Qualitätsmanagement

Für den Erfolg der biomedizinischen Forschung ist die Qualität der Biomaterialien von herausragender Bedeutung.

Unter dem Dach von GBN entwickeln wir Standards und Lösungen für das Biobanking der nächsten Generation

Im Interview: Michael Kiehntopf

Qualität im Biobanking: “Die größte Herausforderung ist die Standardisierung der Prozesse der präanalytischen Phase”

In den letzten Jahren wurden national und international zahlreiche Biobanken gegründet, die humane Biomaterialien und dazugehörige phänotypische Daten für die biomedizinische Forschung sammeln und zur Verfügung stellen. Einheitliche Standards für die Verarbeitung und Lagerung dieser Proben fehlen bisher.

 

Herr Kiehntopf, die Probenqualität hat einen erheblichen Einfluss auf die Qualität wissenschaftlicher Forschungsergebnisse. Welchen Beitrag kann das Biobanking in diesem Zusammenhang zur Unterstützung der Forschung liefern?

Grundsätzlich stellen die komplexen Rahmenbedingungen im Umfeld heutiger Forschung hinsichtlich ethischer, datenschutzrechtlicher, normativer und qualitativer Anforderungen eine große Herausforderung, sowohl für den einzelnen Forscher aber auch für größere Forschungsverbünde, dar. Biobanken können die notwendigen organisatorischen und infrastrukturellen Voraussetzungen hierfür zur Verfügung stellen und so einen wertvollen Beitrag für die Forschung leisten. Dies wird allein schon am Beispiel der Probenqualität, die in Abhängigkeit von der Komplexität des jeweiligen Projekts einer mehr oder weniger großen Anzahl von Einflussfaktoren unterliegt, deutlich. Um qualitativ hochwertig Proben zu gewinnen, müssen valide qualitätssichernde Prozesse von der Probengewinnung über die Probenverarbeitung, Einlagerung bis zur Probenabgabe und den Probenversand etabliert werden. Die präanalytische Phase von der Probenabnahme bis zum Eingang der Probe in die Biobank ist hierbei ein für die Probenqualität besonders relevanter Prozess. Diesem muss man insbesondere bei multizentrischen Studien, bei denen z.T. viele unterschiedliche Abnahmezentren beteiligt sind und die Phase der Probengewinnung zwar häufig nach spezifischen Vorgaben erfolgt, aber nicht direkt in der Hand der Studienleitung liegt, besondere Beachtung schenken.

In vielen Biobanken sind diese für die Probenqualität wesentlichen Prozesse bereits standardisiert, z. T sind die Biobanken zertifiziert und Teilbereiche wie z. B. die interne Qualitätskontrolle auch akkreditiert. Die saus der Probenhistorie abzuleitende Probenqualität der eingelagerten Proben ist nachvollziehbar dokumentiert. Damit können Biobanken hochqualitative Proben bereitstellen und so einen großen Beitrag zur Qualitätssicherung von Forschungsergebnissen leisten. Biobanken sind hierbei nicht nur aktive Dienstleister, sondern übernehmen zunehmend auch selber Forschungsaufgaben z.B. bei der Validierung von Prozessschritten oder der Entwicklung von Werkzeugen zur Bewertung der Probenqualität. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse können direkt in die Verbesserung von Workflows und auch in die Auswahl von Proben, die definierten Anforderungen für speziellen analytische Verfahren gerecht werden müssen, einfließen. Biobanken unterstützen die Forschung auch darin, die dringend notwendige nationale und internationale Harmonisierung von Prozesssen zur Verbesserung der Interoperabilität zwischen einzelnen Biobanken voranzubringen und fördern damit letztendlich die Bereitstellung von größeren qualitativ gleichwertigen Probensammlungen für die Forschung.

Welche nationalen und internationalen Bestrebungen gibt es, qualitätsrelevante Biobankprozesse zu harmonisieren?

Es gibt globale Bestrebungen, international standardisierte und qualitätsgesicherte Verfahren für das Biobanking zu entwickeln und zu etablieren. Grundlage hierfür ist zunächst die Festlegung von generischen Standards und von Qualitätskriterien nach denen Biobankprozesse implementiert und bewertet werden können. Dabei werden nationale mit internationalen Aktivitäten abgestimmt. Dies erfolgt unter Federführung des Deutschen Instituts für Normung (DIN) mit dem Ziel eine Biobank spezifische ISO-Norm zu entwickeln. Die auf nationaler Ebene im Nationalen Arbeitsausschusses Biotechnologie (NA 057-06-02AA, Arbeitskreis 2 Biobanken/Bioressourcen) diskutierten Aspekte fließen hierbei auf internationaler Ebene in das technische Komitee ISO/TC 276 Biotechnology, WG/2 Biobanks/Bioresources ein.

Wo stehen deutsche Biobanken und GBN im Vergleich zu den europäischen und internationalen Bestrebungen einer Harmonisierung des Qualitätsmanagements?

GBN bündelt die deutsche Expertise und bringt sie auf europäischer Ebene aktiv ein. Deutschland ist dabei im europäischen Vergleich weit fortgeschritten. Im GBN/WP3, einem Projekt mit dem Ziel der Entwicklung eines umfassenden Qualitätsmanagement(QM)-Konzepts für das Biobanking sowohl von Liquids als auch Gewebe, das von Herrn Prof. Schirmacher aus Heidelberg und mir koordiniert wird, wird auf nationaler Ebene unter Beteiligung und Mitarbeit vieler deutscher Biobankexperten ein konzertiertes, praxisorientiertes QM Manual mit generischen SOPs erarbeitet. Wir haben dazu die auf Biobanken anwendbaren Normen – wie z.B. die DIN EN ISO 17020, 17025, 15189 und 9001 – analysiert, und versucht zusammenfassend abzubilden. Alle geltenden gesetzlichen und behördlichen Anforderungen wurden ebenfalls integriert. Das Manual haben wir den deutschen Biobanken, die sich am Projekt aktiv beteiligen zur Verfügung gestellt. Dort wird es derzeit konstruktiv diskutiert und auf Machbarkeit geprüft. Die Ergebnisse dieses Prozesses werden wir BBMRI über GBN, als Input für das europäische Arbeitsprogramm, zur Verfügung stellen. Parallel hierzu arbeitet BMRI ERIC unter Einbeziehung von Experten europäischer und auch einer Reihe deutscher Biobanken, die Implementierung von CEN-Standards zum gezielten Probenhandling zu evaluieren. Diese sind als standardisierte Verfahren aktuell publiziert und stehen vor dem Übergang in einen ISO-Standard. Deutsche Biobanken können Ihre in den letzten Jahren erworbene Expertise daher in eine Vielzahl von nationalen und internationalen Normungs- und Standardisierungs-Aktivitäten einbringen und diese damit wesentlich voranbringen so dass wir hoffentlich in nicht allzu ferner Zukunft eine international geltende Biobanken-Norm haben werden.

Was sind die größten Herausforderungen im Liquid- und Gewebe-Biobanking? Wie geht man sie an?

Die größte Herausforderung liegt aus meiner Sicht in der weiteren Standardisierung insbesondere der Prozesse der präanalytischen Phase, die außerhalb der direkten Einflussnahme von Biobanken liegen, wie z.B. der Probengewinnung. Viele biobankinterne Prozesse sind beispielsweise durch Einführung automatisierter Verfahren jetzt schon gut standardisiert und der unmittelbaren Qualitätskontrolle durch die Biobank zugänglich, währenddessen Biobank externe Prozesse derzeit nicht direkt kontrollierbar sind und nur durch Vorgaben wie z.B. SOPs der Biobank standardisiert werden können. Damit ergibt sich als eine weitere Herausforderung für Biobanken die Notwendigkeit der Entwicklung von standardisierten Werkzeugen und Kriterien zur direkten Bestimmung und Beurteilung der Probenqualität. Hier kann die Identifizierung und Etablierung von Qualitätskontrollmarkern (QKM) hilfreich sein. QKM sind analytische Messgrößen deren Konzentration in Abhängigkeit von einem oder mehreren Biobankprozessschritten variiert. Wichtig ist in diesem Zusammenhang das diese QKM eine hohe Spezifität hinsichtlich der präanalytischen Einflussfaktoren aufweisen und dabei unabhängig von den in der jeweiligen Studie untersuchten klinischen Phänotypen sind. In einer Reihe von Untersuchungen konnten bereits erfolgversprechende QKM identifiziert werden, deren Validierung in größeren Krankheitskollektiven unter realen Studienbedingen aber noch aussteht. Eine weitere Herausforderung besteht darin, die erarbeiteten Standards in den jeweiligen Biobankenbanken harmonisiert einzusetzen, da die lokalen Gegebenheiten häufig sehr unterschiedlich sind.

Jetzt mal ganz konkret: Welche QM-Maßnahmen würden Sie jemandem nahelegen, der heute eine Liquid- und Gewebebiobank gründen möchte?

Grundsätzlich muss die Biobank ihre strategische Ausrichtung nutzerorientiert und langfristig festlegen. Proben die heute gesammelt werden, können erst viele Jahre später im Rahmen einer Kooperation, die definierte Qualitätsanforderungen zur Voraussetzung hat, von Bedeutung sein. Das Biobanking muss also bereits frühzeitig zu Beginn der Einlagerung den Qualitätsanforderungen gerecht werden, die ggf. später von einem möglichen Nutzer der Proben gefordert werden.

Mit welchen Argumenten können Biobankbetreiber die Probensammler überzeugen, hohe Standards bei der Probenakquise einzuhalten und zu unterstützen?

Ich glaube nicht das es hierzu besonderer Überzeugung bedarf. Es besteht doch klarer Konsens darüber, dass für die Anwendung hochwertiger analytischer Verfahren auch hochqualitative Proben erforderlich sind und dass die Präanalytik hierbei der größte Einflussfaktor ist. Das Problem besteht aber manchmal darin, dass der Aufwand und damit die Mittel die für eine optimale und standardisierte Probensammlung erforderlich sind oft unterschiedlich bewertet werden. Dies kann dann dazu führen, dass in einem gemeinsamen Forschungsantrag zu einem Verbundprojekt für die Ressourcen die für die Probensammlung eingeplant werden sollten, bei den Verbundpartnern besonders geworben werden muss. Da sich aber abzeichnet, dass die Bewilligung von Forschungsprojekten zunehmend auch von der Nachhaltigkeit der Probenverwendbarkeit, als auch von der Existenz einer qualitätsgesicherten Infrastruktur zum Biobanking abhängt, ist die Planung entsprechender Ressourcen unumgänglich. Biobanking muss in diesem Zusammenhang immer als fachübergreifende und kooperative Aktivität verstanden werden die eine enge Abstimmung zwischen Forscher und Biobank erfordert. Qualität ergibt sich hierbei immer als Summe aus der Qualität der Teilprozesse und die Motivation zum Handeln entsteht aus der Information über den erreichbaren Nutzen.

PD Dr. Dr. Michael Kiehntopf ist Leiter der Integrierten Biobank Jena (IBBJ) und Direktor des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik des Universitätsklinikums Jena. Im German Biobank Node (GBN) koordiniert er gemeinsam mit Prof. Peter Schirrmacher das Projekt Qualitätsmanagement. Sein Forschungsschwerpunkt liegt unter anderem im Aufbau und dem Betrieb von Biomaterialbanken mit dem Schwerpunkt Qualitätsmanagement. 

Das Interview führte Wiebke Lesch im März 2016.

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