Forskningsinfrastruktur Biobank och databas för barn och unga vuxna i Västerbotten.
NorthPop är en forskningsstudie i Västerbotten med målet friska och välmående barn.
Bild Mattias PetterssonNorthPop är en forskningsinfrastruktur under uppbyggnad vid Umeå universitet och Region Västerbotten som kommer att omfatta 10 000 familjer under åren 2016-2032, var och en med en uppföljningstid på 8 år. Infrastrukturen består av en databas och en biobank med omfattande, populationsbaserade, longitudinella data. Kohorten kommer att omfatta 10 000 barn och upp till 20 000 unga vuxna (barnens föräldrar, som i genomsnitt är cirka 32 år vid inkludering).
Region Västerbotten och Umeå universitet har en framgångsrik tradition av forskning baserat på databaser och biobanker. Tidigare har den dock så gott som helt fokuserat på medelålders och äldre individer eller specifika sjukdomar. Det finns ett stort behov av en populationsbaserad infrastruktur med biobank för barn och unga, eftersom de flesta av våra vanliga livsstilsrelaterade sjukdomar och beteenden grundläggs tidigt i livet. Barn och unga vuxna utgör 50 procent (130 000 individer) av Västerbottens befolkning. NorthPop blir därmed ett perfekt komplement till Västerbottens hälsoundersökningar (VHU) som täcker åldrarna från 40 år och uppåt. Detta kommer att möjliggöra studier av hela livsförloppet samt studier som spänner över flera generationer.
NorthPop är en öppen infrastruktur, som är tillgänglig för alla forskare vid Umeå universitet och Region Västerbotten samt även för externa forskare. Fler än 50 disputerade forskare är redan involverade i NorthPop, vid många olika institutioner inom Umeå universitet och kliniker inom Region Västerbotten. Antalet projekt och forskare som utnyttjar infrastrukturen beräknas öka kraftigt, och styrgruppen kommer att verka för att det insamlade materialet nyttjas maximalt för forskning.
Vi är övertygade om att NorthPop under de kommande decennierna utvecklas till en mycket värdefull resurs för forskning vid Umeå universitet och för hela Västerbottens län och bidra till världsledande spetsforskning.
Gravida kvinnor som kommer på rutinultraljud på Region Västerbottens specialistmödravård i Umeå, Skellefteå och Lycksele inbjuds att delta i NorthPop tillsammans med sin partner och sitt barn (aktuell graviditet). Barnen (och hela familjen) följs därefter fram till 7 års ålder. Föräldrarna ger informerat samtycke som bl a inkluderar koppling till andra lokala och nationella databaser såsom journalsystem från sjukhus, tandvård, mödravårdscentral, barnavårdscentral och elevhälsa, samt från nationella kvalitetsregister. Infrastrukturen täcker sedan 2021 hela befolkningen i Västerbotten.
Datainsamlingen inkluderar dels enkätfrågor, dels biologiska prover (Fig 1).
Frågeformulär: Vi använder ett avancerat webbenkätsystem som skickar automatiska textmeddelanden (SMS) och e-post till deltagarna med en länk till frågeformulären. Under graviditeten besvaras fyra frågeformulär av mamman och fyra av partnern. En serie frågeformulär skickas sedan ut när barnet är 4 månader, 9 månader, 18 månader, 3 år och 7 år. Enkätämnena är omfattande och täcker alla aspekter av livsstil, kost, fysisk aktivitet, sociala aktiviteter, användning av digitala medier mm.
Biologiska prover inkluderar blodprover från den gravida kvinnan i graviditetsvecka 28 med mycket hög täckning. Blodprover från barnet tas från navelsträngen vid födseln, också det med mycket hög täckning och bra kvalitet. Blodprov tas även vid besök hos forskningssköterska vid 18 månader och 7 års ålder. Alla blodprover centrifugeras och sedan sparas följande alikvoter: 10 plasmarör, 2 rör vita blodkroppar (buffy coat) och 10 rör röda blodkroppar (erytrocyter). Prover sparas i -80°C för senare analyser inklusive multi-omics och biomarkörer för sjukdomar.
Andra biologiska prover inkluderar ett urinprov från mamman under graviditeten (vecka 18) samt saliv- och avföringsprov från barnen vid 1, 4, 9 och 18 månader samt vid 3 och 7 års ålder. Dessutom tas ett bröstmjölksprov från mamman när barnet är 1 månad.
Datainsamling i realtid
Vid uppföljningsbesöket vid 18 månaders ålder analyseras en liten volym plasma för Immunoglobulin E (IgE) antikroppar mot en inhalationsblandning innehållande vanliga luftburna allergener t.ex. pälsdjur och pollen (Phadiatop) och en matblandning (fx5) med komjölk, äggvita, vete, jordnötter, soja och torsk. Om barnet är sensibiliserat för något allergen kontaktas familjen av studiepersonal och om barnet även har symtom ges personliga behandlingsråd av en NorthPop-studieläkare.
Vid drygt 3 års ålder bär vissa barn ett biomonitor-armband, 24 timmar om dygnet under en vecka, som samlar in kontinuerlig information om fysisk aktivitet, sömn och ljusexponering.
Vid uppföljningsbesöket vid 7 års ålder mäts vikt, längd, blodtryck och handgreppsstyrka, samt att arbetsminne och andra exekutiva funktioner mäts med hjälp av ett enkelt datorspelsliknande test. Ett hudpricktest görs för att bedöma om barnet är sensibiliserat för vanliga luftburna allergener t.ex. pälsdjur och pollen. En hudtejp appliceras för analys av hudmikrobiota och immunmarkörer.
Registerdata
Vi har redan en stor samling registerdata för NorthPop-deltagare från regionala och nationella register. Eftersom vi har etiskt godkännande och individuellt informerat samtycke, är all denna data tillgänglig med personnummer och läggs till vår NorthPop-databas. Vi beställer uppgifter från dessa register årligen. Hittills har vi mer än 2000 variabler för varje deltagare, med >99% täckning.
Datainsamlingens framsteg: Sedan starten i maj 2016 har NorthPop inkluderat över 25 000 individer (över 8500 familjer, uppgift från apr 2024). Målsättningen är att inkludera 10 000 familjer eller cirka 30 000 individer och detta beräknas uppnås under 2025 enligt nuvarande förutsättningar.
Databasen innehåller för närvarande över 10 miljoner datapunkter och biobanken innehåller för närvarande över 300 000 alikvoter av blod och ca 30 000 andra biologiska prover (uppgift från jan 2024). Datamängden i databasen och antalet prover i biobanken kommer att öka markant under de kommande åren.
Databasen ligger fysiskt på servrar på ITS, Umeå universitet, och ligger organisatoriskt under Registercentrum Norr, Region Västerbotten.
Biobanken med NorthPops biologiska prover förvaras i Biobanken Norr, Region Västerbotten.
Trots att NorthPop är en forskningsinfrastruktur under uppbyggnad pågår redan över 30 forskningsprojekt av mycket hög kvalitet, varav några har publicerats som vetenskapliga artiklar (samt drygt 50 studentarbeten i januari 2024).
Över 50 disputerade forskare bedriver forskningsprojekt baserade på NorthPop-infrastrukturen, på ämnen inklusive astma/allergier, fetma, hjärnans utveckling, epigenetik, tarm-mikrobiota, miljöexponeringar, livsstilsfaktorer, socioekonomi, språkutveckling, mental hälsa, kronobiologi, kost och digitala medier.
Antalet projekt och forskare som utnyttjar NorthPop-infrastrukturen förväntas öka snabbt under de kommande åren och NorthPop kommer att vara en ”guldgruva” för forskning vid Umeå universitet, Region Västerbotten samt för externa forskare i decennier framöver.
De flesta av de anknutna forskarna har använt (eller planerar att använda) NorthPop i ansökningar till de stora forskningsfonderna, bl.a. till Vetenskapsrådet, Forte, Formas och Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Centrala ALF, Erling Perssons stiftelse m fl.
De flesta av våra vanliga livsstilsrelaterade sjukdomar och beteenden grundläggs tidigt i livet men det är fortfarande inte känt exakt vilka miljöfaktorer som är riskfaktorer för olika sjukdomstillstånd och mekanismerna är ofullständigt kända. Under de senaste decennierna har det blivit alltmer tydligt att fostrets och barnets tidiga miljö under graviditeten och de första två levnadsåren (”de första 1000 dagarna”) har mycket stor betydelse för individens framtida hälsa, långt upp i vuxen ålder. Exponeringar under denna känsliga period via t.ex. kost, miljögifter, droger, läkemedel, infektioner, fysisk aktivitet och andra livsstilsfaktorer har föreslagits kunna ”programmera” metabolismen genom att aktivera eller inaktivera gener, en effekt som kan bevaras vid celldelningar och kvarstå livet ut. Dessutom kan tidiga exponeringar troligen påverka utvecklingen av organsystem som t.ex. hjärnan, lungorna och hjärt-kärlsystemet, och även dessa effekter kan bli bestående.
Fostret lever i en nästan helt steril miljö men koloniseras snabbt efter födelsen av bakterier på huden, i munnen och i mag-tarmkanalen. Tarmflorans sammansättning har nyligen kopplats till viktiga sjukdomstillstånd som t.ex. allergiska sjukdomar, övervikt och autoimmuna sjukdomar.
Det finns därför ett stort behov av en forskningsinfrastruktur som samlar in unika data relaterat till exponeringar under graviditeten och den tidiga barndomen. Det handlar om genetiska och epigenetiska data samt data om mag-tarmflorans utveckling, så att dessa faktorer kan relateras till senare hälsoutfall. En preventiv åtgärd tidigt i livet leder till en mycket större effekt på den livslånga hälsan än en åtgärd senare i livet.
NorthPop-infrastrukturen kommer att möjliggöra spjutspetsforskning av tidiga markörer till livsstilsrelaterade sjukdomar och hur man förebygger dessa sjukdomar.
Det finns ingen liknande forskningsinfrastruktur i Umeå eller Sverige som omfattar en tillräckligt stor, befolkningsbaserad databas och biobank med omfattande insamling av biologiska prover från barn och unga vuxna. Att vi även samlar in en mängd biologiska prover inklusive blod, urin, avföring, saliv, placenta och bröstmjölk är också unikt. Andra utmärkande styrkor i NorthPop är multisensordata i realtid, mag-och tarm mikrobiota och epigenetik samt tillgång till individuella regionala och nationella registerdata.
NorthPop, som täcker åldrarna 0 till 30+ år, kompletterar Västerbottens hälsoundersökningar (VHU), som täcker åldrarna från 40 år och äldre, vilket möjliggör studier av hela livsförloppet och multigenerationella forskningsprojekt.
Unga vuxna och barn som växer upp idag exponeras för helt andra miljöfaktorer än bara för 10 år sedan. Ett stillasittande liv med mycket skärmtid och flitigt användande av smartphones och internet innebär nya hälsorisker men också helt nya möjligheter att samla in information till kohortstudier. Vad det innebär för risker eller fördelar att växa upp med smartphones/surfplattor från tidig ålder vet ingen ännu. Detta innebär att det finns ett stort behov av en forskningsinfrastruktur som inkluderar just barn och unga vuxna.
Samtidigt innebär det nya informationssamhället helt nya möjligheter att samla in information. NorthPop var den första forskningsinfrastrukturen i Västerbotten att genomgående använda webbenkäter för datainsamling – de flesta deltagarna besvarar dessa på sin smartphone snarare än på sin dator.
Forskningsinfrastrukturen leds av professor Magnus Domellöf och professor Christina West i samarbete med en styrgrupp som består av forskare verksamma vid Umeå universitet och Region Västerbotten. Styrgruppen är ansvarig för uppbyggnaden av NorthPop och är för närvarande även ansvarig för datauttag. När förfrågningarna om datauttag har ökat kraftigt planerar vi att tillsätta en expertgrupp som kommer att ta över ansvaret att hantera ansökningar om datauttag och tillgång till biologiskt material. Vid behov kan styrgruppen och expertgruppen modifieras ytterligare utifrån Region Västerbottens och Umeå universitets önskemål om sammansättning och organisation – det är viktigt att säkerställa att organisationen är transparent, hållbar och framtidssäker.
Den nuvarande styrgruppen för NorthPop forskningsinfrastrukturen består av: Professor Magnus Domellöf (ordf), Professor Christina West (vice ordf), Docent Pernilla Lif Holgersson, Docent Sven-Arne Silfverdal, Docent Olof Sandström, universitetslektor Marie-Therese Vinnars, Docent Sophia Harlid och Professor Patrik Rydén.
Kontaktperson: Magnus Domellöf, magnus.domellof@umu.se
Data Manager: Richard Lundberg Ulfsdotter, richard.lundberg-ulfsdotter@umu.se
Hemsida: www.northpop.se
Region Västerbotten är huvudman både för biobanken (som är organiserad under Biobanken Norr) och databasen (som är organiserad under Registercentrum Norr).
NorthPop är en öppen infrastruktur som är tillgänglig för alla forskare vid Umeå universitet och Region Västerbotten och även för externa forskare.
NorthPop anordnar öppna workshops där forskare vid Umeå universitet, Region Västerbotten och externa forskare är välkomna att delta. Syftet med dessa workshops är att informera potentiella användare om möjligheterna med NorthPop-infrastrukturen och skapa en arena för forskare att interagera och ta fram nya idéer för NorthPop-relaterade projekt. Forskare kan dessutom när som helst kontakta styrgruppen för NorthPop med förslag på projekt.
Under 2023 implementerades standardiserade ansökningsformulär för att beställa NorthPop-data för forskning. Styrgruppen bedömer inkomna ansökningar och godkänner rutinmässigt om forskarna har godkännande från Etikprövningsmyndigheten. Om en ansökan avser tillgång till prover från biobanken gör styrgruppen ett ytterligare övervägande och utvärderar den föreslagna forskningen mot den begränsade tillgången på provvolym. Projekt som syftar till att analysera ett stort antal prover och analyser som resulterar i stora datamängder (t.ex. omics) prioriteras. Dataset från analyserade biologiska prover kommer kontinuerligt att läggas till NorthPop-databasen.
Eftersom infrastrukturen är under uppbyggnad, så har vi än så länge inte haft sedvanliga användaravgifter – däremot uppmuntrar vi användarna att söka medel för NorthPop-relaterade projekt. Vi ställer också krav på att en andel av beviljade NorthPop-relaterade forskningsanslag går till infrastrukturen. NorthPop forskningsinfrastruktur börjar nu övergång från uppbyggnadsfas till underhållsfas och under de närmaste åren kommer vi istället att implementera användaravgifter baserade på datauttag/leverans.
NorthPops data manager assisterar forskare med datauttag. Datalagring och datauttag hanteras av ITS och Registercentrum Norr med iakttagande av relevant lagstiftning om skydd för känsliga personuppgifter, inklusive dataskyddsförordningen (GDPR). Användare får normalt tillgång till avidentifierade data, men identifierande personuppgifter kan ingå i datauttaget om detta krävs för projektets frågeställningar och om godkännande finns från Etikprövningsmyndigheten.
Hantering och uttag av prover från biobanken görs enligt gällande rutiner vid Biobanken Norr.
Urval av disputerade forskare som arbetar med projekt som bygger på NorthPop infrastrukturen, per institution vid Umeå universitet.
Klinisk vetenskap: Magnus Domellöf, Christina West, Sven-Arne Silfverdal, Olof Sandström, Anna Chmielewska, Inger Öhlund, Ingrid Mogren, Maria Lindqvist, Stina Bodén, Kotryna Simonyte Sjödin, Marie Therese Vinnars, Anna Winberg, Karin Brunnegård
Odontologi: Pernilla Lif Holgersson, Ingegerd Johansson, Pamela Hasslöf, Cynthia Huaynate
Samhällsmedicin/rehabilitering: Maria Wiklund, Jonas Sandlund, Daniel Jansson
Diagnostik och intervention: Sophia Harlid
Molekylärbiologi: Katharina Wulff
Kemi: Patrik Andersson, Johan Trygg
Psykologi: Stefan Holmström, Eva Palmqvist, Erik Domellöf
Klinisk mikrobiologi: Catharina Eriksson
Folkhälsa och klinisk medicin: Bo Glas, Andreas Tornevi, Anna Oudin, Ingvar Bergdahl, Gabriel Granåsen
Matematisk statistik: Patrik Rydén
Kost- och måltidsvetenskap: Elisabeth Stoltz Sjöström, Armando F J Perez Cueto Eulert
Handelshögskolan: Xavier de Luna, Xijia Liu
Epidemiologi och global hälsa: Maria Nilsson
Språkstudier: Maria Rosenberg
Vi har även samarbeten med externa forskare, till exempel Åke Bergman och Anders Bignert vid Örebro universitet, Per Kristiansson vid Uppsala universitet samt Bo Yuan vid Norges teknisk-naturvetenskapliga universitet.
Christina West, professor i pediatrik, får pris och summan 150 000 kr för sin framgångsrika forskning.
De första barnen som följts sedan mammas mage kallas nu till sista uppföljningen i stor studie.
Risken för matallergi ökar inte när spädbarn fått allergena livsmedel, visar forskningsprojektet NorthPop.
