Unsere Mission ist die Translation

Die Mission des BIH ist die medizinische Translation. Das BIH überträgt Erkenntnisse aus der biomedizinischen Forschung in neuartige Ansätze zur personalisierten Vorhersage, Prävention, Diagnostik und Therapie. Umgekehrt entwickelt es neue Forschungsansätze aus klinischen Beobachtungen. Das Ziel ist dabei stets der medizinische Nutzen für Patient*innen, sodass aus Forschung Gesundheit wird.


Was sind die Herausforderungen und Chancen der Translation?

Derzeit ist die Translation innovativer Forschung in die klinische Praxis zu selten erfolgreich und nimmt viel Zeit und Ressourcen in Anspruch. So halbiert sich im Durchschnitt alle neun Jahre die Zahl zugelassener Medikamente pro Milliarde USD (inflationsbereinigt) an Forschungsinvestitionen seit 1950. [LINK: Derek Lowe, Science Translational Medicine, 2012]. Um das zu ändern, sind diverse Herausforderungen zu meistern:

Komplexität der translationalen Wertschöpfungskette

Ein wesentlicher Grund für diese negative Entwicklung ist die Komplexität der translationalen Wertschöpfungskette, die von innovativen Ideen zu realen klinischen Möglichkeiten führt. Entlang dieser Kette werden eine Vielzahl von Infrastrukturen und Technologien sowie Berufsgruppen mit unterschiedlichen Kompetenzen benötigt, die zu dem Prozess beitragen und auf ein gemeinsames Ziel hinarbeiten müssen.

Unterschiedliche Communities und Fachsprachen

Die Akteure auf den verschiedenen Etappen der Translation oft unterschiedliche Prioritäten, sprechen verschiedene Sprachen und agieren in unterschiedlichen ‚Communities‘. Translation kann aber nicht in ‚wissenschaftliche Grundlagenerkenntnis‘ und ‚Umsetzung in die klinische Praxis‘ getrennt werden. Im Gegenteil müssen translational orientierte Teams und Einrichtungen sowohl in der Klinik als auch im Labor verankert sein. Nur in einem solchen Kontext entsteht der notwendige ‚Mindset‘ für Translation.

Grenzen traditioneller, organorientierter Konzepte

Ein weiteres Problem für die medizinische Translation sind die pathophysiologischen Grenzen von traditionellen, Organ-orientierten Konzepten in Medizin und Forschung. Sie begünstigen ein tiefes Verständis invidueller Strukturen, berücksichtigen jedoch nicht hinreichend, dass in einem Organismus unterschiedliche Funktionen und Strukturen eng miteinander gekoppelt sind. Physiologische und pathologische Mechanismen überlappen, Genetik und Umwelt wirken auf alle Organe und Systeme gleichzeitig.

 

Gleichzeitig eröffnen sich gerade jetzt fundamental neue Möglichkeiten für die translationale Medizin durch die digitale Revolution, neue Technologien (z.B. maschinelles Lernen/künstliche Intelligenz, biomimetische Materialien, 3D-Druck, Human-on-a-Chip, pluripotente Stammzellen, Organoide, Genomeditierung), die dramatisch zunehmende Detailliertheit und Geschwindigkeit molekularer Analysen (Omics: Genomics, Proteomics, Metabolomics), sowie durch neuartige Ansätze in Diagnostik und Therapieentwicklung auf zellulärer Ebene. So bilden z.B. die ‚Neuartigen Therapien‘ (ATMP) mit einer neuen Klasse personalisierter Therapeutika auf zellulärer Basis (‚Lebende Medikamente‘) völlig neue Optionen für eine effektivere Translation im akademischen Forschungsraum. 


Welches Konzept verfolgt das BIH?

Das BIH ist kein typisches Forschungsinstitut, sondern nutzt ein neuartiges Konzept klinisch verankerter organübergreifender Systemmedizin in einem umfassenden translationalen Ökosystem, um die Geschwindigkeit und Effektivität der Translation signifikant zu steigern. Der primäre Partner für eine effektive Translation ist das klinische und wissenschaftliche Umfeld an der Charité und in Berlin, welches durch die lokale Nähe einen besonders hohen Grad an Interaktion ermöglicht. Im Bereich der Entwicklung von Technologien und neuen mechanistischen Ansätzen ist das Max-Delbrück-Centrum (MDC) ein zentraler Partner.

Das translationale Ökosystem des BIH

Das BIH etabliert aufeinander abgestimmte Strukturen an einem Ort und schafft so ein translationales Ökosystem. Dies ermöglicht den beteiligten Berufsgruppen, ihre Expertise einzusetzen, um neue präventive Strategien zu etablieren, neue Diagnostika und Therapien zu entwickeln, und um herauszufinden, wie diese Möglichkeiten für Patient*innen wirksam werden können. Das BIH vernetzt damit eine Vielzahl von Kompetenzen und Infrastrukturen im Umfeld der klinischen Einrichtungen und reflektiert, dass

  • translationale Prozesse meist nicht linear verlaufen, wie es das Konzept der translationalen Wertschöpfungskette suggeriert und
  • eine Vielfalt an Kompetenzen, Infrastrukturen und Unterstützungsmechanismen unverzichtbar für effektive Translation sind.

Dieses Umfeld erlaubt an einem Ort die kontinuierliche Optimierung von Ideen und Lösungen in einem iterativen ‚bench to bedside‘ und ‚bedside to bench‘ Prozess. Entscheidend für die erfolgreiche Translation ist, das Ökosystems als lernendes System kontinuierlich weiterzuentwickeln.

Organübergreifende Systemmedizin

Am BIH stehen Querschnittsthemen (z.B. Digitale Medizin, zellbasierte Therapien) als innovative Treiber im Mittelpunkt, nicht organspezifische Ansätze (z.B. Kardiologie, Krebsforschung). Das BIH arbeitet somit systemmedizinisch-organübergreifend und untersucht Prozesse, die durch das Zusammenwirken verschiedener Organe und Systeme des Körpers entstehen. Die systemmedizinisch ausgelegte Translation am BIH ist so eine notwendige Ergänzung des disziplinär orientierten Ansatzes der Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung, welche dezentral die Expertise mehrerer Standorte vernetzen und dabei jeweils inhaltlich auf eine Volkskrankheit fokussieren.

 


Wie setzt das BIH die medizinische Translation um?

Um seine Mission zu erfüllen, baut das translationale Ecosystem des BIH auf drei Komponenten auf: Innovations-Enabler, Translations-Hubs und Fokus-Bereiche. Diese drei Komponenten liefern in unterschiedlicher Gewichtung übergreifende Unterstützungsmechanismen für die translationalen Prozesse sowie die Umsetzung spezifischer Projekte mit hohem innovativem und translationalem Potential. Während die Entwicklung des translationalen Umfelds eine kontinuierliche Aufgabe ist, welche die gesamte Faculty betrifft, wird die Adressierung hoch relevanter Fragestellungen in den Fokus-Bereichen von Expert*innen in den jeweiligen translationalen Feldern vorangetrieben und dynamisch an die wissenschaftliche und klinische Entwicklung angepasst. 

Innovations-Enabler

Die Basis des Ecosystems ist ein translationsorientiertes Mindset aller am Prozess beteiligten Personen und die Unterstützung der Faculty in allen Phasen der Translation. Dies zu entwickeln ist Aufgabe der Innovations-Enabler des BIH.

Die BIH Academy (BIA) fördert kontinuierlich Ärzt*innen und Wissenschaftler*innen mit translationalen Fähigkeiten und Interessen, konzipiert dafür gezielte Weiterbildungsprogramme und definiert zielgruppenspezifische Karrierewege.

Das BIH QUEST Center entwickelt und implementiert neue Ansätze zur Sicherung der Qualität und Nachhaltigkeit von Forschung und Entwicklung über alle Phasen der Wertschöpfungskette.

Der BIH Translations-Booster entwickelt Mechanismen und Anreize, um die Hürden entlang der translationalen Wertschöpfungskette bewältigen zu können.

BIH Innovations fördert die frühzeitige und zielgerichtete Überführung von innovativen Ideen in Produkte und klinische Angebote auf allen Ebenen der Translation.

Die vier Translations-Enabler schaffen so Kompetenzen, Qualität, 'Efficacy' und fördern den Technologietransfer. Diese Funktionen sind unverzichtbar für sämtliche Schritte und Bereiche der medizinischen Translation. Da sie jedoch nicht direkt organorientierte medizinische Fragestellungen adressieren, stehen sie üblicherweise nicht im Fokus translationaler Initiativen. Das BIH ist überzeugt, dass dies wesentlich zu der nicht zufriedenstellenden Effektivität der Translation beiträgt und hat daher die Innovations-Enabler auf Dauer eingerichtet.

Translations-Hubs

Jede translationale Einrichtung muss eine Auswahl der Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte treffen, in denen sie ihre Aktivitäten und Ressourcen bündeln will. Seinem organübergreifenden Ansatz entsprechend hat das BIH Themen ausgewählt, die fundamentale systemmedizinische Beiträge zur Translation leisten können.

Die Translations-Hubs repräsentieren Themen und Technologien, welche die Medizin in den kommenden Jahren disziplin-übergreifend revolutionieren werden:

  • Der Translations-Hub Digitale Medizin ermöglicht die umfassende Nutzung von datenbasierten Ansätzen
  • Multi-Omics sichert Phänotypisierung auf höchstem Niveau
  • Organoide und Zell-Engineering macht die gezielte Modulation von Zellen und 3D-Organkulturen nutzbar für innovative, präzisionsmedizinische Ansätze
  • In diesen Bereichen unterstützen die Translations-Hubs eine effektive translationale Forschung des Hubs Klinische Translation

Die Translations-Hubs vernetzen Expert*innen und bauen eine Forschungs-Community auf. Sie entwickeln innovative Technologien und Methoden. Sie bieten exzellente wissenschaftliche Services (Core Facilites).

Fokus-Bereiche

Die Fokus-Bereiche setzen im translationalen Ecosystem konkrete translationale Forschungs- und Entwicklungsprojekte um. Diese Fokus-Bereiche zeichnen sich dadurch aus, dass sie

  • einen systemmedizinischen Ansatz verfolgen,
  • ein hohes Potential für bahnbrechende Erfolge in der Translation beinhalten,
  • im translationalen Ecosystem exzellent und wegweisend umgesetzt werden können.

Das BIH hat drei Fokus-Bereiche etabliert, die jeweils unterschiedliche Elemente der translationalen Wertschöpfungskette des BIH nutzen:

Fokus-Bereiche sind grundsätzlich dynamisch und werden kontinuierlich an wissenschaftliche, technologische und translationale Entwicklungen angepasst.

Das dynamische Instrument des Excellence Fund bindet für Forschungsvorhaben die vor Ort noch nicht vorhandene Expertise ein und pilotiert translational besonders relevante Konzepte und Technologien. Riskante Vorhaben mit hohem Potential erhalten die Chance, durch die zeitlich befristete Förderung Belege für den medizinischen Mehrwert zu erbringen und für externe Förderung anschlussfähig zu werden.

 


Welche Erfolgskriterien legt das BIH an die Translation an?

Der translationale Ansatz des BIH weicht erheblich von dem grundlagenorientierter Forschungsinstitute ab und so kann auch der Erfolg des BIH und der Translationsforschung nicht mit den üblichen Indikatoren wie Impact, Drittmitteleinwerbung oder Publikationsrate erfasst werden. Auch lässt sich der Erfolg in der Regel nicht einzelnen Personen zuordnen. Daher braucht es sowohl spezifische Erfolgskriterien für translationale Projekte als auch neue Bewertungsprinzipien für in der Translation tätige Wissenschaftler*innen.

Erfolgreiche Translation

Die Indikatoren müssen den Fokus der BIH-Mission, also den relevanten medizinischen Nutzen für Patient*innen, spiegeln.

  • Einführung neuer präventiver, diagnostischer und therapeutischer Verfahren in die Klinik
  • Produkte und Markteinführungen
  • Änderungen von Guidelines, Behandlungs- und Therapierichtlinien
  • Rückflüsse aus Verwertungen (Lizenzen, Verkäufe, ...)
  • Gesellschaftliche Wertschöpfung („Virtuelle Erlöse“)
  • PROMS (Patient Reported Outcome Measures)

Einzelschritte der Translation

Die direkten Indikatoren entstehen erst am Ende der erfolgreichen Translation und sind daher zu wichtigen vorbereitenden Schritten zeitlich verzögert. Diese tragen aber unverzichtbar zum Translationsprozess bei und müssen daher ebenfalls bewertet und incentiviert werden:

  • Proof of Principle-Studien
  • Herstellungsgenehmigungen u.ä.
  • First in human – Studien und klinische Studien, basierend auf eigenen Konzepten (IIT)
  • Verhältnis: Anzahl Patente bzw. Patentanmeldungen zu verwerteten Patenten
  • Lizensierungen, Ausgründungen und entsprechende Kooperationen

Qualität und Nachhaltigkeit der Translation

Relevant für die Strategie des BIH sind zusätzlich Parameter, welche die Qualität und Nachhaltigkeit auf allen Ebenen der Translation bewerten, wie z.B.:

  • Open Access-Veröffentlichungen
  • Open Data / Open Science
  • Veröffentlichung von negativen Resultaten
  • ‚Confirmatory Studies‘

Das BIH ist eine Wissenschaftseinrichtung neuen Typs. Die Integration in die Charité erlaubt es dem BIH auf struktureller Ebene, neue Maßstäbe anzustreben, die von der translationalen Nachwuchsförderung über neue Karrierewege, translationale Kulturbildung und Qualitätssicherung bis hin zu strukturellen Interventionen in die Abläufe eines forschenden Krankenhauses sowie dem Entrepreneurial Support reichen.