Литературные данные свидетельствуют о том, что в сфере биомедицинских технологий был замечен значительный прогресс, внедрены инновационные технологии в области лабораторной диагностики, развивается персонифицированная и трансляционная медицина, при различных группах заболеваний, в том числе и при злокачественных новообразованиях. Появление новых, технологически высоких возможностей для проведения иммуногистохимических и молекулярно-цитогенетических исследований в диагностике онкологических заболеваний, в том числе нейроонкологических, способствовало развитию таргетной терапии, с применением препаратов направленного действия, что привело к увеличению жизни пациентов.

С целью дальнейшего развития иммуногистохимических и молекулярно-цитогенетических исследований, развития новых направлений в терапии (таргетная терапия, фармакогеномика), нейронаук необходимо создание биобанка с биобанкированием образцов опухолей центральной нервной системы и компонентов венозной крови нейроонкологических больных. Создание электронного биобанка опухолей центральной нервной системы является важной и весьма актуальной задачей в эпоху персонализированной медицины, несущей в себе основной целью развитие нейронаук. [6,7]. Основными отправными точками для решения вопросов связанных с биобанком явились послания Президента Республики Казахстан, обсуждения депутатов Мажилиса Парламента, Государственная программа развития здравоохранения Республики Казахстан на 2020-2025 годы и поправки вносимые в Кодекс «О здоровье народа и системе здравоохранения» [1, 2, 3, 9].

В развитии биобанкинга, с его высокими затратами при создании и поддержании функционирования, сбор коллекций биоматериалов, большую роль играет международное сотрудничество и кооперация. Состав и объем биобанков во всем мире остается различным, в зависимости от приоритета научных исследований. В большинстве развитых стран мира таких как Корея, Швеция, США, Великобритании и т.д. уже есть крупные централизованные биобанки, их насчитывается порядка нескольких десятков крупных и несколько сотен небольших. Например, национальный биобанк Кореи интегрирован с 17 региональными биобанками и содержит в себе более 525 тыс. образцов по различным направлениям (сыворотка крови, плазма, ДНК и др.) [14]. Национальная программа биобанков Швеции обеспечивает сохранение 3-4 миллионов биообразцов, получаемых ежегодно в ходе обычных медицинских обследований [7,20]. Одним из крупнейших биобанков является репозитарий сывороток Министерства обороны США [8]. Биобанк начал формироваться примерно около тридцати лет назад как «побочный продукт» мониторинга военнослужащих на ВИЧ. С тех пор образцы крови, оставшиеся после тестирования на ВИЧ, обязательно поступают в хранилище и к настоящему времени накоплено 55,5 миллиона образцов от 10 миллионов человек. Кроме рутинных функций – надзора за инфекционными заболеваниями и составления «профилей здоровья» – биобанк используется для целого ряда научных программ, включая изучение популяционной генетики, предрасположенности к тем или иным заболеваниям. 

Необходимо отметить, что одним из первейших проектов по созданию биобанка можно считать проект Framin gham Heart Study, стартовавший в 1948 году в Соединенных штатах Америки. Тогда в изучении приняли участие 52 семьи, общей численностью более 5 тысяч индивидов [12,13].

Биобанк опухолей центральной нервной системы будет направлен на развитие различных направлений нейронаук, персонифицированной и трансляционной медицины. Развитие трансляционной медицины позволит проводить оперативный перенос результатов фундаментальных исследований (главным образом в области молекулярной цитогенетики и биохимии) в клиническую практику, что сделает данное направление особенно перспективным и востребованным. Созданный биобанк будет расширяться и тем самым развивать персонализированную медицину, научную деятельность в данном направлении, что даст мощный толчок отрасли для соответствия общепринятым стандартам развитых стран мира.  

Диагностика опухолей центральной нервной системы является весьма сложной задачей. В процессе диагностики учитывается не только патогистологическое строение опухоли, но и наиболее значимые молекулярно-генетические изменения и хромосомные аберрации в опухолевой клетке. Результаты исследований последних лет показали важную роль ряда генетических мутаций в развитии и прогрессии глиом, где особое место занимают мутации в гене изоцитратдегидрогеназы (IDH) [10,11]. Частота встречаемости IDH мутаций в диффузных глиомах II и III ст. – 60-90%, во вторичных глиобластомах – 80-85% и в первичных глиобластомах – < 5%. Мутации в гене IDH1 – наиболее распространенные (более 90% всех IDH мутаций) [10]. В связи с такой высокой частотой мутантный IDH1 ген относят к маркерам глиомогенеза [11]. Таким образом мутация в гене IDH, играет важнейшую роль в процессе диагностики степени злокачественности глиом, имеет прогностическое значение – наличие мутации IDH свидетельствует о более благоприятном исходе заболевания и демонстрируют более высокие показатели общей выживаемости.

Ранее в АО «НЦН» проводились исследование IDH мутации у пациентов с глиомами головного мозга, а также проанализированы клинические показатели и лабораторные маркеры воспаления крови в зависимости от её наличия. IDH мутация была выявлена в 94 случаях (49%). Корреляционные связи были обнаружены между присутствием IDH мутации и учащением наблюдений с эпилептическим синдромом, а также пониженным уровнем маркеров воспаления крови: C-реактивного белка - СPБ, отношения нейтрофилов к лимфоцитам – NLR и отношения тромбоцитов к лимфоцитам - PLR. При этом была показана сильная корреляционная связь между NLR, PLR и CРБ. Единственным фактором среди изученных параметров крови, не имевшим статистически значимой связи с эпилептическим синдромом, был показатель анизоцитоза эритроцитов - RDW. Таким образом, мы предположили, что относительно благоприятный прогноз при эпилептическом синдроме у больных с глиомами головного мозга связан с IDH1 мутацией, которая приводит к снижению уровня показателей воспаления в крови.

Проведя литературный обзор нами было выявлено множество исследований, где изучались потенциальные патоморфологические, пролиферативные и молекулярные маркеры, которые имеют связь с агрессивными клиническими проявлениями и позволят дать более точный прогноз для пациентов с глиомами. Особое внимание заслуживают молекулярные изменения: точечная мутация CDKN2A/B, метилирование промотора CDKN2A/B, амплификация CDK4, гомозиготная делеция RB1, амплификация CDK6, мутация PIK3R1, мутация PIK3CA, амплификация PDGFRA. 

Молекулярные шапероны, в особенности белок Hsp70, выполняют важные внутриклеточные функции, включая участие в сборке полипептидных цепей, регуляции процессов апоптоза и аутофагии. Учитывая их ключевое протективное значение для физиологии клеток, в раковых клетках наблюдается повышенная экспрессия шаперонов, которая коррелирует с неблагоприятным прогнозом по выживаемости онкологических больных. Разработка диагностических панелей экспрессии шаперонов (например, Hsp27, Hsp40, Hsp60, Hsp70, Hsp90) в новообразованиях головного мозга позволит стратифицировать пациентов и в будущем создавать индивидуальные схемы терапии, основанной на подавлении определённых представителей семейств шаперонов.

Нами будет изучено, существуют ли пороги пролиферативной активности, основанные на количестве митозов в клетках, уровне пролиферативного индекса Ki-67, или других патоморфологических особенностях, типичных для глиальных опухолей, которые могут коррелировать с исходом заболевания и улучшат современные критерии диагностики, оцифрованы результаты этих исследований. 

На сегодняшний день молекулярно-цитогенетические исследования в РК активно применяются в перинатологии при диагностике наследственных и генетически обусловленных заболеваний, онкогематологии и общей онкологии. Вопросы же молекулярно-цитогенетических исследований в нейроонкологии в РК остаются не решенными.

В современной нейрохирургии наряду с основной диагностикой опухолевых заболеваний мозга с помощью анатомической магнитно-резонансной томографии активно применяются функциональное магнитно-резонансного сканирование (фМРС) и диффузно-тензорнорная томография (ДТТ), которые позволяют получить гораздо большую информацию о патологическом очаге в функциональном режиме. Функциональное магнитно-резонансное сканирование с когнитивными задачами показало преимущество в предоперационной оценке пациента с опухолями мозга для минимализации последствий хирургического вмешательства и послеоперационного восстановления [15,16,17,18].

Использование предоперационного фМРС картирования лингвистических зон показало снижение временных затрат во время интраоперационного функционального мониторирования, в целом повысило эффективность лечения при опухолях мозга в области языковых функций [19]

На данный момент для врачей патологоанатомов и нейрохирургов диагностика опухолей центральной нервной системы является сложной задачей, учитывая специфичность их диагностики. Создание и усовершенствование современной патоморфологической лаборатории с биобанком, цифровизацией всех видов исследований и биобанка, будет способствовать улучшению качества диагностики опухолей центральной нервной системы, развитию науки и статистики в нейроонкологии. Результатом созданной современной патоморфологической лаборатории может стать создание референс-нейропатоморфологической лаборатории Республики Казахстан, на базе патологоанатомического отделения АО «НЦН».

Распространение и всеобщий охват цифровыми технологиями требует генерирования данных полученные от пациентов в едином цифровом хранилище. Это даёт возможность объединить имеющийся актив данных в цифровой биобанк – для более удобного набора данных, которые в последующем можно будет автоматически запрашивать и анализировать.

Электронный биобанк в эпоху персонализированной медицины, несет в себе основную цель развития научно-исследовательского потенциала и биобезопастности страны. Электронный биобанк является уникальный современной платформой для привлечения инвестиций, как зарубежных, так и отечественных инвесторов, с целью развития науки, клиники и диагностики опухолей центральной нервной системы.