Trends in the representation of research on model organisms in scientific literature

Dit artikel documenteert dat het aandeel van onderzoek met modelorganismen in de wetenschappelijke literatuur de afgelopen drie decennia continu is afgenomen, met name sinds 2010, wat een verschuiving naar toegepast onderzoek en potentiële gevolgen voor de toekomst van de levenswetenschappen en financiering impliceert.

De kern

Titel: Waarom de 'Modelorganismen' uit het nieuws verdwijnen (en waarom dat een probleem is)

Stel je voor dat de wetenschap een enorme bibliotheek is. In deze bibliotheek staan boeken over alles wat er in het leven gebeurt. Om te begrijpen hoe de wereld werkt, gebruiken wetenschappers al meer dan 100 jaar een speciale groep van 'proefkonijnen' (of eigenlijk: proeforganismen). Denk aan fruitvliegjes, gist, rondwormen, muizen en bacteriën.

Deze organismen zijn als de leesmeesters van de bibliotheek. Omdat ze eenvoudig zijn en we ze al zo lang bestuderen, kunnen we met hen ontdekken hoe het leven in zijn werk gaat. Als je een foutje in een fruitvliegje vindt, is de kans groot dat je datzelfde foutje ook bij mensen hebt.

Het nieuws:
De auteurs van dit artikel hebben gekeken naar de laatste 30 jaar van wetenschappelijke tijdschriften. Ze ontdekten iets zorgwekkends: deze 'leesmeesters' worden steeds minder vaak genoemd.

Het is alsof je een grote feestzaal binnenstapt. Vroeger stonden er overal groepjes mensen die over fruitvliegjes en wormen praatten. Vandaag de dag is de zaal veel voller (er worden veel meer artikelen gepubliceerd dan ooit), maar de groepjes die over deze basisorganismen praten, zijn kleiner geworden. Ze worden letterlijk 'weggeblazen' door de stroom van andere, nieuwere onderwerpen.

Wat zijn de oorzaken? (De drie sleutels)

1. De 'Grote Stroom' van nieuwe onderwerpen:
   De wetenschap is veranderd. Er komen steeds meer artikelen over dingen als kunstmatige intelligentie (AI), organen in een flesje (organoiden) en directe ziektebestrijding. Het is alsof de bibliotheek nu vol staat met boeken over 'hoe we de toekomst bouwen' in plaats van 'hoe de natuur in elkaar zit'. De oude, vertrouwde proeforganismen krijgen minder aandacht in de populaire tijdschriften.

2. De 'Muizen' vs. de 'Rest':
   Er is één uitzondering: de muis. Muizen blijven populair, maar alleen omdat ze nu vooral gebruikt worden om ziektes te bestrijden (zoals kanker). Ze zijn de 'superheld' geworden voor medische toepassingen.
   Maar de andere organismen (zoals de fruitvlieg of de gist) worden steeds minder gebruikt. Ze worden nog steeds gebruikt om de basis van het leven te begrijpen, maar dat soort onderzoek wordt steeds minder gepubliceerd in de grote tijdschriften. Het is alsof de muizen de 'dure auto's' zijn die iedereen wil zien, terwijl de fietsen (de andere organismen) in de garage blijven staan, terwijl ze juist essentieel zijn voor het dagelijks vervoer.

3. De 'Opdracht' van de wetenschappers:
   Jonge wetenschappers (postdocs) voelen de druk om snel resultaten te leveren die geld opleveren. Onderzoek aan basisorganismen kost vaak veel tijd en levert niet direct een medicijn op. Het is alsof je een boom moet kweken die pas over 20 jaar vruchten draagt, terwijl je baas vraagt om vandaag nog appels te verkopen. Daarom kiezen steeds meer jonge onderzoekers voor snellere, 'toegepaste' projecten, in plaats van de lange weg van de basiswetenschap.

Waarom is dit gevaarlijk? (De 'Fundament'-analogie)

Stel je voor dat je een prachtige kathedraal bouwt. De 'toegepaste wetenschap' (nieuwe medicijnen, technologie) is het dak en de prachtige ramen. Maar de 'modelorganismen' zijn het fundament en de steunpilaren.

Als je stopt met het onderhouden van het fundament omdat je te druk bent met het versieren van het dak, kan het hele gebouw instorten.

• Zonder de basiswetenschap die we met deze organismen doen, weten we niet waarom medicijnen werken.
• Als we stoppen met het bestuderen van de basisprincipes van het leven, zullen we in de toekomst vastlopen in nieuwe problemen die we niet kunnen oplossen.

Conclusie:
De wetenschap is aan het veranderen. Er wordt meer gepubliceerd dan ooit, maar de 'oude vertrouwde' proeforganismen raken in de vergetelheid. De auteurs waarschuwen: als we niet opletten, verliezen we de sleutel tot het begrijpen van het leven zelf. We moeten zorgen dat er nog steeds ruimte is voor de 'leesmeesters' van de bibliotheek, anders weten we niet meer hoe we de boeken moeten lezen.

Kortom: We zijn zo druk bezig met het bouwen van nieuwe dingen, dat we vergeten hoe de bouwstenen zelf in elkaar zitten. En dat is een groot risico voor de toekomst.

Technische samenvatting

Probleemstelling

Er bestaat een groeiende, maar diffuus gevoelde, bezorgdheid binnen de wetenschappelijke gemeenschap dat onderzoek met klassieke modelorganismen (zoals Drosophila, C. elegans, muis, gist, etc.) steeds moeilijker te publiceren is in toonaangevende tijdschriften. Hoewel modelorganismen decennialang de hoeksteen zijn geweest voor het ontrafelen van fundamentele biologische mechanismen en causale verbanden, lijkt hun zichtbaarheid in de literatuur af te nemen. Het artikel onderzoekt of dit een subjectieve indruk is of een objectieve trend, en analyseert de oorzaken en gevolgen van een mogelijke daling in de vertegenwoordiging van modelorganismen (MO) in de wetenschappelijke publicatiestroom.

Methodologie

De auteurs hebben een uitgebreide bibliometrische analyse uitgevoerd over een periode van 30 jaar (1995–2024).

• Dataverzameling: Er zijn data opgehaald uit de Web of Science voor 48 wetenschappelijke tijdschriften, verdeeld in twee categorieën: hoog-impactfactoren (High-IF, IF > 7) en laag-impactfactoren (Low-IF, IF < 7).
• Onderzochte Modelorganismen: Acht klassieke eukaryotische en prokaryotische modellen: Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae (gist), Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster, Danio rerio (zebravisk), Xenopus tropicalis, Mus musculus (muis) en Arabidopsis thaliana.
• Analyse van Trends: De auteurs berekenden het percentage MO-gerelateerde artikelen ten opzichte van het totale aantal artikelen per jaar per tijdschrift. Ze gebruikten lineaire regressie en Pearson-correlatie om trends in de tijd te kwantificeren.
• Gemeenschapsgrootte: Om te controleren of de daling veroorzaakt werd door een krimpende onderzoeksgemeenschap, werden bijeenkomstdata (conferentie-aantallen) geanalyseerd voor gist, wormen, vliegen en zebravissen.
• Onderzoeksfocus (LLM-analyse): Om de verschuiving in onderzoekstypen te meten, werd een Large Language Model (LLM, specifiek een zero-shot classifier) gebruikt om abstracts te categoriseren in: 'basisonderzoek', 'mechanistisch onderzoek', 'toegepast onderzoek' en 'ziekterelated onderzoek'.
• Trefwoordanalyse: Correlatieanalyses werden uitgevoerd op de frequentie van specifieke trefwoorden (bijv. 'kanker', 'drug' voor toegepast; 'expressie', 'signaleren' voor fundamenteel) in MO-artikelen versus alle artikelen.

Belangrijkste Resultaten

1. Algemene Daling in Vertegenwoordiging:

   • Het aandeel van modelorganismen in de totale wetenschappelijke literatuur is in de afgelopen drie decennia met ongeveer 68% gedaald.
   • Hoewel het totale aantal wetenschappelijke artikelen exponentieel is gestegen (van ~10.000 naar >100.000 per jaar in de onderzochte tijdschriften), is het aantal MO-artikelen gestagneerd en in het laatste decennia zelfs afgenomen.
   • Deze daling is zichtbaar in zowel hoog- als laag-impactfactoren tijdschriften, hoewel de daling in laag-impactfactoren tijdschriften (ca. 76%) sterker is dan in hoog-impactfactoren tijdschriften (ca. 39%).

2. Verschil tussen Organismen:

   • Muis (Mus musculus): Blijft relatief stabiel, voornamelijk omdat muis-onderzoek sterk verschuift naar ziekte- en toegepast onderzoek, wat beter aansluit bij huidige funding- en publicatietrends.
   • Niet-muis modellen: Onderwerpen zoals Drosophila, gist, C. elegans en Xenopus lijden het meest onder de daling. Hun onderzoek blijft voornamelijk gericht op fundamentele mechanismen, wat minder goed aansluit bij de groeiende focus op toegepast onderzoek.
   • Planten en Bacteriën: Arabidopsis en E. coli tonen gemengde trends, waarbij E. coli meer toegepast onderzoek omarmt.

3. Oorzaak: Geen Krimpende Gemeenschap:

   • De analyse van conferentie-aantallen toont aan dat de onderzoeksgemeenschappen voor gist, wormen en vliegen over het algemeen stabiel zijn gebleven in grootte.
   • Er is echter een zorgwekkende daling in het aantal postdocs dat deze conferenties bijwoont, wat wijst op een verlies aan interesse bij vroege carrières of een verschuiving in carrièrepaden.
   • De daling in publicaties is dus niet te wijten aan minder onderzoekers, maar aan een lagere productiviteit per onderzoeker of een verschuiving naar andere onderzoeksvelden.

4. Verschuiving naar Toegepast Onderzoek:

   • Er is een duidelijke verschuiving in de literatuur van fundamenteel/mechanistisch onderzoek naar ziekte- en toegepast onderzoek.
   • Het aandeel ziekte- en toegepast onderzoek is bijna verdubbeld tussen 1995 en 2024, terwijl mechanistisch onderzoek met ongeveer een derde is afgenomen.
   • Omdat niet-muis modellen voornamelijk worden gebruikt voor mechanistische studies, worden ze hierdoor "achtergelaten" in de publicatiestroom. Muis-onderzoek kan dit opvangen door zijn rol in ziektemodellen.

5. Impact van Nieuwe Uitgaven:

   • De opkomst van grote, open-access "mega-journals" (zoals Scientific Reports, PLOS One, Nature Communications) sinds 2010 heeft bijgedragen aan de daling van het MO-aandeel, omdat deze tijdschriften een zeer breed spectrum aan nieuwe onderzoeksvelden publiceren die MO's niet of minder vaak omvatten.

Bijdrage en Betekenis

• Kritieke Waarschuwing: Het artikel biedt kwantitatief bewijs dat modelorganismen, hoewel ze essentieel blijven voor het begrijpen van biologische causaliteit, structureel worden uitgestoten uit het zicht van de wetenschappelijke gemeenschap.
• Risico voor Fundamentele Wetenschap: De verschuiving naar toegepast onderzoek (gedreven door private financiering en beleidsdoelen zoals die van de NIH) dreigt de basis te ondermijnen waarop nieuwe toepassingen worden gebouwd. Zonder fundamenteel inzicht in levensmechanismen (waar MO's voor onmisbaar zijn) vertraagt de innovatie op lange termijn.
• Financiële en Infrastructuurconsequenties: Een lagere zichtbaarheid in high-impact tijdschriften leidt tot lagere citaties en H-indices, wat de kans op financiering verkleint. Dit creëert een vicieuze cirkel die het onderhoud van dure, decennialange infrastructuur (zoals mutantenbanken en stockcenters) in gevaar brengt.
• Aanbevelingen: De auteurs pleiten voor een herbalancing van financiering en evaluatiestandaarden. Er moet bewust worden ingezet op het behoud van fundamenteel onderzoek en de specifieke waarde van modelorganismen, zelfs als ze minder "trendy" zijn dan AI of organoid-onderzoek. Het artikel suggereert dat de MO-gemeenschap mogelijk moet adapteren door meer toegepast onderzoek te integreren (zoals de muis al doet) of dat beleidsmakers de onevenwichtige publiek-private financiering moeten corrigeren.

Conclusie: De daling in de vertegenwoordiging van modelorganismen is geen tijdelijke fluctuatie, maar een structurele verschuiving in de wetenschappelijke landschap die de toekomst van fundamentele levenswetenschappen bedreigt als er niet ingegrepen wordt.