El papel que desempeña el NCI en la investigación del cáncer
Cómo funciona la investigación del cáncer
Cuando la gente piensa sobre la investigación del cáncer, quizás tiene la imagen de hombres y mujeres con batas blancas, colocando líquidos gota a gota dentro de tubos de ensayo u observando con suma atención a través de microscopios. Por supuesto, que esas cosas suceden cuando se hacen investigaciones en el ámbito de la biomedicina, pero son solo una pequeña parte de la enorme cantidad de actividades que se realizan en el ámbito de la investigación científica.
En realidad, la investigación del cáncer es una iniciativa vasta y compleja en la que participan investigadores de muchas disciplinas diferentes. También se basa fundamentalmente en la participación de pacientes y voluntarios sanos, sin los cuales no sería posible realizar investigaciones sobre el cáncer.
Los estudios clínicos sobre el cáncer tienen lugar en diferentes entornos, entre ellos:
- laboratorios, con investigadores que estudian el funcionamiento interno de las células
- hospitales, con doctores que proveen tratamientos a los pacientes como parte de los estudios clínicos
- clínicas en la comunidad, con personal de enfermería o educadores de salud que le enseñan a la población cómo reducir el riesgo de cáncer
- universidades y centros médicos académicos en todo el país y alrededor del mundo, donde doctores, profesores, becarios y estudiantes esclarecen la complejidad del cáncer
- oficinas del NCI, donde el personal analiza la información para identificar comportamientos, exposiciones u otros factores que afectan el riesgo del cáncer o los resultados de salud relacionados con el cáncer
- programas del NCI, en los que el personal estudia las solicitudes de investigadores en todo el país que desean consolidar el financiamiento para sus proyectos de investigación
La investigación comienza con una idea
Una idea que se destaca de las demás es el origen de todo estudio de investigación sobre el cáncer.
Puede ser una idea para un proyecto a gran escala como el Atlas del Genoma del Cáncer (The Cancer Genome Atlas), un programa que se llevó a cabo durante varios años, y en cual participaron investigadores de instituciones de todo el país que trabajaron en colaboración con el fin de catalogar todas las alteraciones en el ADN y otras moléculas en más de 30 tipos de cáncer diferentes. O también puede ser algo más modesto, como probar si un servicio de mensajes de texto puede ayudar a las mujeres embarazadas a dejar de fumar.
Las ideas para los nuevos estudios de investigación del cáncer a menudo están inspiradas en investigaciones anteriores, estudios sobre otros cánceres e incluso resultados de investigaciones sobre otras enfermedades, como la diabetes o los trastornos inmunitarios.
Los resultados de las investigaciones básicas, como los estudios sobre células cancerosas en el laboratorio, en última instancia pueden definir las preguntas de investigación que se aplican en estudios con seres humanos, por ejemplo para identificar medicamentos que se deberían probar en estudios clínicos. Además, los resultados de los estudios clínicos con seres humanos pueden a su vez generar hipótesis que deben investigarse en el laboratorio con células o modelos animales. Los estudios epidemiológicos puede ayudar a identificar factores de riesgo potenciales de ciertos cánceres y generar hipótesis sobre cuáles podrían ser las causas de algunos cánceres, o indicar posibles medidas preventivas.
Todo es parte de un proceso continuo de innovación y acumulación de conocimientos que produce importantes avances biomédicos. Cada avance respalda al siguiente, y cada avance estimula nuevas ideas.
El proceso continuo de la investigación del cáncer
Los estudios sobre nuevos tratamientos contra el cáncer son los que a menudo reciben mayor atención, pero la investigación sobre el cáncer abarca mucho más que la evaluación de nuevas terapias.
La adquisición de mayores conocimientos sobre cómo tratar y prevenir el cáncer comprende el esfuerzo de investigadores de una amplia gama de disciplinas, muchos de los cuales nunca trabajarán con muestras de tejido congeladas ni usarán batas blancas o ropa de hospital.
La investigación en biomedicina se puede clasificar en tres grandes categorías, cada una de las cuales es esencial para el avance de los estudios del cáncer en general.
Investigación básica
¿Por qué las células cancerosas crecen y se diseminan en forma descontrolada? ¿Cuál es la causa principal de que una célula se vuelva cancerosa?
Para responder a preguntas básicas de investigación como estas, los científicos estudian bacterias, virus, hongos, cultivos de células animales y células humanas (tanto sanas como cancerosas) y tumores en animales como ratones y ratas.
Entre los estudios de investigación básica se incluyen, por ejemplo:
- definir las vías de comunicación celular que regulan procesos tales como la proliferación celular y la reparación de ADN dañado
- analizar cómo las células sanas responden a las lesiones provocadas por una toxina que presuntamente es causante de cáncer
- evaluar cómo las células cancerosas y los tumores malignos que se forman en animales responden a un medicamento en fase de investigación clínica
- detallar la estructura física del receptor de una proteína que comúnmente se encuentra en la superficie de las células cancerosas, lo cual puede ayudar a la formulación de medicamentos dirigidos a la proteína
- determinar las diferencias biológicas entre las células del sistema inmunitario que atacan y destruyen las células cancerosas y aquellas que las ignoran
Sin la investigación básica, sería imposible formular nuevas maneras de prevenir y tratar el cáncer. La investigación básica es el fundamento sobre el que se construye una gran parte del proceso continuo de investigación del cáncer.
Investigación clínica
Casi todos los nuevos tratamientos, exámenes o intervenciones relacionadas con el cáncer deben pasar por pruebas rigurosas en estudios clínicos para asegurar de que sean seguros y eficaces antes de usarlos en seres humanos.
En los estudios clínicos, los investigadores prueban medicamentos, dispositivos médicos u otro tipo de intervenciones en personas voluntarias con la meta de mejorar todos los aspectos de la atención médica de los pacientes.
Los estudios se usan para encontrar respuestas a preguntas clínicas diversas, entre ellas:
- ¿Puede un medicamento nuevo (o viejo) prevenir el cáncer en personas con mayor riesgo de padecer la enfermedad (como aquellas con ciertas mutaciones genéticas o antecedentes familiares de un cáncer específico)?
- ¿Pueden reducirse las muertes por un tipo de cáncer con un examen de detección específico para esa enfermedad?
- ¿Puede prolongarse la vida de los pacientes con cáncer después del tratamiento al tomar un medicamento o realizar cambios de estilo de vida (por ejemplo, ejercicio, alimentación)?
- ¿Cuál de los dos tratamientos más comunes para el mismo cáncer es más eficaz o seguro?
- ¿Puede un nuevo medicamento o intervención mejorar la calidad de vida de los pacientes?
Los primeros estudios clínicos, o de fase inicial, sobre una posible terapia nueva son muy pequeños, reunen solo un número pequeño de participantes, y se llevan a cabo principalmente para determinar si un nuevo tratamiento es seguro y a fin de identificar la mejor dosis para probar en estudios de mayor tamaño.
Los estudios clínicos de fases más avanzadas, que generalmente se llevan a cabo durante varios años o más, a menudo tienen cientos o miles de pacientes. Estos estudios se usan para determinar si un tratamiento es más eficaz o mejor tolerado que los tratamientos actuales, y si su uso debería ser más generalizado.
Cada vez se incorporan más estudios adicionales (a menudo llamados estudios correlativos) dentro de los estudios clínicos. Estos estudios adicionales tienen como fin ayudar a los investigadores a entender mejor cuestiones como por qué algunos pacientes en el estudio respondieron al nuevo tratamiento y otros no, o cómo afectan los tratamientos la calidad de vida de los pacientes.
Investigación demográfica
El estudio de grupos de población de personas—sus antecedentes familiares y genéticos, comportamientos relacionados con la salud y antecedentes médicos, y exposiciones ambientales—puede proporcionar información importante sobre las causas y consecuencias del cáncer.
¿Existe algún factor de riesgo (por ejemplo, mutaciones genéticas, exposiciones ambientales) en común entre las personas que padecen un cierto tipo de cáncer? Al finalizar el tratamiento para el cáncer, ¿cómo era el estado emocional y el bienestar psicológico de la población en estudio? A menudo, las respuestas a este tipo de preguntas solo pueden obtenerse en estudios con grandes grupos de personas.
Los estudios de población pueden incluir:
- extracción de datos de registros y bases de datos sobre el cáncer (como el registro SEER del NCI, uno de los más grandes del mundo)
- estudios de familias grandes en las que se diagnosticó el mismo cáncer a varios miembros de la familia o registros de familias con cánceres hereditarios
- estudios de observación, como los estudios de casos y controles y de cohortes
- encuestas integrales sobre grupos específicos de la población
La investigación demográfica puede identificar asociaciones o poner de relieve las tendencias que serían difíciles o imposibles de encontrar de otra manera. Por ejemplo, datos importantes acerca de las desigualdades en los índices de supervivencia y diagnóstico entre determinados grupos raciales o socioeconómicos o los efectos de salud a largo plazo en los supervivientes de cánceres infantiles solo se supieron gracias a los resultados de investigaciones demográficas.
Si bien estas áreas de la investigación difieren en muchos sentidos, también tienen algo en común: a menudo se realizan durante un período de varios años y, en algunos casos, décadas. Tomar un resultado de la investigación básica, como la identificación de una proteína mutante que determina un cáncer en particular, y formular un medicamento que inactiva a la proteína y funciona satisfactoriamente en el laboratorio y en modelos animales, puede llevar años, e incluso décadas. Aun en los casos en que un medicamento llega a formar parte de estudios clínicos de fase avanzada, todavía se debe hacer un seguimiento de control a los pacientes por varios años, o incluso durante una década o más, a fin de determinar si el nuevo tratamiento es más eficaz que los tratamientos actuales. Además, en los estudios demográficos, los investigadores generalmente recogen una considerable cantidad de información sobre los grupos en estudio, y a menudo les hacen seguimiento durante muchos años (por medio de entrevistas, encuestas, análisis de historias clínicas, etc.).
La tecnología y la colaboración fomentan el progreso
Los investigadores del cáncer están usando cada vez más tecnologías avanzadas que permiten obtener mucha más información y detalles que nunca antes, lo que ha acelerado un cambio de enfoque hacia la medicina de precisión. Estos son algunos ejemplos de ese tipo de tecnología:
- Plataformas de última generación para la secuenciación del ADN y una gama de genes y proteínas, lo cual permite a los investigadores realizar un análisis molecular integral de los tumores de manera más rápida y precisa de lo que era posible con la antigua tecnología
- Tecnología de imaginología avanzada que permite a los investigadores obtener muestras de biopsia con mayor precisión o medir el funcionamiento interno de las células cancerosas y sus microambientes
- Nuevas técnicas de bioinformática para almacenar y analizar grandes cantidades de datos recogidos en el transcurso de gran parte de la investigación del cáncer que se hace en la actualidad
Además, la investigación sobre el cáncer actualmente incorpora el trabajo en colaboración de científicos que han introducido nuevos conceptos y enfoques para el estudio del cáncer provenientes de disciplinas como la física, la matemática avanzada, la biología estructural, la nanotecnología y muchas otras.
Existe también una mayor colaboración entre los patrocinadores principales de la investigación del cáncer: el gobierno, el sector privado y las organizaciones sin fines de lucro. Esta colaboración permite a los pacientes y a quienes abogan por ellos tener una participación más activa para guiar y formular estudios, y ayuda a los investigadores a superar obstáculos relacionados con la propiedad intelectual que, en ocasiones, pueden detener o interrumpir proyectos de investigación importantes.
El NCI es el patrocinador más grande de la investigación del cáncer
El NCI es el patrocinador más grande del mundo de investigaciones sobre el cáncer. El presupuesto anual del instituto, que lo fija el Congreso de Estados Unidos, es de aproximadamente $5 mil millones de dólares. Estos fondos financian las investigaciones realizadas en el NCI y en centros oncológicos, hospitales, clínicas comunitarias y universidades en Estados Unidos y en todo el mundo.
El NCI cuenta con numerosas divisiones y centros que llevan a cabo investigaciones o administran programas de investigación.
El programa interno del NCI lo lleva adelante personal del gobierno y personal contratado, quienes realizan investigaciones en una de las varias instalaciones ubicadas en el área suburbana de Maryland. El programa interno abarca todo el proceso de investigación, de principio a fin.
La mayoría del presupuesto del NCI se usa para financiar el programa externo—los investigadores e instituciones de todo el país que usan fondos federales para llevar a cabo investigaciones sobre el cáncer. El programa externo incluye lo siguiente:
- Investigadores independientes en universidades y centros médicos académicos que trabajan en investigación básica y clínica
- Programas especiales centrados en áreas de investigación específicas, como la genómica y las desigualdades relacionadas con la salud.
- El programa de centros oncológicos (Cancer Centers) designados por el NCI
- La Red Nacional de Estudios Clínicos (National Clinical Trials Network) y otras redes de investigación
Tanto en el programa interno como en el externo, el NCI lleva a cabo y patrocina la investigación de cánceres poco comunes. Este trabajo es una parte importante de la misión del NCI y le permite al instituto patrocinar la investigación de los cánceres que generalmente no atraen el interés del sector privado. Como dependencia federal, el NCI puede estudiar estudios de intervenciones y medicamentos que tampoco podrían ser de interés para el sector privado porque, por ejemplo, ya terminó el plazo de protección de la patente o porque no se prevé que sean rentables.
Apoyo a la iniciativa de investigación del cáncer
El NCI ofrece numerosos recursos y servicios importantes para los investigadores del cáncer.
Capacitación
El NCI ofrece una variedad de programas de capacitación para científicos al inicio de sus carreras laborales y para investigadores internacionales que abarcan todas las facetas de la investigación del cáncer. Existen oportunidades de capacitación para estudiantes de escuela secundaria, estudiantes de grado, científicos, médicos y profesionales de la salud. Algunos de estos programas tienen capacitación en temas como:
- Ciencias básicas y aplicadas
- Prevención del cáncer
- Epidemiología
- Investigación sobre el comportamiento
- Genética
- Marco científico regulatorio
Estos programas están dirigidos por las divisiones y centros del NCI y algunos de ellos incluyen alianzas con universidades y otros institutos del Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (U.S. Department of Health and Human Services, HHS).
Subvenciones del NCI y evaluación por expertos
A fin de recibir financiación del NCI, los investigadores deben presentar propuestas para proyectos de investigación, en las cuales deben resumir todo lo que implicará el proyecto y exponer la justificación científica del proyecto y qué es lo que esperan demostrar. Las propuestas pueden presentarse sin ningún tipo de solicitud, pero algunas se presentan en respuesta a los pedidos de investigación formulados por el personal del NCI (pedido de solicitud o RFA, solicitud de propuestas o RFP, anuncio de programas o PA).
Estas propuestas se someten a una evaluación por parte de expertos, a través de la cual profesionales externos al NCI revisan y califican las solicitudes basándose en factores como la aplicación que puedan tener para el cáncer, mérito científico y viabilidad, entre otros.
Bioinformática
Debido a que muchos estudios de investigación del cáncer generan inmensas cantidades de datos, los investigadores están haciendo cada vez más uso de herramientas bioinformáticas para realizar su trabajo. La bioinformática permite a los investigadores administrar y analizar las grandes cantidades de datos generados por los estudios clínicos, los estudios genómicos y las investigaciones demográficas.
Bajo el liderazgo del Programa Nacional de Informática del Cáncer (National Cancer Informatics Program), el diseño y la administración de los recursos bioinformáticos — entre ellos, las bases de datos en Internet y las herramientas de “computación en la nube”— se han convertido en un componente esencial de la iniciativa de investigación del NCI.
Juntas asesoras
Varias juntas asesoras independientes guían las decisiones del personal directivo del NCI, entre ellas, las que se relacionan con el respaldo financiero de proyectos de investigación y programas propuestos o los que ya están en marcha.
Estas juntas asesoras, que incluyen a los principales investigadores del cáncer y a defensores de la investigación del cáncer, se reúnen con regularidad durante el año para revisar el estado y el progreso de los programas internos y externos del NCI. En estas reuniones, las juntas asesoras a menudo recomiendan los niveles de financiamiento que deben asignarse para el respaldo de determinados programas y los cambios que deben hacerse a la composición y dirección de diferentes programas.
Divisiones y centros, programas especiales
El personal de los programas en las divisiones, oficinas y centros del NCI está altamente especializado en sus respectivas disciplinas (por ejemplo, biología del cáncer, prevención, estudios clínicos, etc.). El personal del NCI:
- establece prioridades y formula conceptos para los programas de investigación
- evalúa las propuestas de investigación presentadas por investigadores externos
- trabaja con los investigadores para administrar las subvenciones destinadas a sus proyectos de investigación
- lleva a cabo programas de capacitación para investigadores internos y externos
- asiste en los procesos del NCI de planeación estratégica y definición de prioridades
Además de poner en marcha y financiar investigaciones con el objetivo de crear tratamientos más seguros y eficaces, el NCI cuenta con un pujante programa de investigación en áreas fundamentales como supervivencia, prestación de atención médica, prevención primaria, exámenes de detección y calidad de vida—áreas que generalmente no han recibido el respaldo financiero del sector privado porque tienen un valor económico limitado o porque no son pertinentes para los modelos de negocio de las industrias farmacéutica y de biotecnología.
La financiación para estas áreas de investigación es vital para que el efecto de los avances pueda alcanzar a todo el espectro de las actividades de atención del cáncer. Por ejemplo, los avances en el control de síntomas pueden garantizar una mejora en la calidad de vida de las personas que están recibiendo tratamiento para el cáncer, y en muchos casos incluso se puede ahorrar en recursos de atención médica. Los avances en la prestación de cuidados médicos pueden mejorar la calidad general del tratamiento, con lo cual se mejora el resultado de salud para el paciente y se ahorra dinero en la atención médica.
Respaldo para las mejores propuestas científicas
Tal como ocurre con otros componentes del gobierno federal, el NCI debe operar dentro de los límites de su presupuesto. Debido a que la inflación en la medicina ha superado la inflación general y el NCI ha tenido un presupuesto relativamente inalterado durante la mayor parte de la década pasada, el poder adquisitivo del instituto se ha reducido en forma considerable.
La directiva del NCI ha trabajado en estrecha colaboración con sus juntas asesoras para tomar decisiones difíciles en torno al financiamiento, como por ejemplo, para decidir si proyectos o programas podrán recibir fondos o si se deberían ajustar sus niveles de financiamiento. Las decisiones sobre financiamiento están fuertemente influenciadas por las áreas de investigación de más alta prioridad para la directiva del NCI y sus juntas asesoras, y las que tienen el mayor potencial para generar avances importantes y mejorar las vidas de los pacientes.
NCI’s Role in Cancer Research - National Cancer Institute
NCI’s Role in Cancer Research
How Cancer Research Works
When people think about cancer research, they may envision men and women in lab coats, carefully dripping substances into test tubes or peering thoughtfully into microscopes. Of course, those things do happen in biomedical research. But they are just one small part of a much larger research landscape.
In reality, cancer research is a vast, complex enterprise that involves researchers from many different disciplines. It also relies heavily on the participation of patients and healthy volunteers, without whom cancer research would not be possible.
Cancer research happens in many places, such as:
- the lab, with investigators studying the inner workings of cells
- hospitals, with doctors administering treatments to patients as part of clinical trials
- community clinics, with nurses or health educators teaching people how to reduce their cancer risk
- universities and academic medical centers across the country and the world, where doctors, professors, fellows, and students unravel the complexity of cancer
- the offices of NCI staff who analyze data to identify behaviors, exposures, or other factors that influence cancer risk or cancer outcomes
- NCI program offices, where staff review applications from researchers across the country who are hoping to secure funding for their research projects
Research Begins with Ideas
An idea. That’s the genesis of a cancer research study.
It could be an idea for a large-scale project like The Cancer Genome Atlas, a multiyear effort that involved researchers from institutions across the country working collaboratively to catalogue all of the changes to DNA and molecules in more than 30 different cancer types. Or it could be something more modest, such as testing whether a text messaging service can help pregnant women quit smoking.
Ideas for new cancer research studies are often inspired by findings from earlier research, research on other cancers, and even findings from research done on other diseases, such as diabetes or immune disorders.
Findings from basic research, such as studies of cancer cells in the laboratory, can ultimately define research questions to study in humans, such as helping to identify drugs to test in clinical trials. And findings from clinical trials in humans can, conversely, generate hypotheses that need to be further investigated in cells or animal models in the lab. An epidemiologic study can help identify potential risk factors for certain cancers and generate hypotheses about what may cause some cancers or suggest possible preventive measures.
It’s all part of a continuum of innovation and knowledge that produces important biomedical advances. Each advance builds on the next, and each advance spurs new ideas.
The Cancer Research Continuum
Although studies of new cancer treatments often receive the most headlines, cancer research involves much more than testing new therapies.
Learning more about how to treat and prevent cancer entails the work of researchers from a wide range of disciplines, many of whom will never handle a frozen tissue sample or don a white lab coat or hospital scrubs.
Generally, biomedical research falls into four categories, each of which is essential to advances in cancer research overall.
Basic Research
Why do cancer cells grow and spread uncontrollably? What causes a cell to become cancerous in the first place?
To answer basic research questions like these, investigators study bacteria, viruses, fungi, animal cells and human cells (both healthy and cancerous) grown in the lab, and tumors in animals, such as mice and rats.
Basic research increases our knowledge and understanding of nature and its laws. This type of research can be driven by curiosity, often without regard to practical applications. However, basic research is the foundation for solving many practical and important problems. It provides the raw materials for tomorrow’s scientific and technical advances.
Some examples of basic research in cancer biology might include:
- defining the communication pathways in cells that regulate processes such as cell proliferation and the repair of damaged DNA
- analyzing how healthy cells respond to injury from a suspected cancer-causing toxin
- analyzing how cancer cells and malignant tumors growing in animals respond to an investigational drug
- detailing the physical structure of a protein receptor commonly found on the surface of cancer cells, which may aid in developing drugs that target the protein
- determining the biological differences between immune system cells that attack and kill cancer cells and those that ignore them
Basic research requires painstaking attention to detail and often involves an iterative approach, meaning that individual projects can often span periods of months or years. But without basic research, it would be impossible to develop new ways to prevent and treat cancer. Basic research is the foundation on which much of the cancer research continuum is built.
Clinical Research
Nearly every new treatment, test, or intervention for cancer must be rigorously tested in clinical trials to be sure that it is safe and effective before it can be used routinely in humans.
In clinical trials, researchers test drugs, medical devices, or other interventions in human volunteers, with the goal of improving all aspects of patient care.
Trials are used to find answers to many different clinical questions, such as:
- Can a new (or old) drug prevent cancer in people at increased risk of the disease (such as those with certain genetic mutations or a family history of a specific cancer)?
- Does a new screening test reduce deaths from the cancer that it is meant to detect?
- Can taking a drug or making a lifestyle change (e.g., exercise, diet) after treatment extend the lives of patients with cancer?
- Which of two commonly used treatments for the same cancer is more effective or safer?
- Can a new drug or intervention improve patients’ quality of life?
Initial, or early-phase, clinical trials of a potential new therapy are very small, with just a handful of participants, and are conducted primarily to determine whether a new treatment is safe and to identify the best dose to test in larger trials.
Later-phase clinical trials, which often take several years or more to conduct, often involve hundreds or thousands of patients. These trials are used to determine whether a treatment is more effective and/or better tolerated than current treatments and should be used more broadly.
Increasingly, additional studies (often called correlative studies) are built into clinical trials. These additional studies are intended to help researchers better understand issues such as why some patients in the trial did or didn’t respond to a new treatment or how treatments affect patients’ quality of life.
Population-Based Research
Studying populations of people—their family histories and genetics, health behaviors and health histories, and environmental exposures—can provide important information about the causes of cancer and its consequences.
Are any risk factors (e.g., gene mutations, environmental exposures) common among people who develop a certain kind of cancer? After completing treatment for cancer, what was the state of the emotional and psychological well-being of the population studied? Often, these types of questions can only be answered by studying large groups of people.
Population studies can involve:
- mining data from cancer registries and databases (such as NCI’s SEER registry, one of the largest of its kind in the world)
- studies of large families in which the same cancer was diagnosed in multiple members or registries of families with hereditary cancers
- observational studies, including case-control and cohort studies
- comprehensive surveys of specific population groups
Population-based research can identify associations or highlight trends that would be difficult or impossible to find otherwise. Important data about disparities in diagnosis or survival rates among certain racial or socioeconomic groups or the long-term health of pediatric cancer survivors, for instance, only came to light as a result of population-based research.
Translational Research
The results of basic and clinical research or population studies don’t exist in a vacuum. Some form the basis for interventions—for example, a new treatment or a strategy for improving use of a proven therapy—that are tested to determine whether they can improve health outcomes.
And if those studies suggest that an intervention can improve health outcomes, additional research is often needed to assess how it’s being used outside of a controlled study like a clinical trial or to test ways to overcomes barriers to its use in everyday clinical practice.
This type of research is often called translational research. In the context of medicine, it is often called bench to bedside or bedside to practice (also called “implementation research”).
Because it is so broad, translational research often overlaps with the other areas of research. Clinical trials, for example, are considered by many researchers to be a critical component of translational research.
Regardless, the ultimate goal of translational research is to help ensure that findings from earlier studies with the potential to affect clinical care are tested and, if shown to be effective, are eventually incorporated into everyday care in the most effective and efficient means possible.
Research Is Often a Marathon, Not a Sprint
Although these different areas of research are distinct in many ways, they also have something in common: they are often performed over a period of years and, in some cases, decades.
To take a finding in basic research, such as identifying a mutant protein that drives a particular cancer, and develop a drug that inactivates the protein and performs well in cells in the lab and in animal models can take years, if not decades.
Even once a drug makes it to late-phase clinical trials, patients must be followed for several years, or even a decade or more, to determine whether the new treatment is more effective than current treatments. And, in population-based studies, researchers typically collect a substantial amount of data on the groups being studied and often follow them (via interviews, surveys, medical records, etc.) for many years.
Technology and Collaboration Fuel Progress
Cancer researchers are increasingly using advanced technologies that are capable of providing far more information and detail than was previously possible, propelling the shift toward precision medicine. Some of these technologies include:
- next-generation DNA sequencing and gene and protein array platforms, which allow researchers to perform more comprehensive molecular analyses of tumors, more quickly and accurately, than was possible with older technology
- advanced imaging technologies that allow researchers to obtain biopsy samples with more precision or measure the inner workings of cancer cells and their microenvironments
- new bioinformatics tools for storing and analyzing the large amounts of data captured in the course of much cancer research today
And cancer research now involves collaborative efforts from researchers in disciplines such as physics, advanced mathematics, structural biology, nanotechnology, and many more, who have introduced new concepts and approaches to studying cancer.
There is also greater collaboration among the chief funders of cancer research: the government, the private sector, and nonprofit organizations. This collaboration is allowing patients and advocates to become more involved in guiding and developing studies and allowing researchers to overcome issues related to intellectual property that can sometimes stall or halt important research projects.
NCI: The Largest Funder of Cancer Research
NCI is the largest funder of cancer research in the world. The institute’s annual budget, which is set by Congress, is approximately $5 billion. These funds support research performed at NCI and at cancer centers, hospitals, community clinics, and universities across the United States and around the world.
NCI has a number of divisions and centers that either conduct research or manage research programs.
The NCI intramural program is carried out by both government and contract staff, who conduct research at one of several campuses in suburban Maryland. Intramural research spans the research continuum.
The bulk of NCI’s budget supports the extramural program—the investigators and institutions across the country who use federal funds to conduct cancer research. The extramural program includes:
- independent investigators at universities and academic medical centers who work on basic and clinical research
- special programs focused on specific research areas, such as genomics and health disparities.
- the NCI-designated Cancer Centers program
- the National Clinical Trials Network and other research networks
In both the intramural and extramural programs, NCI conducts and supports research on rare cancers. This work is an important part of NCI’s mission and allows the institute to support research into cancers not typically of interest to the private sector. As a federal agency, NCI is able to study interventions and drugs that also might not be of interest to the private sector, for instance because they are no longer under patent protection or they are not anticipated to be profitable.
Supporting the Cancer Research Enterprise
NCI offers a number of important resources and services for cancer researchers.
Training
NCI offers a variety of training programs for early-career and international investigators that span the research continuum. Training opportunities are available for high school students, graduate students, scientists, clinicians, and health care professionals. Some of these programs include training in:
- basic and translational science
- cancer prevention
- epidemiology
- behavioral research
- genetics
- regulatory science
These programs are run through NCI’s divisions and centers, some of which include partnerships with other HHS institutes and universities.
NCI Grants and Peer Review
In order to receive NCI funding, researchers submit proposals for research projects, outlining what the project will entail, the scientific rationale for the project, and what they hope to show. Proposals can be submitted without any solicitation, but some are submitted in response to research requests (RFAs, RFPs, PAs) developed by NCI staff.
These proposals are then subject to peer review, in which independent experts from outside NCI review and score the applications based on factors such as applicability to cancer, scientific merit, and feasibility, among others.
Bioinformatics
Because many cancer research studies produce vast amounts of data, cancer researchers are increasingly reliant on bioinformatics tools to conduct their work. Bioinformatics enables researchers to manage and analyze the very large data sets generated by clinical trials, genomics studies, and population-based research.
Led by the National Cancer Informatics Program, developing and managing bioinformatics resources—including web-based databases and “cloud computing” tools—has become a core component of the NCI’s research enterprise.
Advisory Boards
Several independent advisory boards guide decisions by NCI leadership, including funding support for proposed or ongoing research projects and programs.
These advisory boards, which include leading cancer researchers and cancer research advocates, meet regularly throughout the year to review the status and progress of NCI’s intramural and extramural programs. During these meetings, the advisory boards often recommend funding levels at which programs should be supported and changes to the composition and/or direction of different programs.
Divisions, Offices, Centers, and Special Programs
The program staff in NCI’s divisions, offices, and centers are highly experienced in their respective fields (e.g., cancer biology, prevention, clinical trials, etc.). NCI staff:
- prioritize and develop concepts for research programs
- evaluate research proposals submitted by extramural investigators
- work with investigators to manage their research grants
- conduct training programs for intramural and extramural researchers
- aid in NCI’s strategic planning and prioritization process
In addition to conducting and funding research to develop more effective and safer therapies, NCI has thriving research programs in critically important areas like survivorship, delivery of care, primary prevention, screening, and quality of life—areas that are not traditionally supported by the private sector because they have limited commercial value or are not a good fit with traditional pharmaceutical and biotech business models.
Funding for these areas of research is vital to making advances that cut across the spectrum of cancer care. Advances in symptom control, for example, can ensure people undergoing cancer treatment have an improved quality of life and, in many cases, save health care resources. Advances in delivery of care can improve the overall quality of treatment, improving patient outcomes and saving health care dollars.
Funding the Best Science
Like other components of the federal government, NCI must operate within the confines of its budget. Because medical inflation has outpaced general inflation and NCI has had a relatively flat budget over much of the last decade, the institute’s purchasing power has declined substantially.
NCI senior leadership has worked closely with its advisory boards to make difficult choices about funding, including whether to fund a project or program at all or adjust their funding levels. Decisions about funding are heavily influenced by the areas of research considered by NCI leadership and its advisory boards to be the highest priority and have the greatest potential to produce important advances and improve patients’ lives.
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