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Die Sprache hat eine Macht, die in ihrer Konstruktion oft über die einfachsten Absichten hinausgeht. Dies ist der Fall für den Begriff „translationale Forschung“, der von der European Society of Translational Medicine als interdisziplinärer Zweig der biomedizinischen Wissenschaft definiert wird, der von 3 Hauptpfeilern unterstützt wird: Benchside, Bedside und Community (1). Auf diese Weise definiert, beinhaltet die translationale Forschung die Anwendung wissenschaftlicher Beobachtungen auf den menschlichen Zustand, ein Prozess, der viele Schritte von der Konzeption des Problems bis zu seiner endgültigen Anwendung umfasst (2). Im Gegensatz dazu bezieht sich „Grundlagenforschung“ auf wissenschaftliche Forschung, die ohne einen bestimmten praktischen Zweck a priori durchgeführt wird. Es gibt jedoch viele Nuancen und Verwirrungen, die mit der Verwendung dieser Begriffe einhergehen. Um diese Unterschiede und ihre Auswirkungen auf die biomedizinische Forschung zu untersuchen, sollten wir uns zunächst grundlegenden Definitionen zuwenden

Forschung basiert auf intellektuellen Untersuchungen, die sich auf die Entdeckung, Interpretation und Überarbeitung des menschlichen Wissens über die Welt konzentrieren, und ist daher ein reflektierendes Unterfangen. „Biomedizinische Forschung“ als Teilmenge der Forschung ist breit gefächert und bezieht sich auf Aktivitäten, die viele Disziplinen der Biologie und Medizin umfassen. Innerhalb dieser breiten Disziplinen gibt es Experimente, die darauf abzielen, die Realität zu verstehen, indem Ereignisse auf vielen verschiedenen Organisationsebenen untersucht werden, von der atomaren Ebene (z. B. Struktur biologischer Schlüsselmoleküle) über die molekulare und zelluläre Ebene (z. B. Biochemie, Zellbiologie) bis hin zur organismischen Ebene (z. B. Physiologie und Pathophysiologie) und auch auf Bevölkerungsebene (z. B. Populationsgenetik, Epidemiologie und öffentliche Gesundheit). Diese Domänen sind nicht eng begrenzt: viele Bereiche der biomedizinischen Forschung, wie sie von Berufsorganisationen oder akademischen Abteilungen selbst definiert oder abgegrenzt werden, umfassen viele oder sogar alle dieser Ebenen der experimentellen Untersuchung.

Betrachten Sie die Disziplin der Neurobiologie, wobei die Forschung so unterschiedliche Themen behandelt wie die atomare Struktur von Ionenkanälen; Signaltransduktion; Entwicklung des Nervensystems; Systemeigenschaften neuronaler Netze; die Grundlage für die entstehenden Eigenschaften von Bewusstsein, Kognition und Emotion; die molekulare Grundlage für Erkrankungen des Nervensystems; und viele andere. Viele solcher Studien können in einfachen oder komplexen Modellen und zunehmend auch am Menschen durchgeführt werden. Die Forscher können sich selektiv auf einzelne Elemente konzentrieren (z. B. Ionenkanalstruktur und -funktion) oder Beobachtungen auf mehreren Ebenen integrieren, um eine bestimmte Frage zu beantworten. Betrachten Sie eine genetische Erkrankung des Nervensystems, bei der eine definierte Mutation eine molekulare Veränderung in einem bestimmten Protein verursacht, deren Verständnis die Untersuchung der Auswirkungen des molekularen Defekts auf die neuronale Funktion (z. B. eine Kanalopathie) und auf komplexe neuronale Schaltkreise (z. B. interneuronale Kommunikation) und Verhalten. Gibt es eine klare Trennlinie, welche Komponente einer solchen neurowissenschaftlichen Forschung grundlegend und welche translational ist? Die Klärung der systemweiten (zellulären oder organisatorischen) Folgen der Mutation informiert nicht nur unser Verständnis der Krankheitspathogenese, sondern auch die grundlegende Biologie des Proteins, die aus Studien des Proteins isoliert nicht geschätzt werden konnte.

Als nächstes betrachten wir die Genetik, ein Gebiet, das vielfältige Forschungsanstrengungen umfasst, die die atomare Auflösung der DNA–Struktur und der DNA-Protein-Interaktionen, die genetische Grundlage für die Entwicklung, die Art und Weise, wie Veränderungen im Genom veränderte Funktionen und Krankheiten verursachen, und die Art und Weise, in der genetische Variation die Fitness von Populationen beeinflusst. Jeder dieser unterschiedlichen Aspekte (und andere) kann in verschiedenen Modellsystemen untersucht werden, einschließlich so unterschiedlicher Organismen wie Hefen, Würmern, Fliegen, Mäusen und am relevantesten für die Medizin, Menschen. Forscher, die an einem bestimmten biomedizinischen Problem interessiert sind (z., Altern, Metabolismus) kann Forschung durchführen, die viele dieser Niveaus der Untersuchung in mehr als einem dieser Modelle überspannt. Wie können wir in diesem Zusammenhang zwischen Grundlagen- und Translationsforschung unterscheiden? Ist die Erforschung der molekularen Details von DNA-Protein-Interaktionen grundlegender als die Erforschung der Rolle der DNA-Sequenzvariation für die menschliche Gesundheit? Ist die Forschung, die sich auf ein bestimmtes Protein in einem einfachen Organismus konzentriert, grundlegender als die Forschung am homologen Protein in einer menschlichen Zelle? Ist ein Studium auf atomarer Ebene grundlegender als ein Studium von Molekülen, letzteres grundlegender als ein Studium von Organellen und Zellen, und das wiederum grundlegender als ein Studium komplexer Organismen, so wie manche Mathematik für grundlegender halten als Physik, Physik für grundlegender als Chemie und Chemie für grundlegender als Biologie? Wir denken, die Antwort auf diese Fragen lautet nein.

In allen wissenschaftlichen Bestrebungen können Klassenunterschiede die Berufswahl beeinflussen und die wahrgenommene Bedeutung der eigenen beruflichen Leistung bestätigen. In einem Vortrag, den einer von uns Auszubildenden über die Karriereentwicklung hält, wird eine Folie präsentiert, die auf einen Ansatz für Hierarchien in der Wissenschaft hinweist, in diesem Fall durch die Bedeutung und Strenge des quantitativen Denkens in jeder Disziplin: Reine Mathematiker betrachten sich als wissenschaftlich überlegen angewandte Mathematiker und Physiker, die sich als wissenschaftlich überlegen gegenüber Chemikern und Biologen betrachten, die sich als wissenschaftlich überlegen gegenüber Ärzten und Wissenschaftlern betrachten. Diese Art der Unterscheidung zwischen reinen Mathematikern und Physikern wurde von Peter Rowlett in einem Kommentar im Jahr 2011 (3) gut veranschaulicht: 1998 wandte der Ingenieur Gordon Lang Thomas Hales ‚Lösung von 1970 auf die Kepler—Vermutung an (aus dem Jahr 1611 und adressierte die beste Art, Kugeln zu packen, was sich als die Gemüsehändler-Strategie herausstellte – 6 in 2 Dimensionen, 12 in 3 Dimensionen, 24 in 4 Dimensionen und 240 in 8 Dimensionen), um das Problem der optimalen Art am besten als 8-dimensionales Gitter modelliert). Diese Lösung öffnete das Internet für eine breite öffentliche Nutzung, indem die Effizienz der Signalübertragung maximiert wurde. Als der Mathematiker Donald Coxeter, der Lang half, Hales ‚mathematische Lösung zu verstehen, von Langs Anwendung erfuhr, war er entsetzt, dass diese schöne Theorie auf diese Weise beschmutzt worden war. Es gibt viele andere Beispiele für diese hochmeinende Sicht auf wissenschaftliche Hierarchien, nicht zuletzt Ernest Rutherfords Kommentar, dass „alle Wissenschaft entweder Physik oder Briefmarkensammeln ist“ (4).

Insofern uns solche selbstbejahenden, hierarchischen Unterscheidungen gerade in einem hart umkämpften Umfeld ein besseres Gefühl dafür geben, wer wir sind, ist es kein Wunder, dass die historischen Unterschiede zwischen Grundlagen- und angewandter oder translationaler Forschung in den Köpfen einiger Fakultätsmitglieder bestehen bleiben und weit über ihren Nutzen hinaus bestehen. Als Michael Brown und Joseph Goldstein 1985 für ihre Arbeiten zum Cholesterinstoffwechsel, bei denen sie den LDL-Rezeptor bei Patienten mit familiärer Hypercholesterinämie als defekt identifizierten, mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet wurden, dachten viele von uns, dass die Unterscheidung zwischen Grundlagen- und angewandter biomedizinischer Forschung zu einem Anachronismus geworden war und sich auflösen würde (sollte). Sicher, als sich die moderne Medizin von einer Ära der Beobachtung in die Ära der Molekularbiologie bewegte, Wissenschaftliche Fragen, Methoden, Analysen, und Interpretationen wurden zunehmend über das grundlegend angewandte Spektrum hinweg zusammengeführt. Offensichtlich fördern beide Enden des Spektrums das Wissen: Grundlagenforschung informiert unser Verständnis der Pathobiologie, und translationale Studien von Krankheitsmechanismen informieren unser Verständnis der Grundlagenbiologie. Beispiele für diesen letzteren Punkt gibt es zuhauf und haben zu der New England Journal of Medicine-Serie „Basic Implications of Clinical Observations“ (5, 6) geführt. Der Mitwirkende und Autor des Wall Street Journal, Matt Ridley, hat diese Perspektive noch einen Schritt weitergeführt und argumentiert, dass grundlegende wissenschaftliche Fortschritte eher die Folge als die Ursache angewandter technologischer Fortschritte (Innovation) sein können (7) (z. B. wurde die Kryoelektronenmikroskopie entwickelt, um die Folgen von Strahlenschäden für biologische Proben und von strukturellem Zusammenbruch durch Dehydratisierung unter Vakuum zu begrenzen; mit der Lösung dieser praktischen Probleme kam eine dramatische Erweiterung des Bereichs der Strukturbiologie, jetzt hochauflösende Bilder von komplexen makromolekularen Strukturen, die Analyse durch herkömmliche Röntgenkristallographie und Beugung trotzte, und zeitaufgelöste Veränderungen in makromolekularen Strukturen oder intermolekularen Wechselwirkungen). Am großzügigsten interpretiert, Diese Beispiele veranschaulichen, dass sich die biomedizinische Grundlagenforschung und die translationale biomedizinische Forschung erfolgreich zu einem nahtlosen Kontinuum der Untersuchung entwickelt haben.

Können wir angesichts der Vielfalt der Fragestellungen und Modellsysteme, die in den einzelnen Bereichen untersucht werden, Kriterien identifizieren, anhand derer bestimmte Forschungsaktivitäten als grundlegend oder translational bezeichnet werden können? Wenn ja, könnte dies den öffentlichen Diskurs klären und die Kommunikation innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft sowie zwischen der wissenschaftlichen und der Laiengemeinschaft verbessern.