„Ai cancer."
Din nefericire, 40% dintre noi vor auzi aceste cuvinte în timpul vieții,
iar jumătate nu vor supraviețui.
Asta înseamnă că doi din cinci dintre cei mai apropiați prieteni ai tăi
sau rude ale tale vor fi diagnosticați cu o formă de cancer,
iar unul va muri.
Pe lângă durerea fizică,
aproape o treime din supraviețuitorii din SUA
vor face datorii pentru a se trata.
Și au o probabilitate de două ori și jumătate de a falimenta
decât cei fără cancer.
Această boală e generalizată.
Te consumă emoțional,
și pe mulți îi distruge financiar.
Dar diagnosticarea cancerului nu trebuie să fie o sentință la moarte.
Depistarea cancerului în stadii inițiale,
apropiat de geneza sa,
e unul dintre factorii critici de îmbunătățire a opțiunilor terapeutice,
reducând astfel impactul emoțional
și minimizând pierderile financiare.
Și cel mai important,
diagnosticarea precoce --
unul dintre scopurile principale ale cercetării mele --
crește șansele de supraviețuire.
Dacă luăm în considerare cancerul de sân de exemplu,
aflăm că cele care sunt diagnosticate în primul stadiu
au un procent de supraviețuire la cinci ani de aproape 100% --
șanse care scad la doar 22% dacă e depistat în stadiul patru.
Același model îl au și cancerul colorectal sau ovarian.
Suntem cu toții conștienți că un diagnostic corect și precoce
e critic pentru supraviețuire.
Problema e că multe metode de diagnostic sunt invazive,
costisitoare,
deseori nespecifice
și pot avea nevoie de foarte mult timp pentru a primi rezultatele.
Și mai rău, când e vorba de unele forme de cancer,
ca cel ovarian, hepatic sau pancreatic,
nu există metode bune de screening,
însemnând că oamenii așteaptă până când boala se manifestă simptomatic,
ce e deja indicatorul unui stadiu avansat.
Ca atunci când o tornadă lovește o zonă fără un sistem de avertizare,
nu avem niciun semnal de alarmă
pentru pericolul ce ne așteaptă,
iar când ne dăm seama, șansele de supraviețuire scad dramatic.
Să ai acces cu ușurință la opțiuni de screening
care sunt ieftine, noninvazive și pot oferi rapid un rezultat,
ne pot oferi o armă formidabilă în lupta împotriva cancerului.
O avertizare precoce ne va permite să depășim boala,
în loc să o urmărim după ce aceasta s-a trezit.
Și asta e exact ceea ce am făcut noi.
În ultimii trei ani am dezvoltat tehnologia
ce poate ajuta clinicienii
să diagnosticheze rapid și în stadii precoce.
Am fost motivați de o curiozitate științifică produndă
și de pasiunea de a schimba aceste statistici.
Anul trecut,
această luptă a devenit personală
când soția mea a fost diagnosticată cu cancer de sân.
A fost o experiență ce a adăugat o puternică
și neașteptată dimensiune emoțională acestor eforturi.
Știu din propria experiență cum îți afectează viața acest tratament
și sunt conștient de devastarea emoțională
cauzată de cancer unei familii,
familie alcătuită în cazul nostru și din două fiice.
Deoarece a fost diagnosticată precoce printr-o mamogramă de rutină,
am putut să ne concentrăm în principal pe opțiunile terapeutice
pentru tumora localizată,
demonstrându-mi iarăși cât de important e un diagnostic precoce.
Spre deosebire de alte cancere,
mamogramele oferă o metodă precoce de diagnostic pentru cancerul de sân.
Totuși, nu toată lumea o face,
sau pot dezvolta cancer de sân
înainte de vârsta recomandată pentru a face o mamogramă.
Deci mai avem destul loc pentru îmbunătățiri,
chiar și pentru cancerele ce au metode de screening
și, desigur, beneficii considerabile pentru cele care nu au.
O provocare pentru cercetarea din domeniul cancerului
e să dezvolte metode de diagnostic,
pentru o gamă largă de cancere,
mult mai accesibile.
Imaginați-vă un scenariu în care în timpul controlului medical periodic
medicul poate lua o probă de urină,
sau altă probă lichidă
și să îți spună rezultatele înainte să pleci din cabinet.
O asemenea tehnologie ar putea reduce semnificativ numărul de oameni
ce nu sunt detectați prin metodele clasice de screening.
Echipa mea de cercetare formată din ingineri și biochimiști
lucrează la această provocare.
Căutăm o metodă de a activa o alarmă pentru depistarea precoce a cancerului
prin folosirea unor metode de screening atunci când persoanele sunt sănătoase,
astfel încât să putem interveni în momentul apariției cancerului
și înainte ca acesta să progreseze.
Glonțul de argint în acest caz sunt niște vezicule mici,
niște mici săculeți intracelulari denumiți exozomi.
Exozomii sunt niște biomarkeri importanți
ce oferă un sistem precoce de alarmă pentru dezvoltarea cancerului.
Și deoarece sunt prezenți în abundență în fiecare fluid al corpului,
inclusiv în sânge, urină și salivă,
sunt foarte atractivi pentru biopsii lichidiene noninvazive.
Dar mai e o problemă.
Un sistem automat pentru sortarea acestor importanți biomarkeri
nu e disponibil momentan.
Am creat o tehnologie pe care o denumim nano-DLD
ce e capabilă să facă următorul lucru:
să izoleze automat exozomii
pentru a ajuta în diagnosticarea rapidă a cancerului.
Exozomii sunt cea mai nouă și precoce alarmă
descoperită pe frontul biopsiilor lichidiene.
Și sunt foarte, foarte mici.
Au între 30 și 150 de nanometri în diamentru.
E atât de mic
încât ai putea pune un milion într-o singură celulă roșie de sânge.
E cât diferența dintre o minge de golf
și un grăunte de nisip.
S-a crezut inițial că sunt coșuri de gunoi pentru deșeurile celulare,
dar s-a aflat apoi că celulele comunică
producând și absorbind acești exozomi
ce au receptori de suprafață,
proteine și material genetic de la celula de origine.
Când e absorbit de o celulă vecină,
exozomul își eliberează conținutul în celula gazdă
și poate activa schimbări fundamentale ale exprimării genice,
unele bune,
aici încadrându-se și cancerul,
iar altele nocive.
Deoarece sunt îmbrăcați în materialul celulei mamă
și conține o mostră a mediului acesteia,
aceștea oferă o scurtă descriere a sănătății și a originii celulei.
Toate aceste calități transformă exozomii în mesageri neprețuiți
ce pot oferi medicilor
un indiciu asupra sănătății tale de la nivel celular.
Pentru a depista cancerul precoce
trebuie să interceptezi des aceste mesaje
pentru a determina când acești determinanți ai cancerului din corpul tău
decid să atace,
fapt pentru care screeningul e atât de important
și pentru care dezvoltăm tehnologia care să facă asta posibil.
Deoarece primul aparat de diagnostic bazat pe exozomi a apărut pe piață anul acesta,
încă nu face parte dintre opțiunile de bază din sănătate.
Pe lângă faptul că sunt recente,
un alt factor ce limitează adoptarea largă a acestora
e că în prezent nu există un sistem automat de izolare a exozomilor
pentru a face screeningul regulat rentabil economic.
Metoda gold standard pentru izolarea exozomilor
e ultracentrifugarea,
un proces ce necesită echipament de laborator scump,
personal instruit
și 30 de ore pentru a procesa o probă.
Noi am venit cu o nouă abordare pentru a izola automat exozomii
din probe precum urina.
Folosim o tehnică în flux continuu bazată pe un chip.
denumită deplasare laterală determinată.
Am făcut din aceasta
ceea ce industria semiconductorilor a făcut cu succes în ultimii 50 de ani.
Am micșorat dimensiunile acestei tehnologii
de la scara micro la cea nano.
Deci, cum funcționează?
Pe scurt,
mai multe coloane separate la câțiva nanometri
sunt aranjate într-un mod
astfel încât sistemul divide fluidul,
iar nanoparticulele ce au legătură cu cancerul sunt separate
printr-un proces de redirecționare față de cele mai mici și sănătoase,
care pot în schimb
să se miște printre coloane în formă de zigzag
în direcția de curgere a fluidului.
Rezultatul final e o separare completă a celor două tipuri de particule.
Puteți să vă imaginați acest proces
ca fiind o separare a traficului în două drumuri,
unul ce trece printr-un tunel pe sub munte,
iar alt drum ce ocolește muntele.
În acest caz mașinile mici pot trece prin tunel,
în timp ce camioanele mari ce transportă materiale periculoase
sunt obligate să ocolească.
Traficul e astfel separat în funcție de mărime și conținut
fără să fie afectat.
La fel funcționează și sistemul nostru, dar la o scară mult mai mică.
Ideea e ca acest proces de separare pentru screening
să fie la fel de simplu precum procesarea probelor de urină, sânge sau salivă,
ce e un obiectiv posibil în următorii ani.
Mai mult, ar putea fi folosit pentru izolarea și detectarea anumitor exozomi
asociați cu un tip specific de cancer,
determinând prezența acestora în câteva minute.
Asta ar putea face diagnosticul rapid lipsit de durere.
Pe larg vorbind,
abilitatea de a separa și concentra biomarkeri
cu o precizie nano, într-un mod automat,
deschide o ușă către o înțelegere mai bună a bolilor precum cancerul,
cu aplicații ce variază de la pregătirea probelor, la diagnostic
și de la monitorizarea rezistenței la tratament, la terapeutice.
Încă dinaintea diagnosticului soției mele,
visam să facilitez automatizarea acestui proces --
să fac screeningul regulat mai accesibil,
similar modului în care Henry Ford a făcut automobilul accesibil
populației generale
prin dezvoltarea unei linii de asamblare.
Automatizarea e cheia accesibilității.
Și în spiritul visului lui Hoover,
„o găină în fiecare oală și o mașină în fiecare garaj",
noi dezvoltăm o tehnologie
ce ar putea pune un sistem de avertizare precoce
în fiecare casă.
Asta ar permite fiecărui bărbat, femeie sau copil
oportunitatea să fie testați regulat cât timp sunt încă sănătoși,
detectând astfel cancerul în momentul apariției.
E speranța și visul meu
să ajut oamenii din toată lumea să evite costurile ridicate --
fizice, financiare și emoționale --
plătite de actualii pacienți oncologici,
greutate pe care eu o cunosc bine.
Sunt fericit să anunț că mulțumită depistării precoce a cancerului,
tratamentul soției mele a avut succes
și din fericire acum e vindecată.
(Aplauze)
E un rezultat pe care i-l doresc fiecărui pacient diagnosticat cu cancer.
Cu munca depusă deja de echipa mea
în separarea biomarkerilor nano
pentru diagnosticarea rapidă și precoce a cancerului,
sunt optimist că în următorul deceniu
acest tip de tehnologie va fi disponibil
și vă va proteja prietenii, familia și generațiile viitoare.
Chiar dacă suntem atât de ghinioniști și suntem diagnosticați cu cancer,
o alarmă în stadiul inițial ne va oferi multă speranță.
Mulțumesc!
(Aplauze)