Un desafío fundamental de un programa de investigación traslacional multidisciplinario y multi-organizacional es establecer y promover la colaboración entre investigadores, laboratorios y organizaciones. Aunque la literatura ha estudiado y proporcionado directrices para la colaboración, se ha escrito poco sobre cómo evaluarla en grandes proyectos de investigación y de manera práctica. Este estudio tiene como objetivo identificar dimensiones y barreras para evaluar y aprovechar la colaboración en un gran ecosistema de investigación traslacional relacionado con el desarrollo de tratamientos contra el cáncer basados en fitoterapia. Al aplicar el Marco de Evaluación y Mejora de la Colaboración (CEIF), nuestro artículo añade valor al desarrollar un diseño metodológico para la evaluación, incorporando datos mixtos en un ecosistema de investigación real. Los hallazgos empíricos respaldan la aplicación del enfoque de evaluación y muestran que la sostenibilidad de un proyecto de investigación depende de varios factores y barreras de colaboración a niveles socio-técnicos, de gestión, operativos e institucionales. Los resultados de la investigación proporcionan valiosas ideas para gestionar y mejorar los esfuerzos colaborativos en grandes grupos de investigación, anticipando problemas de colaboración con estrategias accionables y oportunas que pueden mejorar el proceso de planificación, el rendimiento del ecosistema, la sostenibilidad, los resultados de la investigación y el éxito general del programa. Como resultado, monitorear la gobernanza, la gestión, el liderazgo y las relaciones sociales a lo largo de las diferentes fases de un programa de investigación traslacional es crucial para evaluar y promover la colaboración.