from the lab to the clinic and back: Translational research training and careers

Translaatiotutkimusohjelmat kokoavat yhteen lääkäreitä, penkkitutkijoita, biotekniikan tutkijoita, epidemiologeja, patenttiasiantuntijoita ja paljon muuta. Tavoitteena on oppia kommunikoimaan eri tieteenalojen välillä saavuttaakseen edistystä terveydenhuollossa.

”tapa, jolla hoidan syöpää nykyään, on translaatiotutkimuksen vuoksi täysin erilainen kuin 10 vuotta sitten”, sanoo onkologi ja Washingtonin yliopiston Translaatioterveystieteiden instituutin Päätutkija Mary (Nora) Disis. Katsokaa Gleevecin, Avastinin ja Herceptinin kaltaisia huumeita, hän sanoo. Kaikki ovat esimerkkejä translaatiotutkijoista, jotka muuntavat molekyylitiedon tietyistä syöpäsoluista tehokkaiksi, kohdennetuiksi hoitomuodoiksi. Translaatiotutkimuksen tavoitteena on tieteen perustutkimusten tehokas siirtyminen kliinisiin sovelluksiin—joita usein kutsutaan ”penkistä sängyn alle”—työksi. Disis pitää alaa niin lupaavana, että toivoo lastensa kasvavan siihen töihin.

sujuvasti monia kieliä, viihtyy monissa kulttuureissa

tulevien kaikenikäisten translaatiotutkijoiden on oltava sopeutuvaisia, elinikäisiä oppijoita, Disis sanoo. ”Heidän täytyy olla hyvin uteliaita monista eri asioista, kerätä tietoa ja ideoita peruskirjallisuudesta ja soveltaa niitä luovasti tautiratkaisuihin. Tämä merkitsee sitä, että olet Oman mukavuusalueesi ulkopuolella ja luet kirjallisuutta, joka on aivan oman alasi ulkopuolella.””Kääntäminen” on juuri sitä, mitä nämä tutkijat tekevät—ottaa tietoa yhdestä verkkotunnuksesta ja ilmaista sitä toisella, ja kommunikoida päivittäin ihmisten kanssa, jotka puhuvat eri tieteellisiä kieliä: laboratorion tutkijat, kliinikot, patentti-ja sääntelyasiantuntijat, biostatistikot, epidemiologit, ja potilaat. Translaatiotutkijan pitäisi pystyä siirtämään idea aina perustutkimuksesta kliiniseen sovellukseen ja takaisin laboratorioon informoimaan perustiedettä. Projektien luovuttaminen asiantuntijalta toiselle ei toimi, Disis sanoo. Onnistuminen edellyttää ihmistä, joka ymmärtää idean läheisesti ja osaa rakentaa monialaisen tiimin ohjaamaan sitä translaatiopolulla.

se on pitkä matka fyysisiä esteitä, koska perus-ja kliiniset tutkimuslaboratoriot sijaitsevat yleensä eri osastoilla. On myös älyllisiä ja kulttuurisia esteitä. Perustiede alkaa hypoteesista ja suunnittelee kokeita, jotka vahvistavat tai hylkäävät sen tavoitteenaan tiedon hankkiminen. Translaatiotiede lähtee liikkeelle terveystarpeesta ja etsii tieteellisiä oivalluksia tai työkaluja siihen. Sen tavoitteena on terveyden parantaminen, kertoo Rockefellerin yliopiston lääketieteen varajohtaja ja ylilääkäri Barry Coller Mount Sinai Journal of Medicinen artikkelissa vuonna 2008. Menestyvän translaatiotutkijan tulee viihtyä molemmissa kulttuureissa, osata sujuvasti monia aloja ja menestyä yhteistyössä.

lääketieteen koulutuksen saaneille tämä saattaa merkitä hypoteesivetoisen tieteen oppimista ja kokeiden ja määritysten suunnittelua. Tutkijataustaisille se voisi tarkoittaa kliinisen tutkimussuunnittelun ja ihmistutkimuksen bioetiikan oppimista. Kummassakin tapauksessa tavoitteena on tulla päteväksi tulkitsemaan, arvioimaan ja keskustelemaan erityyppisistä tutkimuksista sen sijaan, että tekisit kaiken itse, sanoo Doris Rubio, lääketieteen, biostatistiikan, hoitotyön sekä kliinisen ja translationaalisen tieteen professori Pittsburghin yliopistosta. Translaatiotutkimuksen koulutusohjelmassaan hän sanoo: ”Minulla on bioteknikko, joka voi nyt suunnitella kliinisen kokeen. Rakastan sitä, että hän voi tehdä niin, ja hän sanoo, että se antaa hänelle syvempää ymmärrystä omasta tutkimuksestaan.”Formalisoitu koulutus on tärkeää, koska translaatiotiede on niin monimutkaista ja kaikille elementeille altistuminen on vaikeaa tietyn ohjelman ulkopuolella, Rubio sanoo.

Monitieteisenä joukkuepelaajana

harjoitteluvaihtoehtoina ovat Translaatiotieteen tohtorin tutkinto, maisterin tutkinto tai todistus. Niille, joilla on jo MD tai Ph. D., urakehityspalkinnot voivat tarjota tukea koulutusjakson aikana. Tunneilla selitetään opintosuunnittelun ja-menetelmien, biostatistiikan ja bioetiikan perusteet. Koska uuden lääkkeen, laitteen tai menettelyn kehittäminen on tiimiprojekti, kurssityö voi sisältää tiimidynamiikkaa ja hallintaa. Useimmille harjoittelijoille koulutusohjelman arvokkaimmat puolet ovat kuitenkin mentorointi ja käytännön kokemus monitieteisestä tutkimuksesta.

Yhdysvalloissa suurin osa koulutusmahdollisuuksista on Clinical and Translational Science Awardsin (CTSAs) kautta, joka käynnistettiin vuonna 2006 vuoden 2003 National Institutes of Health (nih) Roadmap for Medical Research-etenemissuunnitelman pohjalta. Nämä ohjeet kannustavat poikkitieteelliseen, tiimipohjaiseen tutkimukseen keinona voittaa esteet tieteellisten löytöjen muuttamiseksi terveysratkaisuiksi. Tällä hetkellä Ytsas-tukea on myönnetty 55 laitokselle, ja suunnitelmana on rahoittaa 60 laitosta vuoteen 2012 mennessä. Tavoitteena on rahoittaa palkinnonsaajien yhteenliittymää vuosittain noin 500 miljoonalla dollarilla. Nih jatkaa translaatiotutkimuksen edistämistä luomalla National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) ”rohkeana, uutena, keskittyneenä keskuksena, joka on systemaattisesti suunniteltu nopeuttamaan kääntämistä.”CTSAs tulee olemaan ncats: n kulmakivi. Kuitenkin, NCATS on kiistelty nopeus, jolla keskus luodaan ja vaikutus uudelleenjärjestelyn muihin ohjelmiin tällä hetkellä sijoitettu CTSAs alla nih National Center for Research Resources.

Howard Hughes Medical Institute rahoittaa myös translational science-koulutusta Med into Grad-aloitteellaan, joka on myöntänyt eri laitoksille yhteensä 16 miljoonaa dollaria vuodesta 2010 alkaen. Ohjelmat tuovat elementtejä kliinisen koulutuksen osaksi perustieteen jatko työtä. Ne vaihtelevat instituutin, mutta vaihtelevat Ph. D. ohjelmia translaatiotutkimuksen mentorointi mahdollisuuksia, että pari jatko-opiskelijoille lääkärin neuvonantaja.

M. D.-Ph. D.-tutkinnot kouluttavat yksilöitä kliinisessä ja perustutkimuksessa, mutta translaatiotutkimusohjelmat pyrkivät yhdistämään nämä lääketieteen kaksi puolta yhdistämällä ihmisiä ja rakentamalla verkostoja. Liz Broussard on gastroenterologi, joka viimeistelee University of Washington Institute of Translational Health Sciences-koulutusohjelmaa. ”Ei ole mitään mahdollisuutta, että nuorempi tutkija voisi aloittaa translaatiotutkijan uraa ilman tätä koulutusta”, hän sanoo ja osoittaa arkikokemuksen hyötyjä monitieteisessä tutkijaryhmässä. ”Ensimmäisenä vuotenani meillä oli ohjelmassa psykiatri, kirurgi, sosiaalityöntekijä, kardiologi ja farmaseutti.”Erityisen hyödyllistä on hänen mukaansa viikoittainen keskustelu projektiideoista ja käynnissä olevista töistä. Näitä ohjaavat vanhempi tiedekunta, jotka myös antavat neuvoja ”uransa kehityskaari, resurssit, rahoitusmekanismit, kumppanuuksia, jotka olivat menestyksekkäitä—lähinnä elämänkokemusta, ja opettaa meille, miten menestyä tutkimuksessa.”Lääkärille Broussard sanoi, että koulutusohjelman arvo on oppia tutkimusmenetelmistä ja tieteellisestä ajattelusta ja oppia kysymään, onko projekti-ja rahoitushakemuksen tarina järkevä ja onko se loogisesti tukenut tiettyjä tavoitteita.

penkkitutkijalle translaatiotutkimuksen tausta muuttaa usein apurahahakemukseen kirjoitetun lääketieteellisen tavoitteen todelliseksi ja saavutettavissa olevaksi tavoitteeksi. Ian Lanza ansaitsi tohtorin kinesiologian, ja on nyt vanhempi tutkija Mayo Clinic CTSA Mentored Urakehitysohjelma. Tämä antaa hänelle sekä tutkijatohtorimahdollisuuden että opastusta kohti pitkän aikavälin tavoitettaan: ”että tutkimuksellani on suuri vaikutus kansanterveyteen.”Lanzan projektiin kuuluu yhteistyö endokrinologin ja radiologin kanssa, ja hän sanoo,” on ollut hyvin saumatonta työskennellä molempien kanssa, ja osastojen välillä on ollut paljon kollegiaalisuutta.”Itse asiassa yksi tapa, jolla translationaaliset tiedeohjelmat integroivat tieteenaloja, on saada opiskelijat ja nuoret tutkijat toimimaan yhdyshenkilöinä vanhempien tiedekuntien välillä eri osastoilla. Lanzan mukaan harjoittelijat puolestaan hyötyvät siitä, että heillä on vakiintuneita kliinisiä tutkijoita mentoreina ja että he työskentelevät useiden tieteenalojen kokeneiden tutkijoiden kanssa. Lanzan projekti havainnollistaa translaatiotutkimuksen toista puolta: kyse ei ole aina seuraavan syöpälääkkeen suunnittelusta. Se voi olla perinteistä penkkarityötä, jossa katse suuntautuu siihen, miten tuloksia voisi soveltaa arkiterveydenhuoltoon. Lanza ei tällä hetkellä suunnittele kliinisiä tutkimuksia työstään lihasten mitokondrioiden fysiologiassa ja toiminnassa, mutta Katse eteenpäin, sanoo, ”toivon tarjota konkreettisia suosituksia kustannustehokkaista, suoraviivaisista elämäntapavalinnoista, jotka voivat säilyttää elämänlaadun, kun ihmiset vanhenevat, ei välttämättä lisätä elinikää, mutta heidän terveydentilaansa.”

saadaksesi käsityksen translaatiotutkimuksen moninaisuudesta ja moninaisuudesta sekä koulutusvaihtoehdoista, Tutustu kunkin CTSAN rahoittaman sivuston tarjoamiin verkkotarjontoihin. Laitoksesta riippuen näitä ovat esimerkiksi online-tapaustutkimukset, Seminaarien podcastit ja webcastit sekä lääketieteen täydennyskoulutuskurssit, jotka käsittelevät esimerkiksi tilastollisia menetelmiä tai yhteisön osallistumista tutkimukseen. Nämä verkkopohjaiset resurssit laajentavat myös translaatiotutkimuksen verkostoa maailmanlaajuiseen tiedeyhteisöön.

kansainväliset ja Poikkitieteelliset

translaatiotutkimus ei ole vain monitieteistä, se on monikansallista. ”Translaatiotutkimus on nouseva ala Kiinassa”, sanoo Depei Liu, Kiinan lääketieteen Akatemian ja Pekingin unionin lääketieteellisen korkeakoulun puheenjohtaja ja professori Pekingissä. ”Tällä hetkellä ei ole ’translaatiotutkimukseksi’ kutsuttuja luokkia, vaikka niihin liittyviä taitoja ja kokemusta opetetaan laajalti.”Muodollinen koulutus sisältää vaihtoehdon joissakin lääketieteellisissä tiedekunnissa, mukaan lukien Pekingin Union Medical College, joka tarjoaa kahdeksan kuukautta tutkijakoulutusta kliinisen ohjelman jälkeen. Toinen ohjelma mahdollistaa pätevän lääketieteellisen koulun valmistuneet ansaita maisterin tutkinto perustutkimuksen alalla. Epävirallisesti ” lääkäreitä kannustetaan tekemään perustutkimusta, hakemaan rahoitusta ja julkaisemaan papereita sekä tekemään yhteistyötä genetiikan ja molekyylibiologian asiantuntijoiden kanssa, ja lääkärit ja perustutkijat pitävät usein kokouksia yhdessä. Lisäksi on paljon perustutkimuksen ja kliinisen tutkimuksen alaan kuuluvia lyhytkursseja ja koulutusohjelmia, Liu kertoo. Translaatiotutkimuskeskuksia on hänen mukaansa perustettu suuriin tutkimuskaupunkeihin, esimerkiksi SIBS-Novo Nordisk Translaatiotutkimuskeskus esidiabetesta varten Shanghaihin. Nykyinen hallituksen tuki sisältää Kiinan kansallisen tiedesäätiön rahoituksen soveltavaan lääketieteelliseen tutkimukseen, laajan tuen tieteen ja teknologian hankkeille kansallisesta Perustutkimusohjelmasta (973) sekä tieteen ja teknologian erityishankkeiden tuen perustutkimukselle huumeiden löytämisessä ja tartuntataudeissa.

Euroopassa yksi mahdollisuus translaatiotutkimuskoulutukseen on Marie Curie-toimet, jotka ovat osa Euroopan unionin (EU) seitsemättä tutkimuksen ja teknologisen kehittämisen puiteohjelmaa. Projektitukea on saatavilla Tohtorintutkinto -, tutkijatohtori-ja urakehitystasolla sekä elinkeinoelämän ja korkeakoulumaailman välisiin kumppanuuksiin ja monialaisiin opintoihin. Translaatiotiedettä koskevien verkostojen rakentamisen tavoitteiden mukaisesti painopiste on maiden välisessä yhteistyössä ja tutkijoiden liikkuvuudessa EU-maasta toiseen. Translaatioterveystutkimuksen budjetti on ollut vuodesta 2007 lähtien 12 miljoonaa euroa, mikä on 3 prosenttia Marie Curie-toimien terveystutkimuksen koulutusohjelmista, kertoo Euroopan komission Marie Curie Actions People-ohjelman yksikönpäällikkö Georges Bingen.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa translaatiotieteen koulutukseen osallistuu toinen sidosryhmä—lääketeollisuus. Translational Medicine and Therapeutics-ohjelmat perustettiin kaksi vuotta sitten Cambridgen yliopistoon, Newcastlen yliopistoon, Imperial College Londoniin ja skotlantilaisten instituutioiden yhteenliittymään. Rahoitus on 11 miljoonaa puntaa Wellcome Trust-säätiöltä, joka on Lontoossa sijaitseva säätiö, joka tukee eläinten ja ihmisten terveyden tutkimusta, ja yksittäisten laitosten rahoitusosuudet yrityksiltä, kuten GlaxoSmithKline, Pfizer, Roche, AstraZeneca, Sanofi-Aventis, Sirtris Pharmaceuticals ja PTC Therapeutics. ”Tiedostimme tarpeen kouluttaa uudenlainen tutkija, joka viihtyy tutkijoiden ja lääketeollisuuden luovassa tilassa”, sanoo John Williams, Wellcome Trustin kliinisen toiminnan johtaja ja neurotieteen ja mielenterveyden johtaja. ”Tätä varten teemme yhteistyötä korkeatasoisten tutkijoiden ja terveydenhuollon laitosten kanssa maailmanluokan lääkeyritysten kanssa.”Koulutusohjelmat voivat olla yksilöllisiä, mutta yleensä ne ohjaavat lääkäreitä Tohtoriprojektin läpi painottaen tiimityötä, ryhmätukea ja mentorointia. Nykyisin apurahoja myönnetään vuosittain 6-10. Kaksisuuntaista viestintää laboratorion ja klinikan välillä helpottaa fyysinen läheisyys. ”Olemme yhdistäneet kliinisiä tutkijoita ja laitoksia yliopistollisiin sairaaloihin, joilla on läheiset yhteydet ympäröivään tutkimusympäristöön, mukaan lukien pääsy ’omics-ja kuvantamisteknologiaan’, Williams sanoo. ”Tämä mahdollistaa koehenkilöiden fenotyypityksen ja kudosnäytteiden ottamisen tutkimuslaboratorioihin tekemään huipputeknistä työtä, joka heijastaa nykypäivän biotieteitä.”

maantieteellisestä ympäristöstä riippumatta translaatiotutkimuksen tavoitteet ja haasteet ovat samat, Liu sanoo: Rahoituksen ja infrastruktuurituen saaminen valtiolta, nuorten tutkijoiden kouluttaminen, monialaisen tutkijayhteisön luominen, joka pystyy tehokkaasti kommunikoimaan keskenään, ja keinojen löytäminen translationaalisten tutkimustulosten systemaattiseen toteuttamiseen kliiniseksi käytännöksi.

muuttuvan taustan kasvava ala

translaatiotieteen parissa uraa aloittavien tutkijoiden on myös otettava huomioon lääketieteellisen tutkimuksen muuttuva painopiste erityisesti Yhdysvalloissa, jossa terveydenhuoltouudistus on parhaillaan käynnissä. Doris Rubio sanoo: ”näemme siirtymisen yksilölliseen lääketieteeseen ja lääketieteeseen, joka perustuu enemmän näyttöön. Kenttä laajenee myös potilaskeskeiseen lopputulostutkimukseen, joten ei vain vertailemalla lääke A: ta lumelääkkeeseen, vaan lääke a vs. lääke B.” epävarmuuksista huolimatta, hän sanoo, ”Se on jännittävää aikaa, koska meillä on paljon opittavaa.”

muutokset elinkeinoelämässä vaikuttavat myös translaatiotutkijaan. John Williams Wellcome Trustista sanoo: ”Pharma haluaa muuttaa löytömallejaan, ja niin tuskallista kuin se säästö voi olla, se luo ihania mahdollisuuksia Pharman ja akateemisen maailman välillä. Toivomme, että se innostaa luovimpia mieliä osallistumaan tähän jännittävään aikaan biolääketieteen ja translaatiotutkimuksen parissa.”

jopa muuttuvassa terveystutkimusmaisemassa tutkijatohtori Ian Lanza suhtautuu positiivisesti urapolkuunsa. Hän näkee alan kasvavan ja kokee NIH: n yleensä tukevan nuoria tutkijoita. Gastroenterologi Liz Broussard sanoo, että vaikka hän voisi ansaita viisi kertaa enemmän rahaa kliinisessä käytännössä, tämä todennäköisesti tarkoittaisi ”tehdä paksusuolen tähystys kahdeksan tuntia päivässä”, ja hän löytää hänen työnsä paksusuolen syövän rokote paljon inspiroiva. ”Nautin nykyisestä kliinisestä työstäni”, hän sanoo, ” mutta viime kädessä translaatiotutkimus voi vaikuttaa potilaisiin muuttamalla nykyistä hoidon tasoa. Olen optimistinen sen suhteen, koska voin nähdä itseni tekemässä pienen osan tieteen edistämiseksi. Se on jännittävää, ja rahoitusvaikeuksista huolimatta se pitää minut pystyssä.”