Kanseri Erken Teşhis için Yeni Nanoteknoloji

Eğer her evde erken uyarı kanser tespit sistemi olsaydı? Araştırmacı Joshua Smith eksozom olarak adladırılan özel biyobelirteç formunda hastalığın izleri için tarama yapan nanobiyoteknoloji "kanser alarm'ı" geliştiriyor. Bu ileri görüşlü konuşmasında, nasıl kanser tespit devrimi yapabileceğimiz ve en sonunda hayatları kurtaracağımız hayalini paylaşıyor.

"Kansersiniz."

Ne yazık ki, yaklaşık yüzde 40'ımız
yaşamının bir yerinde bu kelimeyi duyacak

ve yarısı hayatta kalmayacak.

Bu demek oluyor ki, yakın arkadaşlarınızın
ve akrabalarınızın 5'te 2'sine

bir çeşit kanser teşhisi konulacaktır

ve onlardan birisi ölecektir.

Fiziksel zorluklardan öte,

burada, ABD'de kanserden
hayatta kalanların üçte biri

tedavi için borca girecektir.

Onların iflaslarını açıklama ihtimali
kanserli olmayanlardan

en az 2,5 kat daha fazla.

Bu hastalık yaygın.

Duygusal olarak çok yorucu

ve çoğu kişi için

finansal olarak yıkıcı.

Fakat kanser teşhisi ölüm cezası
olmak zorunda değildir.

Kanseri erken, başlangıcına daha yakın,

teşhis etmek,

tedavi opsiyonlarını geliştirmek,
duygusal etkilerini azaltmak

ve finansal yükü azaltmak için

en önemli faktörlerden biridir.

En önemlisi,

erken teşhis --

ki araştırmamın öncelikli
amaçlarından biridir,

hayatta kalma ihtimalinizi

önemli ölçüde arttırır, örneğin
sadece meme kanseri

vakalarına bakacak olursak
safha 1'de tespit ve tedavi edilenlerin

5 yıl hayatta kalma oranını yaklaşık
%100 olduğunu bulduk--

eğer 4. safhada tedavi edilirse
bu ihtimal %22'ye düşüyor.

Benzer trendler kalın bağırsak ve
yumurtalık kanserleri için de geçerli.

Şimdi, tam olarak doğru olan erken
teşhisin hayatta kalmak için

kritik olduğunun hepimiz farkındayız.

Sorun birçok kanser teşhis aracının
vücuda müdahale etmesi,

yüksek maliyetli,

sıklıkla yanlış olması

ve sonuç almak için acı veren
uzun bir sürece neden olmasıdır.

Daha da kötüsü, yumurtalık, akciğer veya

pankreas kanseri gibi bazı kanser
türlerine gelince

iyi bir tarama metodu basitçe yoktur,

bunun anlamı; insanlar genellikle
fiziksel semptomlar su yüzüne çıkana kadar

bekler ki, bu semptomlar da
ilerlemenin son safhasının işaretidir.

Aynı kasırganın erken uyarı olmadan
vurması gibi,

uyarı için alarm yok,

çünkü yaşama ihtimaliniz büyük
ölçüde azaldığında

tehlike kapınızdadır.

Uygun fiyatlı, vücuda müdahaleyi
gerektirmeyen ve daha erken sonuç veren

düzenli tarama seçeneklerinin uygunluğu
ve ulaşılabilirliğine sahip olmak

bize kansere karşı savaşta çok önemli
bir silah sağlayacaktır.

Erken teşhis bize, sadece acımasız
uyanışını takip etmek yerine

hastalığı daha başlangıcında
def etme imkanı verecektir.

İşte bu tam olarak benim yaptığım şey.

Geçen üç yıl süresince,
hızlı, erken safha kanser teşhisiyle

uzmanlara son derece iyi biçimde

yardımcı olabilecek teknolojileri
geliştiriyorum.

Derin bilimsel merak ve
bu istatistikleri değiştirmek için

büyük bir arzu ile doluyum.

Geçen yıl buna rağmen,

karıma meme kanseri
teşhisi konulunca,

bu savaş daha fazla şahsi bir mesele oldu.

Bu çabalarıma güçlü ve beklenmeyen
duygusal bir boyut katan

bir tecrübe oldu.

Tedavinin nasıl hayat değiştirebileceğini
ilk elden biliyorum

ve kanserin ailede yaratabileceği
duygusal çöküntünün

oldukça farkındayım ki bizim
durumumuzda

iki genç kızım da bu duruma dahildi.

Kanseri rutin bir mamogram sırasında
erken fark ettiğimiz için,

öncelikli olarak lokal tümör için
tedavi opsiyonlarına

odaklanabildik.

Bu durum erken teşhisin ne kadar
önemli olduğunu bana teyit etti.

Diğer türdeki kanserlerden

farklı olarak mamogram meme kanseri için
erken tarama seçeneği sağlamaktadır.

Fakat, herkes bunu yatırmıyor,

veya meme kanseri orta yaşta

tavsiye edilen mamogramdan
önce gelişebilir.

Hâlâ geliştirilmesi
gereken birçok alan var,

hatta tarama seçeneği olan
kanserler için bile

ve tabii ki olmayanlar
için önemli birçok fayda.

Kanser araştırmacıları için
en büyük zorluk

birçok kanser tipi için

düzenli taramayı daha ulaşılabilir yapan

metotları geliştirmektir.

Düzenli check-up yaptırdığınız
bir senaryo düşünün;

doktorunuz basit iyi huylu idrar örneği
veya başka bir sıvı biyopsisi

alabilir

ve hatta siz doktordan ayrılmadan önce
sonuçları size sunabilir.

Bu tarz teknoloji erken teşhis olanağını
kaçıran insan sayısını

önemli ölçüde azaltacaktır.

Mühendis ve biyokimyacılardan oluşan
araştırma takımım

tam da bunun üzerinde çalışmaktadırlar.

İnsanlar, sağlıklı olduklarında başlayacak
düzenli tarama imkânının sağlanmasıyla

sıklıkla erken safha kanser alarmını
etkin kılacak sistem üzerine çalışıyoruz.

Bu sayede, kanseri durdurmak için
başlangıç evresinde

ve bu evrenin ötesine ilerlemeden
önce önlem alınabilir.

Bu durumda gümüş mermi
küçük vizüküllerdir, küçük kaçış

boşlukları düzenli olarak eksozomlar
olarak adlandırılan hücrelerle doldurulur.

Eksozomlar, kanserin gelişiminde
erken uyarı sistemi

sağlayan önemli biyobelirteçlerdir

ve hemen hemen kan,
idrar ve salya gibi

hemen hemen tüm vücut
sıvılarında bulundukları için

vücuda müdahaleyi gerektirmeyen
biyopsiler için oldukça etkilidirler.

Sadece bir problem var.

Bu önemli biyomarkerları
sayan otonom sistem

şu an için mevcut değil.

Nano-DLD olarak tanımladığımız
yeni teknoloji geliştiriyoruz,

bu teknoloji tam olarak şu imkâna
sahip;

hızlı kanser teşhisine yardım için

eksozom izolasyonunu otomatikleştirilmesi.

Eğer istersen, sıvı biopsi önünde
ortaya çıkması için

ekzozom en yeni erken uyarı silahıdır.

Ve gerçekten çok küçüklerdir.

30 ile 150 nanometre çapındadırlar.

O kadar küçükler ki

bunların bir milyonunu bir kırmızı
kan hücresine yerleştirebilirsin.

Bu kabaca golf topu ile

kum tanesi arasındaki fark gibidir.

İstenmeyen hücresel atıklar için
küçük kutular olduğu düşünüldüğünde

hücrelerin aslında,
yüzey reseptörleri,

proteinleri ve hücrenin
orijininden toplanan

diğer genetik materyalleri içeren
eksozomları üreterek ve emerek

haberleştiği

bulundu.

Komşu hücre tarafından emildiğinde,

eksozomlar alıcı hücreye kendi
kendi içeriklerini bırakır

ve gen ifadesinde köklü değişiklileri
hareket geçirebilir--

kısmen iyi

ve bu kanserin içeri girdiği
yer

kısmen kötü.

Ana hücrenin materyallerinin
içine giydirildiği

ve kendi çevresinin örneğini
içerdiği için

bunlar o hücrenin sağlığının ve
kendi orijinin genetik snapshotını sağlar.

Tüm bu nitelikler eksozomları paha
biçilmez haberciler yapar ki

potansiyel olarak fizikçilerin

sağlığınızı hücresel seviyede
dinlemesine izin verir.

Buna rağmen, kanseri erkenden
fark etmek için

vücudunuzdaki kansere sebep olan
belanın ne zaman

darbe hazırlamaya başlayacağına
karar verdiğini belirlemek için

sık sık bu mesajların yolunu
kesmek zorundasınız,

ki bu düzenli kontrolün
niçin kritik olduğunu

ve bizim neden bunu mümkün kılacak
teknolojileri geliştirdiğimizi açıklar.

İlk eksozom tabanlı teşhis henüz bu yıl
piyasada görünmesine rağmen,

bunlar hala sağlık seçeneğinin
ana akımının parçası değildir.

Son zamanlarda ortaya çıkışlarına
ilave olarak

yaygın olarak benimsemeyi kısıtlayan
diğer bir faktör de şudur;

şu anda düzenli kontrolü ekonomik
olarak mümkün kılmak için

otomatik eksozom izalasyon
sistemi yoktur.

Eksozom izalasyonu için
mevcut altın standart,

eğitimli laboratuvar teknisyeni

ve pahalı laboratuvar malzemesi

gerektiren ultrasantrifügasyonu ve

numuneyi işlemden geçirmek için
yaklaşık 30 saatlik bir zamanı içerir.

İdrar gibi numunelerden otomatik
izalasyonu başarmak için

değişik bir yaklaşım ortaya atıyoruz.

"Deterministik Yanal Yer Değiştirme"
olarak adlandırılan

çip tabanlı, sürekli akışkan ayırma
tekniğini kullanıyoruz.

Ve yarı iletken endüstrinin son 50 yılda
başarıyla yaptığı

şeyle yapıyoruz.

Biz teknolojinin boyutlarını
makro ölçekten

mikro ölçeğe küçültüyoruz.

Peki, bu nasıl çalışıyor?

Özetle,

nanoskopik boşluk vasıtasıyla ayrılmış
bir takım sütunlar

şu şekilde düzenleniyor.

Sistem, daha fazla kanserle ilişkili,
akış yönünde zikzak tipi

bir hareketle sütunların
etrafında hareket edebilen

daha küçük ve sağlıklı
olanından yeniden yönlendirilme

yoluyla ayrılan

nanoparçalıklar ile

sıvıyı akış yoluna bölebilir.

Kesin sonuç bu iki parçacığın
tamamen ayrılmasıdır.

Bu ayırma işlemini, biri dağın altındaki
dar açıklıklı tünele giden,

diğeri ise tünelin çevresinden geçeni
iki ana yolun

yol ayrımındaki trafiğe benzer

bir şekilde gözümüzde
canlandırabiliriz.

Burada, potansiyel tehlikeli madde
taşıyan daha büyük kamyonlar

uzun yoldan gitmek zorunda iken

daha küçük arabalar tünelden
gidebilirler.

Trafik, akışı engellenmeksizin,
efektif olarak

büyüklük ve içeriğe göre ayrılır.

Ve işte bu bizim sistemimizin çok çok
küçük ölçekte nasıl çalıştığıdır.

Burada ki fikir kontrol için
ayırma işlemi

idrar, kan veya salya işlemi kadar
basit olabilir,

ki bu önümüzdeki birkaç yıllık
sürede gerçekleşecek ihtimaldir.

Eninde sonunda, bu belirli tipteki
kanserle ilişkili hedef eksozomları

tespit ve izole etmek, onların varlığını
algılamak ve rapor etmek

için kullanılabilecektir.

Bu nerdeyse ağrısız bir hızlı
teşhis sağlayacaktır.

Genel olarak konuşursak,

otomatik olarak nano ölçekte
hassaslıkla ile

biyomarkerları zenginleştirme ve
ayırma kabiliyeti

numune hazırlığından teşhise

ve ilaç direncinin izlenmesinden
terapiye kadar olan

uygulama süreciyle hastalığı daha iyi
anlamak için kapı açılıyor.

Hatta eşimin kanserler olan nöbetinden
önce,

Henry Ford'un montaj bandının gelişimiyle
otomobili insanlar için ulaşılabilir

yaptığı gibi,

bu işlem sürecinin otomatikleştirilmesinin

kolaylaştırılması

benim hayalimdi.

Otomatikleştirme ulaşılabilirlik için
anahtardır.

Ve Hoover'ın hayalinin özünde

"her tencerede piliç,
her evde araba,"

her evde erken uyarı kanser tespit
sistemi

eninde sonunda

yerini alacaktır.

Bu, tüm erkek, kadın ve çocuklara

hala sağlıklı iken düzenli olarak
test olma

ve kanseri ilk belirdiği anda fark etme
imkanı verecektir.

Benim umudum ve hayalim

dünyadaki insanlara

günümüzde kanser hastalarının
karşılaştığı yüksek maliyet,

-- fiziksel, finansal ve duygusal-

ve benim için bilindik olan zorluklardan
kaçınacak şekilde yardım etmek.

Şunu söylemekten dolayı çok mutluyum,
çünkü eşimin kanserin erken fark ettik,

tedavisi çok başarılıydı

ve çok şükür şimdi kanser değil.

(Alkış)

Bu kanser teşhisi konulmuş herkes
için görmeyi istediğim bir sonuç.

Benim takımımın hızlı ve erken evre
kanser teşhisi için nano ölçek

biyobelirteçlerin ayrılması üzerine

henüz tamamladığı çalışmayla

önümüzdeki yıllar içresinde bu tür
bir teknolojinin mümkün olacağı,

bizim arkadaşlarımızın, bizim ailemizin
ve gelecek nesillerin korunmasına

yardım edeceği konusunda iyimserim.

Kanser teşhisi açısından
şanssız olsak bile

erken evre alarmı kuvvetli umut
ışığı sağlayacaktır.

Teşekkür ederim.

(Alkış)