"Máte rakovinu."
Za život bohužel 40 % z nás uslyší tato slova
a polovina nepřežije.
Znamená to, že dvěma z pěti vašich nejbližších přátel a příbuzných
bude diagnostikována rakovina
a jeden zemře.
Nad rámec fyzických obtíží
se zhruba třetina přeživších v USA
kvůli léčbě zadluží.
S 2,5krát větší pravděpodobností vyhlásí osobní bankrot
než ti bez rakoviny.
Tato nemoc je pronikavá.
Je emocionálně vysilující
a pro mnohé
i finanční zhoubou.
Ale diagnóza rakoviny nemusí znamenat rozsudek smrti.
Brzké zjištění rakoviny,
blízko jejímu vzniku,
je jedním z kritických faktorů zlepšujících možnosti léčby,
redukuje emoční důsledky
a minimalizuje finanční břemeno.
Co je ale nejdůležitější,
brzké objevení rakoviny -
jeden z hlavních cílů mého výzkumu -
vysoce zvyšuje šance na přežití.
Když se podíváme na rakovinu prsu,
ti, kteří jsou diagnostikováni a léčeni v první fázi
přežijí pět let v téměř 100 % případů -
pravděpodobnost se snižuje ke 22 %, pokud je léčena fáze čtyři.
Podobná čísla platí u rakovin konečníku a vaječníků.
Všichni víme, že včasná a přesná diagnóza
je klíčová pro přežití.
Problém je, že mnoho přístrojů na diagnózu rakoviny
je invazivních, nákladných,
často jsou nepřesné,
a trvá neuvěřitelně dlouho získat výsledky.
Ještě hůře, pro některé formy rakoviny,
jako rakovina vaječníků, jater nebo slinivky,
neexistují dobré screeningové metody,
lidé většinou čekají, až se objeví fyzické příznaky,
které jsou indikátory postupu dalších stádií.
Jako při úderu tornáda v oblasti bez systému včasného varování
jsou šance na přežití dost snížené,
když neexistuje hlásič, který by nás varoval ve chvíli,
kdy se objeví nebezpečí.
Mít k dispozici pravidelný screening,
dostupný, neinvazní a poskytující výsledky dříve,
by nám poskytlo mocnou zbraň v boji proti rakovině.
Brzké varování by nám umožnilo předběhnout nemoc
namísto následování nelítostných dopadů.
A to je přesně to, co dělám.
Poslední tři roky vyvíjím technologie,
které mohou pomoci lékařům
s rychlou, včasnou diagnózou rakoviny.
Jsem poháněn vědeckou zvědavostí a vášní
změnit ty statistiky.
Minulý rok, nicméně,
se tento boj stal mnohem osobnějším,
když mé ženě zjistili rakovinu prsu.
Je to zkušenost, která dodala silnou a nečekanou emoční dimenzi
mému úsilí.
Vím z první ruky, jak léčba změní život
a jsem si dobře vědom emočních zmatků,
kterými rakovina může narušit rodinu,
což se v našem případě týkalo dvou malých dcer.
Díky včasnému zjištění pomoci běžného mamogramu
jsme se zaměřili primárně
na léčebné možnosti lokalizovaného tumoru,
což mi potvrdilo důležitost včasné diagnózy.
Na rozdíl od ostatních forem rakoviny,
mamogramy umožňují screening raných stádií rakoviny prsu.
Přesto, ne všichni to dělají
nebo se rakovina prsu u nich vyvine před věkem,
kdy je mamogram doporučován.
Stále je zde mnoho prostoru pro zlepšení
i pro rakoviny, kde screening je možný,
a samozřejmě pro ty, kde možný není.
Klíčovou výzvou výzkumu rakoviny
je vytvoření metod,
které pravidelný screening umožňují
pro mnoho typů rakoviny.
Představte si scénář, kde v rámci pravidelné prohlídky
vám lékař odebere neinvazním způsobem vzorek moči
nebo jinou tělní tekutinu
a ukáže vám výsledky ještě než opustíte ordinaci.
Taková technologie by mohla dramaticky zredukovat počet lidí,
kteří propadnou sítem při diagnostice raných stádií rakoviny.
Můj výzkumný tým inženýrů a biochemiků
pracuje přesně na této výzvě.
Pracujeme na způsobech časté aktivace upozornění na raná stádia rakoviny
pomocí pravidelného screeningu, který začíná když je člověk zdravý,
takže je možné zareagovat ve chvíli, kdy se rakovina objeví
a předtím než se vyvine z počátečních fází.
Stříbrnou kulkou jsou v tomto případě malé váčky,
malé únikové čluny pravidelně rozšiřované buňkami, exozomy.
Exozomy jsou důležité biomarkery,
poskytující systém časného varování při vývoji rakoviny.
A protože se hojně vyskytují téměř v každé tělesné tekutině,
včetně krve, moči a slin,
jsou extrémně zajímavé pro neinvazní tekuté biopsie.
Je zde ale jeden problém.
V současnosti není k dispozici systém rychlého třídění
těchto významných biomarkerů.
Vyvinuli jsme technologii, kterou nazýváme nano-DLD,
schopnou přesně tohoto:
automatizovaná izolace exozomů
pomáhající v rychlém zjištění rakoviny.
Exozomy jsou nejnovější zbraní včasného varování,
objevených v oblasti tekutých biopsií.
A jsou opravdu velmi malé.
Měří od 30 do 150 nanometrů v průměru.
Jsou tak malé,
že by se jich vešlo milion do jedné červené krvinky.
Je to přibližně rozdíl mezi golfovým míčkem
a zrnkem písku.
Kdysi byly považovány za odpadkové koše nežádoucího buněčného odpadu.
Bylo ale zjištěno, že buňky spolu komunikují
produkcí a absorpcí těchto exozomů,
které obsahují povrchové receptory,
proteiny a další genetický materiál, posbíraný z původních buněk.
Když jsou pohlceny sousední buňkou,
exozomy vypustí svůj obsah do přijímající buňky
a uvedou do pohybu základní změny genové exprese --
některé dobré,
některé špatné
a zde se objevuje rakovina.
Protože jsou zahaleny v materiálu mateřské buňky
a obsahují vzorky svého okolí,
poskytují genetickou momentku zdraví a původu buňky.
Všechny tyto kvality činí z exozomů neocenitelné poslíčky,
kteří potenciálně dovolují lékařům
sledovat vaše zdraví na buněčné úrovni.
Abychom zachytili rakovinu včas a určili původce,
způsobující v těle rakovinu,
kteří se chystají vyvolat převrat,
musíme tyto zprávy zachycovat často,
což je důvod, proč je pravidelný screening kritický,
a důvod, proč vytváříme technologie, které toto umožňují.
První diagnostika založená na exozomech se na trhu objevila tento rok,
nejsou ještě běžnou součástí lékařské praxe.
Kromě jejich nedávného objevení,
existuje ještě další faktor limitující jejich široké přijetí,
a to že neexistuje v současnosti automatický systém isolace exozomů,
který by učinil pravidelný screening finančně dostupným.
Současný zlatý standard isolace exozomů
zahrnuje ultracentrifugaci,
proces vyžadující nákladné laboratorní vybavení,
vyškoleného laboratorního technika
a asi 30 hodin na zpracování vzorku.
Přišli jsme s jiným přístupem k dosažení automatické izolace exozomů
ze vzorku například moči.
Využíváme na čipech založenou separační techniku nepřetržitého toku zvanou
deterministická laterální dislokace.
A udělali jsme s ní to,
co polovodičový průmysl dělal tak úspěšně uplynulých 50 let.
Zmenšili jsme tuto technologii
z mikronové velikosti na nano velikost.
Takže jak to funguje?
Zjednodušeně,
sada malinkatých pilířů oddělených nanoskopickými mezerami
uspořádaný způsobem,
který rozděluje tekutinu na proudnice,
a odděluje větší, s rakovinou spojené nanočástice
pomocí procesu přesměrovávání malých, zdravějších,
které se naopak mohou pohybovat
cik-cak okolo pilířů
ve směru toku tekutiny.
Výsledkem je úplné oddělení těchto dvou populací částic.
Tento separační proces si můžete představit
jako rozdělení provozu na dálnici do dvou cest,
s jednou cestou vedoucí do tunelu se sníženým stropem pod horou
a druhou, vedoucí okolo.
Zde menší auta jedou tunelem,
zatímco větší kamiony, vezoucí potenciálně nebezpečný materiál,
jsou převedeny na okružní trasu.
Provoz je účinně oddělen podle velikosti a obsahu
bez ovlivnění jeho toku.
A přesně tak v menším měřítku funguje náš systém.
Separační proces pro screening
by měl být tak jednoduchý jako odběr moči, krve nebo slin,
což je možné v krátkodobém horizontu několika příštích let.
Nakonec může být použit pro izolaci a detekci exozomů
spojených s určitým typem rakoviny,
pro vyhledání a detekci jejich přítomnosti v minutách.
Což by rychlou diagnostiku udělalo virtuálně bezbolestnou.
Obecně řešeno
schopnost oddělení a obohacení biomarkerů
zautomatizovaným způsobem s přesností v nanoměřítku
otevírá dveře lepšímu pochopení nemocí jako rakovina,
s aplikacemi v rozsahu od přípravy vzorků až po diagnostiku
a od monitorování rezistence léků k léčebným terapiím.
Ještě před rakovinou mé ženy
bylo mým snem vést tento proces automatizace -
dosáhnout zpřístupnění pravidelného screeningu podobně
jako Henry Ford zpřístupnil auto
běžným lidem
díky vyvinutí montážní linky.
Automatizace je klíčem k dostupnosti.
A v duchu Hooverova snu
"slepice v každém hrnci a auto v každé garáži,"
vyvíjíme technologii,
která může nakonec zpřístupnit systém včasné detekce rakoviny
každé rodině.
Poskytlo by to každému muži, ženě i dítěti
možnost pravidelného testování, zda jsou stále zdraví,
podchycení rakoviny, když se poprvé objeví.
Je to má naděje a sen
pomoci lidem vyhnout se vysokým nákladům -
fyzickým, finančním a emocionálním -
kterým čelí pacienti s rakovinou,
obtíže, se kterými jsem dobře seznámen.
Jsem také rád, že mohu říci, že díky brzkému podchycení rakoviny mé ženy,
byla její léčba úspěšná
a nyní je, díky bohu, bez rakoviny.
(potlesk)
Je to výsledek, který bych chtěl vidět u každého s diagnózou rakoviny.
S prací, kterou již můj tým vykonal
na separaci nanočásticových biomarkerů
pro rychlou, brzkou diagnostiku rakoviny,
vidím nadějně, že v příští dekádě
bude tento typ technologie k dispozici,
pomáhat nám ochránit naše přátele, rodiny a příští generace.
I když budeme mít tu smůlu, že budeme diagnostikování s rakovinou,
upozornění v brzkých stádiích bude svítit silným světlem naděje.
Děkuji vám.
(potlesk)