Visiopharmin kuva-analyysiohjelmiston käyttöohjeen tekeminen ja TMA-näytemateriaalin laadun arviointi

Abstract

Biopankkitoiminta on Suomessa alkanut vuonna 2014, jolloin ensimmäiset biopankit rekisteröitiin Valviran biopankkirekisteriin. Valviran rekisterissä on tällä hetkellä 10 biopankkia, joista osa on alueellisia ja osa valtakunnallisia. Itä-Suomen alueella toimiva Itä-Suomen Biopankki on rekisteröity valtakunnalliseen biopankkirekisteriin vuonna 2015. Biopankkitoimintaa säätelee vuonna 2013 voimaantullut biopankkilaki. Biopankkien toiminta perustuu näytteiden ja tietojen vapaaehtoiseen luovuttamiseen ja näytteenantajan allekirjoittamaan kirjalliseen suostumukseen tästä. Biopankkien näytekokoelmia hyödynnetään erilaisissa tutkimuksissa.

Syöpä on yleinen sairaus ja joka kolmas sairastuu siihen elämänsä aikana. Syövän histologinen diagnoosi perustuu kudosleikkeestä tehtyjen värjättyjen näytelasien mikroskopointitutkimukseen. Uudet diagnostiset tutkimusmenetelmät ovat tehneet diagnoosin tekemisestä entistä yksinkertaisempaa ja nopeampaa. Viime vuosikymmenten aikana digitalisointi ja kuva-analyysi yhdessä TMA-teknologian kanssa ovat mullistaneet perinteisen histopatologisen tutkimuksen. Digitaalisten näytelasien analysointiin tarkoitetut kuva-analyysiohjelmistot ovat mahdollistaneet perinteisen kvalitatiivisen histopatologisen arvioinnin muuttamisen kvantitatiiviseksi analyysiksi. Kuva-analyysiohjelmistot, kuten esimerkiksi Visiopharmin VIS-ohjelmisto, antavat käyttäjälleen mahdollisuuden luoda spesifisiä kuva-analyysialgoritmeja haluttuihin analyysitarkoituksiin.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä käyttöohje Itä-Suomen Biopankilla olevalle Visiopharmin kuva-analyysiohjelmistolle ja arvioida rintasyöpä-TMA-näytemateriaalin laatua. Opinnäytetyön tavoitteena oli helpottaa ItäSuomen Biopankin digitaalisten kudosnäytteiden analysointiprosessia ja sujuvoittaa uuden kuva-analyysiohjelmiston käyttöönottoa. Opinnäytetyön tuloksena syntynyttä suomenkielistä käyttöohjetta voidaan hyödyntää uuden henkilön perehtyessä Visiopharmin kuva-analyysiohjelmiston käyttöön. TMA-laatuanalyysin kautta Itä-Suomen Biopankki saa tietoa TMA-näytemateriaalinsa laadusta. Opinnäytetyön tuloksia ja tuotosta voi hyödyntää Itä-Suomen Biopankin henkilökunta.

Kyseessä on toiminnallinen opinnäytetyö, jonka tuotoksena syntyi käyttöohje Itä-Suomen Biopankilla olevalle Visiopharmin kuva-analyysiohjelmistolle. Lisäksi opinnäytetyössä tehtiin Itä-Suomen Biopankin rintasyöpä-TMA-näytemateriaalille laatuanalyysi, jossa arvioitiin 1212 TMA-sylinterin laatua 12 TMA-näytelasilla. Näytteet olivat peräisin 404 rintasyöpäkasvaimesta. Laatuanalyysin tuloksien avulla näytemateriaalille tehtiin rinnakkaisanalyysi, jossa arvioitiin kunkin näytteen onnistumista kolmelta rinnakkaiselta näytelasilta. Käyttöohjeen toimivuutta testattiin kahdella analyysiohjelmistoon perehtymättömällä henkilöllä. Tämän lisäksi ohjelmiston käyttöön perehtynyt patologiaan erikoistuva lääkäri ja Itä-Suomen Biopankin tutkimuspäällikkö tarkastivat käyttöohjeen.

Tekemämme laatuanalyysin mukaan 73,7 % kudoslieriöistä oli onnistuneita. 21,1 % kudoslieriöistä puuttui osittain ja 3,0 % puuttui kokonaan. 16,8 %:ssa kudoslieriöistä vaurio oli alle 50 % ja 7,3 %:ssa vaurio oli yli 50 %. 7,1 %:ssa kudoslieriöistä ei ollut haluttua solukkoa. Rinnakkaisanalyysin perusteella kolme rinnakkaista näytettä oli onnistunut 49,8 %:ssa näytteistä. Kaksi rinnakkaista näytettä oli onnistunut 28,5 %:ssa näytteistä ja yksi rinnakkainen 14,9 %:ssa näytteistä. 6,9 %:ssa näytteistä yksikään rinnakkaisista kudoslieriöistä ei ollut onnistunut. Laatuanalyysissa otettiin huomioon puuttuva kudosmateriaali ja halutun solukon puuttuminen kudoslieriöistä.

Laatuanalyysissa ei otettu huomioon tuumorisolukon riittävyyttä analyysitarkoituksiin vaan ainoastaan sellaiset kudoslieriöt, joista puuttui kokonaan haluttu solukko, otettiin huomioon. Laatuanalyysin pohjalta ei siis voida tehdä johtopäätöksiä tuumorisolukon riittävyydestä analyysitarkoituksiin, vaan se kertoo, ainoastaan kuinka laadukas TMA-näytemateriaali on käytettyjen kategorioiden mukaan.

Itä-Suomen Biopankki voi hyödyntää opinnäytetyömme laatuanalyysin tuloksia tulevissa tutkimuksissa. TMA-analyyseissa rinnakkaisten kudoslieriöiden käyttö on olennaista analyysin onnistumisen kannalta. Kudoslieriöt sisältävät hyvin pienen määrän näytemateriaalia, joten mahdollisimman monessa rinnakkaisessa kudoslieriössä tulisi olla mahdollisimman paljon analysointikelpoista kudosta. Opinnäytetyön rinnakkaisanalyysissa kävi ilmi, että jos kyseinen TMA-näytemateriaali päätetään analysoida, tutkijan on teoriassa mahdollista saada tuloksia kolmesta rinnakkaisesta näytteestä 49,8 %:ssa näytteistä eli yhteensä 201 kasvaimesta. Kahdesta rinnakkaisesta näytteestä tuloksia olisi mahdollista saada 28,5 %:ssa näytteistä eli yhteensä 115 kasvaimesta, ja yhdestä rinnakkaisesta näytteestä 14,9 %:ssa näytteistä eli yhteensä 60 kasvaimesta. Kokonaisuudessaan tutkijan on mahdollista saada tuloksia siis 376 kasvaimesta.