Forschungsdesign in den Lebenswissenschaften

Das Risiko der (unbewussten) Verzerrung bzw. Bias bei der Interpretation von Ergebnissen oder die Selektion bestimmter Ergebnisse ist aufgrund der komplexen Untersuchungsobjekte in den Lebenswissenschaften vergleichsweise groß. Gleichzeitig ist die ethische und rechtliche Verantwortung für die Untersuchung mit lebenden Organismen bzw. in sensiblen Ökosystemen offensichtlich. Für die Planungsphase von Projekten und die Etablierung geeigneter Qualitätssicherungsmaßnahmen muss ebenso viel Sorgfalt aufgewandt werden wie für die Durchführung und Veröffentlichung der Ergebnisse. Zeit und Kosten für qualitätssichernde Maßnahmen können in den Lebenswissenschaften erheblich sein und müssen daher bei der Planung berücksichtigt werden. Ansätze für die Validierung müssen insbesondere auch dann bedacht werden, wenn Ergebnisse vordergründig in silico entstanden sind.

Die Validität der Ergebnisse wird bestimmt durch das Forschungsdesign, statistische Parameter und eine planvolle Dokumentation der Forschungsdaten und Erkenntnisse. Methoden zur Vermeidung von Verzerrungen bei der Interpretation von Befunden, z. B. die Verblindung von Versuchsreihen oder die Präregistrierung von Versuchen und Studien in den klinischen Bereichen, sollten daher, wann immer möglich, genutzt werden.

Die Wahl des Forschungsansatzes ist zentral für die Aussagekraft der gewonnenen Erkenntnisse, aber auch für deren Anschlussfähigkeit bzw. Generalisierbarkeit. Die Wahl der Methodik und des Modellsystems sollte sorgfältig durchdacht, die Vor- und Nachteile offen benannt und bei der Bewertung von Projekten reflektiert werden. Modelle sollten valide und das Forschungsdesign robust sein.

Die statistische Planung, die für alle Bereiche essenziell ist, ist umso bedeutsamer, je stärker der Forschungsansatz auf bereits gesicherter Erkenntnis aufsetzt und im Forschungsansatz geprüft werden soll. Besonders herausfordernd ist hierbei, dass statistische Anforderungen den ethischen Anforderungen in Bezug auf Untersuchungen am Menschen oder am Tier häufig entgegenstehen. Ein hoher Standardisierungsgrad auf der Ebene von Ansätzen mit lebenden Organismen bedingt grundsätzlich das Risiko, dass die Erkenntnisse aufgrund der eingeschränkten genetischen Vielfalt, sozialer Kontexte, Klima usw. und deren Variabilität nicht auf andere Kontexte übertragen werden können. Eine eigene Einordnung, inwieweit die Fragestellung explorativ oder konfirmatorisch ausgerichtet ist, ist erforderlich.

Überlegungen zum Umgang mit den im Projekt entstehenden Forschungsdaten und über eine mögliche Verfügbarmachung von Datensätzen müssen bereits bei der Projektplanung Berücksichtigung finden.

Hilfreiche Anregungen zur Planung von tierexperimentellen Studien im Sinne des 3R-Prinzips finden Sie hier: NC3Rs(externer Link).