View
75
Download
1
Category
Preview:
DESCRIPTION
TÜBİTAK Tıbbi Tanı Teknoloji Yol Haritası. Doç. Dr. Nezih Hekim Okan Üniv . Genetik&Biyomühendislik ve Boğaziçi Üniv . İNOVİTA. HEDEFLER LİSTESİ. Hedef 1 : Geleceğin Laboratuvar Teknolojileri. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
TÜBİTAK Tıbbi Tanı Teknoloji Yol Haritası
Doç. Dr. Nezih HekimOkan Üniv.
Genetik&Biyomühendislikve
Boğaziçi Üniv. İNOVİTA
HEDEFLER LİSTESİHedef 1: Geleceğin Laboratuvar Teknolojileri.
Hedef 2: Bugünün biyokimya, hormon, metabolizma, seroloji ve mikrobiyoloji alanlarındaki laboratuvar teknolojilerini yakalamak.
Hedef 3: Bugünün Histopatoloji, sitoloji ve akış sitometri alanındaki üretim teknolojilerini yakalamak.
Hedef 4: Farmakogenetikte bugünün ve geleceğin laboratuvar teknolojileri.
Hedef-1
Geleceğin Laboratuvar Teknolojileri
Hedef 1’in Ana Felsefesi Şudur
Bizim ve tüm dünyanın bu gün uyguladığı teknoloji 30 yıllık geçmişi
olan bir laboratuvar teknolojisidir
Biz buna yetişmeye çalışırken bu teknolojiyi uygulayanlar çoktan yeni teknolojilere geçmiş
olabilirler.
Yani bu güne yetişmeye çalışırken Trendleri göz ardı edemeyiz.
Radioimmunoassay yöntemini hiç geliştirmedik ve bu teknolojiyi de
öğrenmedik. Batı önce bu çemberden atladı.
• Ama bu gün RIA yöntemi çoktaan bırakıldı. Bu yöntemlerden gelişen ELISA bile terk ediliyor, bu gün aynı Ligand binding assay prensipleri yerini MEIA, lüminometrik ve florimetrik ölçüm sistemlerine dayanan yeni yöntemlere bıraktı. Biz kestirmeden Lüminometrik, fluorometrik otomasyon sistemlerini üretmeye çalışırken dünya metobolomik, proteomik ve genomik esaslara dayanan sistem temelli testlere geçmiş olacaktır.
Hedef 1’in İfadesi
• 2017 yılına kadar genomik, proteomik ve metabolomik tabanlı markörlerin (enfeksiyon hastalıkları, doğum öncesi ve sonrası tarama ve tanı, genetik hastalıklar dahil) tespiti ve mevcut/yeni markörler ile tanı kitlerinin/cihazlarının geliştirilmesi; 2019 yılına kadar klinik testlerinin yapılması ve gerekli araştırmaların tamamlanması.
Buna kısaca sistem bazlı test kitleri diyebiliriz
B R E A K T H ROUGH O F T H E YE A R
Systems Biology
SCIENCE VOL 310 23 DECEMBER 2005
Biliyorsunuz sistem bazlı test sistemleri2005 yılının en büyük gelişmesi olarak
ilan edildi
Omics Latince hepsini içine alan, demet demektir.
Sistemler biyolojisi bütün «omics» leri içerisine alır
Genomics
Nükleer ya da organellere ait genleri kodlayan DNA’ların tümü.
Epigenomics
Tüm epigenetik değişiklikler.
Metilomiks
Genomik İmprinting
• Beslenme, motive edilebilen davranışlar, metabolizma ve hücrelerin yapışmasına ilişkin nöronlara ait 1300 adet gen, üzerilerindeki mühüre (imprint) bağlı olarak çalışırlar.
• Bu mühürlenme sitozinin metilasyonudur. • Çalışan genlerden bazıları sadece anneden, bazıları
da sadece babadan gelen genlerdir.• Yavru anne karnında ve gelişme çağında iken
anneden gelen genler çalışır, erişkin olduklarında da babadan gelen genlerin çalışmasına izin verilir. Bu yavruların beslenmeye ilişkin rekabetlerini önler.
High-Resolution Analysis of Parent-of-Origin Allelic Expression in the Mouse Brain
Christopher Gregg, et al.
Science 329, 643 (2010);
Transcriptomics
DNA teknolojisi ile ölçülebilen tüm ekspresyonlar.
Proteomics
Bir organizmaya ait var olan tüm peptit ve proteinler. Bu moleküller, elektroforetik ve kromatografik olarak birbirinden ayrılmış moleküllerin kütle spektrometrelerine ve NMR’lara bağlanarak tanımlanırlar. Bu disiplinin fosoproteomiks, glikoproteomiks gibi alt dalları vardır.
Metabolomics
Tüm metabolit ve küçük moleküllerin hepsi.
Glycomics
Vücut sıvıları, doku yada hücrelerde bulunan, serbest veya hücre membranlarına yada proteinlere bağlı, monomer veya polimer halinde olabilecek tüm karbohidratlar.
Lipidomics
Tüm lipitler
Interactomics
Birbirleri ile etkileşen tüm moleküller.
Fluxomics
Organizmanın içerisinde dinamik olarak yer değiştiren tüm moleküller.
Metagenomics
Tüm biyomun genetik şifreleri.
Biomics
Tüm biyom. Flora mikroorganizmalarından, toprak, göller, bataklıklar, okyanuslar ve buralardaki yaşayan tüm mikro ve makro organizmalar.
Mikrobiyomiks
Makrobiyomiks
BataklıkSivrisinek
MalaryaOrak hücreli anemi
Anemiklerin yaşamda kalmasıTarım ilacı
Toplumun fertlerinin kaybıYeni hastalıklar
IsıNem
Karşımızda trilyonlarca veriyi kapsayan bir alan var.
Bu gün bu verileri analiz edebilecek sofware’lere ihtiyaç var ve bir Pazar oluşmuş durumda.
Bugün kağıt kalemle bir sayının karekökünü hesaplamayı yada logaritma ile üstlü denklemleri çözmeyi aklımızdan bile
geçirmiyoruz.
Hesap makinesi yada bilgisayarımız bu hesaplamaları
saniyeden çok daha kısa bir zamanda yapıyor.
Artık tüm istatistiği excell gibi basit bir programla hepimiz yapıyoruz ve
farkında olmuyoruz.
İşte sistem biyolojisinin getirdiği programlar ve database’ler sayesinde öğrenci yada hekim hissetmeden bunları kullanacak. Proteinlerin adlarını bile aklında tutmaya çalışmayacak.
Hepatosplenomegaliye yol açan hastalıklarının tanısı için gerekli testler sizin tek tek yazmanıza gerek kalmadan
bulgularınızı yazmanız yetecek. CIS laboratuarın LIS sistemine girerek
istekte bulunacak.
Klinisyenin binlerce hastalığın tanısı için binlerce testi ezberinde tutması gerekmeyecek.
Bu da dahiliye branşlarında aşırı uzmanlaşmayı engelleyerek hastanın çok sayıda basamaktan geçerek tanısının konulması yerine tek adımda tanısının konmasını temin edecektir.
Bütün bu imkanlar, öngürüsel (prediktif),
koruyucu (prevantif) ve kişiye özgü (personalize) tıbbın gelişmesine yol
açacaktır.
Önce düşünce, sonra teknik!
Aynı anda elinize geçen 6 milyon verinin analizini
yapmak için hazır teknikler var mı?
Microarray Panel The Microarray Panel displaying marker values for selected array.
Color Mosaic The Color Mosaic component displaying selected arrays, group designation and marker names.
Expression Profile
Expression Profile plotting values for selected markers and arrays.
Hierarchical Clustering Dendrogram displays the results of the Hierarchical clustering analysis.
SOM Clustering
Self Ordered Map clustering results are displayed as series of expression profiles corresponding to discovered groupings.
Scatter Plot Compare multiple markers or arrays with the standard Scatter Plot analysis.
Volcano Plot The Volcano Plot shows the results of a T Test analysis.
caBIO Pathway Using a connection to caBIO, pathway diagrams can be retrieved and displayed.
Reverse Engineering Use the ARACNE algorithm to reverse engineer the underlying gene regulatory network.
Pattern Discovery Use the SPLASH algorithm to discover sparse amino or nucleic acid patterns in a loaded sequence.
BLAST Queries The BLAST panel runs queries against the Paracel Blast machine running at the Columbia Genome Center.
Cytoscape Use the Cytoscape network visualization to view the reverse engineered regulatory network.
Cytoscape nedir?
Cytoscape şu anda ücretsiz topluma açık bir biyoinformatik kaynaktır. Bu platformda bilinen tüm moleküler interaksiyonlar, bilinen tüm biyolojik pathway’ler ve gen ekspresyon profilleri bulunmakta ve bir noktadan bütün sistemin bağlantılarını bulabiliyorsunuz.
Sonuç olarak Hedef 1’de Geleceğin Laboratuvar
Teknolojilerini Yakalamak ve Üreticilerinden biri olmak
amaçlanmıştır.
Geliştirilmesi hedeflenen ürünler, teknolojiler, teknik özellikleri ve metrikleri:
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Doğum öncesi ve sonrası tarama ve tanı kit/cihaz/yazılımlarının geliştirilmesi
1-Minimal invaziv yöntemlere uygun olmalı. 2 Konvansiyonel testlere göre özgünlük, duyarlılık ve doğruluk oranı daha yüksek olmalı 3 Gebeliğin erken dönemlerinde yapılabilmeli 4 Mevcut testlere göre daha avantajlı olmalıdır (aynı anda çoklu parametre çalışabilmeli, daha hızlı ve daha ucuz yapabilmeli).
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Biyolojik örneklerden nükleik asit veya protein ayrıştırması, saflaştırması veya analizinde kullanılacak ekipman, cihaz ve kitler
Mevcut ekipman ve cihazların otomatize, basit ve kullanıcı dostu haline getirilmesi
Nükleik Asit Ekstraksiyon Cihazı: Örnek sayısı, DNA saflaştırılması yöntemleri, izolasyon süresi gibi teknik özellikler için uygun değerlere sahip olması
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Gerçek-Zamanlı PCR Cihazı: Bu cihazların ölçebildiği dalga boyu (filtre) sayısı, örnek sayısı, ısıtma soğutma ve lineer ölçüm aralığı gibi teknik özelliklerinin uygun değerlere sahip olması. Fragman Analizi ve DNA Dizileme Cihazı: Ölçebildiği dalga boyu (filtre) sayısı, örnek sayısı ve hassasiyeti gibi teknik özellikler için uygun değerlere sahip olması. HPLC, LC-MS/MS Cihazlar planlanmalıdır.
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Bakteri, virüs, fungal ve paraziter etkenleri saptamaya yönelik kitler
Kan bankacılığında kullanılmak üzere hepatit B, hepatit C ve HIV virüslerini tek tüpte tayin edebilen ve yüksek miktarlarda örneklerle çalışabilen otomatize teşhis kitleri Kan ve diğer dokulardan mikroorganizmaların miktarsal tayinlerinin yapılabilmesi
HEDEF 1-Teknolojik Boşluklar• Bu kitlerin beraber çalışacağı cihazların eksikliği sistem maliyetini artırıyor ve
rekabeti olumsuz engelliyor. • Biyolojik örneklerden nükleik asit veya protein ayrıştırması, saflaştırması veya
analizinde kullanılacak ekipman ve cihazlar ülkemizde geliştirilmiyor ve tıbbı tanı kitleri değer zincirinin oluşmasına engel oluyor. Bu durumun çözülmesi kritiktir.
• Bu ürünlerin biyomedikal cihazlar ile koordineli olarak (ortak) çağrılara çıkması uygun olacaktır. Tıbbı tanı kitleri ile birlikte kullanılmak üzere geliştirilmesi öncelik taşıyan ürünler yukarıda belirtilmiştir.
• Bu ürünler olmadan geliştirilecek kitlerin pazarlama aşamasında darboğaza neden olmaktadır. Bütüncül olarak değer zincirine bakılması gerekiyor.
• Toplumumuza yönelik genetik varyasyon/mutasyon veri tabanının olmaması. • Kamu tedarik sisteminin yerli tıbbı tanı kitleri lehine istemler içermemesi. • Ülkemizde kalite belgelendirme hususunda kurum/kuruluş bulunmaması;
uluslararası kuruluşlara başvurunun maliyeti arttırması. • Sertifikalı referans malzeme üretilmemesi, kontrol materyali üretilmemesi, ve
kalibratör cihazların üretilmemesi ve kalibratör cihazların kalibrasyonlarını yapacak merkezlerin olmaması .
Hedefe giden adımlar
Alt hedefler:
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 1: Saptanması hedeflenen
parametrelere yönelik vakalara ait örneklerin toplanması, analiz
edilmesi ve Ulusal veri tabanlarının oluşturulması.
Hedef markörlerin belirlenmesi
Örnek havuzunun oluşturulması
2014-2016
Hedef Kitle: Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversite*
*Örneklerin toplanacağı kurumlarla işbirliği yapılması gerekmektedir.
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 2: Markörlere yönelik
kit/cihaz/yazılım tasarımlarının yapılması
.
Reçeteler, hammaddeler, formülasyon, şemalar, vb.
2015-2017
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 3: Test aşaması ve optimizasyon
.
Ara ürün (yazılım, kit ve cihaz dahil)
2016-2018
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 4: Ürün validasyonu (gerçek klinik
örneklerle test ve mevcut yöntemlerle karşılaştırılması)
.
Prototip ürün (yazılım, kit ve cihaz dahil)
2018-2019
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 5: Geliştirilen klinik biyokimya,
hormon, metabolizma kitleri için gerekli olan referans malzemelerin
ve kontrol materyallerinin üretilmesi ve sertifikalandırılması.
Sertifikalı referans ve kontrol materyallerinin üretilmesi
2013-2016
Hedef Kitle: Özel Sektör
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 6: Ürünün belgelendirilmesi süreçleri
Belgelendirilmiş ürün (yazılım, kit ve cihazlar)
2016-2019
Hedef Kitle: Özel Sektör
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 7: Ürünün seri üretim teknolojilerinin
geliştirilmesi
Scale-up, Ticari ürün
2020
Hedef Kitle: Özel Sektör
Hedef-2
Bugünün biyokimya, hormon, metabolizma, seroloji ve mikrobiyoloji
alanlarındaki laboratuvar teknolojilerini yakalamak
Hedef 2’nin Ana Felsefesi Şudur
Bu gün biyokimya, hormon, metabolizma, seroloji ve mikrobiyoloji alanlarında
uygulanan teknolojiler ve ticari ürünlerin aynılarını taklit etme, yan sanayiini kurma ve
daha iyilerini geliştirerek ulusal ve global piyasalarda yer edinme.
Yani bu günü yakalamak.
Hedef 2’nin İfadesi
• Biyokimya, hormon, metabolizma, seroloji ve mikrobiyoloji alanlarında tanı kitleri, cihazlar, yazılımlar ve referans materyallerinin geliştirilmesi ve üretilmesi.
Sektör hakkında biraz bilgi vermek ve benim ne yaptığımı kısaca anlatmak istiyorum
Laboratuar Sektörü
GenCyte
Laboratories changed from small individual labs to the mega reference laboratory industry
Hospital Labs, Regional Labs, Reference Labs & Mega Lab Networks
GenCyte
The Clinical Reference Lab Industry (USA)
• The world clinical reference laboratory business is estimated at > 100.0 billion $
• There are roughly 10,000 hospital-based laboratories in the USA
• 4,500 commercially owned laboratories• 90,000 doctor-owned laboratories• Molecular Diagnostics & Specialized testing growing at
the rate of 30-45%/year worldwide• The US & world market is dominated by 7-8 networked
companies such as Quest, LabCorp, Diagnostics & others
GenCyte
Reference Lab Networks in the USA• Laboratory Medicine in USA is an integral part of healthcare
and currently constitutes $ 33.0 Billion per year worldwide. This service (blood, body fluid & tissue based tests) is provided by labs in hospitals, clinics, doctors offices and privately operated commercial labs
• The Commercial labs worldwide control a major part of the business
• The Service Labs are supported by a multi billion dollar DIAGNOSTICS INDUSTRY that provides the service labs with testing kits, instrumentation, automation, liquid reagents etc. This industry does about $ 22.0 billion per year
GenCyte
Laboratory Revenues
• Overall, LabCorp & Quest control 26% of the USA laboratory market
• Quest Revenues : >$ 11 Billion • LabCorp Revenues: >$ 8 Billion • Regional Labs have revenues of $ 4.0 to $ 10 million • Niche Labs (Specialized) –between $ 50 to $200 million• Doctor’s office labs have revenues of $ 500 K to $ 2.0 million• Profit margins are ~10% for routine work & 20-40% for
Esoteric work
GenCyte
Niche Labs
• 30-35% of revenues at LabCorp & Quest Diagnostics coming from Specialized Testing
• Specialty Laboratories ($ 1 Billion/year)• ARUP ($200 Million)• MRL ($ 180 Million)• Impath ($ 280 Million)• Another 90 plus performing specialized tests only• There are also over 100 labs that provide clinical
trials support
GenCyte
Specialized Testing Laboratories in USA
• LabCorp, NJ• Quest Diagnostics, NJ• Specialty Labs, CA• ARUP, UT• MRL, CA• Dianon, CT• US Path Lab, CA• Genzyme Genetics, NM• Myriad Genetics, UT
• Esoterix, NY• Impath, NY• Lifecodes, CT• GeneScreen, TX• AML, VA• Athena Diagnostics, MA• Bio-Ref Labs, NJ• Mayo Med Labs, MN• Johns Hopkins Labs, MD
ClinCyte JV labs will incorporate many of the same featuresbut will have a lower cost basis
GenCyte
Worldwide 40% of the tests bring in 80% of the profits
Profit Margins for Routine Tests are lower while Specialized Tests have
margins of 20-40%
GenCyte
n Class I: CBC/Diff, Blood Chemistry, Urinalysis, serology, Routine Endocrinology (T3/T4)
n Class II: Immunoassays, Blood Grouping Special Chemistry, PAP Smears, Blood/BM Smears, Urine Cytology
n Class III: Allergy Testing ,HPLC, GC/MS, LC-MS/MS, Flow Cytometry, Specialized Immunoassays,Specialized Stains, Breast & Other Tumor Pathology, DNA blot assays
n Class IV: Chromosome Studies, FISH, HLA-testing, PCR Tests, DNA Sequencing, Drug Resistance (DNA/PCR) , Cord Blood & BM Testing
Lowest Margins
Highest Margin
CLASSES OF TESTS
Requirements of the Clinical Chemistry Laboratories are Changing
Immunoassays +LC-MS/MS +++
Immunoassays ++++LC-MS/MS +
Immunoassays ++++LC-MS/MS +
Immunoassays ++++LC-MS/MS +
Immunoassays +LC-MS/MS +++
Immunoassays +LC-MS/MS +++
How can you compare immunoassays to LC-MS/MS?
For example Cylosporine!
Reference: James C. Ritchie, PhD Emory University Hospital Core & Special Chemistry Laboratories
Reference: James C. Ritchie, PhD Emory University Hospital Core & Special Chemistry Laboratories
Reference: James C. Ritchie, PhD Emory University Hospital Core & Special Chemistry Laboratories
Reference: James C. Ritchie, PhD Emory University Hospital Core & Special Chemistry Laboratories
Reference: James C. Ritchie, PhD Emory University Hospital Core & Special Chemistry Laboratories
IMMUNOASSAY methods are determine not only Cylosporine
itself, but determine also Cylosporine metabolites.
Cylosporine has at least 30 metabolites
• At least 30 metabolites (hydroxylated, demethylated, cyclized, and oxidative by-products) have been identified.
• •Metabolites AM1 and AM9 have approx. 14 to 16% of the activity of the parent drug (in the MLC assay). Little is known about the activity of other metabolites.
• •The above two metabolites are seen at 150 and 75% concentrations relative to the parent drug at steady state in kidney transplant patients.
The current recommendation for CsA monitoring is to analyze true
concentrations of the drug in EDTA whole blood using a specific methods.
Monitoring of the metabolites is not currently recommended.
(Oellerich et al, Consensus Conference on CsA Monitoring in Organ Transplantation:report of the consensus panel. Ther. Drug
Monit. 1995, 17:642-654.)
Gold method isLC-MS/MS !
I myself developed very esay, very fast and low price Jasem™ LC-MS/MS kit for determination
of the 4-different immunosuppressants in one run.
Our method
Reasons for moving CsA Testing to Jasem LC-MS/MS Assay
• Quick and easy sample preparation time 5.5 minutes
• Lower cost sample preparation step• Shortest run time with 4.5 minutes• Use of only one standard HPLC system and one
column• Allows the quantification of the main drug
independently from its metabolites• Method is more specific and sensitive than
standard immunoassay methods
What about Vitamin D?
Distribution of vitamin D
Ergocalciferol (vitamin D2) found in plants, and cholecalciferol (vitamin D3) found in animal tissues, are sources of preformed vitamin D activity. Ergocalciferol and cholecalciferol differ chemically only in the presence of an additional double bond and methyl group in the plant sterol.
Immunoassay methods and competitive protein-binding assays some times make a mistake because of non-specific bindings
and solubility of analytes.
• 25OH-Vitamin D3 determination is one of the good example for to show difficulties of ligand binding methods in clinical chemistry practice.
1- All ligand-binding assays of 25OH-VitD3 cannot differentiate between 25OH-VitD2, 25OH-VitD3 and
also C3 epimers of 25OH-VitD3. 2- Test performs in aqueous environment, 25OH-VitD2 and 25OH-VitaD3 are poorly soluble in
water and cause imprecision. Although manual extraction methods can solve this solubility
problems, but cause increased imprecision also. 3-When compare results between different assays, even between the same assays, some times there is
31% analytical error.
We developed a new method based on LC-MS/MS.
Jasem™ LC-MS/MS method is differentiate 25OH-VitD2, 25OH-
VitD3 and also C3 epimers.
No need for sample extraction, sample preparation is easy and
takes only 5.5 minutes, lower cost than other reference methods.
Runtime is 5 min.
Linearity is perfect
Excellent repeatability typically RSD lower than 1%. No need to use
labeled internal standard (no matrix effect, no ion suppression).
As a result, our method is first methos is satisfy all needs of the
high-throughput clinical laboratories.
Şimdi bu yol haritasında ne demek istediğimizi daha iyi anlatabilirim.
Geliştirilmesi hedeflenen ürünler, teknolojiler, teknik özellikleri ve metrikleri:
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Klinik biyokimya, hormon, metabolizma kitleri ve cihazları
Fotometrik, HPLC, GC-MS, LC-MS/MS, TOF MS vb yöntemlerle kit ve/veya cihaz geliştirilmesi Lantanit şelatlar, özel izotopik kimyasallar gibi sinyali artırarak duyarlılığı geliştiren özellikli kimyasalların kullanımı
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
“Bead” tabanlı malzeme kullanan kit ve cihazların geliştirilmesi Kitlerin yapıtığı ölçüm sonuçlarının ölçüm belirsizliği uluslararası kabul görmüş sınırlar içerisinde olmalıdır Cihazların yaptığı ölçümlerde tekrarlanabilirlik değerleri uluslararası kabul görmüş sınırlar içerisinde olmalı Kitler uluslararası standartlar (IVD, CE) alabilecek nitelikte olmalıdır.
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Mikrobiyoloji, seroloji kitleri ve cihazları
İmmünoassay tabanlı kit ve cihazlar DNA ve aptamer teknolojilerini kullanan mikrobiyoloji kitleri Yeni teknolojiler (mikrokanal vb) ile hızlı ölçüm yapan cihazlar Kitlerin ölçüm belirsizliği uluslararası kabul görmüş sınırlar içerisinde olmalı Cihazların yaptığı ölçümlerde tekrarlanabilirlik değerleri uluslararası kabul görmüş sınırlar içerisinde olmalı Kitler uluslararası standartlar (IVD, CE) alabilecek nitelikte olmalıdır.
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Referans ve kontrol materyallerinin üretimi
SI birimi “mol”e izlenebilir sertifikalı referans malzemeleri üretilmesi İzlenebilir çalışma standartlarının (kontrol materyalleri) üretilmesi ve uluslararası standartlara uygun olması
HEDEF 2-Teknolojik Boşluklar• Özellikli kimyasal, antijen, peptit, enzim, antikor gibi ara ürünlerin
yeterince üretilemiyor olması; yeni yöntem ve teknolojilerin bu maddelere gereksinim duyması
• Dünya genelinde biyokimya, mikrobiyoloji, seroloji gibi alanlarda ölçümlerin doğruluğunu ve güvenirliğini arttırmak için yeterli sayıda referans malzeme olmaması
• Bu referans malzemelere ilaveten üretici firmaların dışa bağımlılığını önlemek için gerekli çalışma standartları ve kalite kontrol malzemelerinin de üretilmesi ve sertifikalandırılmasının ülkemizde yapılamaması
• Ülkemizde tıbbi tanı kitleri ve cihazlarının geliştirilmesi ve üretilmesi için yan sanayinin olmaması
• Floresan rezonans enerji transferi (FRET), kütle spektrometri (MS) gibi gelişmiş teknolojilerin eksikliği
• Lantanit şelatlar, izotoplar gibi kimyasalların eksikliği
Klinik biyokimya, hormon, metabolizma kitleri ve cihazları için
Hedefe giden adımlar
Alt hedefler:
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 1: Klinik biyokimya, hormon,
metabolizma kitleri, tanı kitleri ve cihazları alanında üniversitelerde
ürüne yönelik araştırma çalışmaları yapılması ve bunların özel sektör
ile uygulamaya geçirilmesi
Kitler ve Cihazlar Konusunda Bilgi Birikimi
2013-2015
Hedef Kitle: Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversite
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 2: Kitlerde kullanılmak üzere kimyasal, peptit, antikor,
izotop veya ara maddelerin geliştirilmesi .
Özellikli kimyasal/ Ara Madde Geliştirilmesi
2013-2016
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 3: Geliştirilen klinik biyokimya, hormon, metabolizma kitleri
için gerekli olan referans malzemelerin ve kontrol
materyallerinin üretilmesi ve sertifikalandırılması.
Sertifikalı referans ve kontrol materyallerinin üretilmesi
2013-2016
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 4: Geliştirilen kimyasal ve ara
maddelerin kullanılarak prototip klinik biyokimya,
hormon, metabolizma kitleri ve cihazlarının geliştirilmesi.
Klinik biyokimya, hormon, metabolizma kitleri ve
cihazlarının geliştirilmesi
2013-2018
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Mikrobiyoloji, seroloji kitleri ve cihazları için
Hedefe giden adımlar
Alt hedefler:
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 1: Mikrobiyoloji, seroloji kitleri
ve cihazları tanı kitleri ve cihazları alanında
üniversitelerde ürüne yönelik araştırma çalışmaları
yapılması ve bunların özel sektör ile uygulamaya
geçirilmesi.
Kitler ve Cihazlar Konusunda Bilgi Birikimi
2013-2015
Hedef Kitle: Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversite
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 2: Kitlerde kullanılmak üzere
spesifik antikorların geliştirilmesi ve küçük ölçekli
üretilmesi.
Spesifik antikor geliştirilmesi ve küçük ölçekli üretimi
2013-2016
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 3: Geliştirilen mikrobiyoloji, seroloji kitleri için gerekli olan referans malzeme ve
kontrol materyallerinin üretilmesi ve
sertifikalandırılması.
Sertifikalı referans ve kontrol materyalleri
2015-2018
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 4: Geliştirilen kimyasal ve ara
maddelerin kullanılarak prototip mikrobiyoloji,
seroloji kitleri ve cihazlarının geliştirilmesi .
Prototip mikrobiyoloji, seroloji kitleri ve cihazları
2013-2018
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Referans ve kontrol materyallerinin üretimi için
Hedefe giden adımlar
Alt hedefler:
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 1: Sertifikalı Referans Malzeme
Üretimi alt yapısının kurulması ve izlenebilirliğin sağlanması (sürekli süreç)
2013-2020
Hedef Kitle: Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversite
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 2: Çalışma standartları ve kontrol materyallerinin
üretiminin büyük ölçekte yapılması ve
sertifikalandırılması .
Sertifikalı referans ve kontrol materyalleri
2015-2018
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 3: Standart saf maddelerin sentezi ve sertifikasyonu
(sürekli süreç)
2013-2020
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Hedef-3
Bugünün laboratuvar teknolojileri
Hedef 3’ün Ana Felsefesi Şudur
Bu gün histopatoloji, sitoloji ve akış sitometri kitleri alanlarında uygulanan
teknolojiler ve ticari ürünlerin aynılarını taklit etme, yan sanayiini kurma ve daha
iyilerini geliştirerek ulusal ve global piyasalarda yer edinme.
Yani bu günü yakalamak.
Hedef 3’ün İfadesi
• Histopatoloji, sitoloji ve akış sitometri kitleri, bu alana hizmet eden cihazlar ile hematoloji kitleri ve cihazları, bunlara ait yazılımlar ve tüm bu kalemlere ait referans materyallerinin araştırılması, geliştirilmesi ve üretilmesi.
Geliştirilmesi hedeflenen ürünler, teknolojiler, teknik özellikleri ve metrikleri:
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Histopatoloji, sitoloji ve akış sitometri kitleri, cihazlar
Antijen belirleme ve belirlenen antijenlere bağlanan enzim ya da floresan boyalarla işaretli antikor ya da peptit esasına dayanan kitlerin üretimi için antijen saflaştırma, antikor üretme ya da “phage display” gibi protein mühendisliği ile peptit üretme esasına dayanan teknolojiler Özellikli kimyasallar (yeni boyalar, yeni floresan problar, “quantum dot”) ile yeni işaretleme teknikleri.
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Nitelikli antikor adı verilen özel antikorlar, biyolojik olarak floresans veren proteinler (GFP gibi) Histopatoloji ve sitolojide boyama ve örnek hazırlamada kullanılmak üzere akıllı robotik sistemler Ölçüm belirsizliği uluslararası kabul görmüş sınırlar içerisinde üretilen kitler Tekrarlanabilirliği uluslararası kabul görmüş (IVD, CE) sınırlar içerisinde olan kitler ve cihazlar.
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Hematoloji kitleri ve cihazları
Kan sayım cihazları için; volumetrik empedans ve akış sitometrik yöntemleri birlikte içeren teknoloji Ölçüm belirsizliği uluslararası kabul görmüş sınırlar içerisinde üretilen kitler Tekrarlanabilirliği uluslararası kabul görmüş(IVD, CE) sınırlar içerisinde olan kitler ve cihazlar Seri bir şekilde çalışan kan sayım aletleri, hücrelerin fotoğraflarını çeken, imaj analizi yapan sistemler için boyama robotları.
HEDEF 3-Teknolojik Boşluklar1. Rekombinant antijen ve antikor üretme teknolojileri, 2. Akış sitometrik ve lazer sistemlerin üretilmesi 3. Gelişmiş robotik teknolojileri
• Konu ile ilgili yukarıdaki teknolojilerin geliştirilmesi ülkemize rekabet avantajı sağlayacaktır. Ayrıca geliştirilen teknolojiler farklı alanlarda(aşı, ilaç, kişiye özel tedaviler) da kullanım imkânı sağlayacaktır.
Klinik biyokimya, hormon, metabolizma kitleri ve cihazları için
Hedefe giden adımlar
Alt hedefler:
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 1: Histopatoloji, sitoloji, akış
sitometri ve hematoloji kitleri ve cihazları alanında
üniversitelerde ürüne yönelik araştırma çalışmaları
yapılması ve bunların özel sektör ile uygulamaya
geçirilmesi.
Kitler ve Cihazlar Konusunda Bilgi Birikimi
2013-2015
Hedef Kitle: Özel sektör Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversite
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 2: Kitlerde kullanılmak üzere
rekombinant antijen ve antikor üretimi.
Protein mühendisliği, antijen ve antikor üretimi gerçekleştirilmesi
2013-2017
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 3: Geliştirilen kitler için gerekli
olan referans malzeme ve kontrol materyallerinin
üretilmesi ve sertifikalandırılması.
Sertifikalı referans ve kontrol materyallerinin üretilmesi
2013-2017
Hedef Kitle: Özel Sektör
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 4: Geliştirilen ara maddelerin
kullanılarak prototip histopatoloji, sitoloji, akış
sitometri ve hematoloji kitleri, cihazların ve görüntülemeye özel
yazılımların geliştirilmesi.
Histopatoloji, sitoloji, akış sitometri ve hematoloji kitleri ve cihazlarının geliştirilmesi Görüntü prosesi, saklama, imaj analizleri, kan sayımı ve formül yapmaya yönelik yazılımların hazırlanması.
2014-2018
Hedef Kitle: Özel Sektör
Hedef-4
Farmakogenetikte bugünün ve geleceğin laboratuvar teknolojileri.
Hedef 4’ün Ana Felsefesi Şudur
Bu gün kanser tedavisi için hangi ilacın etkin olabileceğine ilişkin bilgiler ülkelerin
ekonomilerine çok büyük bir katkılar yapmaktadır. Biz bu alanda ulusal bile
kalsak ülkemizi çok kazandırırız.
Yani bu günde geleceği yakalamak.
Farmakogenomiks
İlaçları metabolize eden Cyp450 Enzimleri her insanda
birbirlerindenFarklılık gösterebilir.
Farmakogenomiks kişinin genetik özelliklerine göre doz seçimini sağlar
Responder
Non-responder
Toksik responder
İnsanlar aynı ilaç için;
olabilir.
İLACI NORMAL ÖLÇÜLERDE METABOLİZE EDENLER
- İlaçları parçalayan enzimleri kodlayan genler bu hastalarda herkeste bulunan bilinen gen tipinden farklı değildir. - Standard doz tedavi için yeterli olacaktır.
İLACI ÇOK AZ METABOLİZE EDENLER (POOR METABOLISERS, PMs)
- İlaçları parçalayan enzimleri kodlayan genler bu hastalarda farklı olduğu için enzim daha yavaş çalışmakta .
- İlaç parçalanmadığı için kanda çok yüksek seviyelere çıkmaktadır.
- Yani standard tedavi dozları bu hastaları zehirleyecektir.
- Yan etkilerden ötürü hastaneye yatan hastalar çoğunlukla ilacı çok az metabolize eden toksik responder’lardır.
Toksik responder
İLACI HIZLA METABOLİZE EDENLER (ULTRA RAPID METABOLIZERS UMs)
İlaçları parçalayan enzimleri kodlayan genler bu hastalarda farklı olduğu için bu genlerin eksprese ettiği enzimler de ilacı hızla parçalamaktadır. Standard doz tedavi için yetmeyecektir.Bu hastalar için daha yüksek dozlar gereklidir.
Nonresponder
KLİNİK SONUÇLARI İLACI METABOLİZE EDEN GENLERİN ÖZELLİKLERİ BELİRLER
Poor Metabolizer Ultra-Metabolizer
Normal cevaplarToksisite Azalmış cevap
CYP2D618%CYP2C19
4%CYP2C8
1%CYP2B6
1%
CYP2A61%
CYP1B11%
CYP1A1/24%
others5%
epoxide hydrolase1%
esterases5%
NQO11%
DPD1% ADH
5%
CYP2C914%
CYP3A4/5/732%
CYP2E14%
ALDH4%
1.Faz ilacın detoksifikasyonu
others16% NAT1
8%
NAT28%
GSTM5%GSTT
1%GSTP
6%
GSTA6%
STs18%
HMT1%
TPMT1%
UGT28%
COMT2%
2.Faz konjügasyonve atılma
Cytochrome P 450 3A4 = 58%’si
Cytochrome P 450 2D6 = 20%’si
Cytochrome P 450 2C9 = 18%’si
Cytochrome P 450 1A2 = 2%’si
Cytochrome P 450 2E1 = 2%’sini metabolize eder
İlaçların
İLAÇLARI METABOLIZE EDEN ENZİMLER (METABOLİK GENLER)
Etnik varyasyon ve P450 enzyme aktivitesi Enzyme Major
variants Mutation Consequences Allele frequencies (%)
Caucasians Asians Africans CYP2C9 * 2 Arg144Cys Reduced affinity for P450
oxidoreductase 8-13 0 ND
* 3 Ile359Leu Altered substrate specificity 6-9 2-3 ND
CYP2C19 *2 Aberrant splice site Inactive enzyme 13 23-32 13
*3 Premature stop codon Inactive enzyme 0 6-10 ND
CYP2D6 *2xN Gene duplication or multiplication
Increased enzyme activity 1-5 0-2 2
6*4 Defective splicing Inactive enzyme 12-21 1 2
6*5 Gene deletion No enzyme 2-7 6 4
6*10 Pro34Ser, Ser486Thr Unstable enzyme 1-2 51 6
6*17 Thr107lle, Arg296Cys, Ser486Thr
Reduced affinity for substrates
0 ND 34
Farmakogenetik ve etnisiteAdapted from Evans and Relling (1999)
CYP2C ve Etnisite
____________________________________________________
Omeprazole 20 mg 40 mg 20-40 mgPropranolol 30-120 mg 80-240 mg 160-130 mgDiazepam 4-20 mg 4-40 mg 6-30 mg
CYP2Cpoor metabolizers 20% 5% 5%
Japon USA Avrupa
Hastalıklar İlaçlar GenotiplerAğrı Codeine CYP2D6
Ethylmorphine
Kardiyovask. Warfarin CYP2C9
GI Omeprazole (long term) CYP2C19
Astma Leuktr inhibitors ALOX
b2 adrenerg rec Gly 16 b2 rec
Kanser Mercaporpurines TPMT
Irinotecan UGT1A1
Tamoxifen CYP2D6
Psikiyatri Antidepressants CYP2D6, 5HT-tr
Anxiolytic (diazeapam) CYP2D6, CYP3A4
Hedef 4’ün İfadesi
• 2018 yılına kadar kanser tedavisi öncesi gerekli olan ilaç direnç varyasyon/mutasyonlarının saptanması ve farmakogenetik test kitlerinin geliştirilmesi; 2020 yılına kadar klinik testlerinin yapılması ve gerekli araştırmaların tamamlanması
Geliştirilmesi hedeflenen ürünler, teknolojiler, teknik özellikleri ve metrikleri:
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Tedavi belirleyici genetik varyasyon ve mutasyonları saptamaya yönelik kit/cihaz ve yazılımlar
Yeni nesil dizileme teknikleri ve buna benzer yeni teknolojileri kullanmalı Yeni varyasyon/mutasyonlar kolaylıkla eklenebilir olmalı Konvansiyonel testlere göre özgünlük, duyarlılık ve doğruluk oranı kabul edilebilir olmalı.
Geliştirilmesi Hedeflenen Ürün/Teknoloji Teknik Özellikleri ve Metriği
Kanser tanısı, teşhis ve tedavinin takibinde kullanılabilecek gen ekspresyonu kit ve cihazların geliştirilmesi ve üretimi
Kanser ile ilgili genlerdeki değişiklikleri belirleyebilme.
HEDEF 4-Teknolojik Boşluklar• Bazı kanser tiplerinde ailesel geçiş ve tedavi ile ilişkili
varyasyon/mutasyonların saptanmasını tümüyle birlikte ortaya koyan yazılımların bulunmaması.
• Toplumumuza yönelik genetik varyasyon/mutasyon veri tabanının olmaması.
• Hasta ve örnek kayıtlarının yetersiz ve düzensiz olması. • Örnek alınma ve saklanma koşullarında yetersizlik ve
uygunsuzluklar.
Hedefe giden adımlar
Alt hedefler:
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 1: Ülkemize özgü kanser
varyasyon/mutasyonların saptanması ve bu kanser
türlerindeki ilaç tedavisi ile ilişkilerin belirlenmesi.
Kanser varyasyon/mutasyon veri tabanı oluşturulması İlaç direnç mutasyonlarının belirlenmesi.
2013-2016
Hedef Kitle: Özel sektör Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversite
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 2: Belirlenen ilaç tedavisi ile
ilişkili mutasyon/varyasyonlarına
yönelik deneme sistemlerin/kit/yazılımların
geliştirilmesi ve optimizasyonu.
Varyasyonları belirleyici kitler Yazılımlar.
2013-2017
Hedef Kitle: Özel Sektör/Kamu Araştırma Enstitüleri/Üniversiteler
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 3: Yeni ve mevcut örneklerle kit ve yazılımların validasyonu
Standardize edilmiş kit ve yazılımlar
2013-2018
Hedef Kitle: Özel Sektör
Adımlar/alt hedefler
Hedeflenen Somut Çıktılar
Yıllar
Kilometre Taşı 4: Tanı kitlerinin
belgelendirilmesini sağlayacak ulusal altyapının
oluşturulması
Ulusal belgelendirme kuruluşu
2013-2020
Hedef Kitle: Özel Sektör
Teşekkür Ederiz
Recommended