Не просто хранение: что такое биобанки и чем они помогают каждому из нас

Прогресс в биомедицинской отрасли – появление новых лекарств и новых подходов к терапии – шел бы гораздо медленнее, если бы не биобанки, предоставляющие материал для научных исследований и разработок. Вместе с доктором медицинских наук, директором Национальной ассоциации биобанков и специалистов по биобанкированию (НАСБИО) Алексеем Николаевичем Мешковым и кандидатом биологических наук, вице-президентом НАСБИО Марией Сергеевной Покровской, ведущими экспертами по биобанкированию в нашей стране, разобрались в том, как устроены биобанки, какие задачи они помогают решать, и чем они помогают каждому из нас.

Что такое биобанк

Биобанк – организация, которая, собирает и, следуя четко определенным правилам, хранит биологические образцы, а также подробную информацию о самих образцах и донорах, у которых этот биоматериал был взят.  

Биоматериал может быть разным – кровь, слюна, моча, ткани, клетки, биопсийные образцы, ДНК. Чем больше информации о них хранится в биобанке, тем более ценными считаются биообразцы.

По мере наблюдения за донорами, у которых был взят биоматериал, база данных может пополняться новыми сведениями. Например, кроме пола, возраста донора, его анамнеза – перечня болезней, которые он перенес, результатов проведенных анализов, к описанию каждого образца могут добавить информацию о вредных привычках, образе жизни, выявленных мутациях генов, лечении, которое проходил донор.

Появление и распространение биобанков значительно ускорило и упростило прогресс в области медицины и биотехнологии: с помощью биобанков разного профиля разрабатывать и внедрять инновации в клиническую практику становится проще.

Как устроены биобанки

Биобанки могут быть организованы в больницах, при фармкомпаниях, в научных институтах и исследовательских центрах. Это не просто помещение для хранения образцов, оснащенное морозильными камерами (криохранилищами), а система, организованная и работающая по определенным правилам.

Без чего не может существовать биобанк:

• наличие сложной инфраструктуры, включающей морозильные установки и систему непрерывного наблюдения за условиями хранения биоматериала;
• специальное программное обеспечение и ведение базы данных;
• резервное энергоснабжение, которое автоматически подключается при любых перебоях с электричеством.

Все процедуры, связанные со сбором, обработкой, хранением и выдачей биоматериала, регламентированы, персонал проходит специальное обучение, а при работе с биоматериалом строго соблюдаются этические нормы. Так, например, доноры биообразцов обязательно подписывают информированное согласие, а их персональная информация остается конфиденциальной.

Какие бывают биобанки

Все биобанки делятся на исследовательские, диагностические и терапевтические. Большинство биобанков в мире относятся к исследовательским, то есть предназначаются для научных исследований. Они в свою очередь делятся на те, что содержат человеческие биоматериалы, и те, где хранятся биоматериалы растительного и животного происхождения.

Исследовательские биобанки с человеческими образцами можно разделить еще на две большие группы: популяционные и нозологические, то есть связанные с определенными нозологиями – болезнями.  

Популяционные банки содержат масштабные коллекции биообразцов, взятых у добровольцев. Благодаря таким банкам изучают распространенность самых разных заболеваний. Продолжая наблюдение за донорами и используя уже собранную коллекцию образцов сыворотки крови, можно выявлять, например, биохимические маркеры крови (как правило, определенные белки, липиды и др.), количественные показатели которых в крови соответствуют риску развития тех или иных неинфекционных болезней. В дальнейшем на основе информации о таких маркерах могут быть разработаны тест-системы для раннего выявления или оценки риска развития заболеваний, которые врачи смогут назначать своим пациентам.

В нозологических биобанках образцы собирают у людей с определенными клиническими диагнозами. Так появляются коллекции биообразцов, взятых, например, у онкологических пациентов, тех, кто перенес инфаркт миокарда или страдает каким-то генетическим заболеванием. С помощью таких специфических коллекций изучаются механизмы заболеваний, в том числе генетическая предрасположенность к их возникновению.

Биобанки, хранящие биоматериал для применения в клинической практике, например, для лечения пациентов, относятся к терапевтическим. Это, например, банки спермы или яйцеклеток в центрах репродукции, или биобанки, где хранятся образцы микробиоты кишечника.

Создание коллекций биоматериалов в биобанках – многоэтапная и кропотливая работа, включающая не только консервацию, но также подготовку документов и ведение отчетности.

Некоторые биобанки имеют достаточно широкую «специализацию», а другие – довольно узкий профиль. Так, например, российский биобанк «Генофонд» занимается акушерскими и гинекологическими патологиями, банк стволовых клеток «Гемабанк» хранит образцы пуповинной крови, а в биобанке Университета «Сириус» содержатся клеточные культуры для научных исследований.

Один из ярких примеров использования биобанков – работа британского UK Biobank, где с 2006 года хранятся взятые у жителей страны образцы биоматериалы, а также информация о состоянии здоровья доноров.  Данные этого биобанка регулярно используются при проведении научных исследований, например, в 2022 году с их помощью удалось продемонстрировать связь между перенесенным ковидом и изменениями в головном мозге, ведущим к психическим расстройствам, в том числе к повышенной тревожности и ослаблению эмпатии.

Биобанки в России

Российские исследователи также активно применяют биобанки в своей работе.  Так, например, в крупнейшем российском научно-исследовательском биобанке, существующем с 2014 года в Национальном медицинском исследовательском центре терапии и профилактической медицины Минздрава России (НМИЦ ТПМ РФ) (к 2025 году в нем хранилось более 870 тысяч образцов крови и ее производных), проводятся крупномасштабные эпидемиологические исследования, целью которых  является изучение распространенности различных заболеваний и факторов риска их развития, маркеров инфекционных и неинфекционных заболеваний, генов лекарственной устойчивости и т.д. Такие исследования позволяют создать систему мониторинга состояния здоровья населения на национальном уровне.  

Другой пример – на основе образцов из биобанка слюны в Сеченовском университете будут разрабатываться методы ранней диагностики серьезных болезней. 

Вне зависимости от профиля все биобанки дают возможность упростить проведение научных исследований. Благодаря их разнообразию и большому объему различного биоматериала можно не тратить время на поиски соответствующих добровольцев и создание новых коллекций, а воспользоваться теми образцами и данными, которые уже есть в биобанках, выбрать из разных коллекций необходимый набор биообразцов под поставленную задачу. 

Как организовано биобанкирование в России

В 2009 году издание Time опубликовало список идей, меняющих мир прямо сейчас: в этот список вошло и биобанкирование. За прошедшие годы биобанки появились по всему миру, в том числе и в России. Отечественные биобанки объединяет Национальная ассоциация биобанков и специалистов по биобанкированию (НАСБИО). Она была создана в 2018 году при поддержке Министерства здравоохранения РФ, и сейчас в нее входят 49 организаций и 50 индивидуальных членов.

НАСБИО стимулирует развитие отечественной сети биобанков, содействует в разработке и реализации научных и практических проектов и программ, связанных с использованием коллекций и инфраструктуры биобанков, проводит научные и обучающие мероприятия.

Без биобанков развитие современных биотехнологий невозможно, ведь только они могут предоставить для инновационных разработок биоматериал необходимого объема и качества – десятки и сотни тысяч образцов. Благодаря биобанкам персонализированная медицина и ранняя диагностика: хранящиеся в них биообразцы необходимы для разработки тест-систем раннего выявления болезней и оценки индивидуальных рисков развития заболеваний. Собранные образцы могут использоваться, например, для поиска биомаркеров, связанных с болезнями, или мишеней, на которые могут действовать те или иные лекарства.

«Ни одно научное открытие сегодня невозможно без системы биобанкирования, ведь, согласно современным требованиям, научные результаты должны быть качественными, объективными, обоснованными, воспроизводимыми. Получать такие результаты помогают биобанки», — рассказала Оксана Михайловна Драпкина, академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины», выступая на конференции «Биобанкирование», которая прошла в Москве 15-16 сентября 2025 года.

Оксана Михайловна также отметила, что одна из важных задач, которая сегодня стоит перед биобанками — превращение исчерпаемого ресурса (непосредственно самих биообразцов) в неисчерпаемый, то есть извлечь и сохранить максимально возможный объем информации об этом образце и его доноре. Для решения этой задачи необходим цифровой биобанк, существование которого позволило бы проводить исследования на принципиально другом уровне, в том числе с использованием искусственного интеллекта.

Благодаря биобанкированию эффективность и качества научно-медицинских исследований в России и в мире повышаются, а прогресс в биомедицинской науке ускоряется.

Текст: Ксения Скрыпник

Фото: Midjourney 7