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