Evidenz — und dann lange nichts mehr?

21. Juli 2021 von Laborjournal

Ein großer Kritikpunkt im Rahmen der Bewältigung der Corona-Krise lautet, dass die Entscheidungen der Politik zu wenig evidenzbasiert zustandekommen. Dies wiederum – so die Kritiker weiter – liege jedoch mit daran, dass die medizinischen (und auch andere) Wissenschaften zu wenige Daten systematisch nach den Maßgaben der evidenzbasierten Medizin erheben. Mit der Folge, dass sich die Politikberatung nur selten auf echte und robuste Evidenz aus den (medizinischen) Wissenschaften stützen kann.

In seiner Kolumne „Von Botswana lernen, heißt im Kampf gegen Corona siegen lernen!“ schrieb etwa unser „Wissenschaftsnarr“ Ulrich Dirnagl dazu:

Wir haben eine Flut von Studien, die die Wirksamkeit von Corona-Maßnahmen mittels statistischer Modellierung untersuchen – und nicht ganz überraschend zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen kommen. […] Dazu gibt es eine Flut von Beobachtungsstudien, welche die Effekte von Corona-Maßnahmen zum Gegenstand haben. Aber solche Beobachtungsstudien liefern nur schwache Evidenz und erlauben keine kausalen Schlussfolgerungen. Was wir deshalb bräuchten, sind randomisierte und kontrollierte Studien (RCT), in denen spezifische Corona-Maßnahmen als Intervention getestet werden. RCTs sind schließlich der Goldstandard zur Überprüfung therapeutischer Interventionen in der Medizin.

Aber ist das wirklich der Weisheit letzter Schluss? Brauchen wir zu den diversen offenen Fragen der Corona-Pandemie tatsächlich nur systematisch Studien nach dem Goldstandard der evidenzbasierten Medizin durchführen – und alles wird gut?

Ganz sicher nicht, meint Trisha Greenhalgh, Professorin für Primary Care Health Science an der Universität Oxford, in einem aktuellen Editorial für PLoS Medicine. Mehr noch: Gleich in der Überschrift dreht sie den Spieß komplett um und stellt stattdessen die Gegenfrage: „Wird COVID-19 zur Nemesis der evidenzbasierten Medizin?“    Diesen Beitrag weiterlesen »

Gut beobachtet ist gut geforscht!

7. Januar 2021 von Laborjournal

Neulich auf Twitter empörte sich mal wieder jemand darüber, wie gering im aktuellen Forschungstreiben die pure Beschreibung neuer Beobachtungen geschätzt werde. Ganz im Gegensatz zur Entschlüsselung funktioneller Mechanismen. Das ist es, was die Gutachter bei Journalen und Förderorganisationen sehen wollen – das ist es, was die Kollegen am meisten schätzen.

Besagter Twitterer war indes anderer Meinung. „In vielen Fällen ist die Frage nach dem Mechanismus einfach nur lächerlich“, ereiferte er sich am Ende. „Wenn jemand eine wirklich neue Beobachtung macht, muss der Mechanismus doch per definitionem unbekannt sein. Daher ist es doch ein Unding, die Leute zu nötigen, jahrelang mit der Mitteilung aufregender Beobachtungen zu warten, bis man irgendwann eventuell den Mechanismus dahinter entschlüsselt hat.“

Sofort sprang ihm Twitterer Nr. 2 zur Seite: „Mal ehrlich, allzu oft kommt die Frage nach dem Mechanismus doch von faulen Reviewern, die einen einfach noch mehr Arbeit machen lassen wollen.“

Twitterer Nr. 3 jedoch wollte beides nicht so stehen lassen – und entgegnete ihnen: „Ich bin ein Mechanismus-Fan! Wissenschaft ist doch gerade das Entschlüsseln von Mechanismen. Klar, auch Beobachtungen zu beschreiben ist sicherlich ein Teil davon. Doch erst in den Mechanismen offenbart sich endgültig die Schönheit der Natur.“

Na ja, auch mit etwas weniger Pathos bleibt „Schönheit“ bekanntlich vor allem Empfindungssache. So würden sicherlich nicht wenige der reinen Form der DNA-Doppelhelix unter ästhetischen Gesichtspunkten mehr „Schönheit“ zugestehen als jedem noch so ausgefuchsten biochemischen Mechanismus. Und eventuell unter intellektuellen Gesichtspunkten sogar ebenfalls.

Aber klar, die abschließende Antwort auf die allermeisten Forschungsfragen bietet letztlich der Mechanismus, der das untersuchte Phänomen steuert. Nur hätte man ohne vorherige – und vor allem auch vorurteilsfreie – Beobachtungen die große Mehrheit dieser Fragen gar nicht erst stellen können. Siehe etwa die Erstbeschreibung von Mikroorganismen durch van Leeuwenhoeks sowie Hookes Mikroskopie. Oder Mendels Erbsenzählerei. Oder Prusiners Prionen. Oder die reine Entschlüsselung von Genomsequenzen…

Und heißt es nicht sowieso, dass in der Wissenschaft das Stellen der richtigen Fragen wichtiger sei als das Finden von Antworten?

Wie auch immer, die Beschreibung von Beobachtungen und die Entschlüsselung von Mechanismen sind zwei Seiten derselben Medaille – untrennbar miteinander verbunden wie Yin und Yang.

Folglich sollte ein jeder Gutachter sich schämen, der eine Ablehnung ausschließlich mit dem Totschlag-Argument begründet, es handele sich ja nur um eine rein deskriptive Studie. Entweder war er dann wirklich faul, oder er hat Wissenschaft nur halb verstanden.

Ralf Neumann

Grenzen erkennen, Grenzen benennen

30. Dezember 2020 von Laborjournal

 

Bescheidenheit ist eine Zier, hieß es früher einmal. In der Forschung jedoch scheint das immer weniger zu gelten. Da hat vielmehr die Unsitte des „Überverkaufens“ von Ergebnissen zuletzt immer stärker zugenommen.

Angesichts des stetig zunehmenden Publikations- und Karrieredrucks ist dies allerdings auch kein Wunder. Vom Ende seines Zeitvertrags oder Ähnlichem bedroht, bläst der eine oder die andere ein Fiat-Uno-Resultat im Paper-Manuskript gern zu einem Porsche auf. So manche Pressestelle verstärkt es umgehend nochmals – und in den sozialen Medien gerät es dann sowieso außer Kontrolle.

Dennoch ist solches „Überverkaufen“ von Forschungsergebnissen kein wirklich neues Phänomen. Wobei es bisher vielleicht noch eindrücklicher beim Beschreiben von Forschungsvorhaben auftrat. Denn zumindest beim Gerangel um Forschungsgelder wimmelt es schon seit Jahrzehnten in den Anträgen sinngemäß von deutlich übertriebenen Versprechungen wie: „Letztendlich könnten die Ergebnisse des Projekts in ein völlig neues Therapiekonzept für Krebs münden.“ Oder den Anbau und Ertrag aller möglichen Nutzpflanzen revolutionieren. Oder das Geheimnis lüften, wie in unseren Gehirnen Bewusstsein entsteht. Oder ähnliches überzogenes Antrags-Geklapper.

In diesem Zusammenhang hatte der Ökotoxikologe John Sumpter von der Londoner Brunel University zuletzt eine interessante Idee geäußert. In einem Essay in Times Higher Education schlägt er vor, in wissenschaftlichen Artikeln den Abschnitt „Conclusions“ durch „Limitations“ zu ersetzen. In den „Conclusions“ würde ohnehin nur wiederholt, was schon weiter vorne steht, so Sumpter. Müssten die Autoren dagegen gezielt formulieren, wo die Grenzen für die Interpretation ihrer Ergebnisse liegen, erhielte man am Ende womöglich deutlich robustere Paper.

Auf jeden Fall hätten auf diese Weise wohl arg überzogene Schlussfolgerungen wie die folgende ein Ende: „Weitere Forschung in dieser Richtung könnte es nun ermöglichen, die Ausprägung des Darm-Mikrobioms durch gezielte Interventionen so zu steuern, dass die kognitive Entwicklung von Kleinkindern unterstützt wird.“ (Biol. Psychiat. 83(2), 148-59) Argh! Nicht zu Unrecht zeichnete der US-Mikrobiologe Jonathan Eisen dieses Paper in seinem Blog Phylogenomics mit dem „Overselling the Microbiome Award“ aus.

Ralf Neumann

(Illustr.: R@TTENcomiCS)

 

Corona-Forschung per Glücksfall

16. Dezember 2020 von Laborjournal

 

Vieles läuft gut in der Corona-Forschung, vieles aber auch nicht.

Nehmen wir etwa die Meldung „Masken verringern Corona-Infektionsrisiko um 45 Prozent“, die in den letzten Tagen dutzendweise in diversen Medien erschien. Darin heißt es:

Ein Mund-Nasen-Schutz verringert das Corona-Infektionsrisiko einer Studie zufolge […] um durchschnittlich rund 45 Prozent. «Das sind 55 statt 100 Neuinfektionen», sagte der Mainzer Ökonom Klaus Wälde, einer der Autoren der in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlichten Studie […]. «Oder noch anschaulicher: Statt 20.000 Neuinfektionen am Tag hätten wir ohne Masken rund 38.000.»

Sicherlich erstmal eine positive Botschaft. Weil es gut ist, dass wir das jetzt wissen. Die Kehrseite jedoch ist, dass wir das eigentlich schon viel früher hätten wissen sollen.

Letzteres wollen wir hier ein wenig vertiefen. Diesen Beitrag weiterlesen »

Wissenschaft zum Mitdenken — ein Experiment zum Public Outreach

18. November 2020 von Laborjournal

(Das Team von Science Bridge e.V. um den ehemaligen Kasseler Genetik-Professor und VBIO-Präsidenten Wolfgang Nellen hat ein ergebnisoffenes Forschungsprojekt zur Genom-Editierung via CRISPR-Cas entworfen, bei dem alle Interessierten in Echtzeit mitdenken und mitmachen können — und dabei idealerweise mitkriegen, wie Wissenschaft und Forschung wirklich funktionieren. Wolfgang Nellen hat uns gebeten, in unserer Leserschaft Werbung für das Mitmach-Projekt zu machen. Machen wir sehr gerne! So stellt er es selber vor:…)

 

Public Outreach, Bürger-Labore, Wissenschaftskommunikation, Citizen Science, Wissenschaftstransparenz — wie auch immer man es nennt, die Wissenschaft ist gefordert, mehr in die Öffentlichkeit zu gehen, verständlich (!) zu erklären und im besten Fall sogar Partizipation zu ermöglichen.

Wie auch andere versuchen wir von Science Bridge e.V. dafür neue Formate zu entwickeln. Dabei ist nicht immer leicht zu beurteilen, wie gut ein solcher Versuch gelingt — und schon gar nicht, Vorschläge zu bekommen, wie er sinnvoll optimiert werden kann. Wir wenden uns deshalb an die Leserinnen und Leser des Laborjournals für eine Art „Crowd-Peer-Review“. Sie können bei unserem unten folgenden Experiment selbst „mitspielen“, es jungen Studierenden empfehlen oder — noch besser — uns Ihre Meinung dazu sagen.

Und so sieht unser Mitmach-Projekt „Pauline und die Ausreißer“ aus:

Grundlagen

Wir haben vor Kurzem ein einfaches CRISPR-Cas Experiment für Schulen, für Praktika in den Bachelor-Studiengängen wie auch für die interessierte Öffentlichkeit entwickelt. Ausgangspunkt ist ein E.-coli-Stamm, der das lacZ-Gen auf einem Plasmid trägt und sich damit nach Zugabe von X-Gal blau anfärben lässt. Dieser Stamm wird mit einem weiteren Plasmid transformiert, das das Cas9-Gen, eine crRNA und eine tracrRNA codiert. Diesen Beitrag weiterlesen »

Von Schiller lernen

10. November 2020 von Laborjournal

 

Heute vor 261 Jahren wurde Friedrich Schiller geboren. In jedem Jahr hält aus diesem Anlass eine ausgewählte Person des öffentlichen Lebens eine Schillerrede vor dem Deutschen Literaturarchiv in dessen Geburtsort Marbach am Neckar. Dass diesmal der Charité-Virologe Christian Drosten dazu eingeladen wurde, bezeichnete er selbst am Anfang seiner Rede als „ausgeprochen ungewöhnliche“ und auch „mutige“ Wahl. Um dann darzulegen, was der Geist von Schiller und seinen Werken der heutigen Wissenschaft im allgemeinen wie auch für den Umgang mit der aktuellen Corona-Pandemie im besonderen mitgeben könnte. Drostens gesamte Rede ist hier nachzulesen oder hier im Video zu sehen. Es lohnt sich!

Nun ist beileibe nicht ungewöhnlich, dass man sich gerade in Krisenzeiten an das eine oder andere „alte Genie“ erinnert – und verstärkt fragt: Was können wir von ihnen lernen? Und wie können wir womöglich deren Kreativität reproduzieren, beziehungsweise die Bedingungen, unter denen sie gedeihen konnte? Also haben wir uns auch mal kurz bei Schiller umgeschaut. Der war zwar vor allem Schriftsteller, aber immerhin wurde er mit 29 Professor und hatte bis zu seinem 26. Lebensjahr bereits „Die Räuber“, „Kabale und Liebe“ sowie „Don Carlos“ geschrieben — also quasi gleich drei Habilitationsschriften.

Hängengeblieben ist uns bei unserem kurzen Screening schließlich, wie Schiller 1789 in seiner Antrittsvorlesung als Geschichtsprofessor über den „Brotgelehrten“ wetterte, der seine Fähigkeiten lediglich dazu nutzt, die Vorgaben der Obrigkeit zu erfüllen — und ihn gegen den „philosophischen Kopf“ abgrenzte. Schiller formulierte das so:

 

[…] Jede Erweiterung seiner Brotwissenschaft beunruhigt ihn, weil sie ihm neue Arbeit zusendet, oder die vergangene unnütz macht; jede wichtige Neuerung schreckt ihn auf, denn sie zerbricht die alte Schulform, die er sich so mühsam zu eigen machte, sie setzt ihn in Gefahr, die ganze Arbeit seines vorigen Lebens zu verlieren. Wer hat über Reformatoren mehr geschrieben, als der Haufe der Brotgelehrten? Wer hält den Fortgang nützlicher Revolutionen im Reich des Wissens mehr auf, als ebendiese? Jedes Licht, das durch ein glückliches Genie, in welcher Wissenschaft es sei, angezündet wird, macht ihre Dürftigkeit sichtbar; sie fechten mit Erbitterung, mit Heimtücke, mit Verzweiflung, weil sie bei dem Schulsystem, das sie verteidigen, zugleich für ihr ganzes Dasein fechten. Darum kein unversöhnlicherer Feind, kein neidischerer Amtsgehülfe, kein bereitwilligerer Ketzermacher, als der Brotgelehrte. Diesen Beitrag weiterlesen »

Mit Hilfe zur Hypothese

7. Oktober 2020 von Laborjournal

Albert Einstein sagte einmal: „Prinzipiell ist es falsch, wenn man versucht, eine Theorie allein auf beobachtbaren Quantitäten zu begründen. In Wirklichkeit geschieht das Gegenteil: Es ist die Theorie, die festlegt, was wir beobachten können.“

Sicherlich haben Sprüche wie diese mit dazu beigetragen, dass die reine Beschreibung von Beobachtungen — sofern sie keine Funktionsmechanismen oder Hypothesen mitliefern — gerne geringschätzig als „deskriptive Forschung“ abgekanzelt wird. Wie oft wurden (und werden) Anträge oder Artikel mit genau diesem Argument abgelehnt. Als ob deskriptive Forschung lediglich Forschung zweiter Klasse sei…

Was aber, wenn man etwas gar nicht beobachten kann? Wenn uns keinerlei Hilfsmittel den Blick auf das System erschließen? Wenn also in Umformung von Einsteins Zitat ganz trivial gilt: „Es sind die Methoden, die festlegen, was wir beobachten können.“

Einfaches Beispiel: Zunächst machte das Mikroskop Zellen überhaupt sichtbar — erst viele, viele Beobachtungen später formulierten Schleiden und Schwann die Zelltheorie. Mit der puren Beschreibung von Zellen gingen Hypothesen- und Theorienbildung folglich erst richtig los — und von da an gingen Beobachtung und Theorie unmittelbar Hand in Hand. Als zwei Seiten derselben Medaille quasi. Diesen Beitrag weiterlesen »

Wendest du Techniken an, oder machst du schon Wissenschaft?

14. Juli 2020 von Laborjournal

Es gab sicher schon bessere Zeiten für die Forschung, auch wenn man die Corona-Turbulenzen mal außen vor lässt. Nehmen wir etwa die schon länger bekannte, aber immer noch ebenso aktuelle Reproduzierbarkeitskrise. Diese ist sicherlich nicht nur, aber auch ein Resultat von zunehmend schlampiger Forschung — ganz zu schweigen von der ebenfalls stetig wachsenden Zahl an nachgewiesenen Datenfälschungen. Ein trauriges Wachstum, das durch die rapide Zunahme massiv korrigierter und zurückgezogener Veröffentlichungen nur allzu klar bezeugt wird.

Doch wie ist es zu dem vermeintlichen „Qualitätsverlust“ gekommen? Statt einer Antwort landet man gerne bei einer weiteren Frage: Bringen wir den Studenten vielleicht nicht eindringlich genug bei, wie robuste und redliche Wissenschaft wirklich funktioniert?    Diesen Beitrag weiterlesen »

Wirklich nur kleine Lügen?

24. Juni 2020 von Laborjournal

Forschung sei stets auf der Suche nach Wahrheit, heißt es ein wenig pathetisch. Dennoch greifen Forscherinnen und Forscher gerne zu kleinen Lügen — vor allem dann, wenn sie ihre Paper schreiben. Denn wären sie immer und überall grundehrlich, müssten sie die „Storys“ ihrer Erkenntnisse in den allermeisten Fällen nach ähnlichem Muster erzählen wie im Folgenden dieser Pflanzenforscher hier:

„Eigentlich hatten wir den Verdacht, dass Substanz X die Entwicklung von Wurzelhaaren beeinflusst. Doch als wir sie testeten, passierte nix mit den Wurzelhaaren. Zum Glück fiel uns bei älteren Pflanzen jedoch auf, dass mit den Blättern irgendetwas nicht stimmte: Die Leitbündel waren etwas weniger stark verzweigt als normal. Aus der Literatur weiß man nun aus völlig anderen Zusammenhängen, dass Substanz X die Aktivität einiger Kinasen blockiert. Zugegeben, wir hatten X getestet, weil wir ursprünglich vermuteten, dass Kinasen eine Rolle bei der Wurzelhaarbildung spielen. Jetzt scheint dies aber eher bei der Leitbündel-Differenzierung der Fall zu sein. Was ja auch nicht schlecht ist, oder?“

Klar, dieses hypothetische Szenario würde so nie in einem Journal stehen. Dort würde man eher eine „Story“ nach dem folgenden — verkürzten — Schema lesen:    Diesen Beitrag weiterlesen »

Hypothesen im Herz

15. Januar 2020 von Laborjournal

Was ist wichtiger in der Forschung: Antworten zu finden oder die richtigen Fragen zu stellen? Viele favorisieren Letzteres, da sie Fragenstellen in einem Aufwasch sehen mit dem nach­fol­gen­den Formulieren testbarer Hypothesen. Und Hypothesen gelten ja schließlich als das Kernstück der Forschung schlechthin.

Hand auf’s Herz, wie oft sind Sie tatsächlich zu diesem Kern vorgestoßen? Wie oft haben Sie tatsächlich eine Hypothese formuliert?

Anhand dieser Frage lassen sich womöglich grob vier Klassen von Forscherinnen und Forschern einteilen:

1) Diejenigen, die erstmal gar keine Hypothesen aufstellen wollen. Stattdessen sammeln sie blind (sie selber sprechen lieber von vorurteilsfrei) Daten, einfach weil es technisch geht. Siehe etwa Metagenom-Projekte und Co. Standard-Spruch dieser Spezies: „Wir liefern Daten, aus denen man dann charakteristische Muster herauslesen kann — und mit denen kann man dann wiederum Hypothesen aufstellen.“ „Hypothesen-generierende Forschung“ nennt sie das Ganze dann.

2) Diejenigen, die sich an gängige Hypothesen dranhängen. Sie bestätigen hier ein Detail oder fügen dort eines hinzu, entwickeln kaum eigene Hypothesen, machen noch weniger Vorhersagen und testen am Ende praktisch gar nichts.

3) Diejenigen, die sich Hypothesen förmlich abringen. Diese erlauben sogar einige testbare Voraussagen, jedoch reicht dies gerade, um die eigene Forschung am Laufen zu halten. Deshalb werden sie eifersüchtig gehortet — und man bekommt sie erst nach vielen Tests glatt poliert im fertigen Paper präsentiert.

4) Diejenigen, die mehr gute Hypothesen samt testbarer Vorhersagen aufstellen, als sie selbst bearbeiten können — und diese daher auch mitteilen. Diese seltene Spezies beginnt dann auch mal einen Vortrag mit: „Hört zu, ich hab’ mir die Literatur zum Thema X angeschaut, darüber nachgedacht und ein paar vorläufige Experimente gemacht. Von daher scheint mir, dass die ganze Story so und so geht. Allerdings, sicher bin ich mir natürlich nicht — also lasst uns das mal gemeinsam durchdenken…“ Oder macht es wie der Zürcher Entwicklungsbiologe Konrad Basler, der vor einigen Jahren in der PLoS Biology-Rubrik „Unsolved Mysteries“ für alle Kollegen eine umfassende Arbeitshypothese zur Evolution des Hedgehog-Signalwegs samt einer ganzen Reihe abgeleiteter und testbarer Vorhersagen vorgestellt hat (Bd. 7(6): e1000146).

Keine Frage, sind es Momente wie die letzteren, in denen deutlich wird, dass das Hypothesen­aufstellen tatsächlich das Herzstück der Wissenschaft ausmacht.

Ralf Neumann

(Zeichnung: Peter Kapper)

 

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