Dal laboratorio alla clinica e indietro: la ricerca Traslazionale formazione e carriere

ricerca Traslazionale programmi di riunire i medici, banco di scienziati, bioingegneri, gli epidemiologi, brevetto esperti, e di più. L’obiettivo è imparare a comunicare tra le discipline per ottenere progressi nell’assistenza sanitaria.

“Il modo in cui tratto il cancro oggi è completamente diverso da 10 anni fa a causa della ricerca traslazionale”, afferma Mary (Nora) Disis, oncologa e investigatrice principale dell’Istituto di scienze della salute traslazionale dell’Università di Washington. Guarda droghe come Gleevec, Avastin e Herceptin, dice. Tutti sono esempi di ricercatori traslazionali che convertono le conoscenze molecolari su specifiche cellule tumorali in terapie efficaci e mirate. Lo spostamento efficiente delle scoperte scientifiche di base in applicazioni cliniche-spesso descritte come” lavoro da banco a letto ” —è l’obiettivo della ricerca traslazionale. Disis pensa che il campo sia così promettente che spera che i suoi figli crescano per lavorarci.

Fluente in molte lingue, confortevole in molte culture

I futuri ricercatori traslazionali di tutte le età devono essere adattabili, studenti per tutta la vita, dice Disis. “Devono essere molto curiosi di molte cose diverse, raccogliendo dati e idee dalla letteratura di base e applicandole creativamente alle soluzioni per le malattie. Questo significa essere al di fuori della vostra zona di comfort, la lettura di letteratura che è il modo al di fuori del vostro campo.””Tradurre” è esattamente ciò che fanno questi scienziati: prendere informazioni da un dominio e esprimerle in un altro, e comunicare quotidianamente con persone che parlano diversi linguaggi scientifici: scienziati di laboratorio, medici, esperti di brevetti e normative, biostatisti, epidemiologi e pazienti. Uno scienziato traslazionale dovrebbe essere in grado di spostare un’idea dalla ricerca di base a un’applicazione clinica e tornare al laboratorio per informare la scienza di base. Passare i progetti da un esperto all’altro non funziona, dice Disis. Il successo richiede qualcuno che comprenda l’idea intimamente e che possa costruire un team multidisciplinare per guidarla lungo il percorso traslazionale.

È un lungo viaggio con ostacoli fisici, poiché i laboratori di ricerca di base e clinici di solito risiedono in reparti separati. Ci sono anche barriere intellettuali e culturali. La scienza di base inizia con un’ipotesi e progetta esperimenti che la convalidano o la respingono, con l’obiettivo di acquisire conoscenza. La scienza traslazionale inizia con un bisogno di salute e cerca intuizioni scientifiche o strumenti per affrontare tale esigenza. Il suo obiettivo è migliorare la salute, spiega Barry Coller, vice presidente per gli affari medici e medico in capo alla Rockefeller University, in un articolo del 2008 Mount Sinai Journal of Medicine. Il ricercatore traslazionale di successo deve sentirsi a proprio agio in entrambe queste culture, essere fluente in molti campi e prosperare sulla collaborazione.

Per quelli con formazione medica, questo potrebbe significare imparare a conoscere la scienza basata sull’ipotesi e progettare esperimenti e saggi. Per quelli con un background di ricerca, potrebbe significare imparare la progettazione di studi clinici e la bioetica della ricerca umana. In entrambi i casi, l’obiettivo sta diventando competente per interpretare, valutare e discutere diversi tipi di ricerca, piuttosto che condurre tutto da soli, dice Doris Rubio, professore di medicina, biostatistica, infermieristica e scienza clinica e traslazionale presso l’Università di Pittsburgh. Nel suo programma di formazione sulle scienze traslazionali, dice: “Ho un bioingegnere che ora può progettare una sperimentazione clinica. Mi piace che possa farlo, e dice che gli dà una comprensione più profonda della sua ricerca.”La formazione formalizzata è importante perché la scienza traslazionale è così complessa e ottenere l’esposizione a tutti gli elementi è difficile al di fuori di un programma specifico, dice Rubio.

Essere un giocatore di squadra multidisciplinare

Le opzioni di formazione includono un dottorato di ricerca, un master o un certificato in scienze traslazionali. Per coloro che hanno già un M. D. o Ph. D., career development awards possono fornire supporto durante il periodo di formazione. Le lezioni spiegano le basi della progettazione e dei metodi di studio, della biostatistica e della bioetica. Poiché lo sviluppo di un nuovo farmaco, dispositivo o procedura è un progetto di team, i corsi potrebbero includere la dinamica e la gestione del team. Tuttavia, per la maggior parte dei tirocinanti, gli aspetti più preziosi di un programma di formazione sono il mentoring e l’esperienza pratica nella ricerca multidisciplinare.

Negli Stati Uniti, la maggior parte delle opportunità di formazione sono attraverso il Clinical and Translational Science Awards (CTSAs), che sono stati lanciati nel 2006 sulla base del 2003 National Institutes of Health (NIH) Roadmap per la ricerca medica. Questa serie di linee guida incoraggia la ricerca interdisciplinare e basata sul team come un modo per superare gli ostacoli a trasformare le scoperte scientifiche in soluzioni sanitarie. Attualmente, i CTSA sono stati concessi a 55 istituzioni, con un piano per finanziare 60 istituzioni entro il 2012. L’obiettivo è quello di finanziare il consorzio dei destinatari del premio con circa million 500 milioni all’anno. Il NIH continua a promuovere la ricerca traslazionale con la creazione del National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) come un “audace, nuovo, centro mirato sistematicamente progettato per accelerare la traduzione.”Il CTSA sarà la pietra angolare del NCATS. Tuttavia, NCATS è stato controverso per la velocità con cui viene creato il centro e l’effetto della riorganizzazione su altri programmi attualmente ospitati con il CTSAS sotto il NIH National Center for Research Resources.

L’Howard Hughes Medical Institute finanzia anche la formazione scientifica traslazionale attraverso la sua iniziativa Med into Grad, che ha assegnato a varie istituzioni un totale di million 16 milioni a partire dal 2010. I programmi introducono elementi di formazione clinica nel lavoro di laurea in scienze di base. Variano a seconda dell’istituto, ma vanno dai programmi di dottorato in ricerca traslazionale alle opportunità di mentoring che accoppiano studenti laureati con un consulente medico.

M. D.-Ph. D. laurea formare gli individui nella ricerca clinica e di base, ma i programmi di ricerca traslazionale si sforzano di integrare questi due lati della scienza medica collegando le persone e la costruzione di reti. Liz Broussard è un gastroenterologo che sta finendo un programma di formazione dell’Università di Washington Institute of Translational Health Sciences. “Non c’è assolutamente modo che un ricercatore junior possa avviare una carriera di ricerca traslazionale senza questa formazione”, afferma, sottolineando i benefici dell’esperienza quotidiana in un team multidisciplinare di studiosi. “Il mio primo anno, avevamo uno psichiatra, un chirurgo, un assistente sociale, un cardiologo e un farmacista nel programma.”Un’attività particolarmente utile, dice, è la discussione settimanale di idee progettuali e lavori in corso. Questi sono guidati da docenti senior, che danno anche consigli su “la loro traiettoria di carriera, risorse, meccanismi di finanziamento, partnership che hanno avuto successo—essenzialmente esperienza di vita, e ci insegna come avere successo nella ricerca.”Per un medico, Broussard ha detto che il valore di un programma di formazione è lezioni di metodi di ricerca e di pensare scientificamente, e imparare a chiedere se la storia nel vostro progetto e l’applicazione di finanziamento ha senso e ha logicamente sostenuto obiettivi specifici.

Per uno scienziato da banco, un background nella ricerca traslazionale trasforma l’obiettivo medico che viene spesso scritto in una domanda di sovvenzione in un obiettivo reale e realizzabile. Ian Lanza ha conseguito un dottorato di ricerca in kinesiologia ed è ora un ricercatore senior nel programma di sviluppo della carriera di Mayo Clinic CTSA. Questo gli dà sia un’opportunità di ricerca post-dottorato che una guida verso il suo obiettivo a lungo termine: “Che la mia ricerca abbia un alto impatto sulla salute pubblica.”Il progetto di Lanza prevede la collaborazione con un endocrinologo e un radiologo, e dice: “È stato molto semplice lavorare con entrambi, con molta collegialità tra i dipartimenti.”In effetti, un modo in cui i programmi di scienze traslazionali integrano le discipline è quello di far sì che studenti e giovani ricercatori fungano da collegamento tra docenti senior in diversi dipartimenti. A loro volta, dice Lanza, i tirocinanti beneficiano di aver stabilito ricercatori clinici come mentori e di lavorare con ricercatori esperti di diverse discipline. Il progetto di Lanza illustra un altro aspetto della ricerca traslazionale: non si tratta sempre di progettare il prossimo farmaco antitumorale. Può essere lavoro tradizionale del banco con un occhio verso come i risultati potrebbero applicarsi ad assistenza sanitaria quotidiana. Lanza non sta attualmente pianificando studi clinici per il suo lavoro sulla fisiologia e la funzione mitocondriale muscolare, ma guardando al futuro, afferma: “Spero di fornire alcune raccomandazioni concrete per scelte di vita economiche e semplici che possano preservare la qualità della vita man mano che le persone invecchiano, non necessariamente aumentando la loro durata, ma la loro durata di vita.”

Per avere un’idea della varietà e della diversità della ricerca traslazionale e delle opzioni educative, guarda attraverso le offerte online ospitate da ciascun sito finanziato dal CTSA. A seconda dell’istituzione, questi includono casi di studio online, podcast e webcast di seminari e corsi di formazione medica continua su argomenti come metodi statistici o coinvolgimento della comunità nella ricerca. Queste risorse basate sul web estendono anche la rete di ricerca traslazionale nella comunità scientifica globale.

Internazionale e interdisciplinare

La ricerca traslazionale non è solo multidisciplinare, è multinazionale. “La ricerca traslazionale è un campo emergente in Cina”, afferma Depei Liu, presidente e professore dell’Accademia cinese delle scienze mediche e del Peking Union Medical College di Pechino. “Per ora non ci sono classi chiamate “ricerca traslazionale”, sebbene le abilità e l’esperienza correlate siano ampiamente insegnate.”La formazione formale include un’opzione in alcune scuole mediche tra cui Peking Union Medical College che fornisce otto mesi di formazione alla ricerca dopo il programma clinico. Un altro programma consente ai laureati qualificati della scuola medica di guadagnare un master in un campo di ricerca di base. Informalmente, ” i medici sono incoraggiati a fare ricerca di base, a richiedere finanziamenti e a pubblicare articoli e collaborare con specialisti in genetica e biologia molecolare, e medici e ricercatori di base spesso tengono riunioni insieme. Inoltre, ci sono molti corsi brevi e programmi di formazione nei campi della ricerca di base e della ricerca clinica”, afferma Liu. Centri di ricerca traslazionale sono stati stabiliti nelle principali città di ricerca, dice, ad esempio il SIBS-Novo Nordisk Translational Research Center for Pre-Diabetes di Shanghai. L’attuale sostegno governativo include il finanziamento della National Science Foundation cinese per la ricerca medica applicata, un ampio sostegno ai progetti scientifici e tecnologici del programma nazionale di ricerca di base (973) e progetti speciali di scienza e tecnologia per la ricerca di base nella scoperta di farmaci e malattie infettive.

In Europa, un’opportunità per la formazione alla ricerca traslazionale è rappresentata dalle azioni Marie Curie, parte del Settimo Programma quadro dell’Unione Europea (UE) per la ricerca e lo sviluppo tecnologico. Il sostegno al progetto è disponibile a livello di dottorato, post-dottorato e sviluppo della carriera, nonché per partenariati tra industria e mondo accademico e per studi multisito. In linea con gli obiettivi della scienza traslazionale della costruzione di reti, le collaborazioni tra paesi sono al centro dell’attenzione, così come la mobilità dei ricercatori da un paese all’altro dell’UE. Il budget per la ricerca sanitaria traslazionale dal 2007 è stato di 12 milioni di euro, che rappresentano il 3% dei programmi di formazione alla ricerca sanitaria per le azioni Marie Curie, secondo Georges Bingen, capo unità della Commissione europea per il programma Marie Curie Actions People.

Nel Regno Unito, un’altra parte interessata—l’industria farmaceutica—è coinvolta nella formazione sulle scienze traslazionali. I programmi di medicina traslazionale e terapeutica sono stati istituiti due anni fa presso l’Università di Cambridge, l’Università di Newcastle, l’Imperial College di Londra e un consorzio di istituzioni scozzesi. Il finanziamento è sotto forma di 11 milioni di sterline da parte del Wellcome Trust, una fondazione con sede a Londra che sostiene la ricerca sulla salute animale e umana, e contributi a singole istituzioni da parte di aziende come GlaxoSmithKline, Pfizer, Roche, AstraZeneca, Sanofi-Aventis, Sirtris Pharmaceuticals e PTC Therapeutics. “Abbiamo riconosciuto la necessità di formare un nuovo tipo di ricercatore che si trovi a suo agio nello spazio creativo tra accademici e pharma”, afferma John Williams, responsabile delle attività cliniche e responsabile delle neuroscienze e della salute mentale per il Wellcome Trust. “Per fare questo, abbiamo collaborato istituzioni con accademici di alta qualità e strutture sanitarie con aziende farmaceutiche di livello mondiale.”I programmi di formazione possono essere individualizzati, ma di solito guidano i medici attraverso un progetto di dottorato con particolare attenzione al lavoro di squadra, al supporto di gruppo e al mentoring. Attualmente vengono assegnate da 6 a 10 borse di studio all’anno. La comunicazione bidirezionale tra il laboratorio e la clinica è facilitata dalla vicinanza fisica. “Abbiamo incorporato ricercatori clinici e strutture in ospedali accademici, con stretti legami con l’ambiente di ricerca che li circonda, incluso l’accesso alla tecnologia per l’omica e l’imaging”, afferma Williams. “Ciò consente di portare la fenotipizzazione del soggetto e il campionamento dei tessuti nei laboratori di ricerca per svolgere il lavoro ad alta tecnologia che riflette la bioscienza di oggi.”

Indipendentemente dall’impostazione geografica, gli obiettivi e le sfide della ricerca traslazionale sono gli stessi, afferma Liu: Ottenere finanziamenti e supporto infrastrutturale da parte del governo, formare giovani ricercatori, creare una comunità multidisciplinare di ricercatori in grado di comunicare efficacemente tra loro e trovare modi per implementare sistematicamente i risultati della ricerca traslazionale nella pratica clinica.

Un campo crescente in un contesto mutevole

Gli scienziati che iniziano una carriera nella scienza traslazionale devono anche considerare il cambiamento di enfasi della ricerca medica, in particolare negli Stati Uniti, dove la riforma sanitaria è attualmente in corso. Doris Rubio dice: “stiamo assistendo a un passaggio alla medicina personalizzata e alla medicina più basata sull’evidenza. Il campo si sta espandendo anche nella ricerca sui risultati centrati sul paziente, quindi non solo confrontando la droga A con un placebo, ma la droga A contro la droga B.” Nonostante le incertezze, dice, “È un momento emozionante perché abbiamo molto da imparare.”

I cambiamenti nel settore delle imprese influenzano anche il ricercatore traslazionale. John Williams del Wellcome Trust afferma: “Pharma sta cercando di cambiare i suoi modelli di scoperta e, per quanto doloroso possa essere il ridimensionamento, crea meravigliose opportunità nello spazio tra pharma e mondo accademico. Speriamo che ispiri le menti più creative a partecipare a questo entusiasmante momento nella ricerca biomedica e traslazionale.”

Anche nel mutevole panorama della ricerca sanitaria, il collega post-dottorato Ian Lanza è positivo sul suo percorso di carriera. Egli vede il campo come in crescita, e sente che il NIH sostiene generalmente giovani investigatori. La gastroenterologa Liz Broussard dice che anche se potrebbe fare cinque volte più soldi nella pratica clinica, questo probabilmente significherebbe “fare colonscopie otto ore al giorno”, e trova il suo lavoro su un vaccino contro il cancro del colon molto più stimolante. “Mi piace il lavoro clinico che faccio ora”, dice, ” ma alla fine, la ricerca traslazionale può influenzare i pazienti cambiando l’attuale standard di cura. Sono ottimista al riguardo perché posso vedermi fare una piccola parte per far progredire la scienza. È eccitante e, nonostante i problemi di finanziamento, questo mi fa andare avanti.”