Return to Video

Нові нанотехнології для діагностування раку на ранній стадії

  • 0:04 - 0:07
    "Ви хворі на рак".
  • 0:09 - 0:13
    На жаль, приблизно 40 відсотків
    з нас почує ці слова протягом життя,
  • 0:14 - 0:16
    і для половини це скінчиться летально.
  • 0:17 - 0:21
    Це означає, що двом з п'яти ваших
    найближчих друзів та родичів
  • 0:21 - 0:23
    поставлять діагноз рак,
  • 0:23 - 0:25
    і один із них не виживе.
  • 0:27 - 0:29
    Окрім психологічного тиску,
  • 0:29 - 0:32
    приблизно одна третина пацієнтів, які
    вилікувалися від раку в США,
  • 0:32 - 0:34
    матимуть борги за лікування.
  • 0:34 - 0:37
    Вони щонайменше у два з половиною рази
    частіше визнають себе банкрутами,
  • 0:37 - 0:39
    ніж ті, хто не хворів.
  • 0:40 - 0:42
    Ця хвороба повністю поглинає людину.
  • 0:42 - 0:44
    Вона емоційно виснажує
  • 0:44 - 0:45
    і багатьох
  • 0:45 - 0:46
    спустошує фінансово.
  • 0:48 - 0:51
    Але такий діагноз не має
    прирікати на смерть.
  • 0:52 - 0:54
    Діагностика на ранніх стадіях,
  • 0:54 - 0:55
    якомога ближче до початку,
  • 0:55 - 0:59
    є одним із вирішальних факторів
    вибору методу лікування,
  • 0:59 - 1:01
    що послаблює емоційний вплив
  • 1:01 - 1:03
    та скорочує витрати.
  • 1:04 - 1:05
    Найважливіше --
  • 1:05 - 1:06
    це рання діагностика,
  • 1:06 - 1:09
    яка є першочерговою метою
    мого дослідження
  • 1:09 - 1:11
    і яка значно збільшує шанси вижити.
  • 1:12 - 1:15
    Якщо ми розглянемо захворювання
    на рак молочної залози,
  • 1:15 - 1:18
    то побачимо, що при виявленні
    і початку лікування на першій стадії
  • 1:18 - 1:22
    рівень виживання протягом
    п'яти років становить близько 100 відсотків,
  • 1:23 - 1:27
    але шанси зменшуються лише до
    22 відсотків на четвертій стадії.
  • 1:28 - 1:33
    Подібні тенденції простежуються при
    колоректальному раку та раку яєчників.
  • 1:34 - 1:39
    Тепер ми усвідомлюємо, що рання
    діагностика
  • 1:39 - 1:43
    вкрай необхідна для того,
    щоб вижити.
  • 1:44 - 1:47
    Проблема в тому, що методи
    діагностики інвазивні,
  • 1:47 - 1:49
    затратні,
  • 1:49 - 1:50
    часто неточні,
  • 1:50 - 1:54
    і потребують надзвичайно багато часу
    для отримання результатів.
  • 1:55 - 1:57
    Ситуація ще гірша, коли ми маємо справу з
  • 1:57 - 2:01
    раком яєчників, печінки або
    підшлункової залози,
  • 2:01 - 2:05
    для яких просто не існує
    хороших методів скринінгу,
  • 2:05 - 2:09
    отже, людина не знає
    про хворобу до прояву симптомів,
  • 2:09 - 2:13
    які вже свідчать
    про запущену стадію.
  • 2:14 - 2:17
    Це наче раптовий наліт смерчу без
    завчасного оповіщення,
  • 2:18 - 2:19
    без попередження про небезпеку,
  • 2:19 - 2:22
    про загрозу, яка вже на порозі, --
  • 2:22 - 2:26
    в такому випадку шанси на порятунок
    значно зменшуються.
  • 2:27 - 2:32
    Маючи можливість регулярного
    проведення скринінгу,
  • 2:32 - 2:37
    доступного, неінвазивного,
    який оперативно надає результат,
  • 2:37 - 2:42
    ми отримаємо потужну зброю
    у боротьбі з раком.
  • 2:43 - 2:46
    Вчасне попередження дасть нам змогу
    успішно подолати хворобу,
  • 2:46 - 2:49
    а не просто стежити за її
    безжалісним протіканням.
  • 2:49 - 2:51
    Це саме те, чим я займаюсь.
  • 2:51 - 2:54
    Протягом останніх трьох років
    я розробляю технології,
  • 2:54 - 2:55
    які нарешті зможуть
    допомогти лікарям
  • 2:56 - 2:59
    проводити своєчасну діагностику
    раку на ранніх стадіях.
  • 2:59 - 3:03
    Я керувався глибокою науковою цікавістю
  • 3:03 - 3:06
    та палким бажанням змінити цю статистику.
  • 3:07 - 3:08
    Проте минулого року
  • 3:09 - 3:12
    ця боротьба набула
    особистісного характеру -
  • 3:12 - 3:14
    у моєї дружини виявили рак
    молочної залози.
  • 3:16 - 3:20
    Це спричинило сильний та неочікуваний
    емоційний поштовх,
  • 3:20 - 3:23
    який вплинув на мою роботу.
  • 3:23 - 3:27
    З особистого досвіду я знаю,
    який ризик для життя становить лікування
  • 3:28 - 3:30
    і повністю усвідомлюю, як
    хвороба емоційно спустошує
  • 3:30 - 3:33
    всю родину,
  • 3:33 - 3:36
    а надто коли в ній - як у нашому випадку -
    є двоє маленьких донечок.
  • 3:36 - 3:40
    Ми виявили хворобу на ранній стадії
    під час планової маммограми
  • 3:40 - 3:43
    і змогли зосередитися, в першу чергу,
    на методах лікування
  • 3:43 - 3:45
    локальних пухлин,
  • 3:45 - 3:51
    що знову підкреслює важливість
    ранньої діагностики.
  • 3:51 - 3:52
    На відміну від діагностики
    інших форм раку,
  • 3:53 - 3:57
    маммограма дає можливість виявити
    рак молочної залози на ранній стадії.
  • 3:57 - 3:59
    Але не всі її проходять.
  • 3:59 - 4:01
    Також можливий
    розвиток хвороби
  • 4:01 - 4:06
    ще до досягнення середнього віку,
    рекомендованого для проведення маммограми.
  • 4:06 - 4:08
    Отже, багато що потрібно
    вдосконалити
  • 4:08 - 4:10
    як для тих форм раку,
    які надаються для скринінгу,
  • 4:10 - 4:13
    так - тим паче - для тих,
    які для нього не надаються.
  • 4:14 - 4:16
    Головне завдання дослідників раку -
  • 4:16 - 4:18
    розробка методів,
  • 4:18 - 4:21
    за допомогою яких скринінг
    різних форм раку стане
  • 4:21 - 4:23
    значно доступнішим.
  • 4:24 - 4:27
    Уявіть ситуацію, коли при
    проведенні планового огляду
  • 4:27 - 4:31
    лікар може взяти
    простий аналіз сечі
  • 4:31 - 4:32
    або біопсію іншої рідини
  • 4:33 - 4:36
    і видати вам результат одразу,
    поки ви знаходитесь в його кабінеті.
  • 4:37 - 4:40
    Така технологія значно
    скоротить кількість людей,
  • 4:40 - 4:44
    хвороба яких залишається
    невиявленою на ранній стадії.
  • 4:45 - 4:48
    Моя команда дослідників,
    інженерів та біохіміків
  • 4:48 - 4:50
    працює саме над цим завданням.
  • 4:50 - 4:55
    Ми розробляємо способи виявлення
    раку на ранніх стадіях
  • 4:55 - 5:00
    за допомогою скринінгів, які проводяться,
    коли людина здорова,
  • 5:00 - 5:04
    і дадуть змогу вживати заходів для зупинки
    розвитку раку при його зародженні,
  • 5:04 - 5:07
    не даючи йому перетнути
    ранню стадію розитку.
  • 5:09 - 5:12
    Чудодійним засобом тут є
    крихітні везикули, --
  • 5:12 - 5:16
    це маленькі пухирці, так звані екзосоми,
    які виділяються клітинами організму.
  • 5:17 - 5:19
    Екзсоми - важливі біомаркери,
  • 5:19 - 5:23
    які є завчасною системою оповіщення
    для попередження розвитку раку.
  • 5:24 - 5:27
    Оскільки вони розповсюджені
    у будь-якій рідині людського тіла --
  • 5:27 - 5:30
    у крові, сечі й лімфі,
  • 5:30 - 5:34
    їх зручно використовувати
    для неінвазивної біопсії.
  • 5:35 - 5:37
    Є тільки одна проблема.
  • 5:37 - 5:41
    Автоматична система швидкого
    сортування цих важливих біомаркерів
  • 5:41 - 5:43
    наразі нам не доступна.
  • 5:44 - 5:47
    Ми створили технологію
    нано-DLD,
  • 5:47 - 5:49
    яка повністю здатна
  • 5:50 - 5:53
    автоматично відокремлювати екзосоми,
  • 5:53 - 5:55
    надаючи можливість
    швидко поставити діагноз.
  • 5:56 - 6:00
    Екзосоми -- це найновіша зброя
    швидкого реагування
  • 6:00 - 6:02
    при проведенні біопсії рідини.
  • 6:02 - 6:04
    Вони дійсно дуже-дуже маленькі.
  • 6:04 - 6:08
    Їх розмір становить від 30 до 150
    нанометрів в діаметрі.
  • 6:08 - 6:10
    Вони настількі крихітні,
  • 6:10 - 6:14
    що в еритроциті їх може
    поміститися близько мільйона.
  • 6:14 - 6:16
    Різниця - як між кулькою для гольфу
  • 6:16 - 6:18
    та піщинкою середнього розміру.
  • 6:19 - 6:23
    Вважалося, що вони є маленькими
    резервуарами для відходів клітин,
  • 6:23 - 6:26
    поки не з'ясували, що клітини
    насправді взаємодіють з ними,
  • 6:26 - 6:29
    утворюючи та поглинаючи екзосоми,
  • 6:29 - 6:31
    на поверхні яких розташовані рецептори,
  • 6:31 - 6:37
    що збирають білки та генетичний матеріал
    клітини, від якої вони утворились.
  • 6:37 - 6:39
    Коли екзосоми поглинає
    сусідня клітина,
  • 6:39 - 6:43
    вони переносять свій вміст
    у ту клітину
  • 6:43 - 6:46
    і в такий спосіб можуть запустити
    істотні зміни у вигляді гену -
  • 6:46 - 6:47
    іноді позитивні,
  • 6:48 - 6:49
    а у випадку виникнення раку -
  • 6:49 - 6:51
    негативні.
  • 6:51 - 6:55
    Оскільки вони знаходяться
    у материнській клітині
  • 6:55 - 6:57
    і містять її зразок,
  • 6:57 - 7:02
    вони несуть генетичний зразок
    здоров'я клітини та її походження.
  • 7:03 - 7:06
    Завдяки цьому екзосоми є
    безцінними провідниками,
  • 7:06 - 7:08
    які потенційно дають змогу лікарям
  • 7:08 - 7:12
    стежити за вашим здоров'ям
    на клітинному рівні.
  • 7:12 - 7:14
    Щоб виявити рак
    на ранній стадії,
  • 7:14 - 7:17
    ви маєте регулярно
    отримувати інформацію,
  • 7:17 - 7:20
    що дасть змогу виявити причини, які
    спричиняють хворобу у вашому тілі,
  • 7:20 - 7:22
    щоб вчасно дати відсіч,
  • 7:22 - 7:25
    ось чому регулярний скринінг
    надзвичайно потрібен,
  • 7:25 - 7:28
    і тому ми розробляємо технології,
    що дають цю можливість.
  • 7:29 - 7:35
    Коли цьогоріч поставили перший
    діагноз на основі дослідженні екзосом,
  • 7:35 - 7:39
    вони - екзосоми - ще не були одним із основних
    показників в системі охорони здоров'я.
  • 7:39 - 7:41
    Крім того, що вони
    з'явились нещодавно,
  • 7:41 - 7:45
    їх широке використання стримується
  • 7:45 - 7:49
    відсутністю автоматичної
    системи ізоляції екзосом,
  • 7:49 - 7:52
    яка зробить скринінг
    економічно доступним.
  • 7:53 - 7:56
    На сьогодні найвищий стандарт
    ізоляції екзосом
  • 7:56 - 7:57
    включає в себе центрифугування, --
  • 7:58 - 8:01
    процес, який потребує
    недешевого лабораторного обладнання,
  • 8:01 - 8:02
    технічної освіти персоналу
  • 8:02 - 8:06
    та приблизно 30 годин роботи
    над одним зразком.
  • 8:07 - 8:11
    Ми опановуємо різні шляхи
    розробки автоматичної ізоляції екзосом,
  • 8:11 - 8:13
    працюючи зі зразками сечі.
  • 8:14 - 8:18
    Ми використовуємо техніку безперервного
    розподілу потоку на основі мікросхем
  • 8:18 - 8:21
    під назвою детермінований бічний зсув.
  • 8:21 - 8:22
    І ми вже зробили те,
  • 8:22 - 8:27
    що напівпроводникова промисловість робила
    успішно протягом 50 років.
  • 8:27 - 8:29
    Ми скоротили розміри
    технології
  • 8:29 - 8:31
    зі шкали мікронів
    до шкали нано.
  • 8:33 - 8:34
    Отже, як це працює?
  • 8:34 - 8:35
    У кількох словах,
  • 8:35 - 8:39
    є набір крихітних стовпчиків,
    роз'єднаних наноскопічними проміжками,
  • 8:39 - 8:41
    які розташовані так,
  • 8:41 - 8:44
    що система розподіляє
    рідину на потоки,
  • 8:44 - 8:47
    в яких більші за розміром ракові
    наночастинки відділяються
  • 8:47 - 8:51
    від менших, здорових частинок,
    через процес перенаправлення.
  • 8:51 - 8:53
    Менші частинки можуть
  • 8:53 - 8:55
    кружляти навколо стовпчиків
    зигзагоподібними рухами,
  • 8:55 - 8:57
    підпорядковуючись потоку рідини.
  • 8:58 - 9:02
    Кінцевим результатом є повне відокремлення
    цих двох типів маленьких частинок.
  • 9:03 - 9:07
    Процес відокремлення можна уявити
  • 9:07 - 9:11
    як дорожній рух на трасі,
    яка розгалужується на два шляхи -
  • 9:11 - 9:14
    один веде до темного тунелю під горою,
  • 9:15 - 9:17
    а інший спрямовується в об'їзд.
  • 9:17 - 9:19
    Тут маленькі автомобілі можуть
    проїхати тунелем,
  • 9:19 - 9:23
    а більші вантажівки, які везуть
    потенційно небезпечний матеріал,
  • 9:23 - 9:24
    змушені об'їзджати.
  • 9:26 - 9:30
    Учасники руху ефективно розділяються
    за розміром та змістом
  • 9:30 - 9:32
    без затримки потоку.
  • 9:32 - 9:37
    Саме так працює наша система,
    але на набагато меншому рівні.
  • 9:38 - 9:41
    Ідея полягає у тому, що процес
    розподілу для скринінгу
  • 9:41 - 9:46
    має бути простий як процес
    роботи зі зразками сечі, крові або лімфи,
  • 9:46 - 9:49
    що є у коротокостроковій перспективі
    на декілька наступних років.
  • 9:49 - 9:54
    Зрештою, це може використовуватися
    для ізоляції і визначення цільових екзосом,
  • 9:54 - 9:57
    які взаємодіють з певною формою раку,
  • 9:57 - 10:01
    визначаючи їх та повідомляючи про
    наявність в лічені хвилини.
  • 10:01 - 10:04
    Це зробить швидке діагностування
    практично безболісним.
  • 10:05 - 10:06
    Взагалі,
  • 10:06 - 10:09
    можливість відокремлювати
    та збагачувати біомаркери
  • 10:09 - 10:12
    автоматизовано, дотримуючись
    точності на нанорівні,
  • 10:12 - 10:16
    відкриває шлях до кращого розуміння
    таких хвороб як рак,
  • 10:16 - 10:20
    від приготування зразків до діагностики,
  • 10:20 - 10:23
    від моніторингу стійкості і ліків
    до терапії.
  • 10:23 - 10:25
    Перед тим, як моя дружина
    захворіла на рак,
  • 10:25 - 10:29
    я мріяв про автоматизацію цього процесу
  • 10:30 - 10:33
    задля більшої доступності
    проведення регулярного скринінгу,
  • 10:33 - 10:36
    подібно до того, як Генрі Форд зробив
    автомобілі доступними
  • 10:36 - 10:37
    для різних верств населення,
  • 10:37 - 10:40
    впровадивши конвеєр.
  • 10:40 - 10:42
    Автоматизація - це ключ до доступності.
  • 10:44 - 10:46
    В дусі виборчого слогана Гувера -
  • 10:46 - 10:49
    "курча у кожній каструлі,
    автомобіль у кожному гаражі" -
  • 10:49 - 10:50
    ми розробляємо технологію,
  • 10:51 - 10:54
    яка, врешті, зможе слугувати для
    раннього виявлення раку
  • 10:54 - 10:56
    в кожному домі.
  • 10:56 - 10:58
    Це надасть кожному
    чоловіку, жінці й дитині
  • 10:58 - 11:02
    можливість регулярного
    тестування, коли вони здорові,
  • 11:02 - 11:05
    адже вони одразу отримають сигнал
    про перші прояви раку.
  • 11:05 - 11:07
    Це моя надія та мрія --
  • 11:07 - 11:11
    допомогти людям з усього світу
    уникнути втрат --
  • 11:11 - 11:13
    фізичних, фінансових та емоційних,
  • 11:13 - 11:15
    яких зазнають сьогодні
    хворі на рак.
  • 11:16 - 11:18
    Це тягар, з яким я добре знайомий.
  • 11:19 - 11:24
    Також я радий, оскільки рак у моєї дружини
    було виявлено на ранній стадії,
  • 11:24 - 11:25
    її лікування було успішне
  • 11:25 - 11:28
    і тепер, на щастя, вона здорова.
  • 11:28 - 11:30
    (Оплески)
  • 11:36 - 11:41
    Це той результат, який я хотів би бачити
    у кожного пацієнта, хворого на рак.
  • 11:41 - 11:43
    Дивлячись на роботу,
    виконану моєю командою
  • 11:43 - 11:46
    з відокремлення біомаркерів на нано-рівні
  • 11:46 - 11:49
    для швидкого дігностування
    раку на ранніх стадіях,
  • 11:49 - 11:52
    я оптимістично дивлюсь
    у наступні десять років,
  • 11:52 - 11:54
    коли ці технології стануть доступні
  • 11:54 - 11:58
    й допомогатимуть нашим друзям, родині
    і прийдешнім поколінням.
  • 11:59 - 12:03
    Якщо нам не пощастило з тим,
    що ми не застраховані від раку,
  • 12:03 - 12:05
    оповіщення на ранній стадії
    стане маяком надії для людей.
  • 12:06 - 12:07
    Дякую.
  • 12:08 - 12:12
    (Оплески)
Titel:
Нові нанотехнології для діагностування раку на ранній стадії
Sprecher:
Джошуа Сміт
Beschreibung:

Що якби в кожному домі була система для виявлення раку на ранній стадії? Дослідник Джошуа Сміт розоробляє нанобіотехнологію "попередження раку", яка допомагає дослідити масштаб захворювання за допомогою спеціальних біомаркерів - екзосом. У своїй промові він розкриває новаторські ідеї та ділиться з нами мрією про революцію у виявленні та діагностиці раку, яка врешті, врятує життя.

more » « less
Video Language:
English
Team:
TED
Projekt:
TEDTalks
Duration:
12:26

Untertitel in Ukrainian

Revisionen