità biologica. Ora queste attività occupano le biobanche.

Le prime biobanche erano raccolte di campioni private costruite con uno scopo specifico. Le biobanche moderne, invece, sono operazioni su larga scala che alimentano innumerevoli studi di ricerca biologica e medica. Piccola o grande che sia, ogni biobanca racchiude potenzialità inespresse e possibilità sconosciute. Man mano che le biobanche si sono evolute nel corso degli anni, hanno investito in infrastrutture e attrezzature migliori per proteggere i preziosi campioni affidati alle loro cure. Tuttavia, pur concentrandosi sulla conservazione dei campioni, la maggior parte delle biobanche non è riuscita a investire in soluzioni di gestione dei dati. Ciò ha portato a fare eccessivo affidamento sui processi manuali che separano i record di dati e li compattano in silos. Queste pratiche noiose comportano inefficienze operative, problemi di qualità e costi crescenti che impediscono a molte biobanche di raggiungere il loro vero potenziale.

A differenza dell’evoluzione delle specie descritta da Darwin, l’evoluzione della biobanca è stata rapida. Il settore è esploso per soddisfare le richieste emergenti di campi all’avanguardia, come la medicina personalizzata, la terapia cellulare e genica, la proteomica e la genomica. Questo rapido progresso ha visto alcune super-biobanche espandersi fino a contenere milioni di campioni.

Ogni biorepository è unico, dai suoi contenuti alla sua struttura organizzativa. E a differenza delle imprese esclusivamente private del passato, i moderni biorepository includono progetti finanziati dal governo, organizzazioni non governative e operazioni commerciali. Stiamo addirittura iniziando a vedere l’emergere di biobanche virtuali che forniscono un’interfaccia per effettuare ricerche in molti archivi interconnessi. Nonostante le loro peculiarità, la maggior parte delle biobanche moderne condivide temi comuni. Ad esempio, la maggior parte delle biobanche moderne sono organizzazioni dinamiche che vedono entrare e uscire i campioni quotidianamente.

Oltre alla diversità dei campioni, anche i dati e i metadati associati stanno diventando sempre più complessi. I dati su questioni quali il consenso informato, l'anamnesi del paziente e l'uso previsto devono comunemente essere archiviati insieme ai campioni, influenzando come, quando e da chi è possibile accedere e utilizzare i campioni. Per conservare in sicurezza i campioni e soddisfare gli standard normativi e di qualità, la catena di custodia deve essere solida, pienamente compresa e documentata. Ciò significa il monitoraggio completo del percorso end-to-end di un campione, dall'invio allo stoccaggio e all'eventuale spedizione.

Le biobanche affrontano queste sfide nelle loro operazioni quotidiane, ma non sono costruite esclusivamente per la ricerca di oggi. I campioni conservati verranno probabilmente utilizzati in modi che non possiamo prevedere; verranno cioè utilizzati nella ricerca futura e valutati con tecniche che devono ancora essere sviluppate. Ciò significa che le biobanche devono essere a prova di futuro. Nello specifico, devono disporre della tecnologia per creare sistemi automatizzati e robusti che saranno nella posizione migliore per integrarsi con la tecnologia di domani.

Molte biobanche hanno già implementato l’infrastruttura necessaria per inviare, ordinare, conservare e spedire accuratamente i campioni, come e quando richiesto. Ma mentre è stato fatto questo investimento fisico, sono mancati gli investimenti nei sistemi di gestione dei dati per supportare questa infrastruttura.

Le apparecchiature all'avanguardia utilizzate nelle biobanche, come i sistemi di conservazione criogenica intelligenti, i sistemi automatizzati di tappatura e decappatura e gli scanner di codici a barre ad alta velocità, sono spesso progettate per conformarsi ai principi del Laboratorio 4.0, che richiedono ai laboratori di prossima generazione di combinare la digitalizzazione con l'automazione . Le attrezzature standard del laboratorio 4.0 promettono meno attività manuali e offrono operazioni efficienti in termini di costi e tempo.