GROUPE DE TRAVAIL : INCa / Leem Recherche RECHERCHE TRANSLATIONNELLE ET PLAN CANCER TRANSLATIONAL RESEARCH AND CANCER PLAN G. VASSAL1, L. BORELLA2, A. PIERRE3, R. PAMPHILE2, B. BOURRIE4, K. MEFLAH5, F. AMALRIC2, I. PAUPORTE2, J-L. CAILLOT5, P. FORMSTECHER6, B. DEMERS4, C. DUMONTET7, M. GREGOIRE8, F. LETHIEC9, A. M BOUE10, D. TONELLI11, R. PILSUDSKI12, LUC VAN HIJFTE9, C. CAILLIOT13, P. VRIGNAUD4, J-L. MERLIN14, P. OUDET14, P-Y. ARNOUX15, C. LASSALE15. 1 Cancéropôle Ile-de-France – Hôpital Saint-Louis – 1 avenue Claude Vellefaux – 75475 Paris Cedex 10 - [email protected] 2 Institut National du Cancer – 52 avenue André Morizet – 92513 Boulogne-Billancourt Cedex - [email protected] 3 Servier – 125 chemin de ronde - 78290 Croissy sur Seine 4 Sanofi-Aventis - sanofi-aventis recherche & développement - 371 rue du professeur Joseph Blayac - 34184 Montpellier Cedex 04 5 Cancéropôle Grand Ouest – CHU – Maison de la recherche en santé – 5 allée de l'Ile-Gloriette – 44093 Nantes Cedex 1 6 Cancéropôle Nord Ouest – BP 90005 – 59008 Lille Cedex 7 Cancéropôle CLARA – 60 avenue Rockfeller – 69008 Lyon 8 Inserm - 101 rue de Tolbiac - 75654 Paris cedex 13 9 Janssen Cilag - Campus de Maigremont - B.P. 615 - 27106 Val de Reuil Cedex 10 Janssen Cilag - 1, rue Camille Desmoulins - TSA 91003 - 92787 Issy-les-Moulineaux Cedex 9 11 Novartis - 2-4, rue Lionel Terray - BP 308 - 92506 Rueil Malmaison Cedex 12 Bristol Myers Squibb - 3, rue Joseph Monier - 92500 Rueil Malmaison 13 Astra Zeneca - 1, Place Renault - 92844 Rueil-Malmaison Cedex 14 Amgen - 62, boulevard Victor Hugo - 92523 Neuilly-sur-Seine Cedex 15 Cancéropôle Grand Est – Hôpital de Hautepierre – 1 avenue Molière – 67098 Strasbourg Cedex 16 Leem Recherche – 25 rue de Montévidéo – 75116 Paris 2007 1 RESUME En France, le Plan Cancer 2003-2007 a mis la Recherche translationnelle au cœur de son programme de recherche, pour assurer le continuum soins-recherche et l’application la plus rapide possible des découvertes les plus récentes au bénéfice des patients. Il s’agit d’un domaine de recherche nouveau, encore mal connu ou mal compris. Un groupe de travail, composé de médecins et chercheurs issus de la recherche académique et de la recherche industrielle, s’est attaché à définir la Recherche translationnelle en cancérologie et à en préciser les enjeux. La Recherche translationnelle doit se développer à proximité du patient afin de permettre un flux bidirectionnel des connaissances de la recherche cognitive vers ses applications médicales et des observations faites chez le malade vers la recherche cognitive. Placé sous l’égide de l’Institut National du Cancer et du LEEM Recherche, le groupe propose une stratégie de mise en oeuvre de la Recherche translationnelle en cancérologie en France pour la rendre attractive, compétitive et efficace et pour favoriser le développement des partenariats public-privé. MOTS CLES recherché translationnelle, cancer, médecine expérimentale, continuum soins-recherche, recherche cognitive, recherche clinique. ABSTRACT The French Cancer Plan 2003-2007 has made Translational Research central to its research programme, to ensure the care-research continuum and the quickest application possible for the most recent discoveries, for the patients’ benefit. This is a new field of research, still little-known or illunderstood. A working group, composed of physicians and researchers from academic research and industrial research, sought to define Translational Research in Cancerology and define the issues at stake in it. Translational Research needs to develop in close connection with the patients in order to enable a bi-directional flow of knowledge from cognitive research toward medical applications and from observations made on patients toward cognitive research. Placed under the aegis of the French National Cancer Institute and LEEM Research, the Group has put forth a strategy for implementing Translational Research in Cancerology in France to make it attractive, competitive and efficient and to foster the development of public-private partnerships. KEYWORDS : Translational Research, cancer, experimental medicine, care-research continuum, cognitive research, clinical research. 2007 2 Ce document a été produit dans le cadre d‘un groupe de travail associant des membres de la recherche industrielle, représentés par le Leem Recherche et de la recherche académique, représentés par l’Institut National du Cancer et les cancéropôles. Son objectif est de définir – autant qu’il est possible – le concept de recherche translationnelle, en particulier dans le domaine du cancer, ainsi que les conditions de son efficacité au service de l’innovation médicale pour les personnes malades. CONTEXTE La recherche translationnelle, également appelée médecine expérimentale, est au cœur du programme recherche du Plan Cancer, lancé en 2003, qui doit assurer le continuum soins-recherche. Créée il y a plus de 20 ans aux U.S.A. [I-II], elle ne se développe officiellement en France que depuis quelques années, même si des médecins et des chercheurs en font sans le savoir, sans la nommer, depuis déjà bien longtemps. Dans cette logique, le ministère chargé de la Santé et le ministère chargé de la Recherche ont souhaité promouvoir l’émergence des cancéropôles établis à l’échelle d’une région ou d’un groupe de régions et donner un élan à l’effort de recherche dans le domaine de la lutte contre le cancer. Les cancéropôles ont vocation à développer la coordination opérationnelle de projets mobilisant des équipes de recherche académiques et/ou industrielles, des services de soins orientés vers l’innovation et des plates-formes technologiques mutualisées. Ils ont aussi pour objectif de renforcer la place de la France dans la compétition internationale et de réaffirmer sa position dans la recherche en cancérologie fondamentale et clinique. Ces organisations ont donc un rôle stratégique à jouer dans l’émergence d’une recherche translationnelle innovante et de haut niveau scientifique. La recherche translationnelle concerne tant le domaine du médicament et du biomédicament que les thérapeutiques cellulaires et géniques, ainsi que les applications diagnostiques. Elle est impliquée à tous les niveaux de la chaîne de découverte des médicaments, depuis l’identification et la validation de cibles pertinentes jusqu’à la sélection de patients dont la tumeur est, a priori, sensible à une option thérapeutique par l’expression de biomarqueurs. Dans ce sens, une recherche translationnelle de qualité est vitale pour l’industrie pharmaceutique [III] dont la mission est de découvrir et développer des médicaments anti-cancéreux plus actifs et plus sélectifs, et donc à meilleur index thérapeutique que la chimiothérapie existante [IV]. 2007 3 LES OBJECTIFS DE LA RECHERCHE TRANSLATIONNELLE La recherche translationnelle doit assurer un continuum entre la recherche biologique cognitive1 et la recherche clinique2, en prenant en compte le patient dans sa réalité complexe et unique et également collectivement comme membre d’un groupe de malades. Elle doit ainsi permettre la mise en œuvre optimale des connaissances les plus récentes dans la pratique médicale [V-VI]. Elle doit se développer à proximité du patient afin de permettre un flux bidirectionnel des connaissances de la recherche cognitive vers son application au patient et des observations faites chez le malade vers la recherche cognitive (figure 1). De la recherche cognitive à la recherche clinique (du laboratoire au patient) Les chercheurs en recherche fondamentale fournissent aux cliniciens et aux chercheurs de l’industrie pharmaceutique de nouvelles cibles thérapeutiques : l’identification d’un oncogène activé dans une tumeur expérimentale a pu ainsi devenir un outil diagnostique, pronostique et permettre le développement de nouveaux traitements, les outils et les médicaments étant utilisés d’abord dans des cohortes limitées (transfert) avant d’être étendus à de grandes séries de patients (recherche clinique). L’industrie pharmaceutique peut donc, en s’appuyant sur les avancées de la recherche cognitive et en collaboration avec les équipes académiques et cliniques, proposer et développer des traitements plus adaptés à la physiopathologie de certains cancers, voire des sous-types d’un cancer donné. Les cliniciens vont ainsi tester, sur une population de malades sélectionnée selon des critères établis à l'avance, soit un médicament dont le but est, par exemple, de contrecarrer l’hyperexpression du produit d'un gène identifié, soit un effet combiné d'une thérapie conventionnelle et d’un traitement complémentaire (thérapie cellulaire, vectorisation du traitement, etc.) sur une pathologie déterminée. Les résultats obtenus et leur analyse statistique permettront de définir les pourcentages de bons et mauvais répondeurs et l'efficacité thérapeutique potentielle. 1 La Recherche Cognitive (du latin cognoscere – connaître), aussi dénommée Recherche Fondamentale, que le Petit Robert définit ainsi : « recherche orientée vers les domaines fondamentaux d’une discipline (opposée à recherche appliquée) ». En biologie, ou plus largement dans les sciences du vivant, il s’agit bien là de connaître et comprendre les systèmes biologiques qui régissent la vie, sans se préoccuper immédiatement des applications éventuelles à court, moyen ou long termes. C’est pourquoi la Recherche Fondamentale explore des modèles comme les végétaux, la bactérie, le virus, le ver, la drosophile, qui sont bien plus simples que les mammifères, et en particulier l’être humain. En cancérologie, cette recherche cognitive s’attache à comprendre pourquoi et comment une ou plusieurs cellules deviennent cancéreuses, pourquoi et comment le système immunitaire protège ou ne protège plus contre ses phénomènes de cancérisation. Les chercheurs utilisent très souvent des modèles de cancers humains ou de rongeurs, in vitro et in vivo. La recherche fondamentale est conduite dans des laboratoires de recherche du CNRS, de l’Inserm et de l’Université, le plus souvent au sein de campus de recherche, mais aussi dans certaines entreprises privées. La proximité de l’hôpital, du malade, n’est pas une condition nécessaire à son développement. 2 La recherche clinique s’intéresse à l’être humain, qu’il soit en bonne santé ou malade, dans tous les domaines qui concernent sa santé. Ainsi, en cancérologie, elle se préoccupe du diagnostic de cancer, du dépistage (précoce), du diagnostic de risque de cancer, des traitements, quels qu’ils soient (chimiothérapie, radiothérapie, chirurgie, immunothérapie,..), mais aussi du patient comme personne malade, dans son environnement, participant éventuellement à des protocoles de recherche biomédicale. La recherche clinique utilise les outils statistiques et épidémiologiques, qui sont autant de domaines de recherche à part entière. Elle se développe dans l’hôpital, au lit du malade ou en consultation, mais aussi en réseau avec les partenaires de la prise en charge du patient. Elle fait appel, directement ou indirectement, à tous les métiers d’un établissement hospitalier. En cancérologie, plus que dans d’autres disciplines médicales, la recherche clinique et les soins sont (et doivent être) très liés, puisque l’objectif est de toujours progresser dans un domaine où beaucoup de traitements sont encore insuffisamment efficaces. Il a même été montré que les patients qui participent à un essai de recherche clinique ont une meilleure chance de survie. Un des objectifs du Plan Cancer est d’ailleurs d’augmenter le nombre de patients à qui l’on propose de participer à un protocole de recherche. La Recherche Clinique essaye donc de comprendre et traiter la maladie chez l’homme, la femme, l’enfant, autant d’êtres humains éminemment complexes. Elle a aussi un devoir d’application, d’action, dans une certaine forme d’urgence car il s’agit de milliers de vies en danger. 2007 4 De la recherche clinique à la recherche cognitive (du patient au laboratoire) L’observation médicale, en particulier dans le cadre des études cliniques, peut conduire à identifier une question née de l’évolution particulière d’une population de patients pour laquelle l’état des connaissances biologiques n’apporte pas de réponse [VII]. Les cliniciens et les biostatisticiens reviendront vers les chercheurs en recherche fondamentale pour leur soumettre de nouvelles problématiques : pourquoi certains patients ne répondent-ils pas au traitement ? Comment augmenter le pourcentage de bons répondeurs ? Comment augmenter l'efficacité du produit testé ? Le dialogue entre clinicien et chercheur, initié par la question, doit amener une recherche cognitive qui pourra ultérieurement bénéficier en retour au patient ; par exemple : - l’identification de sous populations de patients sans caractéristiques identifiées dont le pronostic spontané s’avère sévère ou bénin ; - l’identification de patients dont la résistance/sensibilité ou la tolérance/toxicité à un traitement s’avère imprévisible ; - la définition de caractéristiques biologiques permettant de guider la décision thérapeutique (arbre décisionnel). Cela implique d’affiner le modèle initialement conçu par les chercheurs qui tenteront de proposer de nouveaux moyens et ainsi de suite (figure 1). Figure 1 - La recherche translationnelle : du malade au malade Continuum soins-recherche : du patient au patient Faire bénéficier le plus vite possible les patients des découvertes les plus récentes Recherche Translationnelle Recherche Cognitive Recherche Clinique Nouveaux moyens diagnostiques Nouveaux traitements Patients Pour assurer ce continuum entre recherche et soins, du malade au malade, la recherche translationnelle doit : 2007 • transférer et interpréter le plus vite possible les connaissances et les technologies nouvelles vers des applications diagnostiques et thérapeutiques, au bénéfice des patients ; • créer les conditions d’une réelle approche multidisciplinaire impliquant une concertation entre chercheurs académiques et industriels, médecins et patients ; 5 • contribuer à la mise à disposition la plus rapide possible des innovations validées en termes de rapport bénéfice/risque de d’amélioration du service médical rendu grâce à une procédure d’évaluation spécifique, à la fois très rigoureuse et réactive. Si les contours d’un tel domaine de recherche restent sujets à débat [VIII], le contenu scientifique, dans le champ de la cancérologie comme dans d'autres types de pathologie, peut être précisé selon la proposition émise en 2006 au sein du cancéropôle Ile-de-France3 et reprise, depuis, par d'autres cancéropôles ou Centres d'Investigation Cliniques CHU-Inserm (CIC) : En cancérologie, la recherche translationnelle a pour objectif de : • tester la pertinence d’une hypothèse biologique pour le diagnostic, le pronostic, le traitement, la prévention ou l’analyse du risque de cancer et/ou • déterminer les bases biologiques d’une observation faite en clinique ou dans une population. Un des objectifs prioritaires est d’identifier et de valider des marqueurs biologiques (biomarqueurs) pour le diagnostic mais aussi pour le traitement des cancers, en utilisant les technologies les plus innovantes au bénéfice des patients [IX]. Quelques exemples de recherche translationnelle 3 • L’exploration, dans de larges cohortes de pathologies hématologiques, de l’expression d’une protéine mutée récemment identifiée par une équipe de chercheurs pour en faire un nouveau test diagnostique [X]. • La tentative de comprendre ce qui différencie la biologie des tumeurs de patients traités pour un cancer du sein ou du colon et qui rechutent après chimiothérapie, de ceux dont la tumeur échappe d’emblée au traitement [XI]. • La démonstration que l’efficacité d’un médicament ciblant une protéine présente à la surface des cellules tumorales du cancer du poumon est liée à la présence d’une mutation dans cette protéine. Cette découverte a un impact et un bénéfice immédiat, celui de réserver le traitement aux patients qui peuvent en tirer bénéfice [XII]. • La recherche des particularités génétiques (polymorphismes) qui prédisposent un sujet en bonne santé au risque de développer un cancer (du sein, du colon, de la peau, du poumon...) et celles qui prédisposent un patient traité par chimiothérapie au risque d’avoir une toxicité sévère (pharmacogénétique) [XIII]. • La mise en évidence, grâce à des modèles animaux ou en expérimentation in vitro sur cellules humaines, que certaines cellules du système immunitaire sont capables d’éliminer des cellules malignes, après stimulation par des protéines spécifiques [XIV]. • L'analyse biologique (monitorage) et/ou immunologique (immunomonitorage) de molécules circulantes ou de populations cellulaires chez des patients avant et/ou après traitements, quel que soit le traitement, afin d'évaluer l'impact de celui-ci et d'en améliorer l'efficacité [XV]. • L’exploration de la tumeur de patients recevant un nouveau traitement antiangiogénique par des techniques innovantes d’échographie ou d’imagerie par résonance magnétique nucléaire pour identifier le plus tôt possible les patients dont la tumeur va répondre au traitement et ceux dont la tumeur va échapper [XVI]. Gilles Vassal, ‘Qu’est-ce que la recherche translationnelle ?’, Cancéropôle Ile-de-France, 17 avril 2006 2007 6 Ainsi, la recherche translationnelle concerne à la fois la biologie, l’immunologie, l’imagerie et la thérapeutique et nécessite des approches méthodologiques rigoureuses. Elle porte sur le transfert de connaissance ou de technologie, nécessairement innovant et, toujours en connexion avec un aspect de la biologie, vers les soins innovants. En ce sens, elle s’inscrit dans un continuum entre recherche et soins, comme le schéma proposé par le Translational Research Working Group du National Cancer Institute (figure 2). Figure 2 : continuum entre recherche et soins. D’après www.cancer.gov/trwg (voir aussi schéma recherche translationnelle à : http://www.imbio.fr/therapies.html) 2007 7 STRATEGIE DE MISE EN PLACE DE LA RECHERCHE EN CANCEROLOGIE 1/ Un programme de recherche translationnelle doit répondre à toutes les exigences de la recherche scientifique dont les principes imposent qu’elle doit : • être conduite ou encadrée par une personne habilitée à diriger des recherches, • avoir des objectifs précis dans le cadre d’une stratégie définie, • faire l’objet de rapports scientifiques et financiers, • être évaluable par des experts indépendants, • pouvoir permettre la rédaction d’un dossier conforme aux exigences des agences françaises, européennes et internationales, • donner lieu à publication dans des journaux à comité de lecture et/ou brevets. 2/ Une organisation de recherche translationnelle innovante doit être réalisée dans un environnement scientifique et technique multidisciplinaire assurant l’accès aux technologies de recherche comme aux malades. Cela implique : • des plateformes technologiques performantes, en particulier autorisant des analyses à haut débit et satisfaisant aux normes de qualité ; • des centres de ressources biologiques aux collections parfaitement annotées pour l’information clinique et satisfaisant aux règles éthiques, de traçabilité et de sécurité ; • des laboratoires et/ou centres d’investigations biologiques ou cliniques dédiés ; • une mise en réseau des technologies et des expertises pour potentialiser les ressources et atteindre une masse critique suffisante afin d’assurer la compétitivité des projets de recherche translationnelle ; • ces équipements doivent bénéficier de ressources dédiées, assurant leur pérennité et leur mise à jour scientifique. 3/ La recherche translationnelle est un domaine privilégié de partenariats entre équipes académiques et industrielles. Cela suppose : • le respect mutuel des chercheurs et des équipes, et la compréhension des contraintes de chacun des partenaires ; • la constitution d’un cadre juridique de partenariat prévoyant les questions de valorisation et de partage de droits, de confidentialité, comme celles de respect des règles éthiques et du droit des patients ; • la capacité à associer les financements publics et privés en vue de donner plus de force aux projets. 4/ La recherche translationnelle doit être facilitée par un environnement propice au transfert de technologie tant par le dépôt et l'administration des brevets que par la concession des licences entre le secteur public et le secteur privé. 5/ Elle est avant tout une recherche organisée en projets identifiés, dans le cadre d’une stratégie définie : 2007 • il est nécessaire, sur un sujet donné, de regrouper les compétences et les moyens techniques sur une durée déterminée ; • les projets de recherche translationnelle doivent pouvoir être financés de façon compétitive, notamment les projets importants associant de nombreuses équipes comme les réseaux structurants financés par l’INCa ; 8 • ces projets doivent s’inscrire dans une stratégie définie et assumée, afin d’éviter la dispersion des moyens et de viser l’excellence. 6/ La recherche translationnelle innovante doit permettre d’attirer des équipes multidisciplinaires hautement qualifiées [XVII]. Cela implique : • des personnels et des ressources dédiés à cette activité de recherche au sein des centres hospitalo-universitaires, des centres de lutte contre le cancer, des laboratoires industriels ; • une reconnaissance par les EPST (établissements publiques à caractère scientifique et technique) et les universités afin d’assurer la formation, le recrutement et la promotion de chercheurs et personnels de recherche translationnelle. 7/ La recherche translationnelle doit répondre aux exigences règlementaires et éthiques. Cela implique : • le respect des bonnes pratiques, des règles d’éthique et de toutes les réglementations françaises et européennes en vigueur ; • une information régulière et la mise à jour et des textes législatifs et réglementaires encadrant la recherche biomédicale. CONCLUSION Structurer, promouvoir et développer la recherche translationnelle est un défi majeur à relever pour que tous les patients puissent avoir accès au plus vite et dans les meilleures conditions aux progrès scientifiques et aux nouvelles technologies validées. C’est un objectif commun aux équipes académiques et industrielles. A cette fin, la recherche de partenariats efficaces entre laboratoires publics et industriels doit être privilégiée [XVIII]. Un des moyens pour atteindre cet objectif est la constitution de structures localisées ou de réseaux regroupant des chercheurs issus de l'académie, de la recherche fondamentale et cliniciens, et des chercheurs de l'industrie pharmaceutique possédant une masse critique et une expertise suffisantes pour favoriser le dialogue et les partenariats, indispensables à la recherche translationnelle et donc clé du succès. L’Institut National du Cancer a identifié la recherche translationnelle comme une priorité stratégique pour les quatre années à venir. Dès cette année et dans cet objectif, il a lancé un appel à projets original et spécifiquement orienté vers les projets proposant de partir de questions cliniques pour remonter vers la recherche des causes biologiques. Il a également relancé le financement pour 3 ans des sept cancéropôles qui constituent, en France et dans le domaine du cancer, les structures de coordination dédiées à la recherche translationnelle académique. 2007 9 Références I. Krakoff I. Progress and Prospects in Cancer The Karnofsky Legacy. J Clin Onc 1994; 12 : 432-8. II. Chabner B, Boral A, Multani P. Translational Research : Walking the Bridge between Idea and Cure-Seventeenth Bruce F. Cain Memorial Award Lecture ; Cancer Res 1998; 58: 4211-6. III. Clackson T. Translational Research in Academia and Industry. Exp Biol Med 2006; 231 : 1685-9. IV. Hait W. 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