Van het lab naar de kliniek en terug: Translationeel onderzoek, opleiding en carrière

Translationeel onderzoeksprogramma ‘ s samen te brengen, artsen, bank wetenschappers, bioengineers, epidemiologen, octrooi-experts, en meer. Het doel is te leren communiceren over verschillende disciplines om vooruitgang te boeken in de gezondheidszorg.”The way I treat cancer today is completely different from 10 years ago because of translational research”, zegt Mary (Nora) Disis, oncoloog en hoofdonderzoeker van het Institute of Translational Health Sciences aan de Universiteit van Washington. Kijk naar drugs zoals Gleevec, Avastin en Herceptin, zegt ze. Het zijn allemaal voorbeelden van translationele onderzoekers die moleculaire kennis over specifieke kankercellen omzetten in effectieve, gerichte therapieën. De efficiënte beweging van fundamentele wetenschappelijke ontdekkingen in klinische toepassingen—vaak beschreven als “bank aan bed” werk—is het doel van translationeel onderzoek. Disis denkt dat het veld zo veelbelovend is dat ze hoopt dat haar kinderen er later in gaan werken.

vloeiend in vele talen, comfortabel in vele culturen

toekomstige translationele onderzoekers van alle leeftijden moeten aanpasbaar zijn, levenslang lerenden, aldus Disis. “Ze moeten erg nieuwsgierig zijn naar veel verschillende dingen, data en ideeën uit de basisliteratuur verzamelen en deze Creatief toepassen op ziekteoplossingen. Dit betekent buiten je comfortzone zijn, literatuur lezen die ver buiten je vakgebied ligt.””Vertalen” is precies wat deze wetenschappers doen-het nemen van informatie uit het ene domein en het uitdrukken in een ander, en dagelijks communiceren met mensen die verschillende wetenschappelijke talen spreken: laboratoriumwetenschappers, clinici, octrooi-en regelgevende experts, biostatistici, epidemiologen en patiënten. Een translationele wetenschapper moet in staat zijn om een idee te verplaatsen helemaal van fundamenteel onderzoek naar een klinische toepassing en terug naar het lab om meer fundamentele wetenschap te informeren. Het overdragen van projecten van de ene expert aan de andere werkt niet, zegt Disis. Succes vereist iemand die het idee goed begrijpt en die een multidisciplinair team kan opbouwen om het op het translationele pad te begeleiden.

het is een lange reis met fysieke hindernissen, aangezien basisch en klinisch onderzoekslaboratoria meestal in afzonderlijke afdelingen wonen. Er zijn ook intellectuele en culturele barrières. De basiswetenschap begint met een hypothese en ontwerpt experimenten die deze valideren of afwijzen, met als doel kennis te verwerven. Translationele wetenschap begint met een gezondheidsbehoefte en zoekt naar wetenschappelijke inzichten of tools om die behoefte aan te pakken. Het doel is het verbeteren van de gezondheid, legt Barry Coller, vice president voor medische zaken en physician-in-chief aan de Rockefeller University, uit in een 2008 Mount Sinai Journal of Medicine artikel. De succesvolle translationele onderzoeker moet comfortabel zijn in beide culturen, vloeiend zijn op vele gebieden, en gedijen op samenwerking.

voor mensen met een medische opleiding zou dit kunnen betekenen dat ze leren over hypothese-gestuurde wetenschap en experimenten en assays ontwerpen. Voor degenen met een onderzoeksachtergrond, zou het kunnen betekenen het leren van klinische studieontwerp en de bio-ethiek van menselijk onderzoek. In beide gevallen, het doel is steeds Bekwaam te interpreteren, te evalueren, en bespreken verschillende soorten onderzoek, in plaats van het uitvoeren van het allemaal zelf, zegt Doris Rubio, hoogleraar geneeskunde, biostatistiek, verpleging, en klinische en translationele wetenschap aan de Universiteit van Pittsburgh. In haar trainingsprogramma translational science zegt ze: “ik heb een bio-ingenieur die nu een klinische proef kan ontwerpen. Ik hou ervan dat hij dat kan doen, en hij zegt dat het hem een dieper begrip geeft van zijn eigen onderzoek.”Geformaliseerde training is belangrijk omdat translationele wetenschap zo complex is en blootstelling aan alle elementen moeilijk is buiten een specifiek programma, zegt Rubio.

multidisciplinair teamspeler zijn

Opleidingsopties omvatten een Ph. D., Master of certificaat in translationele wetenschappen. Voor degenen die al een M. D. of Ph. D. hebben, kunnen career development awards ondersteuning bieden tijdens de trainingsperiode. Lessen leggen de basisprincipes van studieontwerp en-methoden, Biostatistiek en bio-ethiek uit. Omdat het ontwikkelen van een nieuw medicijn, apparaat of procedure een teamproject is, kan het cursuswerk teamdynamiek en-management omvatten. Echter, voor de meeste stagiairs, de meest waardevolle aspecten van een trainingsprogramma zijn mentoring en hands-on ervaring in multidisciplinair onderzoek.

in de Verenigde Staten zijn de meeste opleidingsmogelijkheden via de Clinical and Translational Science Awards (CTSAs), die in 2006 werden gelanceerd op basis van de 2003 National Institutes of Health (NIH) Roadmap for Medical Research. Deze reeks richtlijnen moedigt interdisciplinair, team-based onderzoek aan als een manier om obstakels te overwinnen om wetenschappelijke ontdekkingen om te zetten in gezondheidsoplossingen. Momenteel zijn CTSA ‘ s toegekend aan 55 instellingen, met een plan om tegen 2012 60 instellingen te financieren. Het doel is om het consortium van award ontvangers te financieren met ongeveer $ 500 miljoen per jaar. De NIH blijft translationeel onderzoek bevorderen met de oprichting van het National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) als een “gedurfd, nieuw, gericht centrum dat systematisch is ontworpen om de vertaling te versnellen.”De CTSA’ s zullen de hoeksteen van de NCATS zijn. Echter, NCATS is controversieel voor de snelheid waarmee het centrum wordt opgericht en het effect van reorganisatie op andere programma ‘ s die momenteel gehuisvest met de CTSAs Onder het NIH National Center for Research Resources.

het Howard Hughes Medical Institute financiert ook translational science training via zijn Med into Grad Initiative, dat verschillende instellingen een totaal van $16 miljoen heeft toegekend vanaf 2010. De programma ‘ s introduceren elementen van de klinische opleiding in de fundamentele wetenschap afgestudeerde werk. Ze variëren per instituut, maar variëren van Ph.D. programma ‘ s in translationeel onderzoek naar mentoring mogelijkheden die afgestudeerde studenten koppelen aan een arts adviseur.

M. D.-Ph. D. graden leiden individuen op in klinisch en fundamenteel onderzoek, maar translationele onderzoeksprogramma ‘ s streven ernaar deze twee kanten van de medische wetenschap te integreren door mensen met elkaar te verbinden en netwerken op te bouwen. Liz Broussard is een gastro-enteroloog die een opleiding van het University Of Washington Institute of Translational Health Sciences afrondt. “Het is absoluut onmogelijk dat een junior onderzoeker een translationele onderzoeksloopbaan kan starten zonder deze training”, zegt ze en wijst op de voordelen van de dagelijkse ervaring in een multidisciplinair team van wetenschappers. “In mijn eerste jaar hadden we een psychiater, een chirurg, een maatschappelijk werker, een cardioloog en een apotheker in het programma.”Een bijzonder nuttige activiteit, zegt ze, is wekelijkse discussies over projectideeën en werken in uitvoering. Deze worden geleid door senior faculty, die ook advies geven over “hun carrià retraject, middelen, financieringsmechanismen, partnerschappen die succesvol waren—in wezen levenservaring, en ons leren hoe te slagen in onderzoek.”Voor een arts, Broussard zei dat de waarde van een trainingsprogramma is Lessen in onderzoeksmethoden en denken wetenschappelijk, en het leren om te vragen of het verhaal in uw project en financiering aanvraag zinvol is en logisch heeft ondersteund specifieke doelen.

voor een bench scientist verandert een achtergrond in translationeel onderzoek de medische doelstelling die vaak wordt geschreven in een subsidieaanvraag in een echt en haalbaar doel. Ian Lanza behaalde een Ph. D. in kinesiologie, en is nu een senior research fellow in de Mayo Clinic CTSA begeleid loopbaanontwikkelingsprogramma. Dit geeft hem zowel een postdoctorale onderzoeksmogelijkheid als begeleiding voor zijn langetermijndoel: “dat mijn onderzoek een grote impact heeft op de volksgezondheid.”Lanza’ s project omvat samenwerking met een endocrinoloog en een radioloog, en hij zegt: “het is zeer naadloos werken met beide, met een veel collegialiteit tussen de afdelingen.”In feite is een manier waarop translationele wetenschapsprogramma’ s disciplines integreren, het hebben van studenten en jonge onderzoekers als contactpersonen tussen senior faculteit in verschillende afdelingen. Op hun beurt, zegt Lanza, profiteren stagiairs van het hebben van klinische onderzoekers opgericht als mentoren en van het werken met ervaren onderzoekers uit verschillende disciplines. Lanza ‘ s project illustreert een ander aspect van translationeel onderzoek: het gaat niet altijd om het ontwerpen van het volgende kankermedicijn. Het kan traditionele bankwerk met een oog naar hoe de resultaten kunnen worden toegepast op de dagelijkse gezondheidszorg. Lanza plant momenteel geen klinische studies voor zijn werk aan spiermitochondriale fysiologie en functie, maar kijkt vooruit, zegt: “Ik hoop een aantal concrete aanbevelingen te bieden voor kosteneffectieve, eenvoudige levensstijl keuzes die de kwaliteit van leven kan behouden als mensen ouder worden, niet per se het verhogen van hun levensduur, maar hun gezondheidsspanne.”

om een idee te krijgen van de verscheidenheid en diversiteit van translationeel onderzoek en de educatieve opties, kijk dan door het online aanbod dat wordt gehost door elke door CTSA gefinancierde site. Afhankelijk van de instelling, omvatten deze online casestudy ‘ s, podcasts en webcasts van seminars, en permanente medische onderwijs cursussen over onderwerpen zoals statistische methoden, of het betrekken van de Gemeenschap in onderzoek. Deze webgebaseerde bronnen breiden ook het netwerk van translationeel onderzoek uit naar de wereldwijde wetenschappelijke gemeenschap.

internationaal en interdisciplinair

translationeel onderzoek is niet alleen multidisciplinair, het is multinationaal. “Translationeel onderzoek is een opkomende gebied in China,” zegt Depei Liu, president en professor van de Chinese Academy of Medical Sciences en Peking Union Medical College in Beijing. “Voor nu zijn er geen lessen genaamd ’translationeel onderzoek’, hoewel gerelateerde vaardigheden en ervaring worden veel onderwezen.”Formele training omvat een optie op sommige medische scholen, waaronder Peking Union Medical College dat acht maanden van onderzoekstraining biedt na het klinische programma. Een ander programma maakt gekwalificeerde medische school afgestudeerden om een Master ‘ s degree te verdienen in een fundamenteel onderzoek veld. Informeel: “artsen worden aangemoedigd om fundamenteel onderzoek te doen, om financiering aan te vragen en om papers te publiceren en samen te werken met specialisten in genetica en moleculaire biologie, en artsen en basisonderzoekers houden vaak samen vergaderingen. Daarnaast zijn er veel korte cursussen en trainingsprogramma ‘ s op het gebied van fundamenteel onderzoek en klinisch onderzoek,” zegt Liu. Translationele onderzoekscentra zijn gevestigd in grote onderzoekssteden, zegt hij, bijvoorbeeld de Sibs-Novo Nordisk Translational Research Center voor Pre-Diabetes in Shanghai. De huidige overheidssteun omvat de Chinese National Science Foundation financiering voor toegepast medisch onderzoek, brede steun voor wetenschap en technologie projecten van het National Basic Research (973) programma, en Wetenschap en technologie speciale projecten steun voor fundamenteel onderzoek in drug discovery en infectieziekten.

in Europa zijn de Marie Curie-acties, die deel uitmaken van het zevende kaderprogramma voor onderzoek en technologische ontwikkeling van de Europese Unie (EU), een kans voor translationele onderzoeksopleiding. Projectondersteuning is beschikbaar op het niveau van Doctoraal, postdoctoraal en loopbaanontwikkeling, evenals voor partnerschappen tussen het bedrijfsleven en de academische wereld en voor multisite studies. In overeenstemming met de translationele wetenschappelijke doelstellingen van het opbouwen van netwerken, staan samenwerking tussen landen centraal, evenals de mobiliteit van onderzoekers van het ene EU-land naar het andere. Het budget voor translationeel gezondheidsonderzoek bedraagt sinds 2007 12 miljoen euro, wat overeenkomt met 3% van de opleidingsprogramma ‘ s voor gezondheidsonderzoek voor de Marie Curie-acties, aldus Georges Bingen, hoofd van de eenheid van de Europese Commissie voor het Marie Curie-programma Mensen.

In het Verenigd Koninkrijk is een andere belanghebbende—de farmaceutische industrie-betrokken bij translationele wetenschapsopleidingen. De Translational Medicine and Therapeutics programma ‘ s werden twee jaar geleden opgericht aan de Universiteit van Cambridge, Universiteit van Newcastle, Imperial College London, en een consortium van Schotse instellingen. De financiering is in de vorm van 11 miljoen pond van de Wellcome Trust, een in Londen gevestigde stichting die onderzoek naar de gezondheid van dieren en mensen ondersteunt, en bijdragen aan individuele instellingen van bedrijven zoals GlaxoSmithKline, Pfizer, Roche, AstraZeneca, Sanofi-Aventis, Sirtris Pharmaceuticals en PTC Therapeutics. “We erkenden de noodzaak om een nieuw type onderzoeker op te leiden die zich comfortabel voelt in de creatieve ruimte tussen academici en farma,” zegt John Williams, hoofd klinische activiteiten en hoofd neurowetenschappen en geestelijke gezondheid voor de Wellcome Trust. “Om dit te doen, hebben we instellingen met hoogwaardige academici en zorginstellingen samengewerkt met farmaceutische bedrijven van wereldklasse.”Trainingsprogramma’ s kunnen worden geïndividualiseerd, maar meestal begeleiden artsen door middel van een Ph.D. project met een nadruk op teamwork, groepsondersteuning en mentoring. Momenteel worden er 6 tot 10 beurzen per jaar toegekend. Bidirectionele communicatie tussen het lab en de kliniek wordt vergemakkelijkt door fysieke nabijheid. “We hebben klinische onderzoekers en faciliteiten ingebed in academische ziekenhuizen, met nauwe banden met de onderzoeksomgeving om hen heen, inclusief toegang tot technologie voor ‘omics en imaging’, zegt Williams. “Dit maakt het mogelijk subject fenotyping en weefselbemonstering worden gebracht in onderzoekslaboratoria om de high-tech werk dat de hedendaagse biowetenschappen weerspiegelt doen.”

ongeacht de geografische omgeving zijn de doelstellingen en uitdagingen van translationeel onderzoek dezelfde, zegt Liu: Financiering en infrastructuurondersteuning krijgen van de overheid, jonge onderzoekers opleiden, een multidisciplinaire gemeenschap van onderzoekers creëren die effectief met elkaar kunnen communiceren en manieren vinden om translationele onderzoeksresultaten systematisch in de klinische praktijk te implementeren.

een groeiend veld in een veranderende achtergrond

wetenschappers die een loopbaan in de translationele wetenschap beginnen, moeten ook rekening houden met de veranderende nadruk van medisch onderzoek, met name in de Verenigde Staten, waar de hervorming van de gezondheidszorg momenteel aan de gang is. Doris Rubio zegt: “We zien een verschuiving naar gepersonaliseerde geneeskunde en geneeskunde die meer op bewijs gebaseerd is. Het veld breidt zich ook uit naar patiëntgericht resultatenonderzoek, dus niet alleen het vergelijken van drug A met een placebo, maar drug A versus drug B.” Ondanks de onzekerheden, zegt ze, ” is het een opwindende tijd omdat we nog veel te leren hebben.”

veranderingen in het bedrijfsleven hebben ook invloed op de translationele onderzoeker. John Williams van de Wellcome Trust zegt: “Pharma is op zoek naar zijn ontdekkingsmodellen te veranderen, en hoe pijnlijk die bezuiniging ook mag zijn, het creëert prachtige kansen in de ruimte tussen pharma en de academische wereld. We hopen dat het de meest creatieve geesten zal inspireren om deel te nemen aan deze spannende tijd in biomedisch en translationeel onderzoek.”

zelfs in het veranderende landschap van gezondheidsonderzoek is postdoctoraal collega Ian Lanza positief over zijn carrièrepad. Hij ziet het veld groeien en vindt dat de NIH over het algemeen jonge onderzoekers steunt. Gastro-enteroloog Liz Broussard zegt dat hoewel ze vijf keer zoveel geld kon verdienen in de klinische praktijk, dit waarschijnlijk zou betekenen “het doen van colonoscopieën acht uur per dag,” en ze vindt haar werk aan een darmkankervaccin veel inspirerender. “Ik geniet van het klinische werk dat ik nu doe,” zegt ze, “maar uiteindelijk kan translationeel onderzoek patiënten beïnvloeden door de huidige standaard van zorg te veranderen. Ik ben er optimistisch over, want ik zie mezelf een klein deel doen om de wetenschap vooruit te helpen. Het is spannend en, ondanks de financieringsmoeilijkheden, dat Houdt me op de been.”