جيل من قاعدة بيانات شاملة للأورام الصدر -- أداة للبحوث بالحركة

يشير أحد النماذج الحديثة في أبحاث السرطان إلى أن فهم التغيرات الجينية التي تؤدي إلى السرطان سيفضي إلى تحسينات في الوقاية، والكشف المبكر، وتحديد المؤشرات الإنذارية، وتطوير العلاجات الموجهة. تتوزع قاعدة بيانات الأورام هذه في برنامج Microsoft Access عبر سبع جداول رئيسية، تشمل جدول المرضى الذي يحتوي على المعلومات السريرية، وجدول مصفوفات الأنسجة المجهرية (TMA) الذي يتضمن بيانات التعبير البروتيني، وجدول عينات الـ DNA. ومع توفر بيانات الطفرات، يتم إنشاء علاقات لربط البيانات بين الجداول بحيث يمكن ربط الدراسات المختبرية للأنسجة التابعة لمريض معين بتاريخه السريري.

ويمكن بعد ذلك استرجاع البيانات المرتبطة من خلال استعلام من قاعدة البيانات وتحليلها إحصائياً لتحديد العلاقات بين التعبير البروتيني، والحمض النووي DNA، والطفرات، والنتائج السريرية. وفي نهاية المطاف، فإن ربط البيانات السريرية والمخبرية يسهل دراسة الانحرافات الجينية والتعبير البروتيني من منظور الغايات السريرية لدى مرضى السرطان. ويعد القدرة على تجميع بيانات البحوث السريرية والعلوم الأساسية، ودمج الاثنين في علاقة ذات معنى، مكوناً رئيسياً في البحوث الترجمية.

ومع ذلك، غالباً ما تكون أدوات المعلوماتية الحيوية اللازمة للقيام بذلك محدودة وتعتمد على المؤسسة. وقد تم تطوير هذه القاعدة من البيانات لمساعدة الباحثين لدينا في الإجابة على أسئلة رئيسية ذات صلة بأبحاث السرطان الانتقالية، مثل كيفية مساهمة التركيب الجيني والبروتيني للمريض في نهايات سريرية معينة، مثل الاستجابة للعلاج أو البقاء على قيد الحياة. ورغم أن قاعدة البيانات هذه قد طُورت للباحثين والأطباء المشاركين في علاج الأورام الصدرية، إلا أنه يمكن تطبيق هذا النموذج على أمراض أخرى وبما يتناسب مع احتياجات الباحثين والمؤسسات الأخرى.

نأمل أن تعتمدوا هذا البروتوكول في مشاريع قواعد البيانات الخاصة بكم. من الضروري، قبل البدء في مشروع قاعدة بيانات ترجمية، تطوير بروتوكولات معتمدة من مجلس مراجعة المؤسسات (IRB). ولضمان سرية المرضى، يجب وضع ملصق يحتوي على معرف فريد مشفر (barcoded unique identifier) على جميع العينات التي يتم جمعها، سواء كانت أنسجة أو دماً أو سوائل جسدية أخرى، وتوثيقها بشكل مناسب في نموذج شراء العينات.

لبدء تطوير قاعدة البيانات، قم أولاً بإنشاء الجداول الأساسية لرصد مجالات الاهتمام، مثل المعلومات المتعلقة ببيانات عينات المرضى، والمصفوفات النسيجية الدقيقة، وعينات DNA. وقد تشمل الجداول الأخرى ذات الصلة جداول مؤتمرات أورام الصدر، والخطوط الخلوية، وجداول gans. ولإنشاء جدول في برنامج Microsoft Access، انتقل إلى علامة تبويب "إنشاء" (create) واختر "جدول" (table).

في البداية، يظهر الجدول في عرض ورقة البيانات. ومع ذلك، ومن أجل إدخال المتغيرات ذات الصلة، يجب عرض الجدول في عرض التصميم. من علامة تبويب الصفحة الرئيسية، اختر عرض، ثم عرض التصميم، وقم بإدخال ووصف المتغيرات ذات الصلة في عرض التصميم لجدول المريض.

سيتضمن ذلك رقم السجل الطبي، واسم العائلة، والاسم الأول، وتاريخ الميلاد، وما إلى ذلك. في عرض التصميم، يجب وصف حقل التاريخ بنوع بيانات معين، بما أن رقم السجل الطبي يتكون من سبعة أرقام. لذا، سيتم وصف هذا المتغير على أنه رقمي.

بما أن متغير الاسم الأخير عبارة عن نص، فقد تم إدراجه كمتغير نصي حر. ومن المفيد أيضاً تقديم وصف للمتغير. على سبيل المثال، بالنسبة لمتغير الجنس، من المهم أن يعرف الشخص المسؤول عن إدخال البيانات أن الذكر يجب إدخاله كرقم واحد والأنثى كرقم اثنين، مع تصميم الجداول للحد من التكرار.

يجب أن يكون جدول المرضى هو المكان الوحيد الذي تُحفظ فيه المعلومات المفصلة عن المرضى، وسرطانهم، ومسارهم السريري، وعوامل الخطر لديهم، ونتائج حالاتهم داخل قاعدة البيانات. قم بإعداد نموذج لجدول بيانات لربط العينات الباثولوجية بمصادرها من المرضى، حيث يمكن الحصول على عينات متعددة من كل مريض. يجب أن يربط هذا الجدول رقم تعريف كل عينة برقم السجل الطبي للمريض. يقوم جدول TMA بتسجيل بيانات التعبير البروتيني الناتجة عن تحليل الكيمياء النسيجية المناعية للمصفوفة النسيجية الدقيقة.

قم بتحديد البروتين الذي تمت دراسته وتعيين مستوى تعبير هذا البروتين باستخدام نظام تسجيل معياري. حدد أيضاً نوع النسيج الذي تم تحليله، مثل النسيج الورمي أو النسيج الطبيعي، وأدرج جميع عينات DNA التي خضعت لتحليل الطفرات. في جدول عينات DNA، قم بتدوين التغيرات الجينية بوضوح، مثل وصف الطفرة الدقيقة، والجين الذي حدثت فيه الطفرة، والنتيجة النهائية لهذه الطفرة.

قم بإنشاء جدول خامس لمؤتمر أورام الصدر لوصف الاجتماعات الأسبوعية للفريق السريري لأورام الصدر. قم بتضمين المعلومات ذات الصلة الناتجة عن هذه الاجتماعات، مثل توفر العينات المرضية. لكل مريض، أنشئ جدولاً مستقلاً لخطوط الخلايا يصف خطوط الخلايا المستخدمة في المختبر. ولأغراض البحث، صف الخصائص الهامة التابعة لكل خلية.

أخيراً، قم بإنشاء جدول مستقل آخر لـ CL elgan لسرد المستقبلات الذاتية، وتيروزين كيناز، ودرجة الإبرة المرتبطة بها. وهي مقياس للتشابه مع البروتينات البشرية. ولتسهيل الاستعلامات من جداول متعددة، يجب ربط الجداول الفردية عبر المفاتيح الأساسية.

قم بإنشاء مفتاح أساسي أو معرف فريد لكل جدول. المعرف الفريد هو رقم أو كلمة تمثل فرداً واحداً فريداً فقط ولا يمكن إدراجها مرتين في الجدول. على سبيل المثال، يعد رقم السجل الطبي للمريض هو المفتاح الأساسي في جدول المرضى.

لإنشاء مفتاح أساسي، انتقل إلى عرض التصميم في الجدول المطلوب. انقر بزر الفأرة الأيمن على الحقل الذي تريده أن يصبح المفتاح الأساسي، ثم اختر خيار المفتاح الأساسي.

لربط الجداول، انتقل إلى علامة تبويب أدوات قاعدة البيانات وانقر على أيقونة العلاقات. اسحب الماوس من الحقل المطلوب في أحد الجداول إلى الحقل المقابل في جدول آخر. وبهذه الطريقة، يتم توصيل جدولين مع تفعيل العلاقات بينهما.

يمكن بعد ذلك تشغيل استعلام للحصول على معلومات ذات صلة من جداول متعددة؛ اختر خيار تصميم الاستعلام (query design) ضمن علامة تبويب إنشاء (create)، ثم اختر الجداول المراد عرضها، بما في ذلك الحقول ذات الصلة. بعد ذلك، حدد المتغيرات المطلوبة من كل جدول. قم بتشغيل الاستعلام لاستخراج النتائج في شكل جدول بيانات، واحفظ البيانات باستخدام امتداد ملف مناسب لاستيراد البيانات.

تحقق من وجود تطابق تام بين أسماء المتغيرات في البيانات المستوردة وأسماء المتغيرات في Microsoft Access. لا يمكن استيراد البيانات بنجاح إذا تم وصف المتغيرات بشكل مختلف، كما هو الحال عند وجود مسافات في أحدهما دون الآخر. وبمجرد تحقيق التماثل بين الجدولين، استخدم استعلام إلحاق (append query) أو استعلام تحديث (update query) لاستيراد البيانات إلى access.

تضيف استعلامات الإلحاق (append query) صفوفًا جديدة من البيانات، مثل مرضى جدد، بينما تقوم استعلامات التحديث (update query) بتحديث البيانات في الإدخالات الموجودة مسبقًا داخل قاعدة البيانات. ولتصدير البيانات كجدول بيانات Microsoft Excel، انتقل إلى علامة تبويب البيانات الخارجية (external data) وانقر فوق تصدير البيانات إلى Excel. كما يتيح برنامج Microsoft Access تصدير البيانات بتنسيقات أخرى شائعة الاستخدام.

تهتم باحثة بربط المعلومات الخاصة ببروتين paxin عبر جدول المرضى وجدول مصفوفات الأنسجة الدقيقة (TMA) وجدول عينات DNA. وبما أن الجداول مرتبطة بالفعل عبر رقم السجل الطبي، فيمكن الاستعلام عن البيانات بسهولة. وللحصول على المعلومات ذات الصلة، تقوم الباحثة بالنقر على علامة تبويب "إنشاء" (create) ثم النقر على "تصميم الاستعلام" (query design). وتختار الجداول الثلاثة المعنية: المرضى، وTMA، وعينات DNA من كل جدول.

تقوم باختيار المتغيرات المطلوبة، مثل اسم المريض من جدول المرضى، ومصدر العينة من جدول TMA، وتعبير Paxin من جدول TMA، وطفرات Paxin من جدول عينات DNA. ثم تضغط على تشغيل الاستعلام (run query) لإنشاء الاستعلام، وتظهر النتائج في جدول بيانات الاستعلام. سيظهر في جدول البيانات هذا جميع المرضى الذين تتوفر لهم بيانات التعبير والطفرات لبروتين Paxin معاً.

ويمكنها بعد ذلك تحديد مدى تكرار هذه الطفرات، أو ربط طفرات محددة بتغيرات في التعبير الجيني، أو ربط الطفرات بمتغيرات سريرية مثل معدلات البقاء على قيد الحياة. يرجى ملاحظة أن النتائج المعروضة هنا تخص مرضى عينات وليست لمرضى حقيقيين تم تحديدهم ضمن قاعدة البيانات. كما يمكن تصدير النتائج لإجراء تحليل البيانات الأولية بواسطة خبير الإحصاء الحيوي، ويتم مشاركة هذه النتائج مع الباحث.

عند إنشاء قاعدة بيانات كهذه، من المهم التأكد من إدخال جميع البيانات بطريقة متسقة. يجب إدخال البيانات في الحقل فقط إذا كان الباحث متأكداً من صحتها. ومن الضروري إعادة التأكيد على أهمية الحفاظ على السرية والالتزام بإنشاء قاعدة بيانات تتوافق بدقة مع لوائح HIPAA وIRB.

من خلال مشروع قاعدة البيانات الترجمية هذا باستخدام Microsoft Access، تمكنا من بناء قاعدة بيانات تضم ما يقرب من 3000 مريض فريد، مع توفر بيانات تعبير عن 63 بروتيناً فريداً. إن التقدم الذي يمكننا إحرازه في تحديد هذه الطفرات لديه القدرة على أن يؤدي إلى تحسينات في قدرتنا على الوقاية من الأمراض الفتاكة والكشف عنها وعلاجها.