"Ön rákos".
Sajnos, kb. 40%-unk élete során meghallja e két szót,
és közülük a fele nem éli túl.
Ez azt jelenti, hogy tíz barátunk vagy rokonunk közül négynél
valamilyen rákot állapítanak meg.
Közülük kettő belehal.
A testi bajokon túlmenően
az USA-ban a rákos túlélők kb. harmada
a kezelések miatt eladósodik.
Ők legalább két és félszer gyakrabban mennek tönkre,
mint a nem rákosak.
E betegség súlyos,
érzelmileg kimerítő,
és sokakat
anyagilag romlásba dönt.
De a rák diagnózisának nem kell halálos ítéletnek lennie.
A rák fölismerése
keletkezése korai szakaszában
egyike a kezelési esélyek növelése,
az érzelmi hatás csökkentése
s az anyagi terhek minimalizálása döntő tényezőinek.
A legfontosabb,
hogy a korai fölismerés,
amely kutatásaim egyik elsődleges célja,
nagyban növeli a beteg túlélési esélyét.
Ha pl. az emlőrákot tekintjük,
kiderül, hogy az I. stádiumban diagnosztizált és kezelt betegek
ötéves túlélési esélye közel 100%-os.
Ha a IV. stádiumban veszik kezelésbe, az arány 22%-ra csökken.
Hasonló az arány a vastagbélrák és a petefészekrák esetén.
Mindenkinek világos, hogy a pontos korai diagnózis
döntő a túlélés szempontjából.
Az a baj, hogy sok rákdiagnosztikai eszköz invazív,
költséges,
gyakran pontatlan,
és gyötrően sokáig tarthat, amíg a leletet megkapjuk.
Még ennél is rosszabb, hogy egyes ráktípusoknál,
pl. a petefészek-, máj- vagy hasnyálmirigyráknál
egyszerűen nincs jó szűrési módszer.
A betegek ezért gyakran a testi tüneteikből tudják meg,
hogy már az utolsó stádiumban vannak.
Mint a tornádó, csap le előzetes figyelmeztetés nélkül:
nincs figyelemfelhívó riasztás,
amely jelezné a közelgő veszélyt,
hogy a túlélési esély jócskán csökkent.
Ha lenne kényelmes, elérhető rendszeres szűrési lehetőségünk,
amely megfizethető, nem invazív és hamarabb adna eredményt,
hatékony fegyverhez jutnánk a rák elleni küzdelemben.
A korai riasztással megelőzhetnénk a betegséget,
ahelyett, hogy csak követnénk könyörtelen kialakulását.
Pontosan ezzel foglalkozom.
Az utóbbi három évben olyan technológiákat fejlesztek,
amelyek segíthetnek a klinikusoknak
a rák korai és gyors diagnosztizálásában.
Tudományos kíváncsiságom és szenvedélyem ad erőt
e statisztika megváltoztatásához.
De tavaly e küzdelembe
személyes tényező is vegyült,
amikor feleségemnél emlőrákot állapítottak meg.
Ez a diagnózis erős és váratlan érzelmi tényezőt adott hozzá
erőfeszítéseimhez.
Első kézből tudom, életünket mennyire megváltoztatja a kezelés,
és a rák mekkora érzelmi pusztítással
terheli a családot,
amelynek esetünkben két lánygyermek is tagja.
Mivel rutin mammográfia útján korán fölismertük,
elsődlegesen a megtalált daganat kezelési lehetőségeire
koncentrálhattunk,
s ez ismét megerősítette a korai fölismerés fontosságát.
Egyéb ráktípusoktól eltérően
a mammográfia alkalmas az emlőrák korai szűrésére.
Mégsem szűreti magát minden nő,
vagy kifejlődhet náluk az emlőrák
még a középkorúaknak javasolt szűrés előtt.
Van még lehetőség a fejlesztésre,
még azoknál a típusoknál is, amelyek szűrhetők,
és jelentős javulás érhető el azoknál is, amelyek nem.
A rákkutatók előtt álló fő feladat,
hogy sokkal elérhetőbb módszereket dolgozzanak ki
több ráktípus
rendszeres szűrésére.
Tegyük föl, hogy rendszeres vizsgálatuk alatt
orvosuk egyszerű, nem invazív vizeletmintát
vagy más folyadékmintát vesz,
és megvan a lelet még azelőtt, hogy elhagynák a rendelőt.
Egy ilyen technológia lényegesen csökkentené azoknak a számát,
akiknél csak későn ismerik föl a rákot.
Mérnökökből és biokémikusokból álló kutatócsoportom
pont ezen a feladaton dolgozik.
Olyan módszeren dolgozunk, amely gyakran működteti a korai riasztást
a személy egészséges időszakában kezdődő rendszeres szűrés útján.
Így a rák a keletkezésekor,
még elburjánzása előtt megállítható.
Esetünkben a csodafegyvert azok az apró hólyagok,
pici mentőkabinok, az exoszómák jelentik, melyeket a sejtek szoktak kibocsátani.
Az exoszómák fontos biomarkerek,
amelyek korai jelzőrendszerként a rák megjelenésére figyelmeztetnek.
Mivel minden testnedvben
– beleértve a vért, vizeletet és nyálat – bőségesen megtalálhatók,
különösen vonzók a nem invazív folyadékbiopszia számára.
Ezzel csak egy a gond.
Még nem léteznek e fontos biomarkerek gyors kimutatására alkalmas
automatizált rendszerek.
Csináltunk egy nano-DLD-nek nevezett rendszert, technológiát,
amely pont erre alkalmas:
automatizált exoszóma-elkülönítésre
gyors rákdiagnosztika céljából.
Az exoszómák, mondhatni,
a folyadékbiopsziában megjelenő új előrejelző fegyverek.
Nagyon picik.
Átmérőjük 30–150 nanométer.
Olyan pirinyók,
hogy egymilliónyi elhelyezhető belőlük egy vörösvérsejtben.
Méretük úgy aránylik egymáshoz,
mint a golflabdáé a homokszeméhez.
Valaha azt hitték róluk, hogy ezek sejthulladékok szemetesvödrei.
Kiderült, hogy a sejtek az exoszómák képzésével és elnyelésével
beszélgetnek egymással;
az exoszómák felületi receptorokat, fehérjéket
és genetikai anyagokat is tartalmaznak; ezeket eredeti sejtjeikből hozzák.
Amikor a szomszéd sejt elnyeli őket,
az exoszómák a fogadó sejtbe öntik tartalmukat,
és a génkifejeződésben alapvető változásokat idéznek elő –
jó irányút vagy
– itt kerül képbe a rák –
rossz irányút.
Mivel az anyasejt anyagába vannak öltözve
és annak környezetét tartalmazzák,
genetikai pillanatfelvételt adnak a sejt egészségi állapotáról és eredetéről.
E tulajdonságaik miatt az exoszómák fölbecsülhetetlen értékű hírnökök,
amelyekkel az orvosok
majd sejtszinten fürkészhetik ki egészségi állapotunkat.
A rák korai földerítéséhez viszont
gyakran le kell hallgatni az üzeneteket,
hogy megállapítsuk, mikor okoz bajt szervezetünkben a rák,
mikor kell támadnunk:
ezért fontos a rendszeres szűrés,
ezért fejlesztjük az erre alkalmas technológiát.
Bár 2016-ban az első exoszómaalapú diagnosztikák megjelentek a piacon,
egészségügyi alkalmazásuk még nem általános.
Nem régi megjelenésük mellett
még egy tényező korlátozza kiterjedt alkalmazásukat.
Mégpedig, hogy nincs még automatizált exoszóma-elkülönítő rendszer,
amely a rendszeres szűrést kifizetődővé tenné.
A jelenlegi exoszóma-elkülönítő rendszerbe beletartozik
az ultracentrifugálás folyamata,
amelyhez drága laboreszköz kell,
szakképzett laboráns
és kb. 30 óra a minta földolgozására.
Mi más megoldást dolgoztunk ki az exoszóma automatizált elkülönítésére,
pl. vizeletmintából.
Ehhez csipalapú folyamatos áramlási elkülönítési technikát használunk.
A neve: determinisztikus laterális kiszorítás.
Azt tettük vele,
amit a félvezetőipar oly sikeresen tett az elmúlt 50 év alatt.
Összezsugorítottuk a technikát
mikroléptékűről nanoléptékűre.
Hogy működik?
Röviden:
a seregnyi pici oszlop között nanoméretű hézagok vannak olyan elrendezésben,
hogy a rendszer
a folyadékot áramvonalasan szétválaszthassa.
A nagyobb, rákhoz kötődő nanorészecskék
a terelés következtében elválnak a kisebb, egészséges részecskéktől,
amelyek viszont az oszlopok között
cikkcakkban haladhatnak
a folyadékáramlás irányában.
Ennek eredménye a kétféle részecskepopuláció teljes elkülönítése.
Az elkülönítés folyamata ahhoz hasonló,
mint mikor az autópályán a forgalom két sorra válik szét,
az egyik út hegyen átmenő szűk alagútba vezet,
a másik megkerüli a hegyet.
A kisebb kocsik át tudnak menni az alagúton,
de a nagyobb, esetleg veszélyes anyagot szállító teherautók
kénytelenek kerülőt tenni.
A forgalom méret és rakomány szerint hatékonyan különválik,
a járműfolyam feltartása nélkül.
A mi rendszerünk pont így működik, de lényegesen kisebb léptékben.
Az ötlet ebben az, hogy a szűréshez szükséges elkülönítés oly egyszerű lehet,
mint a vizelet-, vér- vagy nyálminta bevizsgálása,
s ez a közeli évek mindennapos lehetősége.
Végül ez alkalmas lehet meghatározott ráktípushoz kötött, célzott exoszómák
elkülönítésére és kimutatására,
s jelenlétük percek alatt érzékelhető és megállapítható.
Ez gyors, fájdalommentes diagnózist tesz lehetővé.
Általában véve,
a biomarkerek elkülönítésének s dúsításának lehetősége –
mindez nanoléptékű pontossággal és automatikusan –
utat nyit a betegségek, köztük a rák jobb megértéséhez
a mintaelőkészítéstől a diagnosztikán, a gyógyszerérzékenységen keresztül
a kezelésig bezárólag.
Még feleségem rákkal való küzdelme előtt
a folyamat automatizálásáról álmodoztam,
hogy elérhetőbbé tegyem a rendszeres szűrést,
ahhoz hasonlóan, ahogy Henry Ford az autót tette elérhetővé
a nagyközönség számára
a futószalag-termelés bevezetésével.
A hozzájutás kulcsa az automatizálás.
Herbert Hoover szellemében
("csirkét minden fazékba, s autót minden garázsba")
olyan technológiát fejlesztünk,
amely végül korai előrejelző rendszert juttathat
mindenki otthonába.
Ez megadná a lehetőséget mindenki számára,
hogy rendszeresen, még egészségesen tesztelje magát,
és kialakulásakor elcsípje a rákot.
Ezt remélem, erről álmodom,
hogy segítsek az embereknek elkerülni a csillagászati költségeket –
fizikaiakat, anyagiakat és érzelmieket –,
amelyekkel a ma betegei szembesülnek,
és az általam jól ismert nehézségeket.
Boldogan mondom el, hogy feleségem kezelése a rák korai felismerése miatt
sikeres volt,
és ma, hála istennek, rákmentes.
(Taps)
Ezt az eredményt kívánom mindenkinek, akit rákkal diagnosztizáltak.
Csapatomnak a korai rákdiagnózis érdekében
a nanoléptékű biomarkerek
elkülönítése terén végzett munkája
reményt ad rá, hogy a következő évtizedben
az efféle technológia elérhető lesz,
és segít barátainkat, családunkat és a jövő nemzedéket megvédeni.
Ha olyan pechesek vagyunk, hogy rákot állapítanak meg nálunk,
a korai jelzőrendszer erős reménysugarat jelent.
Köszönöm.
(Taps)