It was a Sunday afternoon
back in April of this year.
My phone was ringing,
I picked it up.
The voice said, "It's Rebecca.
I'm just calling to invite you
to my funeral."
I said, "Rebecca,
what are you talking about?"
She said, "Joy, as my friend,
you have to let me go.
It's my time."
The next day, she was dead.
Rebecca was 31 years old when she died.
She had an eight-year struggle
with breast cancer.
It came back three times.
I failed her.
The scientific community failed her.
And the medical community failed her.
And she's not the only one.
Every five seconds,
someone dies of cancer.
Today, we medical
researchers are committed
to having Rebecca and people like her
be one of the last patients that we fail.
The US government alone has spent
over 100 billion on cancer research
since the 1970s,
with limited progress
in regards to patient survival,
especially for certain types
of very aggressive cancers.
So we need a change because, clearly,
what we've been doing so far
has not been working.
And what we do in medicine
is to send out firefighters,
because cancer is like a big fire.
And these firefighters
are the cancer drugs.
But we're sending them out
without a fire truck --
so without transportation, without ladders
and without emergency equipment.
And over 99 percent of these firefighters
never make it to the fire.
Over 99 percent of cancer drugs
never make it to the tumor
because they lack transportation and tools
to take them to the location
they're aiming for.
Turns out, it really is all about
location, location, location.
(Laughter)
So we need a fire truck
to get to the right location.
And I'm here to tell you
that nanoparticles are the fire trucks.
We can load cancer drugs
inside nanoparticles,
and nanoparticles
can function as the carrier
and necessary equipment
to bring the cancer drugs
to the heart of the tumor.
So what are nanoparticles,
and what does it really mean
to be nano-sized?
Well, there are many different
types of nanoparticles
made out of various materials,
such as metal-based nanoparticles
or fat-based nanoparticles.
But to really illustrate
what it means to be nano-sized,
I took one of my hair strands
and placed it under the microscope.
Now, I have very thin hair,
so my hair is approximately
40,000 nanometers in diameter.
So this means, if we take
400 of our nanoparticles
and we stack them on top of each other,
we get the thickness
of a single hair strand.
I lead a nanoparticle laboratory
to fight cancer and other diseases
at Mayo Clinic here in Jacksonville.
And at Mayo Clinic,
we really have the tools
to make a difference for patients,
thanks to the generous donations
and grants to fund our research.
And so, how do these nanoparticles
manage to transport cancer drugs
to the tumor?
Well, they have an extensive toolbox.
Cancer drugs without nanoparticles
are quickly washed out of the body
through the kidneys
because they're so small.
So it's like water going through a sieve.
And so they don't really have time
to reach the tumor.
Here we see an illustration of this.
We have the firefighters,
the cancer drugs.
They're circulating in the blood,
but they're quickly
washed out of the body
and they don't really end up
inside the tumor.
But if we put these cancer drugs
inside nanoparticles,
they will not get washed out by the body
because the nanoparticles are too big.
And they will continue
to circulate in the blood,
giving them more time to find the tumor.
And here we see the cancer drug,
the firefighters,
inside the fire truck, the nanoparticles.
They're circulating in the blood,
they don't get washed out
and they actually end up
reaching the tumor.
And so what other tools
do nanoparticles have?
Well, they can protect cancer drugs
from getting destroyed inside the body.
There are certain very important
but sensitive drugs
that are easily degraded
by enzymes in the blood.
So unless they have
this nanoparticle protection,
they will not be able to function.
Another nanoparticle tool
are these surface extensions
that are like tiny hands with fingers
that grab on to the tumor
and fit exactly onto it,
so that when the nanoparticles
are circulating,
they can attach onto the cancer cells,
buying the cancer drugs
more time to do their job.
And these are just some of the many tools
that nanoparticles can have.
And today,
we have more than 10 clinically approved
nanoparticles for cancer
that are given to patients
all over the world.
Yet, we have patients,
like Rebecca, who die.
So what are the major
challenges and limitations
with currently approved nanoparticles?
Well, a major challenge is the liver,
because the liver is the body's
filtration system,
and the liver recognizes
and destroys foreign objects,
such as viruses, bacteria
and also nanoparticles.
And the immune cells in the liver
eat the nanoparticles,
preventing them from reaching the tumor.
And here we see an illustration
where the kidney is no longer a problem,
but these fire trucks, the nanoparticles,
get stuck in the liver
and, actually, less of them
end up reaching the tumor.
So a future strategy
to improve nanoparticles
is to temporarily disarm
the immune cells in the liver.
So how do we disarm these cells?
Well, we looked at drugs
that were already clinically approved
for other indications
to see if any of them
could stop the immune cells
from eating the nanoparticles.
And unexpectedly,
in one of our preclinical studies,
we found that a 70-year-old malaria drug
was able to stop the immune cells
from internalizing the nanoparticles
so that they could escape the liver
and continue their journey
to their goal, the tumor.
And here we see the illustration
of blocking the liver.
The nanoparticles don't go there,
and they instead end up in the tumor.
So, sometimes, unexpected connections
are made in science
that lead to new solutions.
Another strategy
for preventing nanoparticles
from getting stuck in the liver
is to use the body's own nanoparticles.
Yes -- surprise, surprise.
You, and you and you, and all of us
have a lot of nanoparticles
circulating in our bodies.
And because they're part of our bodies,
the liver is less likely
to label them as foreign.
And these biological nanoparticles
can be found in the saliva,
in the blood, in the urine,
in pancreatic juice.
And we can collect them from the body
and use them as fire trucks
for cancer drugs.
And in this case,
the immune cells in the liver
are less likely to eat
the biological nanoparticles.
So we're using
a Trojan-horse-based concept
to fool the liver.
And here we see
the biological nanoparticles
circulating in the blood.
They don't get recognized by the liver,
and they end up in the tumor.
And in the future,
we want to exploit
nature's own nanoparticles
for cancer drug delivery,
to reduce side effects and save lives
by preventing the cancer drugs
from being in the wrong location.
However, a major problem has been:
How do we isolate these biological
nanoparticles in large quantities
without damaging them?
My lab has developed
an efficient method for doing this.
We can process large quantities
of liquids from the body
to produce a highly concentrated,
high-quality formulation
of biological nanoparticles.
And these nanoparticles
are not yet in clinical use,
because it takes an average of 12 years
to get something from the lab
to your medicine cabinet.
And this is the type of challenge
that requires teamwork
from scientists and physicians,
who dedicate their lives to this battle.
And we keep going,
thanks to inspiration from patients.
And I believe that if we keep working
on these nanomedicines,
we will be able to reduce harm
to healthy organs,
improve quality of life
and save future patients.
I like to imagine
that if these treatments
had been available for Rebecca,
that call from her
could have been an invitation
not to her funeral,
but her wedding.
Thank you.
(Applause)
إنه كان ظهر يوم الأحد في ابريل
من هذا العام
كان يرن هاتفي
أجبت علي الهاتف
إنه صوت ريبيكا
"أنا اتصلت فقط لأدعوكِ
لحضور عزائي"
فقلت لها: عن ماذا تتحدثين يا ريبيكا
قالت: كصديقتي، يجب أن تدعيني أذهب
لقد حان وقتي
في اليوم الذي يليه توفت
فعندما توفيت ريبيكا كان لديها 31 عام
فهي كانت تصارع سرطان الثدي لثمانية أعوام
فلقد عاد لها المرض ثلاث مرات
إنني خذلتها
لقد خذلها الوسط العلمي
و لقد خذلها الأوساط الطبية
فهي لم تكن الوحيدة فقط
فكل خمس ثواني
شخص يتوفي بسبب السرطان
فاليوم، نحن الباحثون الطبيون ملتزمون
بأن تكون ريبيكا ومن مثلها
آخر المرضى الذين نفشل في علاجهم
فلقد أنفقت الحكومة الامريكية وحدها فيما
يزيد عن مائة مليار على أبحاث السرطان
منذ السبعينات
مع ذلك هناك تقدم محدود فيما يتعلق
بعلاج المريض وشفائه
خصوصاً مع انواع معينة قوية من السرطان
ولذلك نحتاج أن نقوم بالتغيير لأن
ما كنا نقوم به حتي الان لم يحقق نجاحاً
وما نفعله في الطب هو لكي نُخرِج
رجال إطفاء
لان السرطان يشبه حريقاَ كبيراً
وما نعنيه برجال الإطفاء هو علاج السرطان
و نحن نُخرِجهم ولكن بدون سيارة إطفاء
و لذا بدون وسائل نقل و بدون سلالم
وبدون معدات للطوارئ
وأكثر من 99 في المائة من رجال الإطفاء
لم يتمكنوا من الوصول إلي تلك النيران
أكثر من 99 في المائة من العقاقير المضادة
للسرطان لا تتمكن من الوصول للورم
وذلك لعدم توفر وسائل للنقل وأدوات لذلك
لتنقلهم للمكان المراد علاجه
فكما اتضح، كل شيئاً يتعلق
بالمكان، المكان، المكان
(أصوات ضحك)
لذا فنحن بحاجة إلي سيارة إطفاء
لكي نتمكن من الوصول للمكان الصحيح
و لقد اتيت هنا لكي اخبركم بأن جزيئات
النانو هي ما تمثل سيارات الإطفاء
وأننا نستطيع أن نضع علاج السرطان
بداخل جزيئات النانو
فجزيئات النانو سوف تعمل كناقل
وأداة ضرورية
لنقل علاج السرطان لداخل الورم نفسه
لذا فما هي جزيئات النانو
و ماذا يعني بأن تكون في حجم النانو؟
هناك أنواع عديدة من جزيئات النانو
مصنوعة من مواد مختلفة
مثل جزيئات النانو التي اساسها المعادن
او جزيئات من النانو اساسها الدهون
ولكن لكي نوضح ماذا يعني بأن تكون
في حجم النانو
فلقد اخذت واحده من خصلات شعري
و وضعتها تحت الميكروسكوب
و الآن لدي خصلة شعر رفيعه جدا
يبلغ قطرها حوالي 40.000 نانومتر
وذلك يعني أننا إذا أخذنا 400 من
جزيئات النانو التي لدينا
و نكدسهم فوق بعضهم البعض
فسوف نحصل على سمك خصلة شعر واحدة.
فأنا اقود معمل خاص بجزيئات النانو لعلاج
السرطان وأمراض أخرى
بعيادة مايو هنا في جاكسونفيل
و هنا في عيادة مايو
نحن لدينا الأدوات التي تمكننا من
إحداث فرق للمرضى
بفضل التبرعات الكبيرة والمنح
لتمويل أبحاثنا
وهكذا، كيف يمكن لجزيئات النانو
نقل العلاج الخاص بالسرطان
للورم ؟
حسناً فإنها لديها مجموعة أدوات لفعل لذلك
فأدوية السرطان التي لا تعمل بالنانو تنجرف
سريعاً خارج الجسم
من خلال الكلي
لأنها صغيرة للغاية
فإنها تشبه المياه وهي تمر خلال المصفاة
وبالتالي ليس لديها الوقت لكي تصل للورم
وهنا نري توضيحاً لذلك
حيث لدينا علاج السرطان
فهم يمرون خلال الدم
و لكنهم ينجرفون سريعاً خارج الجسم
فلا تتمكن من الوصول للورم
ولكننا إذا وضعنا هذا العلاج بداخل
جزيئات النانو
فإنهم لن ينجرفوا خارج الجسم
وذلك لأن جزيئات النانو كبيرة للغاية
وبالتالي سوف تستمر في السريان خلال الدم
وتتيح مزيداً من الوقت للوصول للورم
وهنا نري العلاج او مايعرف برجال الاطفاء
وداخل سيارات الإطفاء توجد جزيئات النانو
فهم يمرون خلال الدم
ولا ينجرفوا للخارج
وينتهي بهم المسير بالوصول داخل الورم
إذاً فما الأدوات الأخرى التي
تحتوي عليها جزيئات النانو؟
حسناً فإنها تعمل على حماية ذلك العلاج
من أن يُدمَر داخل الجسم
فهناك عقاقير هامة جدا ولكنها حساسة
حيث تتحلل بواسطة الإنزيمات داخل الدم
لذا ما لم يكن لديهم هذه الحماية بواسطة
جزيئات النانو
فلن يتمكنوا من أداء وظيفتهم
وهناك اداة اخرى لجزيئات النانو و هي
تلك الامتدادات السطحية
فهي تمثل أيدي صغيرة بها أصابع تمسك بالورم
فتناسب ذلك تماما
لذا فعندما تسير جزيئات النانو
تستطيع أن تمسك بالخلايا السرطانية
وذلك يعطي هذه العقاقير الوقت الكافي
لأداء وظيفتها
وذلك بعضاً من الأدوات العديدة التي
تتميز بها جزيئات النانو
واليوم
لدينا أكثر من 10 جزيئات نانو معتمدة
طبياً لعلاج السرطان
تُعطي للمرضى في جميع أنحاء العالم
ومع ذلك لدينا مرضي مثل ريبيكا يتوفون
لذا فما هي التحديات والقيود الاساسية
التي تواجه جزيئات النانو
الموافق عليها حالياً؟
حسناً فالتحدي الرئيسي هو الكبد
لأن الكبد يعتبر جهاز الترشيح والتنقية
بجسم الإنسان
فالكبد يتعرف على الأجسام الغريبة و يدمرها
كالفيروسات والبكتيريا وكذلك جزيئات النانو
والخلايا المناعية في الكبد تأكل
جزيئات النانو
فتمنعها من الوصول إلي الورم
وهنا نري توضيحاً حيث الكلي لم تعد
تمثل أي مشكلة
لكن تلك السيارات الناقلة و جزيئات النانو
سوف تلتصق بالكبد
وفي الحقيقة قليلاً منهم هو من يصل للورم
لذا فهناك خطط مستقبلية لتحسين
جزيئات النانو
لنزع الخلايا المناعية بشكل مؤقت من الكبد
إذا فكيف يمكننا نزع هذه الخلايا؟
حسناً فقد اطلعنا على العقاقير التي تم
الموافقة عليها طبياً
ومن ناحية اخري
لمعرفة ما إذا كان اياً منهم يمكنه إيقاف
الخلايا المناعية
من أكل جزيئات النانو
و بشكل غير متوقع في واحدة من
دراستنا التمهيدية
وجدنا عقار للملاريا عمره 70 عام
قادراً علي ايقاف الخلايا المناعية من
أكل جزيئات النانو
و بذلك يتمكنوا من الهروب من الكبد
واستمرار طريقهم للوصول إلى الورم
وهنا نرى توضيح لكيفية منع الكبد
حيث لا تذهب جزيئات النانو إليه
وبدلاً من ذلك ينتهي طريقها بالوصول للورم
لذا في بعض الأحيان تتكون في العلوم
روابط غير متوقعة
تؤدي إلى حلول جديدة
وهناك طريقة أخرى لمنع جزيئات النانو
من الالتصاق في الكبد
وهي باستخدام جزيئات النانو الخاصة
بالجسم نفسه
نعم إنها مفاجأة
فأنت وأنت وأنت و جميعنا لدينا العديد
من جزيئات النانو
تسري في أجسامنا
ولأنها تعتبر جزء من أجسامنا
فمن غير المحتمل أن يتعامل معهم الكبد
على أنهم أجسام غريبة
و جزيئات النانو البيولوجية هذه
يمكن أن توجد في اللعاب
و في الدم و البول و البنكرياس
وبذلك يمكننا جمعها من الجسم
واستخدامها كسيارات إطفاء او
كعقاقير للسرطان
و في هذه الحالة
فمن غير المحتمل أن تتغذى
الخلايا المناعية في الكبد
علي جزيئات النانو البيولوجية
لذا فنحن نستخدم مفهموماً يشبه
فكرة حصان طروادة
لخداع الكبد
و هنا نري جزيئات النانو
وهي تسير في الدم
حيث لم يتعرف عليهم الكبد
وبذلك ينتهي طريقهم بالوصول إلى الورم.
ومستقبلاً
نحن نريد استغلال جزيئات النانو
الخاصة بالطبيعة نفسها
لعلاج السرطان
وللحد من الآثار الجانبية و
إنقاذ حياة المرضى
عن طريق منع أدوية السرطان من أن
تكون في المكان الخطأ
ومع ذلك فلدينا مشكلة رئيسية وهي
كيف يمكننا أن نعزل كميات كبيرة
من جزيئات النانو
دون أن نتلفهم؟
فالمعمل الخاص بي طور طريقة فعالة
للقيام بذلك
فيمكننا معالجة كميات كبيرة
من السوائل من الجسم
لإنتاج تركيبة عالية التركيز و الجودة
من جزيئات النانو
وجزيئات النانو هذه لم تستخدم
طبيا حتى الآن
لأنها تستغرق متوسط 12 عام
للحصول علي نتائج من المعمل
لكي يمكننا استخدامة طبياً
وهذا النوع من التحديات يتطلب عمل جماعي
من العلماء والأطباء
الذين يكرسون حياتهم لهذه المعركة .
ونحن نواصل ذلك العمل بفضل الإلهام
الذي يأتي من المرضى
وأنا اعتقد اننا اذا واصلنا العمل على
الادوية المصنعة بتكنولوجيا النانو
سيكون بإمكاننا تقليل الضرر الذي
يلحق بأجهزة الجسم
وتحسين نوعية الحياة
وإنقاذ حياة المرضى
فأنا أتخيل
لو أن تلك العلاج كان متاح لريبيكا
فمكالمة ريبيكا
كان من الممكن أن تكون دعوة
ليست لحضور عزائها
ولكن لحضور زفافها
شكرا لكم
(تصفيق)
Ήταν απόγευμα Κυριακής
του περασμένου Απριλίου.
Το τηλέφωνό μου χτυπούσε.
Το σήκωσα.
Η φωνή είπε: «Η Ρεμπέκα είμαι.
Καλώ απλώς για να σε προσκαλέσω
στην κηδεία μου».
Απάντησα: «Τι λες, Ρεμπέκα;»
Και εκείνη μου είπε: «Τζόυ, ως φίλη μου,
πρέπει να με αφήσεις να φύγω.
Ήρθε η ώρα».
Την επόμενη ημέρα, ήταν νεκρή.
Η Ρεμπέκα ήταν 31 χρονών όταν πέθανε.
Πάλευε οκτώ χρόνια
με τον καρκίνο του μαστού.
Προσβλήθηκε τρεις φορές.
Την απογοήτευσα.
Η επιστημονική κοινότητα την απογοήτευσε.
Η ιατρική κοινότητα
την απογοήτευσε επίσης.
Και δεν είναι η μόνη.
Κάθε πέντε δευτερόλεπτα,
κάποιος πεθαίνει από καρκίνο.
Σήμερα, οι ιατρικοί ερευνητές
δεσμευόμαστε ώστε η Ρεμπέκα
και άνθρωποι σαν εκείνη
να είναι οι τελευταίοι ασθενείς
που απογοητεύουμε.
Μόνο η κυβέρνηση των ΗΠΑ,
από τη δεκαετία του 1970,
έχει προσφέρει πάνω από 100 δισεκατομμύρια
στην έρευνα για τον καρκίνο,
σημειώνοντας περιορισμένη πρόοδο,
όσον αφορά στην επιβίωση των ασθενών,
ειδικά σε ορισμένα είδη
πολύ επιθετικών καρκίνων.
Επομένως, χρειαζόμαστε μια αλλαγή,
επειδή είναι ξεκάθαρο,
πως ό,τι κάνουμε
μέχρι στιγμής, δεν αποδίδει.
Αυτό που κάνουμε ως ιατροί
είναι να στέλνουμε πυροσβέστες,
επειδή ο καρκίνος
είναι σαν μια μεγάλη φωτιά.
Τον ρόλο των πυροσβεστών
έχουν τα αντικαρκινικά φάρμακα.
Τους στέλνουμε, όμως,
χωρίς πυροσβεστικό όχημα --
επομένως, δεν έχουν μέσο μεταφοράς,
δεν έχουν σκάλες,
ούτε εξοπλισμό έκτακτης ανάγκης.
Έτσι, πάνω από το 99% από αυτούς
δεν καταφέρουν να φτάσουν στη φωτιά.
Πάνω από το 99% του φαρμάκου
δεν φτάνει ποτέ στον όγκο
επειδή του λείπει
το μέσο μεταφοράς και τα εργαλεία
που θα το μεταφέρει στο σωστό σημείο.
Όπως φαίνεται, όλα έχουν να κάνουν,
ξανά και ξανά με το σημείο.
(Γέλια)
Άρα, χρειαζόμαστε το πυροσβεστικό όχημα
που θα μας πάει ως το σωστό σημείο.
Είμαι εδώ για να σας πω ότι
τέτοια οχήματα είναι τα νανοσωματίδια.
Μπορούμε να φορτώσουμε
τα φάρμακα μέσα στα νανοσωματίδια,
και αυτά με την σειρά τους
να λειτουργήσουν ως μεταφορείς
αλλά και ως ο απαραίτητος εξοπλισμός
που θα οδηγήσει τα αντικαρκινικά φάρμακα
απευθείας στην καρδιά του όγκου.
Τι είναι λοιπόν τα νανοσωματίδια,
και τι πραγματικά σημαίνει
το μέγεθός τους;
Λοιπόν, υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί
τύποι νανοσωματιδίων
φτιαγμένοι από διάφορα υλικά,
όπως αυτοί με βάση το μέταλλο,
ή με βάση τα λιπίδια.
Για να αποδώσω όμως
το μέγεθος των νανοσωματιδίων,
πήρα μία τρίχα από τα μαλλιά μου
και την έβαλα κάτω από το μικροσκόπιο.
Έχω πολύ λεπτή τρίχα,
άρα η τρίχα μου έχει διάμετρο
περίπου 40.000 νανόμετρα.
Αυτό σημαίνει πως,
αν πάρουμε 400 νανοσωματίδια
και τα βάλουμε το ένα πάνω στο άλλο,
έχουμε το πάχος μίας μόνο τρίχας.
Ηγούμαι ενός εργαστηρίου καταπολέμησης
του καρκίνου και άλλων ασθενειών,
στην κλινική Mayo, εδώ στο Τζάκσονβιλ.
Στην κλινική Mayo,
διαθέτουμε όντως τα εργαλεία
ώστε να αλλάξουν τα πράγματα
για τους ασθενείς,
χάρη σε μεγάλες δωρεές και επιχορηγήσεις
που χρηματοδοτούν την έρευνά μας.
Πώς λοιπόν αυτά τα νανοσωματίδια
καταφέρνουν να μεταφέρουν
τα φάρμακα στον όγκο;
Έχουν ένα ευρύ φάσμα εργαλείων.
Χωρίς τα νανοσωματίδια, τα φάρμακα
αποβάλλονται γρήγορα από το σώμα
μέσω των νεφρών
λόγω του μικρού τους μεγέθους.
Άρα, είναι σαν νερό
που ρέει μέσα από κόσκινο.
Έτσι δεν έχουν τον χρόνο
να φτάσουν στον όγκο.
Εδώ βλέπουμε μια απεικόνισή του.
Βλέπουμε τους πυροσβέστες,
τα αντικαρκινικά φάρμακα.
Κυκλοφορούν στο αίμα,
όμως γρήγορα αποβάλλονται από το σώμα
και δεν καταλήγουν ποτέ
στο εσωτερικό του όγκου.
Ωστόσο, αν βάλουμε αυτά τα φάρμακα
στο εσωτερικό των νανοσωματιδίων,
πλέον τα φάρμακα δεν θα αποβληθούν
διότι τα νανοσωματίδια είναι πολύ μεγάλα.
Και έτσι θα συνεχίσουν
να κυκλοφορούν στο αίμα,
δίνοντας στα φάρμακα χρόνο
να βρουν τον όγκο.
Εδώ βλέπουμε τα αντικαρκινικά φάρμακα,
τους πυροσβέστες,
μέσα στο πυροσβεστικό όχημα,
τα νανοσωματίδια.
Κυκλοφορούν στο αίμα,
δεν αποβάλλονται,
και τελικά καταλήγουν
να φτάσουν στον όγκο.
Έτσι, ποια άλλα εργαλεία
διαθέτουν τα νανοσωματίδια;
Μπορούν να προστατεύσουν τα φάρμακα
από το να καταστραφούν μέσα στο σώμα.
Υπάρχουν κάποια πολύ σημαντικά
αλλά εξίσου ευαίσθητα φάρμακα
που αποδομούνται πολύ εύκολα
από τα ένζυμα στο αίμα.
Επομένως, χωρίς την προστασία
των νανοσωματιδίων,
δεν θα είναι σε θέση να λειτουργήσουν.
Επίσης, τα νανοσωματίδια διαθέτουν
στην επιφάνειά τους προεκτάσεις
που μοιάζουν με μικρά χεράκια με δάχτυλα,
με τα οποία πιάνονται από τον όγκο
και προσαρμόζονται επάνω του,
ώστε όταν τα νανοσωματίδια κυκλοφορούν
να μπορούν να προσκολλώνται
επάνω στα καρκινικά κύτταρα,
εξασφαλίζοντας στα αντικαρκινικά φάρμακα
περισσότερο χρόνο να ενεργήσουν.
Αυτά αποτελούν μόνο μερικά
από τα πολλά εργαλεία των νανοσωματιδίων.
Σήμερα,
έχουμε πάνω από 10 κλινικώς εγκεκριμένα
νανοσωματίδια για τον καρκίνο
που χορηγούνται σε ασθενείς παγκοσμίως.
Παρόλα αυτά, έχουμε ασθενείς
όπως η Ρεμπέκα, που πεθαίνουν.
Άρα, ποιες είναι οι μείζονες
προκλήσεις και περιορισμοί
με τα ως τώρα εγκεκριμένα νανοσωματίδια;
Μια σημαντική πρόκληση είναι το ήπαρ,
διότι αποτελεί το σύστημα
φιλτραρίσματος του σώματός μας,
που αναγνωρίζει και καταστρέφει
τα ξένα σώματα,
όπως τους ιούς, τα βακτήρια,
και τα νανοσωματίδια.
Τα ανοσοκύτταρα στο ήπαρ
«τρώνε» τα νανοσωματίδια,
εμποδίζοντάς τα
από το να φτάσουν στον όγκο.
Εδώ βλέπουμε μια απεικόνιση
όπου οι νεφροί παύουν να είναι πρόβλημα,
όμως, τα πυροσβεστικά μας οχήματα,
τα νανοσωματίδια,
εγκλωβίζονται στο ήπαρ
και έτσι λίγα μόνο από αυτά
φτάνουν τελικά στον όγκο.
Μια μελλοντική στρατηγική
για τη βελτίωση των νανοσωματιδίων,
είναι να αφοπλίσουμε προσωρινά
τα ανοσοκύτταρα στο ήπαρ.
Πώς μπορούμε να το καταφέρουμε αυτό;
Ελέγξαμε λοιπόν τα ήδη
κλινικώς εγκεκριμένα φάρμακα
για άλλες ενδείξεις
μήπως κάποιο από αυτά
μπορεί να αποτρέψει τα ανοσοκύτταρα
από το να «τρώνε» τα νανοσωματίδια.
Απροσδόκητα, σε μία
από τις προκλινικές μας μελέτες,
ανακαλύψαμε πως ένα 70 ετών
φάρμακο κατά της ελονοσίας,
ήταν ικανό να εμποδίσει τα ανοσοκύτταρα
να περικλείσουν τα νανοσωματίδια
έτσι ώστε να ξεφύγουν από το ήπαρ
και να συνεχίσουν το ταξίδι τους
μέχρι τον στόχο τους, τον όγκο.
Εδώ βλέπουμε μια απεικόνιση
όπου παρεμποδίζεται το ήπαρ.
Τα νανοσωματίδια δεν πηγαίνουν εκεί,
και τελικά καταλήγουν στον όγκο.
Έτσι, κάποιες φορές απροσδόκητοι
συνδυασμοί στην επιστήμη
πιθανώς να οδηγήσουν σε νέες λύσεις.
Μία άλλη στρατηγική που βοηθάει
ώστε τα νανοσωματίδια
να μην εγκλωβίζονται στο ήπαρ
είναι να χρησιμοποιηθούν
τα ίδια τα νανοσωματίδια του σώματος.
Ναι -- τι έκπληξη.
Εσύ, και εσύ και εσύ, και όλοι μας
έχουμε πολλά νανοσωματίδια
που κυκλοφορούν στο σώμα μας.
Και ακριβώς επειδή
είναι μέρος του σώματός μας,
το ήπαρ είναι λιγότερο πιθανό
να τα θεωρήσει ξένα.
Αυτά τα βιολογικά νανοσωματίδια
εντοπίζονται στο σάλιο,
στο αίμα, στα ούρα,
στο παγκρεατικό υγρό.
Και μπορούμε να τα συλλέξουμε από το σώμα
και να τα χρησιμοποιήσουμε
ως τα πυροσβεστικά οχήματα των φαρμάκων.
Σε αυτήν την περίπτωση,
τα ανοσοκύτταρα στο ήπαρ
δεν είναι τόσο πιθανό να «φάνε»
τα βιολογικά νανοσωματίδια.
Έτσι, ακολουθούμε την τακτική
του Δούρειου Ίππου
για να ξεγελάσουμε το ήπαρ.
Εδώ βλέπουμε τα βιολογικά νανοσωματίδια
να κυκλοφορούν στο αίμα.
Δεν εντοπίζονται από το ήπαρ,
και φτάνουν τελικά στον όγκο.
Στο μέλλον,
θέλουμε να αξιοποιήσουμε
τα φυσικά νανοσωματίδια
για την χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων,
να μειώσουμε τις ανεπιθύμητες
παρενέργειες και να σώσουμε ζωές
με το να αποτρέψουμε τα φάρμακα
από το να βρίσκονται στο λάθος σημείο.
Ωστόσο, ένα βασικό πρόβλημα
που προκύπτει είναι:
Πώς απομονώνουμε αυτά τα βιολογικά
νανοσωματίδια σε μεγάλες ποσότητες
χωρίς να τα βλάψουμε;
Το εργαστήριό μου ανέπτυξε
μια αποτελεσματική μέθοδο γι' αυτό.
Μπορούμε να επεξεργαστούμε
μεγάλες ποσότητες υγρών από το σώμα
ώστε να παράγουμε ένα σκεύασμα
υψηλής συγκέντρωσης και ποιότητας
από βιολογικά νανοσωματίδια.
Αυτά τα νανοσωματίδια
δεν είναι διαθέσιμα για κλινική χρήση,
επειδή χρειάζεται κατά μέσο όρο 12 χρόνια
ώστε να φτάσει κάτι από το εργαστήριο
στο ντουλάπι πρώτων βοηθειών σας.
Αυτό είναι και το είδος της πρόκλησης
που απαιτεί ομαδική συνεργασία
επιστημόνων και ιατρών
οι οποίοι αφιερώνουν
τη ζωή τους σε αυτή τη μάχη.
Συνεχίζουμε χάρη στην έμπνευση
που αντλούμε από τους ασθενείς.
Πιστεύω πως αν συνεχίσουμε
να δουλεύουμε πάνω στα νανοφάρμακα,
θα μπορέσουμε να μειώσουμε
τη βλάβη στα υγιή όργανα,
να βελτιώσουμε την ποιότητα ζωής
και να σώσουμε μελλοντικούς ασθενείς.
Φαντάζομαι πως
αν αυτές οι θεραπείες
ήταν διαθέσιμες για τη Ρεμπέκα,
εκείνο το τηλεφώνημά της
θα μπορούσε να είναι μία πρόσκληση
όχι για την κηδεία της,
αλλά για τον γάμο της.
Σας ευχαριστώ.
(Χειροκρότημα)
Un domingo por la tarde,
en abril de este año,
sonó mi teléfono
y lo atendí.
Una voz dijo: "Soy Rebecca.
solo te llamo para invitarte
a mi funeral".
Le dije: "¿De qué hablas, Rebecca?".
Me respondió: "Joy, eres mi amiga,
y debes dejarme ir.
Es mi hora".
Murió al otro día.
Rebecca tenía 31 años cuando falleció.
Había luchado durante ocho años
contra un cáncer de mama.
Le había vuelto tres veces.
Y yo le fallé.
La comunidad científica le falló.
Y también le falló la comunidad médica.
Pero no es la única.
Cada cinco segundos
alguien muere de cáncer.
Los médicos investigadores
nos hemos comprometido
a que Rebecca y gente como ella
sean los últimos pacientes
a los que les fallamos.
Desde los años 70, el gobierno de EE. UU.
ha gastado más de 100 mil millones
en la investigación del cáncer,
pero la supevivencia de los pacientes
ha tenido un progreso limitado,
especialmente en ciertos tipos
de cánceres muy agresivos.
Necesitamos un cambio,
pues, claramente, lo que hemos hecho
hasta ahora no ha funcionado.
En medicina, lo que hacemos
es enviar a los bomberos,
porque el cáncer es como un gran incendio.
Estos bomberos son
los medicamentos contra el cáncer.
Pero los enviamos sin su camión,
es decir, sin medio
de transporte, sin escaleras
y sin equipo de emergencia.
Más del 99 % de estos bomberos
nunca llega al incendio.
Más del 99 % de los medicamentos
contra el cáncer nunca llegan al tumor
porque carecen de los medios
de transporte y de las herramientas
que los lleven al lugar
al que deben dirigirse.
Es verdad, entonces, que el lugar
es lo más importante.
(Risas)
Así que necesitamos un camión de bomberos
para que lleguen al lugar correcto.
Y estoy aquí para decirles
que las nanopartículas
son el camión de los bomberos.
Podemos introducir los medicamentos contra
el cáncer dentro de las nanopartículas,
y ellas pueden actuar como las portadoras
del equipo necesario
para llevar los medicamentos
hasta el centro del tumor.
¿Qué son las nanopartículas
y qué significa realmente
tener un tamaño nano?
Hay muchos tipos diferentes
de nanopartículas
hechas de diversos materiales,
como las nanopartículas de metal
o las nanopartículas de grasas.
Pero para ilustrar realmente
lo que es el tamaño nano,
tomé uno de mis cabellos
y lo coloqué bajo el microscopio.
Tengo un cabello fino,
de aproximadamente
40 000 nanómetros de diámetro.
Esto quiere decir que si tomamos
400 nanopartículas
y las apilamos una sobre otra,
obtenemos el grosor de un cabello.
Dirijo un laboratorio de nanopartículas
para luchar contra el cáncer
y otras enfermedades
en la Clínica Mayo, aquí en Jacksonville.
En la clínica
tenemos las herramientas para hacer
una diferencia en los pacientes,
gracias a las generosas
donaciones y subvenciones
para financiar nuestra investigación.
¿Cómo logran estas nanopartículas
transportar los medicamentos
hasta el tumor?
Pues bien, tienen una gran caja
de herramientas.
Los medicamentos contra el cáncer
se eliminan rápidamente del cuerpo
a través de los riñones,
porque son muy pequeños.
Es como el agua al atravesar un filtro.
Por eso, no tienen tiempo
de llegar al tumor.
Aquí vemos una ilustración.
Tenemos a los bomberos, los medicamentos.
Circulan en la sangre,
pero pronto son eliminados del cuerpo
y no llegan al interior del tumor.
Pero si colocamos estos medicamentos
dentro de nanopartículas
no serán eliminados del cuerpo,
porque las nanopartículas son muy grandes.
Continuarán circulando en la sangre,
y así tendrán más tiempo
para encontrar el tumor.
Aquí vemos a los medicamentos,
es decir, los bomberos,
dentro de su camión, las nanopartículas.
Circulan en la sangre,
no son eliminadas
y terminan llegando al tumor.
¿Qué otras herramientas
tienen las nanopartículas?
Pueden proteger a los medicamentos
para que el cuerpo no los destruya.
Hay ciertos fármacos
muy importantes, pero sensibles,
que son fácilmente degradados
por las enzimas de la sangre.
Así que, a menos que tengan
la protección de las nanopartículas,
no podrán actuar.
Otra herramienta de las nanopartículas
son unas extensiones,
especies de manos diminutas
con dedos que se aferran al tumor
y se fijan firmemente,
de modo que cuando
las nanopartículas circulan
se pueden adherir
a las células cancerígenas,
y así dan más tiempo a los medicamentos
para que realicen su trabajo.
Estas son algunas de las muchas
herramientas de las nanopartículas.
Actualmente
tenemos más de 10 nanopartículas
contra el cáncer aprobadas clínicamente
que se suministran a pacientes
en todo el mundo.
Sin embargo, tenemos pacientes,
como Rebecca, que mueren.
Entonces, ¿cuáles son los mayores
retos y las principales limitaciones
de las actuales nanopartículas
que ya están aprobadas?
El mayor desafío es el hígado,
porque es el sistema
de filtrado del cuerpo.
El hígado reconoce y destruye
los agentes extraños,
como los virus, las bacterias
y también las nanopartículas.
Las células inmunitarias del hígado
"comen" las nanopartículas,
y les impiden llegar al tumor.
Esta ilustración muestra
que el riñón ya no es un problema,
pero los camiones de bomberos,
o las nanopartículas,
quedan atascados en el hígado
y, en consecuencia,
muy pocos llegan al tumor.
Así que una estrategia futura
para mejorar las nanopartículas
es desarmar temporariamente
las células inmunitarias del hígado.
¿Cómo las desarmamos?
Investigamos los medicamentos
que ya han sido aprobados clínicamente
para otras indicaciones
para ver si alguno podía evitar
que las células inmunitarias
comieran las nanopartículas.
Inesperadamente, en uno
de nuestros estudios preclínicos,
encontramos que un medicamento contra
la malaria, que existe desde hace 70 años,
pudo evitar que las células inmunitarias
internalizaran las nanopartículas
de modo que pudieran escapar del hígado
y continuar el viaje
hasta su objetivo, el tumor.
Aquí vemos la ilustración
de cómo bloquean el hígado.
Las nanopartículas no entran
sino que terminan llegando al tumor.
A veces, en la ciencia, se hacen
conexiones inesperadas
que conducen a soluciones nuevas.
Otra estrategia para evitar
que las nanopartículas
queden atascadas en el hígado
es utilizar las propias
nanopartículas del cuerpo.
Sí...¡sorpresa!
Tú, y tú, y tú, todos nosotros
tenemos muchas nanopartículas
que circulan en nuestro cuerpo.
Como son parte de él,
es menos probable que el hígado
las reconozca como algo extraño.
Estas nanopartículas biológicas
se encuentran en la saliva,
en la sangre, en la orina,
en el jugo pancreático.
Las podemos recolectar del cuerpo
y usarlas como camiones de bomberos
para los medicamentos contra el cáncer.
En este caso,
es menos probable
que las células del hígado
coman las nanopartículas biológicas.
Estaríamos usando el concepto
del caballo de Toya
para engañar al hígado.
Aquí vemos las nanopartículas biológicas
mientras circulan en la sangre.
El hígado no las reconoce,
y logran llegar al tumor.
En el futuro,
debemos aprovechar las nanopartículas
propias de la naturaleza
para administrar los medicamentos
contra el cáncer,
para reducir los efectos
secundarios y salvar vidas
evitando que los medicamentos contra
el cáncer lleguen al lugar equivocado.
Sin embargo, un problema importante
ha sido aislar estas nanopartículas
biológicas en grandes cantidades
sin dañarlas.
Mi laboratorio ha desarrollado
un método eficiente para lograrlo.
Podemos procesar grandes cantidades
de líquidos del cuerpo
para producir una fórmula
altamente concentrada, de gran calidad
de partículas nanobiológicas.
Estas nanopartículas todavía
no se usan clínicamente,
pues se necesita un promedio de 12 años
para que algo del laboratorio
llegue hasta el botiquín de la gente.
Este tipo de retos
requiere trabajo de equipo
de los científicos y médicos
que dedican su vida a esta batalla.
Y seguimos gracias a la inspiración
que los pacientes nos dan.
Creo que si continuamos trabajando
en estos nanofármacos,
podremos reducir el daño
a los órganos sanos,
mejorar la calidad de vida
y salvar a futuros pacientes.
Me gusta imaginar
que si Rebecca hubiera podido
acceder a estos tratamientos,
aquel llamado suyo
podría haber sido una invitación
no a su funeral,
sino a su boda.
Gracias.
(Aplausos)
ظهر یکشنبه در آوریل امسال بود.
تلفن من زنگ خورد،
آن را برداشتم.
صدا گفت، ربکا هستم.
زنگ زدم
تا به تشییع جنازه خودم دعوتت کنم
گفتم،«ربکا، راجع به چه چیزی داری
صحبت میکنی؟»
او گفت،«جوی، به عنوان دوستم، باید
اجازه دهی که بروم.
نوبت من است.»
روز بعد، او مرده بود.
ربکا ۳۱ سال داشت که مرد.
او یک مبارزه هشت ساله با سرطان پستان داشت.
سه بار عود کرد.
ناامیدش کردم.
جامعه علمی او را ناکام گذاشت.
و جامعه پزشکی او را ناکام گذاشت.
و او تنها نیست.
هر پنج ثانیه،
یک نفر بر اثر سرطان میمیرد.
امروز، ما محققان پزشکی متعهد هستیم
تا ربکا وافرادی مانند او
یکی از آخرین بیمارانی باشند که از دست
میدهیم.
دولت آمریکا به تنهایی از دهه ۱۹۷۰ تاکنون
بیش از ۱۰۰ میلیارد دلار
برای تحقیقات سرطان صرف کرده است.
و پیشرفت محدودی در خصوص بقای بیماران
به ویژه برای انواع خاصی از سرطانهای
بسیار تهاجمی دارد.
بنابراین به تغییر نیاز داریم، زیرا
به طور واضح
آنچه که تاکنون انجام داده ایم مؤثر
نبوده است.
و آنچه ما در پزشکی انجام میدهیم
اعزام آتش نشانان است،
زیرا سرطان مانند آتش بزرگی است.
و این آتش نشانان داروهای سرطانی هستند.
اما ما آنها را بدون ماشین آتش نشانی --
بدون حمل و نقل، بدون نردبان و
بدون تجهیزات اضطراری به بیرون می فرستیم.
و بیش از ۹۹ درصد این آتش نشانان هرگز به
آن آتش نمیرسند.
بیش از ۹۹ درصد از داروهای سرطانی
هرگز به آن تومور نمی رسند.
زیرا فاقد حمل و نقل و ابزار لازم
برای انتقال آنها به محلی است که برای
آنها هدف قرار داده شده است.
معلوم است، واقعاً همه چیز در مورد مکان،
مکان، مکان است
(خنده حضار)
پس به یک کامیون آتش نشانی نیاز داریم
تا به موقعیت صحیح برسیم.
و من اینجا هستم تا به شما بگویم که
نانوذرات کامیونهای آتش نشانی هستند.
می توانیم داروهای سرطانی را درون
نانوذرات بارگذاری کنیم.
و نانوذرات میتوانند به عنوان حامل
و تجهیزات لازم
برای رساندن داروهای سرطانی
به قلب تومور عمل کنند.
بنابراین نانوذرات چه چیزی هستند.
و واقعاً منظور از اندازه نانو چیست؟
خب، انواع مختلفی از نانوذرات
از مواد مختلف ساخته شده است.
مانند نانوذرات مبتنی بر فلز
یا نانوذرات مبتنی بر چربی وجود دارد.
اما برای نشان دادن این که واقعاً
اندازه نانو به چه معنا است،
یکی از تار موهایم را برداشتم
و زیر میکروسکوپ قرار دادم.
من موهای خیلی نازکی دارم،
بنابراین موهای من تقریباً ۴۰,۰۰۰
نانومتر قطر دارد.
بنابراین این بدان معنی است
که اگر ۴۰۰ نانوذرات خود را بگیریم
و آنها را روی هم قرار دهیم،
ضخامت یک رشته مو را داریم.
من یک آزمایشگاه نانوذرات را برای
مبارزه با سرطان و سایر بیماریها
را در کلینیک مایو در جکسون ویل
هدایت میکنم.
و در کلینیک مایو،
به لطف بخششها و کمکهای سخاوتمندانه برای
تأمین بودجه تحقیقاتمان
واقعا ابزارهایی برای ایجاد
تفاوت در زندگی بیماران داریم.
و خب، این نانوذراتها چگونه میتوانند
داروهای سرطانی را
به تومور منتقل کنند؟
خب، آنها جعبه ابزار گسترده ای دارند.
داروهای سرطانی بدون نانوذرات
به سرعت از طریق کلیه ها از
بدن دفع می شوند.
چون خیلی کوچک هستند.
بنابراین مانند آب است که از غربال میگذرد.
بنابراین آنها واقعاً زمان کافی برای
رسیدن به تومور را ندارند.
در اینجا نمونه ای از این را می بینیم.
ما آتش نشانان، داروهای سرطانی را داریم.
آنها در خون میچرخند،
اما به سرعت از بدن دفع میشوند
و در واقع به داخل تومور نمیرسند.
اما اگر این داروهای سرطانی را
درون نانوذرات قرار دهیم،
آنها توسط بدن پاکسازی نمیشوند
زیرا نانوذرات بسیار بزرگ هستند.
و همچنان به چرخش
در خون ادامه میدهند.
زمان بیشتری برای یافتن تومور دارند.
و در اینجا داروی سرطانی، آتش نشانان،
درون ماشین آتش نشانی،
نانوذرات را می بینیم.
آنها در خون گردش می کنند،
پاک سازی نمی شوند
و در واقع به تومور می رسند.
و بنابراین نانوذرات چه ابزار دیگری دارند؟
خوب، آنها میتوانند از تخریب
داروهای سرطانی در بدن جلوگیری کنند.
برخی داروهای بسیار مهم اما حساس هستند
که به راحتی توسط آنزیمهای موجود
در خون تخریب می شوند.
بنابراین مگر اینکه این محافظت
از نانوذرات را داشته باشند،
آنها قادر به عملکرد نخواهند بود.
یکی دیگر از ابزارهای نانوذره
این سطوح الحاقی هستند
که مثل دستهای ریز و با انگشتانی هستند
که تومور را میگیرند
و دقیقاً روی آن قرار میگیرند،
به طوری که وقتی نانوذرات میچرخند،
میتوانند به سلولهای سرطانی متصل شوند،
وقت بیشتری برای داروهای سرطانی
برای انجام کارشان بخرند،
و اینها فقط برخی از ابزارهای زیادی
است که نانوذرات میتوانند داشته باشند.
و امروز،
ما بیش از۱۰ نانوذره تایید شده بالینی برای
سرطان داریم
که به بیماران در سراسر جهان داده میشود.
با این حال، بیمارانی داریم، مانند
ربکا، که میمیرند.
بنابراین مهمترین چالشها و محدودیتها
در مورد نانوذرات مورد تأیید در
حال حاضر چیست؟
خب، مشکل اصلی کبد است،
زیرا کبد سیستم تصفیه بدن است،
و کبد چیزهای بیگانه را تشخیص
میدهد و تخریب میکند،
باکتریها، ویروس و همچنین نانوذراتها را.
سلولهای ایمنی بدن در کبد
نانوذرات را میگیرند،
و از رسیدن آنها به تومور جلوگیری میکنند.
و در اینجا یک مثالی میبینیم
که کلیه دیگر مشکلی محسوب نمی شود،
اما این ماشینهای آتش نشانی، نانوذرات،
در کبد گیر می کنند
و در واقع مقدار کمی از آنها به
تومور می رسند.
بنابراین یک استراتژی آینده برای
بهبود نانوذرات
خنثی کردن موقت سلولهای ایمنی بدن
در کبد است.
بنابراین چگونه میتوانیم این سلولها
را خلع سلاح کنیم؟
خب، به داروهایی که قبلاً از نظر بالینی
برای سایر نشانه ها تأیید
شده بودند، نگاه کردیم
تا ببینیم آیا هر کدام از آنها میتوانند
سلولهای ایمنی بدن
را از خوردن نانوذرات متوقف کنند
و به طور غیرمنتظره، در یکی از
مطالعات پیش بالینی متوجه شدیم،
یک داروی ۷۰ ساله مالاریا
قادر است سلولهای ایمنی بدن را از درون
نانوذرات متوقف کند
تا بتوانند از کبد فرار کنند
و راه خود را به هدف خود یعنی
تومور ادامه دهد.
و در اینجا نمونه ای از انسداد کبد را
مشاهده می کنیم.
نانوذرات به آنجا نمیروند،
و در عوض به تومور ختم می شوند.
بنابراین، گاهی اوقات، در علوم، ارتباطات
غیرمنتظره برقرار می شود
که به راه حلهای جدید منتهی میشود.
راهکار دیگر برای جلوگیری
از به دام افتادن نانوذرات در کبد
استفاده از نانوذرات خود بدن است.
بله -- سورپرایز، سورپرایز.
شما، و شما، وهمه ما نانوذرات بسیاری داریم
که در بدن ما میچرخند.
و از آنجا که آنها بخشی از بدن ما هستند،
کبد احتمالاً آنها را به عنوان بیگانه
نشان نمیدهد.
و این نانوذرات بیولوژیکی را
میتوان در بزاق،
خون، ادرار، در شیره لوزالمعده یافت.
و ما میتوانیم آنها را از بدن
جمع آوری کنیم
و از آنها به عنوان ماشین آتش نشانی
برای داروهای سرطان استفاده کنیم
و در این حالت،
سلولهای ایمنی بدن در کبد احتمالاً
نانوذرات بیولوژیکی را کمتر میخورند.
بنابراین ما از یک مفهوم مبتنی بر اسب تروا
برای فریب دادن کبد استفاده می کنیم.
و در اینجا ما نانوذرات بیولوژیکی را داریم
که در خون میچرخند.
آنها توسط کبد تشخیص داده نمیشوند
و به تومور میرسند.
و در آینده،
ما میخواهیم از نانوذرات خود طبیعت
برای تحویل داروهای سرطان استفاده کنیم.
برای کاهش عوارض جانبی و نجات جان افراد
به وسیله جلوگیری از قرار گرفتن
داروهای سرطانی در موقعیت اشتباه.
با این حال، یک مشکل عمده وجود دارد:
چگونه میتوانیم این نانوذرات بیولوژیکی
رابدون آسیب رساندن به آنها
در مقادیر زیادی جدا کنیم؟
آزمایشگاه من یک روش کارآمد برای
این کار ایجاد کرده است.
می توانیم مقدار زیادی مایعات را از
بدن پردازش کنیم
تا فرمولاسیون بسیار غلیظ و باکیفیتی
از نانوذرات بیولوژیکی تولید کنیم.
این نانوذرات هنوز مورد استفاده
بالینی قرار نمیگیرند،
زیرا به طور متوسط ۱۲ سال طول می کشد
تا چیزی از آزمایشگاه
به میز پزشکی شما برسد.
و این نوع چالشی است که از
دانشمندان و پزشکان
که جان خود را به این نبرد اختصاص داده اند،
کار تیمی را می طلبد.
و ما به لطف الهامی که از بیماران
میگیریم ادامه میدهیم
و معتقدم که اگر روی این فناوریهای
نانو کار کنیم،
میتوانیم آسیب به ارگانهای سالم را
کاهش دهیم،
کیفیت زندگی را بهبود بخشیم
و بیماران آینده را نجات دهیم.
من دوست دارم تصور کنم
که اگر این معالجه برای ربکا وجود
داشته باشد،
آن تماس از او
می توانست دعوتی نباشد
برای مراسم تشییع جنازه اش
در عوض برای عروسی او.
متشکرم.
(تشویق حضار)
C'était un dimanche après-midi d'avril
cette année.
Mon téléphone a sonné
et j'ai décroché.
La voix a dit : « C'est Rebecca,
je t'appelle pour t'inviter
à mes funérailles. »
J'ai lui dit : « Rebecca,
qu'est-ce que tu dis ? »
Elle m' a répondu : « Joy, tu es mon amie,
tu dois me laisser partir.
Mon temps est venu. »
Le jour suivant, elle mourait.
Rebecca avait 31 ans quand elle est morte.
Elle a lutté contre un cancer du sein
pendant huit ans.
Il est revenu trois fois.
Je l'ai laissé tomber.
La communauté scientifique aussi.
Et la communauté médicale aussi.
Elle n'est pas la seule dans son cas.
Toutes les cinq secondes,
quelqu'un meurt du cancer.
Aujourd'hui, les chercheurs en médecine
comme moi, nous sommes engagés
à faire de Rebecca
et des autres patients dans sa situation
les derniers patients que
nous ne pouvons pas aider.
Le gouvernement américain a dépensé
plus de 100 milliards de dollars
pour la recherche sur le cancer
depuis les années 70,
avec des progrès tout relatifs
par rapport à la survie des patients,
en particulier pour certains types
de tumeurs très agressives.
Manifestement,
un changement est nécessaire
car nos efforts jusqu'à présent
ne portent pas leurs fruits.
La médecine envoie des pompiers
pour prendre une image,
parce que la tumeur est
pareille à un gros incendie.
Ces pompiers, ce sont
les traitements anticancéreux.
Mais on les envoie
sans camion d'incendie -
c'est-à-dire sans transport, sans échelle
et sans équipement d'urgence.
Plus de 90% des pompiers
n'arrivent jamais à l'incendie.
Plus de 90% du traitement
n'arrive jamais jusqu'à la tumeur
parce qu'il n'a pas de moyens
de transport et les outils
pour le mener là où il doit être largué.
En fait, c'est la localisation et rien que
la localisation qui est cruciale.
(Rires)
On a donc besoin d'un camion d'incendie
pour arriver au bon endroit.
Les nanoparticules
sont les camions d'incendie.
On peut charger les nanoparticules
de médicaments anticancéreux.
Les nanoparticules deviennent
à la fois transporteur
et les équipements nécessaires
pour amener les molécules
au cœur de la tumeur.
Les nanoparticules, c'est quoi ?
Que signifie vraiment
avoir des dimensions nanoscopiques ?
Il y a une grande variété
de nanoparticules,
faites de matières diverses
comme celles à base de métaux
ou celles à base de graisse.
Afin de vous montrer vraiment
ce qui signifie l'échelle nano,
j'ai pris un de mes cheveux
et je l'ai mis sous un microscope.
Mes cheveux sont très fins
et leur diamètre approche
40 000 nanomètres.
C'est à dire que si on prend
400 nanoparticules
et qu'on les empile
les unes sur les autres,
on va obtenir l'épaisseur
d'un seul cheveu.
Je dirige un laboratoire de nanoparticules
à la Mayo Clinic à Jacksonville
pour combattre le cancer
et d'autres pathologies.
Mayo Clinic met à disposition
tous les outils
qui peuvent réellement
faire la différence pour les patients
grâce à de généreux mécénats
et des subventions
qui financent notre recherche.
Comment les nanoparticules
transportent-elles les traitements
jusqu'à la tumeur ?
En fait, elles ont une boîte à outils
très complète.
Les reins éliminent rapidement
les traitements anticancéreux
sans nanoparticules
car leurs molécules sont trop petites.
C'est comme de l'eau
qui traverse un tamis.
Ils n'ont pas le temps
d'atteindre la tumeur.
On peut en voir une illustration.
On a les pompiers,
le traitement anticancéreux.
Ils circulent dans le sang
mais ils sont vite expulsés du corps
sans parvenir à vraiment
atteindre le cœur de la tumeur.
Mais si on enferme les traitements
dans des nanoparticules,
ils ne seront pas expulsés du corps
parce que les nanoparticules
sont trop grandes.
Elles vont continuer à circuler
dans le sang
ce qui leur donne plus de temps
pour trouver la tumeur.
Ici, vous voyez le traitement
anticancéreux, nos pompiers,
à l'intérieur du camion d'incendie,
les nanoparticules.
Ils circulent dans le sang
sans être évacués
et ils réussissent à atteindre la tumeur.
De quels autres outils
sont équipées les nanoparticules ?
Elles peuvent empêcher la destruction
des molécules à l'intérieur du corps.
Certains médicaments très importants
sont aussi très délicats
et se dégradent facilement
sous l'action des enzymes dans le sang.
À moins d'avoir une protection adéquate,
ils ne seront pas capables d'agir.
Les nanoparticules ont un autre outil :
des tentacules sur leur surface,
des petites mains dont les doigts
s'accrochent à la tumeur
et s'y adaptent parfaitement
de manière à ce que,
quand les nanoparticules circulent,
elles s'attachent aux cellules cancéreuses
et gagnent du temps pour permettre
aux traitements d'agir.
Tout ça représente une petite partie
de tout ce que les nanoparticules offrent.
Aujourd'hui,
il y a plus de 10 nanoparticules
anti-cancéreuses approuvées cliniquement
qui sont administrées aux patients
dans le monde entier.
En dépit de ces avancées,
des patients comme Rebecca meurent.
Donc quels sont les défis
et contraintes majeurs
des nanoparticules approuvées ?
Un des défis les plus importants,
c'est le foie.
Le foie est le système
de filtration de notre corps
et donc il reconnaît et détruit
les substances étrangères,
par exemple les virus, les bactéries
ou les nanoparticules.
Les cellules immunitaires dans le foie
mangent les nanoparticules,
les empêchant de parvenir à la tumeur.
Cette illustration montre que les reins
ne posent plus problème
mais que les camions d'incendie,
les nanoparticules,
restent bloqués dans le foie
et qu'ils sont moins nombreux
à atteindre la tumeur.
Dès lors, une stratégie
pour améliorer les nanoparticules
consistera à désarmer temporairement
les cellules immunitaires hépatiques.
Comment les désarmer ?
Nous avons examiné d'autres thérapies
déjà approuvées cliniquement
pour d'autres indications médicales
afin d'en trouver une qui
empêcherait les cellules immunitaires
de manger les nanoparticules.
Contre toute attente,
une de nos études précliniques,
a révélé qu'un médicament vieux de 70 ans
contre le paludisme
empêche les cellules immunitaires
de dégrader les nanoparticules,
leur permettant de s'évader du foie
et de continuer leur voyage
vers leur cible, la tumeur.
Voilà la représentation
du barrage au niveau du foie.
Les nanoparticules n'y entrent pas
et elles peuvent atteindre la tumeur.
Il arrive que des connexions
inattendues soient créées en science
et qu'elles conduisent
à des nouvelles solutions.
Une autre stratégie
pour empêcher les nanoparticules
de rester bloquées dans le foie
consiste à utiliser les nanoparticules
du corps lui-même.
Oui - surprise, surprise.
Vous, et vous, et vous et tout le monde,
nous avons beaucoup de nanoparticules
qui circulent dans notre corps.
Et comme elles font partie de notre corps,
le foie est moins susceptible
de les étiqueter comme étrangères.
Ces nanoparticules biologiques
se trouvent dans la salive,
dans le sang, dans l'urine
et dans le suc pancréatique.
On peut les recueillir
et les utiliser comme camions d'incendie
qui véhiculent nos traitements.
Dans ce cas-ci.
les cellules immunitaires du foie sont
moins susceptibles de manger
les nanoparticules biologiques.
Nous utilisons donc un concept
équivalent au cheval de Troie
pour tromper le foie.
Voici les nanoparticules biologiques
qui circulent dans le sang.
Elles ne sont pas repérées par le foie
et elles atteignent la tumeur.
À l'avenir,
on veut exploiter les nanoparticules
de la nature elle-même
pour délivrer les thérapies
anticancéreuses,
pour réduire les effets secondaires
et sauver des vies
en les empêchant de se retrouver
au mauvais endroit.
Toutefois, il y a un problème majeur :
comment isoler ces nanoparticules
biologiques en grande quantité
sans les endommager ?
Mon laboratoire a développé
une méthode efficace pour ça.
On peut traiter une vaste quantité
de liquides sécrétés par le corps
qui produisent
des nanoparticules biologiques
en grande concentration
et de bonne qualité.
Ces nanoparticules-là ne sont pas
encore utilisées sur des patients
car il faut attendre en moyen 12 ans
entre une découverte dans un laboratoire
et votre pharmacie.
Ce type de défi demande
un travail d'équipe
entre les scientifiques et les médecins,
qui consacrent leur vie à cette bataille.
Nos patients nous poussent à persévérer
avec détermination.
Je suis convaincue que si nous continuons
à développer ces nanoparticules,
on pourra réduire la toxicité
sur les organes sains,
améliorer la qualité de vie
et sauver nos prochains patients.
J'ose imaginer
que si ces traitements avaient été
à disposition pour Rebecca,
son appel téléphonique
aurait pu être une invitation
non pas à ses funérailles,
mais à son mariage.
Merci.
(Applaudissement)
Unha tarde de domingo, en abril deste ano,
o meu teléfono púxose a soar.
Collino.
A voz dixo: "Son Rebecca.
Só chamaba para convidarte
ao meu funeral."
Eu contesteille: "Rebecca, de que falas?"
"Joy, es a miña amiga,
tesme que deixar partir.
Chegou a miña hora."
Morreu ao día seguinte.
Rebeca tiña 31 anos cando morreu.
Estivera loitando durante oito anos
contra un cancro de mama.
Tivo tres recaídas.
E eu falleille.
A comunidade científica falloulle
e a comunidade médica tamén.
Pero non é a única.
Cada cinco segundos,
morre alguén de cancro.
A día de hoxe, nós, investigadores
médicos, comprometémonos
a que Rebecca, e xente coma ela,
sexan os derradeiros pacientes
aos que lles fallamos.
Dende os anos 70, só o goberno dos EE. UU.
leva gastado máis de 100 mil millóns
na investigación do cancro
con progresos limitados
en relación á supervivencia dos doentes,
especialmente en certos tipos
de cancro moi agresivos.
É por iso que precisamos un cambio,
pois, claramente, o que levamos feito
ata agora non funcionou.
En medicina, o que facemos
é enviar os bombeiros,
porque o cancro é coma un grande incendio.
Estes bombeiros son
os medicamentos contra o cancro.
Pero estámolos enviando sen o seu camión,
é dicir, sen transporte, sen escaleiras
e sen equipo de emerxencia.
Máis do 99% destes bombeiros
nunca chegan ao incendio.
Máis do 99% destes fármacos
nunca chegan ao tumor
porque carecen do transporte
e das ferramentas
que os levarían ao lugar
a onde deben dirixirse.
Parece ser entón,
que todo ten que ver coa localización.
(Risas)
Así que precisamos un camión de bombeiros
para que cheguen ao lugar correcto.
E estou aquí para dicirvos
que as nanopartículas son ese camión.
Podemos introducir os medicamentos
contra o cancro dentro de nanopartículas
que funcionan como portadoras
do equipo necesario
para levar os fármacos
cara ao centro do tumor.
Pero, que son as nanopartículas
e que hai que entender por nanométrico?
Hai moitos tipos diferentes
de nanopartículas
feitas de diversos materiais,
como as de metal
ou as de graxa.
Pero para mostrar o que
realmente é o tamaño nano,
collín un cabelo
e púxeno no microscopio.
Eu son de pelo fino,
xa que ten 40 000 nanómetros
de diámetro, aproximadamente.
Isto significa que se collemos
400 nanopartículas
e as empillamos unhas sobre outras,
obtemos o grosor dun único pelo.
Dirixo un laboratorio de nanopartículas
dedicado a combater o cancro
e outras enfermidades
na Clínica Mayo, aquí en Jacksonville.
Na clínica temos as ferramentas
para cambiar a vida dos nosos pacientes,
grazas ás xenerosas doazóns e subvencións
que financian as nosas investigacións.
Pero, como logran estas nanopartículas
transportar os medicamentos
ao tumor?
Pois ben, teñen
unha gran caixa de ferramentas.
Os fármacos contra o cancro
sen nanopartículas
elimínanse moi rápido do corpo
a través dos riles
porque son moi pequenos.
É como a auga atravesando un filtro.
O que fai que non teñan tempo
para chegar ao tumor.
Velaquí unha ilustración disto.
Temos os bombeiros, os medicamentos.
Circulan polo sangue,
pero son rapidamente eliminados do corpo
e non chegan ao interior do tumor.
Pero se poñemos estes fármacos
dentro de nanopartículas,
non serán eliminados do corpo
porque as nanopartículas son moi grandes.
Continuarán circulando no sangue
e terán máis tempo para atopar o tumor.
Aquí vemos os medicamentos,
é dicir, os bombeiros,
dentro do seu camión, as nanopartículas.
Circulan no sangue,
non son eliminados
e acaban chegando ao tumor.
Que outras ferramentas
teñen as nanopartículas?
Pois poden protexer os fármacos
para que o corpo non os destrúa.
Hai certos medicamentos,
moi importantes pero sensibles,
que son facilmente degradados
polos encimas do sangue.
Xa que logo, a menos que teñan
a protección das nanopartículas,
non poderán actuar.
Outra ferramenta das nanopartículas
son as súas extensións,
especies de mans diminutas
con dedos que se aferran ao tumor
e fíxanse firmemente,
así que, cando as nanopartículas circulan
pódense adherir ás células cancerosas,
dándolles máis tempo aos medicamentos
para realizar o seu traballo.
Estas son algunhas das moitas ferramentas
das nanopartículas.
E hoxe en día,
temos máis de 10 nanopartículas
aprobadas clinicamente para o cancro
que se subministran a pacientes
en todo o mundo.
Aínda así, temos doentes,
como Rebecca, que morren.
Entón, cales son
os principais desafíos e limitacións
das nanopartículas actualmente aprobadas?
Un dos principais retos é o fígado,
porque é o sistema de filtración do corpo
que recoñece e destrúe os axentes estraños
coma os virus, as bacterias
e as nanopartículas.
As células inmunitarias do fígado
"comen" as nanopartículas,
evitando que cheguen ao tumor.
Velaquí unha ilustración
na que os riles xa non son un problema,
pero os camións de bombeiros,
as nanopartículas,
quedan atrapadas no fígado
e, por iso, poucas chegan ao tumor.
Unha estratexia futura
para mellorar as nanopartículas
é desarmar, temporalmente,
as células inmunitarias do fígado.
E como o facemos?
Investigamos os medicamentos
xa aprobados clinicamente
para outras indicacións
para ver se algún podería evitar
que as células inmunitarias
"comeran" as nanopartículas.
E inesperadamente,
nun dos nosos ensaios preclínicos,
atopamos que un fármaco para a malaria,
que existe dende hai 70 anos,
era quen de impedir
que as células inmunitarias
internalizasen as nanopartículas
para que puidesen escapar do fígado
e continuar a súa viaxe
cara ao seu obxectivo, o tumor.
Aquí vemos a ilustración
de como bloquean o fígado.
As nanopartículas non entran
e acaban chegando ao tumor.
Ás veces, na ciencia,
aparecen conexións inesperadas
que conducen a solucións novas.
Outra estratexia para evitar
que as nanopartículas
queden atrapadas no fígado
é usar as propias nanopartículas do corpo.
Si... sorpresa, sorpresa!
Ti, e ti, e ti, e todos nós
temos un montón de nanopartículas
que circulan polo noso corpo.
E como son parte del,
é menos probable que o fígado
as recoñeza como algo estraño.
Estas nanopartículas biolóxicas
pódense atopar na saliva,
no sangue, na urina, no zume pancreático.
Podémolas recoller do corpo
e utilizalas como camións de bombeiros
para os fármacos.
Neste caso,
é menos probable que as células do fígado
"coman" as nanopartículas biolóxicas.
Estariamos utilizando
o concepto do cabalo de Troia
para enganar o fígado.
Aquí vemos as nanopartículas biolóxicas
circulando no sangue.
O fígado non as recoñece,
e conseguen chegar ao tumor.
Nun futuro,
queremos aproveitar
as propias nanopartículas da natureza
para administrar
os medicamentos contra o cancro,
para reducir os efectos secundarios
e salvar vidas
evitando que os fármacos
cheguen ao lugar equivocado.
Non obstante, apareceu outro problema:
como illamos en grandes cantidades
estas nanopartículas biolóxicas
sen danalas?
O meu laboratorio desenvolveu
un método eficiente.
Podemos procesar
grandes cantidades de líquidos corporais
para producir unha fórmula
altamente concentrada e de calidade
de nanopartículas biolóxicas.
Estas nanopartículas
non se usan aínda clinicamente,
porque se precisa unha media de 12 anos
para que o que facemos no laboratorio
chegue ás mans dos particulares.
Este é o tipo de problema
que require traballo en equipo
de científicos e médicos,
que dedican a súa vida a esta batalla.
E continuamos grazas á inspiración
que nos dan os doentes.
E penso que, se seguimos traballando
nestes nanofármacos,
poderemos reducir
o dano aos órganos sans,
mellorar a calidade de vida
e salvar a futuros pacientes.
Gústame imaxinar
que se Rebecca
puidera acceder a estes tratamentos,
aquela chamada súa
podería ser unha invitación
non para o seu funeral,
senón para a súa voda.
Grazas.
(Aplausos)
Szokásos áprilisi vasárnap délután volt.
Megcsörrent a telefonom.
Fölvettem.
"Rebecca vagyok – hallatszott.
Azért hívlak, hogy meghívjalak
a temetésemre."
"Rebecca. miről beszélsz?" – mondtam.
"Joy, a barátnőm vagy, el kell engedj.
Eljött az időm" – mondta.
Másnapra meghalt.
Rebecca 31 éves volt, mikor meghalt.
Nyolc évig küzdött az emlőrákjával.
Háromszor újult ki.
Nem tudtam megmenteni.
A tudomány sem tudta megmenteni.
Az orvosok sem tudták megmenteni.
Nem ő volt az egyetlen, akit nem.
Öt másodpercenként
rákban hal meg valaki.
Nekünk, orvoskutatóknak az a dolgunk,
hogy a Rebeccához hasonlók
már ne haljanak bele a rákba.
Egyedül az USA kormányzata több
mint 100 milliárdot költött rákkutatásra
1970 óta,
de a páciensek túlélési esélye
csak kevéssé javult,
kiváltképp egyes igen
agresszív rákfajtákban.
Változásra van szükség,
mert amit eddig tettünk, az nem hatékony.
Az orvostudományban tűzoltókat riasztunk,
mert a rák a tűzvészhez hasonló.
E tűzoltók a rákgyógyszerek.
De tűzoltóautó nélkül: szállító jármű,
létra és védőfölszerelés nélkül
küldjük őket.
A tűzoltók 99%-a sosem jut el a tűzig.
A rákgyógyszerek több mint 99%-a
sosem jut el a daganatig,
mert nincs szállító jármű s eszköz,
amely a kívánt helyre juttatná el őket.
Kiderül, hogy minden a helytől,
a helytől és még egyszer a helytől függ.
(Nevetés)
Tűzoltókocsi kell,
hogy a megfelelő helyre jussunk.
Azért jöttem, hogy elmondjam:
a nanorészecskék a tűzoltóautók.
Rákgyógyszereket tölthetünk
a nanorészecskékbe,
és a nanorészecskék hordozóként
és kellő eszközként szolgálhatnak,
hogy rákgyógyszereket
a daganat kellős közepébe juttassuk.
Mik a nanorészecskék,
és mit jelent a nanoméret?
Sok fajtájuk van,
sokféle anyagból készülhetnek:
vannak fémbázisúak
vagy zsírbázisúak.
A nanoméret szemléltetésére
az egyik hajszálamat
mikroszkópba helyeztem.
Hajam igen vékony szálú,
ezért átmérője kb. 40 ezer nanométer.
Ez azt jelenti, hogy ha 400 nanorészecskét
egymásra halmozunk,
a teljes vastagságuk
akkor éri el a hajszálamét.
Rák- és más betegségek ellen küzdő
nanorészecske-labort vezetek
a jacksonville-i Mayo Klinikán.
A Mayo Klinikán
megvannak az eszközeink,
hogy javítsunk pácienseink életén,
hála a kutatásainkat támogató nagylelkű
adományoknak és juttatásoknak.
Hogyan szállítják a nanorészecskék
a rákgyógyszereket a daganatba?
Változatos eszköztáruk van hozzá.
Nanorészecskék nélkül
a rákgyógyszerek a vesén keresztül
gyorsan kiürülnek a szervezetből,
hiszen olyan kicsik.
Mint ahogy a víz átömlik a szitán.
Idejük sincs elérni a daganatot.
A képen szemléltetem.
Itt vannak a tűzoltók, a rákgyógyszerek.
A vérben keringenek,
de gyorsan kiürülnek a szervezetből,
és nem hatolnak a daganatba.
De ha nanorészecskékbe töltjük őket,
nem ürülnek ki a szervezetből,
mert a nanorészecskék túl nagyok.
Tovább fognak a vérben keringeni,
és ezzel tovább kereshetik a daganatot.
Itt látható a rákgyógyszer, a tűzoltó:
a nanorészecskékben mint tűzoltókocsiban.
A vérben keringenek,
nem ürülnek ki,
majd végül elérik a daganatot.
Mit tesznek a nanorészecskék más eszközei?
Megvédhetik a rákgyógyszereket
a testben való fölbomlástól.
Fontos, ám érzékeny gyógyszerek
a vérben lévő enzimektől
könnyen fölbomolhatnak.
Nanorészecske-védelem nélkül
nem fognak hatni.
További nanorészecske eszköz
a felületnövelő,
amely kézként ragadja meg a daganatot.
Pontosan rátapad,
hogy mikor a nanorészecskék keringenek,
rákapcsolódhassanak a rákos sejtekre.
Így a rákgyógyszereknek több idejük
jut feladatuk elvégzésére.
Ezek csak példák
a nanorészecskék eszköztárából.
Jelenleg tíznél több
klinikailag elfogadott
nanorészecskénk van,
melyeket világszerte kapnak a páciensek.
Mégis vannak Rebeccához hasonló
pácienseink, akik elhunynak.
Mi a fő nehézség és korlát
a már jóváhagyott nanorészecskékkel?
A fő nehézség a máj,
mert a máj testünk szűrőrendszere,
a máj ismeri föl és pusztítja el
a testünknek idegen anyagokat,
pl. a vírusokat, baktériumokat,
de a nanorészecskéket is.
A májban lévő immunsejtek
emésztik el a nanorészecskéket,
így nem érhetik el a daganatot.
Az ábrán az látható,
amikor már nem a vese okoz gondot,
hanem az, hogy a tűzoltóautók,
a nanorészecskék
bennrekednek a májban,
és kevesebb jut el belőlük a daganatba.
Számuk növelésére az a jövő stratégiája,
hogy ideiglenesen fegyverezzük le
a máj immunsejtjeit.
Hogy fegyverezhetjük le őket?
Megvizsgáltuk a klinikailag elfogadott,
más javallatú gyógyszereket,
vajon bármelyikük alkalmas-e rá,
hogy meggátolják az immunsejteket
a nanorészecskék elemésztésében.
Az egyik preklinikai
tanulmányban váratlanul
egy 70 éves maláriagyógyszerre bukkantunk,
amely képes meggátolni az immunsejteket,
hogy bekebelezzék a nanorészecskéket.
Így a májból kijutva folytathatják útjukat
céljuk, a daganat felé.
A képen a máj akadályoztatása látható.
A nanorészecskék nem jutnak oda,
helyette a daganatban kötnek ki.
Néha váratlan összefüggések
bukkannak föl a tudományban,
amelyek új megoldásokra vezetnek.
Másik stratégia,
hogy ne rekedjenek
a májban a nanorészecskék:
testünk nanorészecskéinek fölhasználása.
Igen; meglepő, meglepő!
Mindegyikünknek rengeteg nanorészecske
kering a testében.
Mivel ezek testünkhöz tartoznak,
kevésbé valószínű, hogy a máj
idegen testként fogja föl őket.
E biológiai nanorészecskék
megtalálhatók a nyálban,
a vérben, a vizeletben
és a hasnyálmirigy nedvében.
A testből összegyűjthetjük
és rákgyógyszerek tűzoltóautóiként
használhatjuk őket.
Ez esetben
a máj immunsejtjei kevésbé valószínű,
hogy elemésztik a nanorészecskéket.
Trójai faló elvet használunk
a máj becsapására.
Itt láthatók a vérben keringő
biológiai nanorészecskék.
A máj nem ismeri fel őket,
ezért eljutnak a daganatba.
A jövőben szeretnénk kihasználni
a természetes nanorészecskéket
rákgyógyszerek célba juttatására,
mellékhatások csökkentésére
és életmentésre, megakadályozva,
hogy a rákgyógyszerek
rossz helyre kerüljenek.
A fő gond még mindig a régi:
hogyan szigeteljük el
e nagy mennyiségű nanorészecskét,
anélkül hogy károsítanánk őket?
Laborom hatékony módszert dolgozott ki rá.
Nagy mennyiségű testnedvet
tudunk földolgozni,
és belőlük nagy koncentrációjú,
kiváló minőségű
biológiai nanorészecske-készítményt
állíthatunk elő.
E nanorészecskéket még
nem alkalmazzák klinikailag,
mert átlagosan 12 évig tart,
míg a laborból átkerül
orvosi rendelőkbe.
Ez is erőt próbáló csoportmunkát igényel
tudósoktól és orvosoktól,
akik életüket e harcnak szentelik.
Pácienseink további munkára
sarkallnak minket.
Meggyőződésem, hogy ha tovább
dolgozunk e nanogyógyszereken,
képesek leszünk csökkenteni
az egészséges szervekben okozott kárt,
javítani az életminőséget,
és megmenteni a jövő pácienseit.
Szívesen magam elé képzelem,
hogy ha e gyógymódok már
Rebecca rendelkezésére álltak volna,
telefonon keresztüli meghívója
nem a temetésére,
hanem az esküvőjére
szólhatott volna.
Köszönöm.
(Taps)
Saat itu Minggu siang, bulan April lalu.
Ponselku berbunyi.
Aku mengangkatnya.
Seseorang berkata, "Ini Rebecca.
Aku ingin mengundangmu
ke pemakamanku."
Kubilang, "Rebecca, apa maksudmu?"
Dia bilang, "Joy, sebagai temanku,
kau harus relakan aku.
Ini saatnya."
Esok harinya, dia meninggal.
Rebecca berusia 31 tahun saat dia wafat.
Dia berjuang melawan kanker payudara
selama delapan tahun.
Kankernya kembali tiga kali.
Aku gagal membantunya.
Komunitas ilmiah tak bisa membantunya.
Komunitas medis juga tak bisa membantunya.
Dia bukan satu-satunya.
Setiap lima detik,
seseorang meninggal akibat kanker.
Saat ini, kami peneliti medis berkomitmen
agar Rebecca dan orang-orang sepertinya
menjadi pasien terakhir
yang tak tertolong.
Pemerintah AS saja menghabiskan
100 miliar lebih untuk penelitian kanker
sejak tahun 1970an
dengan sedikit kemajuan
dalam kesembuhan pasien,
terutama untuk beberapa tipe
kanker agresif.
Kami harus berubah, karena sudah jelas
yang kami lakukan selama ini
tidak berhasil.
Kami seperti mengirim pemadam kebakaran dalam dunia kedokteran,
karena kanker seperti kebakaran besar.
Damkar ini adalah obat kanker.
Namun, kami mengirimnya tanpa branwir.
Jadi, tanpa transportasi, tangga,
dan tanpa peralatan darurat.
Sebanyak 99 persen damkar ini
tidak mencapai apinya.
Lebih dari 99 persen obat kanker
tidak mencapai tumornya,
karena tak ada transportasi dan peralatan
untuk membawa mereka ke lokasi tujuannya.
Ternyata, lokasi yang terpenting.
(Tertawa)
Jadi, kita butuh branwir
untuk mencapai lokasi yang tepat.
Aku ingin memberi tahu
bahwa nanopartikel adalah branwirnya.
Kami bisa mengisi obat kanker
di dalam nanopartikel,
dan nanopartikel bisa menjadi pengangkut
dan peralatan yang diperlukan
untuk membawa obat kanker
ke inti tumornya.
Apa itu nanopartikel
dan apa artinya ukuran nano?
Ada berbagai jenis nanopartikel
terbuat dari berbagai material,
seperti nanopartikel dari logam
atau nanopartikel dari lemak.
Namun, untuk menggambarkan
ukuran nano,
aku ambil satu helai rambutku
dan kuletakkan di mikroskop.
Rambutku sangat tipis,
jadi diameter rambutku
sekitar 40.000 nanometer.
Artinya, jika kita
mengambil 400 nanopartikel kita
dan menumpuk semuanya,
itulah ketebalan sehelai rambut.
Aku memimpin laboratorium nanopartikel
untuk melawan kanker dan penyakit lain
di Mayo Clinic di Jacksonville.
Di Mayo Clinic,
kami memiliki alat
untuk benar-benar membantu pasien,
itu semua berkat donasi
dan hibah untuk penelitian kami.
Lalu bagaimana nanopartikel ini
mampu mengantar obat kanker
ke lokasi tumor?
Nanopartikel memiliki banyak sarana.
Obat kanker tanpa nanopartikel
mudah terbuang dari tubuh
melalui ginjal,
karena ukurannya sangat kecil.
Seperti air yang melewati saringan.
Obatnya tidak sempat sampai ke tumor.
Berikut adalah ilustrasinya.
Inilah damkar, yaitu obat kanker.
Obatnya beredar di dalam darah,
tapi mudah terbuang dari tubuh
dan tidak sampai ke dalam tumor.
Namun, jika kita menyimpan obat kanker
di dalam nanopartikel,
obatnya takkan terbuang oleh tubuh
karena nanopartikel terlalu besar.
Obatnya akan terus beredar
di dalam darah
dan memiliki lebih banyak waktu
menemukan tumornya.
Kita lihat di sini obat kanker,
yaitu damkar
di dalam branwir, yaitu nanopartikel.
Obatnya beredar dalam darah,
tidak terbuang
dan obatnya bisa mencapai tumor.
Lalu sarana apa lagi
yang dimiliki nanopartikel?
Mereka bisa melindungi obat kanker
agar tidak hancur di dalam tubuh.
Ada beberapa obat penting tapi sensitif
yang mudah dihancurkan enzim dalam darah.
Jika tak dilindungi nanopartikel,
obat itu tak akan bisa berfungsi.
Sarana nanopartikel lainnya
adalah perluasan permukaan
berbentuk seperti tangan kecil berjari
yang menggenggam tumornya
dan menempel di sana,
jadi ketika nanopartikel beredar di tubuh,
mereka bisa menempel pada sel kanker
dan obatnya memiliki lebih banyak waktu
untuk berfungsi.
Itu hanya beberapa dari banyak sarana
yang dimiliki nanopartikel.
Hari ini,
ada lebih dari sepuluh nanopartikel
yang disetujui secara klinis untuk kanker
yang diberikan pada pasien
di seluruh dunia.
Namun, ada pasien seperti Rebecca
yang tak tertolong.
Apa tantangan dan hambatan terbesar
dengan nanopartikel yang sudah disetujui?
Tantangan terbesar adalah hati,
karena hati
adalah sistem penyaringan tubuh,
hati mengenali
dan menghancurkan objek asing,
seperti virus, bakteri, dan nanopartikel.
Sel imun di hati juga memakan nanopartikel
dan mencegahnya mencapai tumor.
Ini adalah ilustrasi
di mana ginjal tak lagi menghalangi,
tapi branwir ini, yaitu nanopartikel,
terjebak di hati
dan hanya sedikit yang mencapai tumor.
Strategi mendatang
untuk meningkatkan nanopartikel
adalah menghentikan sel imun di hati
untuk sementara.
Bagaimana kita menghentikan sel itu?
Kami mencari obat
yang sudah disetujui secara klinis
untuk penyakit lain
untuk melihat apakah ada yang bisa
menghentikan sel imun
agar tak memakan nanopartikel.
Ternyata, dalam salah satu
studi praklinis kami,
kami menemukan
obat malaria berusia 70 tahun
yang bisa mencegah sel imun
memasuki nanopartikel
agar obatnya bisa melewati hati
dan melanjutkan perjalanan
menuju tujuan mereka, yaitu tumor.
Ini ilustrasi
untuk menghalangi hati.
Nanopartikel tidak melaluinya
dan sampai ke tumor.
Kadang, koneksi tak terduga
dibuat dalam sains
dan mengarah pada solusi baru.
Strategi lain untuk mencegah nanopartikel
terjebak di hati
adalah menggunakan nanopartikel tubuh.
Ya, mengejutkan.
Kau dan kita semua
memiliki banyak nanopartikel
beredar di dalam tubuh kita.
Karena nanopartikel itu
bagian dari tubuh kita,
hati tak akan menganggapnya
sebagai objek asing.
Nanopartikel biologis ini
bisa ditemukan di air liur,
dalam darah, urin, dan getah pankreas.
Kita bisa mengambilnya dari tubuh
dan digunakan sebagai branwir
untuk obat kanker.
Dalam hal ini,
sel imun di hati tidak akan memakan
nanopartikel biologis ini.
Kami gunakan konsep Kuda Troya
untuk menipu hati.
Di sini, nanopartikel biologis
beredar dalam darah.
Mereka tak dikenali oleh hati
dan sampai ke tumor.
Di masa mendatang,
kami ingin memanfaatkan
nanopartikel dari alam
untuk mengantarkan obat kanker,
untuk mengurangi efek samping
dan menyelamatkan nyawa
dengan mencegah obat kanker
sampai di lokasi yang salah.
Namun, ada satu masalah utama.
Bagaimana kita memisahkan
nanopartikel biologis dalam jumlah besar
tanpa merusaknya?
Lab kami mengembangkan metode efisien
untuk melakukannya.
Kami bisa memproses cairan tubuh
dalam jumlah besar
untuk menghasilkan
formulasi nanopartikel biologis
dengan konsentrasi dan kualitas tinggi.
Nanopartikel ini
belum digunakan secara klinis,
karena rata-rata dibutuhkan 12 tahun
agar hasil uji coba lab
bisa digunakan publik.
Tantangan seperti ini
membutuhkan kerja sama tim
dari ilmuwan dan dokter
yang mengabdikan hidupnya
dalam bidang ini.
Kami terus maju
berkat inspirasi dari pasien.
Aku yakin jika kami terus maju
dalam ilmu kedokteran nano ini,
kami bisa mengurangi kerusakan
pada organ sehat,
meningkatkan kualitas hidup,
dan menyelamatkan pasien
di masa mendatang.
Aku ingin membayangkan
jika pengobatan ini
tersedia untuk Rebecca,
telepon darinya
mungkin adalah undangan
bukan untuk pemakamannya,
tapi pernikahannya.
Terima kasih.
(Tepuk tangan)
それはこの4月
ある日曜日の午後の事でした
電話が鳴り
受話器をとりました
電話の声は言いました
「レベッカよ あなたを招待したくて...
私のお葬式に」
私は言いました
「レベッカ 何言ってるの?」
彼女は「ジョイ 親友でしょ
私を見送ってくれなきゃ
その時がきたの」って
次の日 彼女は亡くなりました
レベッカは31歳で亡くなりました
8年間 乳ガンと戦いました
3回の再発がありました
私は無力でした
科学者たちは無力でした
医師たちも無力でした
彼女だけではありません
こうしている間も
5秒間に1人が
ガンで亡くなっています
今日 我々医学研究者は
レベッカや彼女のような人を
ガンで亡くす最後の人にしようと
研究に専念しています
アメリカ政府単独でも
1970年代から1000億ドル以上を
ガン研究に費やしてきましたが
患者の生命予後という点では
あまり進展がありません
特に 非常に悪性度の高い
ある種のガンには対処できていません
何かを変える必要があるのです
我々がこれまでやってきた方法は
明らかにうまくいってないからです
ガン治療は火事に
消防士を出動させるようなものです
ガンとは 大火事みたいなものだからです
消防士とは抗ガン剤の事です
しかし我々は彼らを
消防車なしで送り出しています
移動手段もなく ハシゴもなく
非常用具も装備せずにです
99%以上の消防士は火事現場に
たどり着く事ができません
99%以上の抗ガン剤が
腫瘍にたどり着けないのです
目的地にたどり着くための
移動手段も装備も
持っていないからです
結局のところ 行き先が問題なのです
行き先が第一です
(笑)
きちんと目的地に駆けつけるには
消防車が必要です
私が今日話したいのは ナノ粒子が
この消防車だという事です
ナノ粒子の中に
抗ガン剤を詰めると
ナノ粒子が移動手段かつ
必要な装備となり
抗ガン剤を
腫瘍の中心部に運びます
さてナノ粒子とは何でしょうか?
ナノサイズとは一体
どういう事なのでしょうか?
実はナノ粒子には
いろんな種類の材質からできた
たくさんの種類があります
金属製のナノ粒子や
油脂で出来たナノ粒子などです
実際にナノサイズを
実感してもらうために
私は自分の髪の毛を1本抜いて
顕微鏡にセットしました
私の髪の毛はかなり細くて
直径にして約40,000ナノメーターです
これは 400個のナノ粒子を
縦に積み重ねると
1本の髪の毛の幅になるという事です
私はジャクソンビルにある
メイヨー・クリニックのナノ粒子研究室を率い
ガンなどの病気と闘っています
メイヨー・クリニックには
患者に効果的な治療を
提供する設備があります
これは研究を支える
惜しみない寄付や基金のおかげです
では ナノ粒子はどのように
抗ガン剤を腫瘍の所まで
運ぶのでしょうか?
ナノ粒子には
道具がしっかり備わっています
ナノ粒子が無ければ
抗ガン剤は腎臓経由で速やかに
体外に排出されてしまいます
それは抗ガン剤が
とても小さいからです
水が漉し器を
通り抜けるようなものです
抗ガン剤には腫瘍までたどり着くための
時間がないわけです
こちらに図示しました
こちらが消防士
抗ガン剤です
血流に乗って
体内を循環していますが
速やかに
体から排出されてしまい
腫瘍に到達できません
でも ナノ粒子の中に
抗ガン剤を詰めると
体外に排出される事はありません
ナノ粒子が
大きすぎるからです
そして腫瘍にたどり着くための
より長い時間
血液中で体内を循環し続けます
この図では
抗ガン剤 つまり消防士は
ナノ粒子の消防車に乗りこんでいます
血液中で循環しています
排出される事はなく
腫瘍まで到達します
では ナノ粒子の
他の道具とは何でしょうか?
まず 抗ガン剤が体の中で壊されないように
保護する事ができます
抗ガン剤の中にはとても重要なのに
不安定なものもあって
それらは血液中の酵素により
簡単に分解されます
そのような薬は
もしナノ粒子で守られなければ
効き目が無くなってしまうでしょう
ナノ粒子のさらに別の道具として
表面の突起があります
指のある小さな手のようなもので
腫瘍をつかみ
ぴったりと噛み合います
このおかげで循環中のナノ粒子は
ガン細胞に取り付く事ができて
抗ガン剤が十分働くための時間を
確保する事ができるのです
これらはナノ粒子が持つ道具の
ほんの一部の例です
現在
臨床用に認可された ガンに使用できる
ナノ粒子が10種以上存在し
世界中の患者に提供されています
しかし まだレベッカのように
亡くなる患者がいます
では現在認可されているナノ粒子の
何が問題であり
何が不足しているのでしょうか
大きな問題は肝臓です
肝臓は体内のろ過装置であり
また 異物を認識して
破壊する機能も持っています
ウイルスやバクテリア もちろん
ナノ粒子も対象となります
肝臓にある免疫細胞が
ナノ粒子を食べてしまい
腫瘍にたどり着けなくしてしまいます
こちらの図では
腎臓はもう問題ではありません
しかし 消防車であるナノ粒子が
肝臓で足止めされて
腫瘍にたどり着ける粒子が
減ってしまいます
これを改良するために
取りうる一つの戦略は
肝臓の免疫細胞を
一時的に無力にするものです
どうやったら免疫細胞を
無力化できるでしょうか?
我々はすでに他の病気の治療のために
認可済みの薬を調べてみて
そのうちのどれかが
免疫細胞がナノ粒子を
食べてしまうのを
防いでくれないかと考えました
驚いた事に
我々はある臨床前研究において
70年前のマラリア薬を使うと
免疫細胞がナノ粒子を食べるのを
阻止できる事を見つけました
そしてナノ粒子は
肝臓から逃れられて
ゴールの腫瘍に向かって
旅程を続けられる事がわかったのです
こちらの図は肝臓を
ブロックしているところです
ナノ粒子は
そちらには行かずに
かわりに腫瘍にたどり着きます
このように科学では時々
思いもよらない組み合わせが
新しい解決を導く事があります
ナノ粒子が
肝臓で足止めされるのを
避けるためのもう一つの戦略は
人間の身体由来の
ナノ粒子を使う事です
そう びっくりです
あなたも そこのあなたも
皆さんはたくさんのナノ粒子を持っていて
身体を循環しているのです
それらは体の一部なので
肝臓がそれらを
異物とみなす可能性が低くなります
そしてそれらの生体由来のナノ粒子は
唾液や血液、尿、膵液に含まれています
それらを身体から採取して
抗ガン剤の消防車として
使う事ができます
その場合
肝臓の免疫細胞が
この生体由来のナノ粒子を
食べてしまう可能性は下がるでしょう
トロイの木馬戦法を
肝臓をだますのに使うのです
こちらは
生体由来のナノ粒子が
血液中で循環しているところです
肝臓に見つかる事なく
腫瘍まで届いています
将来的には
自然由来の
ナノ粒子を利用して
抗ガン剤を届ける事により
抗ガン剤が間違った場所に
行かないようにして
副作用を抑えながら
多くの命を助けたいと考えています
しかし ここで大きな問題は
どうしたらこの生体由来のナノ粒子を
傷つける事なく
大量に取り出せるかという事です
私の研究室はこのための
効率的な方法を開発しました
この方法を使って
大量の体液を処理して
高度に濃縮された高品質の
生物由来ナノ粒子を
取り出せます
これらのナノ粒子は
まだ臨床に使う事はできません
平均して12年もの月日をかけないと
研究室での成果は
病院の薬品棚に並ばないのです
これは科学者や臨床医らの
チームワークを
必要とする作業です
戦いに命を捧げる者たちです
患者さんたちからの励ましのおかげで
前に進み続けています
そして このナノ医学の
研究を続ける事によって
健康な臓器へのダメージを減らし
QOLを改善し
未来の患者を助けられると信じています
よく思うんです
もし この治療が
レベッカに使えていたら
あの彼女からの電話は
別の招待だったかもしれないと
お葬式ではなくて
結婚式への招待です
ありがとうございます
(拍手)
올해 4월, 일요일 오후였습니다.
전화기가 울려
받았습니다.
목소리가 들렸습니다.
“나 레베카야.
너를 초대 하려고 전화했어.
내 장례식으로."
저는 물었습니다.
“레베카, 도대체 무슨 말이야?”
그녀는 말했습니다.
“조이, 친구로서 이제 나를 놓아줘.
너무 지쳤어.”
다음날 레베카는 죽었습니다.
당시 레베카는 31살이었습니다.
유방암과 8년이나 싸웠고
암은 세 차례 재발했습니다.
저는 레베카를 구하지 못했습니다.
과학계도 구하지 못했습니다.
의학계 또한 실패했습니다.
레베카 하나만이 아닙니다.
5초마다
누군가 암으로 죽습니다.
오늘도 우리 의학자들은
레베카 같은 암 환자가
마지막이기를 바라며
연구에 전념을 다하고 있습니다.
미 정부만 해도 무려
천억 달러가 넘는 예산을
1970년 이래 암 연구에 투자했지만
암 환자의 생존율은 크게
높아지지 못했습니다.
특히 매우 공격적인 유형의
암에 걸렸을 때 생존율이 낮습니다.
변화가 필요합니다.
여태까지 해온 방법이
통하지 않기 때문입니다.
암 치료는 소방관을
보내는 것과 같습니다.
암은 커다란 화재와
비슷하기 때문입니다.
이 소방관은 항암제입니다.
하지만 우리는 소방관을
소방차도 없이 보냅니다.
운송 수단이 없으므로
사다리도 응급 장비도 없습니다.
99%를 넘는 소방관이
화재 현장에 도착하지 못합니다.
99%가 넘는 항암제가
종양에 도달하지 못합니다.
항암제가 목표로 하는 종양으로 갈
운송 수단과 도구가 없기 때문입니다.
알고보니 진짜 문제는 모두
종양이 있는 위치였습니다.
(웃음)
따라서 항암제를 종양으로
보낼 소방차가 필요합니다.
나노입자가 바로 이 소방차 같은
역할을 할 수 있습니다.
우리는 항암제를
나노입자 내부에 실을 수 있고
나노입자는 운반책이자
필요한 장비로서 기능하여
항암제를 종양의 깊숙한 지점으로
보낼 수 있습니다.
그런데 나노입자란 무엇이고
나노입자는 얼마나 작은 걸까요?
다양한 소재를 이용해 만든
서로 다른 종류의 나노입자가 있는데
예로 금속 기반 나노입자와
지방 기반 나노입자가 있습니다.
하지만 나노입자처럼
작은 크기를 실제로 보려면
머리카락 한 올을 뽑아
현미경으로 봐야 합니다.
여기 매우 가는 머리카락
한 올이 있습니다.
제 머리카락은 지름이
대략 4만 나노미터쯤 됩니다.
이는 나노입자 400개를
수직으로 쌓아 올리면
머리카락 한 올만 한
두께가 된다는 이야기입니다.
저는 암을 비롯한 다양한 질병과
싸우기 위해 설립한 나노입자 연구소를
이곳 잭슨빌의 메이오클리닉
(Mayo Clinic)에서 이끌고 있습니다.
메이오클리닉에서
저희는 정말 훌륭한 장비로
환자들을 치료합니다.
이는 모두 아낌없이 기부 하시고
연구에 자금을 대주신 덕분입니다.
어떻게 나노입자들을 이용해 항암제를
종양으로 옮길 수 있을까요?
나노입자에는 다용도 도구함이 있습니다.
나노입자의 도움을 받지 못한 항암제는
콩팥을 거치며
몸 안에서 빠르게 약효가 떨어지는데
항암제가 너무 작기 때문입니다.
이는 물이 체를
빠져나가는 것과 비슷합니다.
따라서 항암제가 종양까지
도달할 시간이 부족합니다.
여기 그림을 보여드리겠습니다.
소방관, 즉 항암제가 있습니다.
그들은 혈액을 타고 순환하지만,
몸에서 빠르게 약효가 약해져
종양 내부까지 침투하지 못합니다.
하지만 항암제를 나노입자에 실으면
몸 안에서 약효가
약해지지 않을 것입니다.
나노입자가 너무 크기 때문입니다.
나노입자는 혈액을 타고
순환을 지속하며
항암제가 종양을 찾기 위한
시간을 더 벌여줄 것입니다.
여기 항암제, 소방관이
소방차, 즉, 나노입자 안에 있지요.
혈액을 타고 순환하며
항암제의 약효가 빠지는 것을 막고
실제로 종양에 도달합니다.
나노입자가 또 어떠한
도구들을 지니고 있을까요?
나노입자는 항암제를 몸 안에서
파괴되지 않게 보호할 수 있습니다.
항암제는 무척 중요하지만
민감한 약물로
혈액에 있는 효소에 쉽게 훼손됩니다.
따라서 항암제를 나노입자로
보호하지 않으면
제대로 기능할 수 없습니다.
또 다른 나노입자의 도구는
표면 연장입니다.
표면 연장은 손가락이 있는
작은 손처럼 종양을 잡고
정확히 그 위로 연결되어
나노입자가 순환하며
암세포 표면에 붙어
항암제가 자기 일을 할 수
있게 시간을 벌어줍니다.
이 외에도 나노입자는 다양하고
많은 도구를 지니고 있습니다.
오늘날
전 세계에 있는 환자를 대상으로
암세포를 치료하기 위해
나노입자를 활용한 사례가 10건 이상
임상적으로 입증되었습니다.
그러나 여전히 레베카처럼
사망한 환자들이 있습니다.
그렇다면 현재 입증된 나노입자에
어떠한 문제점과 한계가 있을까요?
주요 문제는 간입니다.
간은 인체의 여과 시스템으로
몸 밖에서 침입한 대상을
찾아내어 파괴합니다.
예를 들어 바이러스와 박테리아
그리고 나노입자 또한 파괴합니다.
또한 간에 있는 면역세포는
나노입자를 먹어 치워
종양에 도달하지 못하게 합니다.
여기 그림을 보시면 콩팥이
더 이상 문제 되지 않음에도
소방차들, 즉, 나노입자들이
간에 막혀서
오직 일부만 종양에 도달합니다.
따라서 나노입자를
개선하기 위한 향후 전략은
간에 있는 면역 세포를
일시적으로 무력화하는 것입니다.
어떻게 이 세포들을
무력화할 수 있을까요?
저희는 암과 다른 증세를 다루기 위해
임상적으로 승인된
다른 약물들을 연구하고 있었습니다.
혹시 그 중에 면역 세포가
나노입자를 못 먹게
막을 수 있는 약물이 있는지
보기 위해서였죠.
뜻밖에도 임상 전 연구 중 한 곳에서
개발된 지 70년 된
말라리아 치료제가
면역 세포로 하여금 나노입자를
내복화하는 것을 막아
나노입자가 간을 통과해
종양으로 계속 갈 수 있게
한다는 것을 발견했습니다.
여기 그림을 보시면 간을 막아서
나노입자가 그쪽으로 가지 않고
대신 종양으로 갑니다.
때때로 과학에서는 예상치 못한 연결이
새로운 해결책으로 이끌기도 합니다.
나노입자가 간에 막히는 것을 방지할
다른 전략은
신체 고유의 나노입자를
사용하는 것입니다.
그렇죠. 놀라운 일입니다.
여러분과 우리 모두의 몸 안에
많은 나노입자가
순환하고 있습니다.
그 나노입자들은
신체의 일부이기 때문에
간이 외부에서 침입한 것으로
취급할 가능성이 작습니다.
이러한 생물학적 나노입자들은
침과 혈액과 소변 그리고
췌액에서 발견할 수 있습니다.
몸에서 그것들을 모아
항암제를 위한 소방차로
사용할 수 있습니다.
이 경우
간의 면역 세포가 생물학적 나노입자를
먹을 가능성이 줄어듭니다.
따라서 트로이 목마와
비슷한 방법을 사용해
간을 속인다고 할 수 있습니다.
여기 보시면 생물학적 나노입자가
혈액을 타고 순환합니다.
간에 들키지 않은 채로
종양에 도달합니다.
미래에는
자연 고유의 나노입자로
항암제를 옮겨
항암제가 엉뚱한 지점에서
막히는 것을 방지해
부작용을 줄이고
생명을 살리고자 합니다.
하지만 주요한 문제는
다음과 같습니다.
어떻게하면 이 생물학적
나노입자에 손상을 가하지 않고
대량으로 격리할 수 있을까요?
저의 연구소는 이를 위해
효율적인 방법을 개발했습니다.
우리는 대량의 체액을 처리해
농도 높고 질 좋은 배합의
생물학적 나노입자를
만들 수 있습니다.
이 나노입자들은 아직
임상에서 사용할 수 없습니다.
일반적으로 12년이라는 시간이
실험 결과를 연구실에서
실생활로 전파하는 데
소요되기 때문입니다.
이는 암과의 싸움에 삶을 헌신하는
과학자들과 의사들이
힘을 합쳐야 하는 도전입니다.
우리는 환자들이 주는 영감을
통해 계속 연구합니다.
저는 우리가 지속적으로
나노의학을 연구한다면
건강한 신체 기관에 해를 줄이고
삶의 질을 올리며
앞으로 발생할 환자들을
구할 수 있으리라 믿습니다.
저는 이런 상상을 합니다.
만약 이 치료법을
레베카에게 쓸 수 있었다면
그날 받은 전화가
다른 종류의 초대
장례식이 아닌
결혼 초대였을 수도 있었다고.
감사합니다.
(박수)
Het was een zondagmiddag
in april van dit jaar.
Mijn telefoon rinkelde,
ik nam hem op.
De stem zei: "Het is Rebecca.
Ik bel je om je uit te nodigen
voor mijn begrafenis."
Ik zei: "Rebecca, waar heb je het over?"
Ze zei: "Joy, als mijn vriend,
moet je me laten gaan.
Het is mijn tijd."
De volgende dag was ze dood.
Rebecca was 31 jaar toen ze stierf.
Ze had een acht jaar durende strijd
met borstkanker achter de rug.
Het kwam drie keer terug.
Ik heb haar niet kunnen helpen.
De wetenschappelijke gemeenschap
heeft haar niet kunnen helpen.
Ook de medische gemeenschap niet.
Ze is niet de enige.
Elke vijf seconden
sterft iemand aan kanker.
Vandaag spannen wij medische
onderzoekers ons in
om ervoor te zorgen
dat Rebecca en mensen zoals zij
de laatste patiënten zijn waar we falen.
De Amerikaanse regering alleen
gaf meer dan 100 miljard
uit aan kankeronderzoek
sinds de jaren 1970,
met beperkte vooruitgang
wat betreft het overleven van de patiënt,
vooral dan voor bepaalde soorten
zeer agressieve kankers.
Dus hebben we duidelijk
behoefte aan verandering,
omdat wat we tot nu toe deden
niet genoeg werkte.
In de geneeskunde sturen we
brandweerlieden uit,
want kanker is als een grote brand.
Deze brandweerlieden
zijn de geneesmiddelen tegen kanker.
Maar we zenden ze uit
zonder brandweerwagen --
dus zonder vervoer, zonder ladder
en zonder nooduitrusting.
Meer dan 99% van deze brandweerlieden
geraken nooit bij het vuur.
Meer dan 99% van kankermedicijnen
geraken nooit tot bij de tumor,
omdat ze geen vervoer
en hulpmiddelen hebben
om hen naar de locatie te brengen
waarvoor ze bedoeld zijn.
Blijkt dat het altijd gaat over
locatie, locatie, locatie.
(Gelach)
Dus hebben we een brandweerwagen nodig
om de juiste plaats te bereiken.
Ik kom jullie vertellen dat nanodeeltjes
de brandweerwagens zijn.
We kunnen kankermedicijnen
in nanodeeltjes steken,
en nanodeeltjes kunnen fungeren als drager
en benodigde apparatuur
om de kankermedicijnen
in het hart van de tumor te brengen.
Wat zijn nanodeeltjes
en wat betekent het eigenlijk
om nano-groot te zijn?
Er zijn veel verschillende
soorten nanodeeltjes
gemaakt van verschillende materialen,
zoals op metaal gebaseerde nanodeeltjes
of op vet gebaseerde nanodeeltjes.
Maar om echt te illustreren
wat het betekent
om nano-afmetingen hebben,
nam ik een van mijn haren
en legde ze onder de microscoop.
Nu heb ik zeer dun haar,
mijn haar is ongeveer
40.000 nanometer in diameter.
Dat betekent dat als we 400 nanodeeltjes
op elkaar stapelen,
we de dikte van een haar krijgen.
Ik leid een nanodeeltjeslaboratorium
om kanker en andere ziekten te bestrijden
in de Mayo Clinic hier in Jacksonville.
In de Mayo Clinic
hebben we echt de middelen
om een verschil te maken voor de patiënten
dankzij de gulle giften
en subsidies die
ons onderzoek financieren.
Maar hoe slagen deze nanodeeltjes nu erin
om geneesmiddelen tegen kanker
te vervoeren naar de tumor?
Nou, ze hebben een
uitgebreide gereedschapskist.
Kankergeneesmiddelen zonder nanodeeltjes
worden snel uit het lichaam weggespoeld
door de nieren
omdat ze zo klein zijn.
Net als water dat door een zeef loopt.
Ze hebben daarom niet echt de tijd
om de tumor te bereiken.
Hier zien we er een illustratie van.
We hebben de brandweerlieden,
de kankermedicijnen.
Ze circuleren in het bloed,
maar ze worden snel
uit het lichaam gewassen
en geraken niet echt in de tumor.
Maar als we de geneesmiddelen
tegen kanker in nanodeeltjes steken,
worden ze niet uitgespoeld
door het lichaam,
omdat de nanodeeltjes te groot zijn.
Ze zullen blijven circuleren in het bloed,
waardoor ze meer tijd hebben
om de tumor te vinden.
Hier zien we het kankermedicijn,
de brandweer,
in de brandweerwagen, de nanodeeltjes.
Ze circuleren in het bloed
en worden niet uitgewassen,
zodat ze uiteindelijk de tumor bereiken.
Welke andere instrumenten
hebben de nanodeeltjes nog?
Ze kunnen kankermedicijnen beschermen
tegen vernietiging in het lichaam.
Er bestaan enkele zeer belangrijke
maar gevoelige medicijnen
die gemakkelijk worden afgebroken
door enzymen in het bloed.
Zonder deze nanodeeltjesbescherming
zullen ze niet kunnen functioneren.
Een ander nanodeeltjeshulpmiddel
zijn de oppervlakte-uitsteeksels
die als kleine handen met vingers
naar de tumor grijpen
en er precies op passen,
zodat de rondcirkelende nanodeeltjes
zich kunnen vastzetten op de kankercellen
en de kankermedicijnen
meer tijd geven om hun werk te doen.
Dit zijn slechts enkele
van de vele instrumenten
die nanodeeltjes kunnen hebben.
Vandaag hebben we
meer dan 10 klinisch goedgekeurde
nanodeeltjes voor kanker
die aan patiënten
over de hele wereld worden gegeven.
Toch zijn er patiënten,
zoals Rebecca, die sterven.
Wat zijn dan de belangrijkste
uitdagingen en beperkingen
met de huidige goedgekeurde nanodeeltjes?
Een belangrijke uitdaging is de lever,
omdat de lever het filtersysteem
van het lichaam is
en de lever vreemde dingen
herkent en vernietigt,
zoals virussen, bacteriën
en ook nanodeeltjes.
De immuuncellen in de lever
eten de nanodeeltjes op
en beletten dat ze de tumor bereiken.
Hier zien we een afbeelding
waar de nier niet langer een probleem is,
maar deze brandweerwagens,
de nanodeeltjes,
vast komen te zitten in de lever,
waardoor er minder de tumor bereiken.
Een toekomstige strategie
om nanodeeltjes te verbeteren,
is het tijdelijk uitschakelen
van de immuuncellen in de lever.
Hoe kunnen we deze cellen ontwapenen?
We keken naar geneesmiddelen
die reeds klinisch goedgekeurd waren
voor andere indicaties,
om te zien of een daarvan
de immuuncellen kon verhinderen
om de nanodeeltjes op te eten.
En onverwacht vonden we
in een van onze preklinische studies
dat een 70 jaar oud malariamedicijn
de immuuncellen kon stoppen
met het opslorpen van de nanodeeltjes,
zodat ze uit de lever konden ontsnappen
en hun reis voortzetten
naar hun doel, de tumor.
Hier zien we de afbeelding
van het blokkeren van de lever.
De nanodeeltjes gaan daar niet heen
en komen in plaats daarvan in de tumor.
Soms worden onverwachte verbanden
gelegd in de wetenschap
die leiden tot nieuwe oplossingen.
Een andere strategie
om te voorkomen dat nanodeeltjes
vast komen te zitten in de lever,
is lichaamseigen nanodeeltjes gebruiken.
Ja -- surprise, surprise.
Jij, en jij, en jij, en ieder van ons
hebben veel nanodeeltjes
die circuleren in ons lichaam.
Omdat ze deel uitmaken van ons lichaam,
zal de lever ze minder waarschijnlijk
als vreemd bestempelen.
Deze biologische nanodeeltjes
kunnen worden gevonden in speeksel,
in bloed, in urine, in pancreassap.
We kunnen ze verzamelen uit het lichaam
en ze als brandweerwagens
voor kankermedicijnen gebruiken.
In dit geval
hebben de immuuncellen
in de lever minder kans
om die biologische
nanodeeltjes op te eten.
Met behulp van een Trojaans-paardstrategie
misleiden we de lever.
Hier zien we de biologische nanodeeltjes
circuleren in het bloed.
Ze worden niet herkend door de lever,
en komen in de tumor.
In de toekomst
willen we die natuurlijke
nanodeeltjes exploiteren
voor het afleveren van kankermedicijn
om bijwerkingen te verminderen
en levens te redden
door te voorkomen dat de kankermedicijnen
op de verkeerde locatie terechtkomen.
Er was echter een groot probleem:
hoe kunnen we deze biologische
nanodeeltjes massaal isoleren
zonder ze te beschadigen?
Mijn lab heeft een efficiënte methode
ontwikkeld om dat te doen.
We kunnen grote hoeveelheden
lichaamsvloeistoffen verwerken
om een sterk geconcentreerde,
hoogwaardige vorm
van biologische nanodeeltjes
te produceren.
Deze nanodeeltjes
zijn nog niet in klinisch gebruik,
want het duurt gemiddeld 12 jaar
voordat iets van het lab
in je medicijnkastje belandt.
Dit is het soort uitdaging
dat teamwerk vereist
van wetenschappers en artsen
die hun leven wijden aan deze strijd.
We blijven doorgaan
dankzij de inspiratie van patiënten.
Ik geloof dat als we op deze
nanogeneesmiddelen blijven werken,
we de schade aan gezonde organen
kunnen beperken,
de kwaliteit van het leven
kunnen verbeteren
en toekomstige patiënten kunnen redden.
Ik stel me voor
dat als deze behandelingen
voor Rebecca beschikbaar waren,
dat telefoontje van haar
een uitnodiging had kunnen zijn
niet voor haar begrafenis,
maar voor haar huwelijk.
Dank je.
(Applaus)
Era uma tarde de domingo
em abril deste ano.
O meu telefone estava a tocar.
Eu atendi.
A voz disse: "É a Rebecca.
"Ligo apenas para te convidar
"para o meu funeral."
Eu disse: "Rebecca, do que é que falas?
Ela disse: "Joy, como minha amiga,
tens de me deixar partir,
"chegou a minha hora."
No dia seguinte, ela estava morta.
A Rebeca tinha 31 anos quando morreu.
Ela teve uma luta de oito anos
com um cancro da mama.
Voltou 3 vezes.
Eu não a ajudei.
A comunidade científica não a ajudou
e a comunidade médica não a ajudou.
Mas não é só ela.
Em cada cinco segundos,
alguém morre de cancro.
Hoje, nós, investigadores médicos,
estamos empenhados
em que a Rebeca, e pessoas como ela,
sejam dos últimos pacientes
que não podemos ajudar.
O governo dos EUA, sozinho,
gastou mais de 100 mil milhões
na investigação do cancro,
desde os anos 70,
com progressos limitados em relação
à sobrevivência dos doentes,
especialmente em certos tipos
de cancros muito agressivos.
Logo, precisamos de uma mudança
porque, claramente
o que temos vindo a fazer até à data,
não tem funcionado.
E o que fazemos na medicina
é enviar bombeiros,
porque o cancro é como um grande incêndio,
e estes bombeiros são os medicamentos
contra o cancro,
mas estamos a enviá-los
sem o camião-cisterna,
ou seja, sem transporte, sem escadas
e sem equipamento de emergência.
Mais de 99% destes bombeiros
nunca chegam ao incêndio.
Mais de 99% dos medicamentos
contra o cancro nunca chegam ao tumor
porque não têm transporte, nem ferramentas
para levá-los ao local do destino.
Acontece que tem tudo a ver
com a localização.
(Risos)
Precisamos do camião dos bombeiros
para chegarmos ao local certo.
Eu venho aqui dizer que as nanopartículas
são os camiões-cisterna.
Podemos carregar os medicamentos
contra o cancro dentro das nanopartículas,
e as nanopartículas podem funcionar
como transportadoras
e como equipamento necessário
para levar o medicamento contra o cancro
ao centro do tumor.
Então, o que são nanopartículas?
O que significa ser nanométrico?
Existem muitos tipos diferentes
de nanopartículas
feitas de vários materiais,
tais como nanopartículas de metal
ou nanopartículas à base de gordura.
Mas, para ilustrar
o significado de nanométrico,
arranquei um dos meus cabelos
e coloquei-o sob o microscópio.
Eu tenho o cabelo muito fino.
O meu cabelo tem aproximadamente
40 000 nanómetros de diâmetro.
Isto significa que, se agarrarmos
em 400 das nossas nanopartículas
e as empilharmos umas sobre as outras,
teremos a espessura
de um simples cabelo.
Eu lidero um laboratório de nanopartículas
que combatem o cancro e outras doenças
na Clínica Mayo, aqui em Jacksonville.
Na clínica Mayo
possuímos as ferramentas
para fazer a diferença nos pacientes,
graças a doações generosas e subsídios
para financiar a nossa investigação.
Como é que estas nanopartículas
transportam para o tumor
a medicação contra o cancro?
Elas têm uma extensa caixa de ferramentas.
Os medicamentos contra o cancro
sem as nanopartículas
são rapidamente eliminadas
do corpo através dos rins
porque são muito pequenos.
Logo, é como água
a passar por uma peneira.
Não têm tempo para chegar ao tumor.
Vemos aqui uma ilustração disso.
Temos os bombeiros
— os medicamentos contra o cancro —
que estão a circular no sangue,
mas que são rapidamente
eliminados do corpo
e acabam por não entrar no tumor.
Mas, se pusermos estes medicamentos
para o cancro dentro das nanopartículas,
eles não serão eliminados do corpo
porque as nanopartículas
são muito grandes,
e continuarão a circular no sangue
dando-lhes mais tempo
para encontrar o tumor.
Vemos aqui o medicamento contra o cancro
— os bombeiros dentro do camião-cisterna —
as nanopartículas.
Estão a circular no sangue
não são eliminadas
e acabam por chegar ao tumor.
Que outras ferramentas
têm as nanopartículas?
Elas podem impedir
que os medicamentos para o cancro
sejam destruídos dentro do corpo.
Há certas drogas,
muito importantes mas sensíveis,
que são facilmente decompostas
por enzimas no sangue.
Logo, a menos que elas tenham
esta proteção de nanopartículas,
não conseguirão funcionar.
Outra ferramenta da nanopartícula
são estas extensões de superfície
que são como mãos minúsculas com dedos
que se agarram ao tumor
e se encaixam exatamente nele.
Assim, quando as nanopartículas
estão em circulação,
conseguem ligar-se às células cancerosas,
dando mais tempo ao medicamento
contra o cancro para fazer o seu trabalho.
Estes são apenas alguns dos instrumentos
que as nanopartículas têm
e atualmente,
temos mais de 10 nanopartículas
clinicamente aprovadas para o cancro
que são dadas a pacientes
em todo o mundo.
No entanto, temos pacientes,
como a Rebeca, que morrem.
Então, quais são os principais
desafios e limitações
das nanopartículas atualmente aprovadas?
O principal problema é o fígado,
porque o fígado é o sistema
de filtração do corpo.
O fígado reconhece e destrói
objetos estranhos
como os vírus, as bactérias
e também as nanopartículas.
As células imunitárias no fígado
engolem as nanopartículas,
impedindo-as de chegar ao tumor.
Vemos aqui uma ilustração
em que os rins já não são um problema,
mas estes camiões-cisterna,
as nanopartículas,
ficam presas no fígado
e só poucas chegam ao tumor.
Uma estratégia futura para a melhoria
das nanopartículas
é desarmar, temporariamente,
as células imunitárias do fígado.
Como é que desarmamos essas células?
Analisámos os medicamentos
já aprovados clinicamente
para outras indicações
para verificar se algum deles
poderia impedir as células imunitárias
de destruir as nanopartículas.
Inesperadamente,
num dos nossos ensaios pré-clínicos,
verificámos que um medicamento
para a malária, com 70 anos,
conseguiu impedir as células imunitárias
de interiorizar as nanopartículas
para elas poderem escapar do fígado
e continuar a sua jornada
até ao objetivo, o tumor.
Vemos aqui a ilustração
do bloqueio do fígado.
As nanopartículas não passam por lá
e, em vez disso, acabam no tumor.
Por vezes, aparecem
conexões inesperadas, na ciência,
que conduzem a novas soluções.
Outra estratégia para impedir
que as nanopartículas
fiquem presas no fígado
é o uso das nanopartículas
do próprio corpo.
Sim — surpresa, surpresa!
Você e você e você, e todos nós
temos muitas nanopartículas
a circular no nosso corpo.
Como elas fazem parte do nosso corpo,
é pouco provável que o fígado
as identifique como estranhas.
Estas nanopartículas biológicas
encontram-se na saliva,
no sangue, na urina, no suco pancreático.
Podemos recolhê-las do corpo
e usá-las como camiões de bombeiros
para os medicamentos contra o cancro.
Neste caso, as células
imunológicas do fígado
terão menos propensão para destruir
as nanopartículas biológicas.
Estamos a usar um conceito
de cavalo de Troia
para enganar o fígado.
Vemos aqui as nanopartículas biológicas
a circular no sangue.
Não são reconhecidas pelo fígado
e acabam por chegar ao tumor.
No futuro,
queremos explorar as nanopartículas
da própria Natureza
para a administração
dos medicamentos contra o cancro,
para reduzir os efeitos secundários
e salvar vidas,
impedindo que os medicamentos
contra o cancro fiquem no local errado.
Porém, tem havido um grande problema.
Como isolamos estas nanopartículas
biológicas em grandes quantidades,
sem as danificar?
O meu laboratório desenvolveu
um método eficaz para fazer isso.
Podemos processar grandes quantidades
de líquidos do corpo
para produzir uma formulação altamente
concentrada e de alta qualidade
de nanopartículas biológicas.
Estas nanopartículas ainda
não se encontram em uso clínico
porque demora, em média, 12 anos
para um medicamento
sair do laboratório
e entrar no armário de medicamentos.
Este é o tipo de problema
que requer um trabalho de equipa
de cientistas e médicos
que dedicam a sua vida a esta batalha.
E continuamos
graças à inspiração dos pacientes.
Acredito que, se continuarmos
a trabalhar nestas nanomedicinas
conseguiremos reduzir os danos
em órgãos saudáveis,
melhorar a qualidade de vida
e salvar futuros pacientes.
Gosto de imaginar
que, se estes tratamentos estivessem
disponíveis para a Rebecca,
aquele telefonema
poderia ter sido um convite,
não para o seu funeral,
mas para o seu casamento.
Obrigada.
(Aplausos)
Foi numa tarde de domingo,
em abril deste ano.
Meu telefone tocou,
e eu atendi.
A voz disse: "É Rebecca.
Só estou ligando para te convidar
para o meu enterro".
Falei: "Rebecca,
do que você está falando?"
Ela disse: "Joy, como minha amiga,
você tem que me deixar partir.
Chegou a minha hora".
No dia seguinte, ela havia morrido.
Rebecca tinha 31 anos quando morreu.
Lutou oito anos contra o câncer de mama,
que voltou três vezes.
Eu fracassei com ela.
A comunidade científica fracassou com ela.
E a comunidade médica também.
Ela não é a única.
A cada cinco segundos,
alguém morre de câncer.
Hoje, nós, pesquisadores médicos,
temos o compromisso
de fazer com que Rebecca
e pessoas como ela
sejam alguns dos últimos pacientes
com quem fracassamos.
Só o governo dos EUA
gastou mais de US$ 100 bilhões
em pesquisas sobre o câncer
desde a década de 1970,
com progressos limitados
em relação à sobrevivência dos pacientes,
especialmente para certos tipos
de câncer muito agressivos.
Precisamos de uma mudança
porque, claramente,
o que estamos fazendo até agora
não está funcionando.
O que fazemos na medicina
é enviar bombeiros,
porque o câncer é como um grande incêndio.
E esses bombeiros são
os medicamentos contra o câncer.
Mas nós os enviamos
sem um caminhão de bombeiros,
portanto, sem transporte, sem escadas,
e sem equipamento de emergência.
Mais de 99% desses bombeiros
nunca chegam ao fogo.
Mais de 99% dos medicamentos
contra o câncer nunca chegam ao tumor
porque faltam transporte e ferramentas
para levá-los ao local que pretendem.
Acontece que tudo se trata
realmente de local, local, local.
(Risos)
Precisamos de um caminhão de bombeiros
para chegar ao local certo.
Estou aqui para dizer que nanopartículas
são os caminhões de bombeiros.
Podemos carregar medicamentos
contra o câncer dentro de nanopartículas,
e elas podem funcionar
como transportadoras
e equipamentos necessários
para levar os medicamentos
contra o câncer ao centro do tumor.
O que são nanopartículas
e o que realmente significa
ser nanométrico?
Existem muitos tipos diferentes
de nanopartículas,
feitas de vários materiais,
como nanopartículas baseadas em metal
ou nanopartículas baseadas em gordura.
Mas, para realmente ilustrar
o que significa ser nanométrico,
peguei um fio de cabelo
e o coloquei no microscópio.
Tenho cabelos muito finos,
com espessura aproximada
de 40 mil nanômetros.
Isso significa que, se pegarmos
400 de nossas nanopartículas
e as empilharmos umas sobre as outras,
obteremos a espessura
de um único fio de cabelo.
Dirijo um laboratório de nanopartículas
para combater o câncer e outras doenças
na Mayo Clinic, aqui em Jacksonville.
Na Mayo Clinic,
temos realmente as ferramentas
para fazer a diferença para os pacientes,
graças às doações e aos subsídios
generosos que financiam nossa pesquisa.
Como essas nanopartículas conseguem
transportar medicamentos contra o câncer
para o tumor?
Elas têm uma ampla caixa de ferramentas.
Medicamentos sem nanopartículas
são rapidamente eliminados do corpo
pelos rins,
porque são muito pequenos.
É como água que passa por uma peneira.
Eles não têm tempo para chegar ao tumor.
Aqui vemos uma ilustração disso.
Temos os bombeiros,
medicamentos contra o câncer,
que circulam no sangue,
mas são rapidamente eliminados do corpo
e não acabam dentro do tumor.
Mas, se colocarmos esses medicamentos
contra o câncer dentro de nanopartículas,
eles não serão eliminados pelo corpo
porque as nanopartículas
são muito grandes.
Continuarão a circular no sangue,
dando-lhes mais tempo
para encontrar o tumor.
Estes são os medicamentos
contra o câncer, os bombeiros,
dentro do caminhão de bombeiros,
as nanopartículas.
Eles circulam no sangue,
não são eliminados
e acabam, de fato, chegando ao tumor.
E que outras ferramentas
as nanopartículas possuem?
Elas podem proteger esses medicamentos
para não serem destruídos dentro do corpo.
Há certos medicamentos
muito importantes, mas sensíveis,
que são facilmente degradados
por enzimas no sangue.
A menos que tenham
essa proteção de nanopartículas,
não conseguirão funcionar.
Outra ferramenta de nanopartículas
são extensões de superfície,
que são como mãos minúsculas
com dedos que se agarram ao tumor
e se encaixam exatamente dentro dele,
para que, quando
as nanopartículas circulem,
elas possam se fixar
nas células cancerígenas,
dando aos medicamentos contra o câncer
mais tempo para cumprir a tarefa deles.
Essas são algumas das muitas ferramentas
que as nanopartículas podem ter.
Hoje temos mais de dez nanopartículas
clinicamente aprovadas para o câncer
que são dadas a pacientes em todo o mundo.
No entanto, temos pacientes,
como Rebecca, que morrem.
Então, quais são os principais
desafios e limitações
das nanopartículas atualmente aprovadas?
Um desafio importante é o fígado,
porque ele é o sistema
de filtragem do corpo,
que reconhece e destrói objetos estranhos,
como vírus, bactérias
e também nanopartículas.
As células imunológicas do fígado
comem as nanopartículas,
impedindo-as de chegarem ao tumor.
Aqui vemos uma ilustração
em que o rim não é mais um problema,
mas esses caminhões de bombeiros,
as nanopartículas,
ficam presos no fígado
e, na verdade, menos deles
acabam chegando ao tumor.
Uma estratégia futura
para melhorar as nanopartículas
é desarmar temporariamente
as células imunológicas do fígado.
Como desarmamos essas células?
Examinamos os medicamentos
que já foram clinicamente aprovados
para outras indicações,
para ver se algum deles
poderia impedir as células imunológicas
de comer as nanopartículas.
Inesperadamente, em um de nossos
estudos pré-clínicos,
descobrimos que um medicamento
de 70 anos contra a malária
conseguia impedir as células imunológicas
de capturarem as nanopartículas
para que pudessem escapar do fígado
e continuar a jornada delas
rumo ao objetivo, o tumor.
Esta é a ilustração do bloqueio do fígado.
As nanopartículas não vão para lá
e, em vez disso, acabam no tumor.
Às vezes, conexões inesperadas
são feitas na ciência
que levam a novas soluções.
Outra estratégia para impedir
que as nanopartículas
fiquem presas no fígado
é usar as próprias
nanopartículas do corpo.
Sim, surpresa, surpresa.
Você, você e você, e todos nós
temos muitas nanopartículas
circulando no corpo.
Como elas fazem parte do corpo,
é menos provável que o fígado
as identifique como estranhas.
Essas nanopartículas biológicas
podem ser encontradas na saliva,
no sangue, na urina, no suco pancreático.
Podemos coletá-las do corpo
e usá-las como caminhões de bombeiros
para medicamentos contra o câncer.
Neste caso,
é menos provável que as células
imunológicas do fígado comam
as nanopartículas biológicas.
Usamos um conceito
baseado no cavalo de Tróia
para enganar o fígado.
Aqui vemos as nanopartículas biológicas
circulando no sangue.
Elas não são reconhecidas pelo fígado
e acabam no tumor.
No futuro,
queremos explorar as próprias
nanopartículas da natureza
para administrar medicamentos
contra o câncer,
reduzir efeitos colaterais e salvar vidas,
impedindo que os medicamentos
contra o câncer estejam no local errado.
No entanto, um problema importante é:
como podemos isolar essas nanopartículas
biológicas em grandes quantidades
sem danificá-las?
Meu laboratório desenvolveu
um método eficiente para fazer isso.
Podemos processar grandes quantidades
de líquidos do corpo
para produzir uma substância
de alta qualidade e altamente concentrada
de nanopartículas biológicas.
Essas nanopartículas
ainda não estão em uso clínico,
porque leva, em média, 12 anos
para que algo do laboratório
chegue ao seu armário de medicamentos.
Esse é o tipo de desafio
que exige trabalho em equipe
de cientistas e médicos,
que dedicam a vida a essa batalha.
Continuamos, graças
à inspiração dos pacientes.
Acredito que, se continuarmos
trabalhando nesses nanomedicamentos,
conseguiremos reduzir os danos
a órgãos saudáveis,
melhorar a qualidade de vida
e salvar futuros pacientes.
Gosto de imaginar
que, se esses tratamentos
estivessem disponíveis para Rebecca,
aquela ligação dela
poderia ter sido um convite
não para o enterro,
mas para o casamento dela.
Obrigada.
(Aplausos)
Был обычный апрельский воскресный день.
Зазвонил телефон,
я взяла трубку
и услышала: «Это Ребекка.
Я звоню, чтобы пригласить тебя
на свои похороны».
Я сказала: «Ребекка, что ты несёшь?»
А она мне: «Джой, ты моя подруга,
тебе придётся меня отпустить.
Мой черёд настал».
На следующий день она умерла.
На момент смерти Ребекке был 31 год.
8 лет жизни она боролась с раком груди.
Он возвращался трижды.
Я не спасла её.
Учёные не спасли её.
Медики не спасли её.
И не только её.
Каждые 5 секунд
кто-то в мире умирает от рака.
Сегодня мы, врачи-исследователи,
обязаны сделать так,
чтобы Ребекка и другие онкопациенты
стали последними,
кого мы не смогли спасти.
Одно только правительство США потратило
более $100 млрд на исследования рака
с 1970-х годов.
Однако выживаемость пациентов
повышается весьма медленно.
Особенно это касается некоторых типов
крайне агрессивных форм рака.
Нам нужны перемены, поскольку, очевидно,
то, что мы делали до сих пор, не работает.
Задача медиков — выслать пожарных,
потому что рак похож на большой пожар,
а пожарные — это лекарства от рака.
Но мы высылаем их без пожарной машины:
без транспорта, лестниц
и спасательного оборудования.
Более 99% этих пожарных никогда
не попадают на пожар.
Более 99% противораковых препаратов
не проникают в опухоль,
потому что им не хватает
транспорта и инструментов,
чтобы добраться до места назначения.
Получается, счастье действительно
в месте, в месте, в месте.
(Смех)
Чтобы добраться до нужного места,
нам нужна пожарная машина.
И я хочу рассказать вам, что такими
машинами являются наночастицы.
Можно загрузить лекарства от рака
внутрь наночастиц,
и наночастицы могут стать перевозчиками
и необходимым оборудованием,
чтобы доставить лекарства от рака
в центр опухоли.
Что такое наночастицы
и что такое наноразмер?
Есть много разных типов наночастиц
из разных материалов,
например, наночастицы на основе металла
или наночастицы на основе жира.
Чтобы показать наноразмер,
я взяла свой волос
и поместила его под микроскоп.
У меня очень тонкие волосы,
поэтому диаметр моего волоса
около 40 000 нанометров.
Это значит, что если мы возьмём
400 наночастиц
и поставим их друг на друга,
то получим толщину одного волоса.
Я руковожу лабораторией наномедицины
для борьбы с раком и другими болезнями
в клинике Мэйо в Джексонвилле.
У нас есть
все необходимые условия
для улучшения жизни пациентов,
благодаря щедрым пожертвованиям
и грантам на развитие исследований.
Как же наночастицы могут
транспортировать лекарства от рака
к опухоли?
Для этого у них есть
обширный набор свойств.
Без наночастиц противораковые препараты
быстро вымываются из организма
через почки,
потому что они слишком мелкие.
Они утекают, как вода сквозь сито,
и им не хватает времени,
чтобы добраться до опухоли.
Этот процесс показан на рисунке.
Пожарные — лекарства от рака
циркулируют в крови,
но быстро вымываются из тела
и не успевают проникнуть в опухоль.
Но если мы поместим лекарства
в наночастицы,
организм не вымоет их,
поскольку наночастицы слишком большие.
Они продолжат циркулировать в крови,
и у них будет больше времени,
чтобы найти опухоль.
Здесь мы видим лекарства-пожарных
внутри машины-наночастицы.
Они циркулируют в крови,
они не вымываются
и в конце концов достигают опухоли.
Какие ещё свойства есть у наночастиц?
Они защищают лекарства от разрушения
внутри организма.
Есть некоторые очень важные,
но чувствительные препараты,
которые легко расщепляются энзимами крови.
Если их не защитить наночастицами,
они не смогут функционировать.
Ещё одно свойство наночастиц —
присоски на поверхности,
похожие на ручки с пальчиками,
которыми они цепляются к опухоли
и проникают в неё.
Когда наночастицы циркулируют в крови,
они могут цепляться к раковым клеткам,
давая лекарствам больше времени на работу.
Это лишь некоторые из многих
свойств наночастиц.
Сегодня
у нас есть более 10 клинически одобренных
наночастиц для лечения рака,
которые дают пациентам по всему миру.
Однако у нас ещё есть пациенты,
которые умирают, как Ребекка.
Каковы главные трудности и ограничения
у одобренных на данный момент наночастиц?
Главная проблема — это печень,
потому что печень —
это система фильтрации организма.
Она распознаёт и разрушает
инородные тела:
вирусы, бактерии и наночастицы.
Иммунные клетки печени
съедают наночастицы,
не давая им добраться до опухоли.
На этом рисунке мы видим, что проблему
с почками удалось решить,
но эти машины-наночастицы
застревают в печени,
и до опухоли добирается меньше наночастиц,
чем могло бы быть.
Дальнейшая стратегия
по улучшению наночастиц —
временно обезоружить
иммунные клетки печени.
Как же это сделать?
Мы рассмотрели лекарства,
которые уже были клинически одобрены
для других показаний,
чтобы проверить, могут ли они
помешать иммунным клеткам
поглощать наночастицы.
Неожиданно в одном из наших
доклинических исследований
мы обнаружили, что лекарство от малярии
70-летней давности
смогло помешать иммунным клеткам
поглощать наночастицы,
и они смогли покинуть печень
и продолжить путь к своей цели — опухоли.
Здесь мы видим, что печень заблокирована.
Наночастицы не попадают в неё
и вместо этого оказываются в опухоли.
Вот так иногда в науке создаются
неожиданные взаимосвязи,
которые приводят к новым решениям.
Ещё одна стратегия защиты наночастиц
от застревания в печени —
это использование собственных
наночастиц организма.
Да! Вот так сюрприз!
У каждого из нас есть
множество наночастиц,
циркулирующих в организме.
Поскольку они часть нашего тела,
печень реже расценивает их
как инородные тела.
Эти биологические наночастицы
можно найти в слюне,
крови, моче, поджелудочном соке.
Мы можем собрать их из организма
и использовать в качестве пожарных машин
для лекарств от рака.
В этом случае
иммунные клетки печени будут
менее склонны к поглощению
биологических наночастиц.
Мы применяем концепцию «Троянского коня»,
чтобы обмануть печень.
Мы видим, что биологические наночастицы
циркулируют в крови.
Они не распознаются печенью
и проникают в опухоль.
В будущем
мы хотим поставить на службу
естественные наночастицы организма
для доставки лекарств от рака,
снижения побочных эффектов
и спасения жизней,
защищая противораковые препараты
от движения по неверному пути.
Однако возникает вопрос:
как отделить биологические наночастицы
в больших количествах,
не повредив их?
В моей лаборатории создали
эффективный метод для этого.
Мы можем обрабатывать большое количество
биологических жидкостей,
чтобы создать высококонцентрированный
и высококачественный состав
биологических наночастиц.
Эти наночастицы ещё не введены
в клиническое использование,
так как на то, чтобы что-то из лаборатории
попало в вашу аптечку,
уходит в среднем 12 лет.
Для решения этой задачи
нужна совместная работа
учёных и врачей,
которые посвящают жизнь этой борьбе.
Благодарность пациентов
вдохновляет нас двигаться вперёд.
Я верю, что если мы продолжим работать
над созданием нанопрепаратов,
то сможем снизить вред лекарств
на здоровые органы,
улучшить качество жизни
и спасти будущих пациентов.
Мне нравится представлять себе,
что если бы эти лекарства
были доступны Ребекке,
тот звонок от неё
мог бы быть приглашением
не на похороны,
а на свадьбу.
Спасибо.
(Аплодисменты)
[Надпись на экране: «В память о Ребекке»]
Bila je nedelja popodne
u aprilu ove godine.
Zazvonio mi je telefon.
Javila sam se.
Glas je rekao: "Rebeka je.
Htela sam samo da te pozovem
na moju sahranu."
Rekla sam: "Rebeka,
o čemu govoriš?"
Rekla je: "Džoj, prijatelj si mi,
moraš me pustiti.
Vreme je."
Sledećeg dana, umrla je.
Rebeka je imala 31 godinu kada je umrla.
Vodila je osmogodišnju bitku
sa kancerom dojke.
Tri puta se vraćao.
Izneverila sam je.
Naučna zajednica ju je izneverila.
Medicinska zajednica ju je izneverila.
Ona nije jedina.
Svakih pet sekundi,
neko umre od kancera.
Danas, mi medicinski istraživači
smo posvećeni
da Rebeka i ljudi poput nje
budu među poslednjim pacijentima
koje smo izneverili.
Američka vlada sama je uložila
preko 100 milijardi na istraživanja
kancera od 1970-ih,
sa ograničenim uspehom
u preživljavanju pacijenata,
pogotovo određenih vrsta
vrlo agresivnih kancera.
Zato nam je potrebna promena,
jer, očigledno,
sve što smo do sada radili ne uspeva.
Mi u medicini šaljemo vatrogasce,
jer kancer je kao veliki požar.
Ovi vatrogasci su lekovi za kancer.
Ali ih šaljemo bez vatrogasnog kamiona -
dakle bez transporta, bez merdevina,
i bez opreme za hitnu pomoć.
I preko 99 posto ovih vatrogasaca
ne stignu od požara.
Preko 99 posto lekova za kancer
ne stignu do tumora
jer im fali transport i oprema
da ih prenese do ciljane lokacije.
Ispade da je ipak sve
lokacija, lokacija, lokacija.
(Smeh)
Dakle treba nam vatrogasni kamion
da stignemo na pravu lokaciju.
Ovde sam da vam kažem
da su nanočestice kamioni.
Možemo da utovarimo lekove za kancer
unutar nanočestica,
i nanočestice mogu
da funkcionišu kao prenosioci
i kao neophodna oprema
da prenesu lekove za kancer
do srca tumora.
Šta su to nanočestice,
i šta zaista znači biti nano veličine?
Pa, ima više različitih tipova nanočestica
koje se prave od raznih materijala,
poput nanočestica sačinjenih od metala
ili nanočestica sačinjenih od masti.
Ali da bih stvarno ilustrovala
šta znači biti nano veličine,
uzela sam jednu dlaku iz svoje kose
i stavila je pod mikroskop.
Imam vrlo tanku kosu,
te mi je kosa otprilike
40.000 nanometara u prečniku.
To znači da kada bismo uzeli
400 nanočestica
i posložili jednu na drugu,
dobili bismo debljinu jedne dlake.
Vodim laboratoriju nanočestica
u borbi protiv kancera i drugih bolesti
ovde u Majo klinici u Džeksonvilu.
U Majo klinici, imamo opremu
da učinimo sve za pacijenta,
zahvaljujući izdašnim donacijama
i grantovima koji finansiraju
naše istraživanje.
Dakle, kako ove nanočestice
prenose lekove za kancer
do tumora?
Imaju obimnu kutiju za alat.
Lekovi za kancer bez nanočestica
se brzo isperu iz tela
kroz bubrege
jer su premali.
Kao voda koja protiče kroz sito.
Tako da nemaju vremena
da stignu do tumora.
Ovde vidimo ilustraciju toga.
Imamo vatrogasce, lekove za kancer.
Protiču krvotokom,
ali su brzo isprani iz tela
i ne završavaju u tumoru.
Ali ako stavimo ove lekove za kancer
unutar nanočestica,
neće se isprati iz tela
jer su nanočestice prevelike.
I nastaviće da protiču kroz krvotok,
dajući im više vremena da pronađu tumor.
Ovde vidimo lek za kancer, vatrogasce,
u vatrogasnom kamionu, nanočesticama.
Cirkulišu krvotokom,
ne ispiraju se
i konačno dosegnu tumor.
Koje druge alatke poseduju nanočestice?
Pa, mogu zaštititi lekove za kancer
da ih telo ne uništi.
Postoje izvesni veoma važni
ali osetljivi lekovi
koji se lako rastvore enzimima u krvi.
Tako da bez zaštite
koju pruža nanočestica,
ne mogu funkcionisati.
Druga alatka nanočestice
su ovi površinski produžeci
koji su kao malene ruke sa prstima
koji se hvataju za tumor
i odlično pasuju na njemu,
tako da kada nanočestice cirkulišu,
mogu se zakačiti za ćelije kancera,
dajući lekovima za kancer
vreme da odrade posao.
Ovo su samo neke od brojnih alatki
koje nanočestice poseduju.
Danas,
imamo više od 10 klinički odobrenih
nanočestica za kancer
koje se daju pacijentima širom sveta.
Ipak, imamo pacijente,
poput Rebeke, koji umru.
Koji su najveći izazovi i ograničenja
kod do sada odobrenih nanočestica?
Pa, glavni izazov predstavlja jetra,
jer je jetra sistem za filtraciju u telu,
i jetra prepoznaje i uništava
strane objekte,
poput virusa, bakterija i nanočestica.
Imune ćelije jetre jedu nanočestice,
sprečavajući ih da dosegnu tumor.
Ovde vidimo ilustraciju
gde bubreg više nije problem,
ali ovi vatrogasni kamioni, nanočestice,
se zaglave u jetri
i, zapravo, manji broj njih
stiže do tumora.
Buduća strategija
za poboljšanje nanočestica
je da se trenutno razoružaju
imune ćelije jetre.
Kako da razoružamo ove ćelije?
Razmotrili smo lekove
koji su već klinički odobreni
za druge bolesti
da proverimo da li neki
mogu obustaviti imune ćelije
da ne pojedu nanočestice.
I neočekivano,
u jednoj od predkliničkih studija,
pronašli smo 70 godina star
lek za malariju
koji može da zaustavi imune ćelije
u internalizaciji nanočestica
tako da one mogu izbeći jetru
i nastaviti put ka svom cilju, tumoru.
Ovde vidimo ilustraciju blokiranja jetre.
Nanočestice ne idu tamo,
i umesto toga završe u tumoru.
Ponekad, neočekivane veze
se pojave u nauci
koje vode ka novim rešenjima.
Druga strategija
za prevenciju nanočestica
da se ne zaglave u jetri
je korišćenje sopstvenih
nanočestica iz tela.
Da - iznenađenje, iznenađenje.
Ti, i ti i ti, svi mi
imamo puno nanočestica
koje cirkulišu kroz naša tela.
I pošto su deo naših tela,
manje je verovatno da će ih jetra
označiti stranima.
Ove biološke nanočestice
se nalaze u pljuvačkoj,
u krvi, u urinu, u pankreatskom soku.
Možemo ih sakupiti iz tela
i koristiti kao vatrogasne kamione
za lekove za kancer.
U ovom slučaju,
manje je verovatno da će
imune ćelije jetre pojesti
biološke nanočestice.
Koristimo koncept Trojanskog konja
da zavaramo jetru.
Ovde vidimo biološke nanočestice
kako cirkulišu kroz krv.
Jetra ih ne prepoznaje,
i one završavaju u tumoru.
U budućnosti,
želimo da iskoristimo
prirodne nanočestice
za prenos lekova za kancer,
kako bismo smanjili
neželjene efekte i sačuvali živote
sprečavajući lekove za kancer
da dospeju na pogrešnu lokaciju.
Ipak, veliki problem je bio:
kako izolovati ove biološke
nanočestice u velikim količinama
a ne oštetiti ih?
Moja laboratorija je razvila
efikasan metod za ovo.
Možemo da obradimo
velike količine tečnosti iz tela
da proizvedemo visoko koncentrisanu,
visokokvalitetnu formulu
bioloških nanočestica.
Ove nanočestice
nisu još uvek u kliničkoj upotrebi,
jer je potrebno u proseku 12 godina
da nešto dospe iz laboratorije
do vaše police za lekove.
Ovo je vrsta izazova
koji zahteva timski rad
naučnika i lekara,
koji su posvetili život ovoj bitki.
Nastavljamo, inspirisani pacijentima.
Verujem da ako nastavimo sa radom
na ovim nanolekovima,
moći ćemo da smanjimo štetu
po zdrave organe,
poboljšamo kvalitet života
i sačuvamo buduće pacijente.
Volim da zamislim
da, da su ovi tretmani
bili dostupni Rebeki,
onaj poziv od nje
je mogao biti pozivnica
ne na njenu sahranu,
već na njeno venčanje.
Hvala.
(Aplauz)
มันเป็นบ่ายวันอาทิตย์ย้อนกลับไปเมษายนปีนี้
โทรศัพท์ของฉันกำลังดัง
ฉันรับโทรศัพท์
มีเสียงพูดว่านี่รีเบคคา
ฉันแค่โทรมาเพื่อเชิญคุณ
ไปงานศพของฉัน
ฉันพูดว่ารีเบคคา
คุณกำลังพูดถึงอะไร
เธอพูดว่าจอยในฐานะเพื่อน
คุณต้องปล่อยฉันไป
มันถึงเวลาของฉันแล้ว
วันถัดมาเธอเสียชีวิต
รีเบคคาอายุ 31 ปีตอนเธอเสียชีวิต
เธอต่อสู้กับมะเร็งเต้านมมาแปดปี
มันกลับมา 3 ครั้ง
ฉันไม่สามารถช่วยเธอ
ทีมนักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถช่วยเธอ
ทีมแพทย์ไม่สามารถช่วยเธอ
และไม่ใช่เพียงแค่เธอคนเดียว
ทุกๆ 5 วินาที
มีคนเสียชีวิตจากมะเร็ง
วันนี้พวกเรานักวิจัยทางการแพทย์ถูกมอบหมาย
ที่ทำให้รีเบคคาและคนที่เป็นเหมือนเธอ
เป็นคนไข้คนสุดท้าย
ที่พวกเราไม่สามารถช่วยได้
รัฐบาลของอเมริกาที่เดียวใช้เงิน
มากกว่า 1 แสนล้านเพื่อวิจัยมะเร็ง
ตั้งแต่ช่วงปี 1970
แต่ความก้าวหน้าเกี่ยวกับ
การอยู่รอดของคนไข้นั้นน้อยมาก
โดยเฉพาะถ้าชนิดของมะเร็งที่รักษายาก
ดังนั้นพวกเราต้องการ
การเปลี่ยนแปลงเพราะแน่ชัด
อะไรก็ตามที่เราทำตั้งนานแล้วนั้นไม่ได้ผล
และอะไรที่เราทำเกี่ยวกับ
ยาคือการส่งนักดับเพลิง
เพราะมะเร็งก็เหมือนไฟกองใหญ่
และนักดับเพลิงพวกนี้ก็คือยาต้านมะเร็ง
แต่พวกเรากำลังส่งมันออกไป
ทั้งๆ ที่ไม่มีรถดับเพลิง
ดังนั้นมันจึงไม่มีพาหนะขนส่งไม่มีบันได
และไม่มีเครื่องมือที่ใช้ในกรณีฉุกเฉิน
และมากกว่า 99% ของนักดับเพลิง
เหล่านี้ไม่เคยเข้าถึงกองไฟได้เลย
มากกว่า 99% ของยาต้านมะเร็ง
ไม่เคยเข้าถึงเนื้องอกได้เลย
เพราะว่าพวกมันไม่มีพาหนะขนส่งและเครื่องมือ
ที่จะนำมันไปที่ที่มันต้องไป
ปรากฎว่าที่จริงแล้วทั้งหมดก็คือ
ที่ตั้ง ที่ตั้ง ที่ตั้ง
(หัวเราะ)
ดังนั้นพวกเราต้องการรถดับเพลิง
ที่นำไปสู่ตำแหน่งที่ที่ถูกต้อง
และฉันอยู่ที่นี่เพื่อที่จะบอกคุณว่า
อนุภาคนาโนนั้นก็คือรถดับเพลิง
พวกเราสามารถใส่ยาต้านมะเร็ง
เข้าไปในอนุภาคนาโน
และอนุภาคนาโนทำงานเหมือนพาหนะ
และเครื่องมือที่จำเป็น
ที่นำยาต้านมะเร็ง
เข้าสู่ใจกลางของเนื้องอก
ดังนั้นอะไรคืออนุภาคนาโน
และจริงๆแล้วอะไรที่หมายถึงขนาดของนาโน
อนุภาคนาโนมีหลายชนิดแตกต่างกันไป
ทำจากวัสุดที่หลากหลาย
เช่นอนุภาคนาโนทำจากโลหะ
หรือทำจากไขมัน
แต่เพื่อที่จะนำเสนอ
อะไรที่หมายถึงขนาดของนาโน
ฉันดึงผมฉันมาหนึ่งเส้น
และวางมันภายใต้กล้องจุลทรรศน์
ฉันมีเส้นผมที่บางมาก
มันมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง
ประมาณ40,000นาโนมิเตอร์
ดังนั้นนั่นหมายถึงถ้าเราเอา
400 ของอนุภาคนาโนของพวกเรา
และซ้อนมันเป็นชั้นๆ
พวกเราก็จะได้ความหนาของเส้นผมหนึ่งเส้น
ฉันเป็นหัวหน้าของห้องปฏิบัติการวิจัย
อนุภาคนาโนที่ต่อสู้มะเร็งและโรคอื่นๆ
ที่เมโยคลินิกในเจ็คสันวิล
และที่เมโยคลินิค
พวกเรามีเครื่องมือที่ทำให้
เกิดความแตกต่างสำหรับผู้ป่วย
ขอบคุณความเอื้อเฟื้อของการบริจาค
และทุนที่ได้รับเพื่อการวิจัยของเรา
และดังนั้นอนุภาคนาโนสามารถนำยาต้านมะเร็ง
เข้าสู่เนื้องอกได้อย่างไร
ใช่พวกมันมีกล่องเครื่องมือที่ครอบคลุม
ยาต้านมะเร็งที่ไม่มีอนุภาคนาโน
จะถูกกำจัดออกไปจากร่างกายอย่างรวดเร็ว
ผ่านทางไต
เพราะว่าพวกมันมีขนาดที่เล็กมาก
ดังนั้นมันก็เหมือนนำ้ที่ไหลผ่านกระชอน
ดังนั้นพวกมันไม่มีเวลาที่จะเข้าถึงเนื้องอก
พวกเราจะได้เห็นคำอธิบายที่นี่
พวกเรามีนักดับเพลิงคือยาต้านมะเร็ง
พวกมันไหลเวียนอยู่ในเลือด
แต่พวกมันถูกขจัดออกไป
จากร่างกายอย่างเร็ว
และพวกมันไม่สามารถเข้าถึงเนื้องอกได้
แต่ถ้าพวกเราใส่ยาต้านมะเร็ง
เข้าไปในอนุภาคนาโน
พวกมันจะไม่ถูกกำจัดออกจากร่างกาย
เพราะอนุภาคนาโนนั้นใหญ่เกินไป
และพวกมันจะยังคงไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือด
ทำให้มันมีเวลามากพอที่จะหาเนื้องอก
และนี่พวกเราเห็นยาต้านมะเร็ง
หรือนักดับเพลิง
อยู่ภายในรถดับเพลิง
หรืออนุภาคนาโน
พวกมันกำลังไหลเวียนอยู่ในเลือด
พวกมันไม่ถูกกำจัด
และจริงๆแล้วพวกมันเข้าถึงเนื้องอก
และดังนั้นมีเครื่องมือ
อย่างอื่นไหมที่อนุภาคนาโนมี
ใช่พวกมันสามารถป้องกันยาต้านมะเร็ง
จากการถูกทำลายภายในร่างกาย
แน่นอนมันสำคัญมากแต่
เป็นยาที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลง
มันถูกทำให้เปลี่ยนไปได้ง่าย
โดยเอนไซม์ในร่างกาย
ดังนั้นถ้าไม่มีอนุภาคนาโนที่จะปกป้อง
พวกมันก็ไม่สามารถทำงานได้
เครื่องมืออีกอย่างหนึ่งของอนุภาคนาโน
คือการแผ่ออกของพื้นผิว
มันก็เหมือนมือเล็กๆ
ที่มีนิ้วมือจับไปที่เนื้องอก
และตรึงมันไว้
ดังนั้นขณะที่อนุภาคนาโนกำลังไหลเวียน
พวกมันสามารถตรึงอยู่กับเซลล์มะเร็ง
ซื้อเวลามากขึ้นให้ยาต้านมะเร็งทำงานของมัน
และนี่ก็เป็นเพียงส่วนหนึ่ง
ของเครื่องมือที่อนุภาคนาโนมี
และวันนี้
พวกเรามีมากกว่า 10 อนุภาคนาโน
ได้รับการรับรองทางคลินิกแล้วสำหรับมะเร็ง
พวกมันถูกใช้กับคนไข้ทั่วโลก
แต่พวกเรายังมีผู้ป่วย
เหมือนรีเบคคาที่เสียชีวิต
ดังนั้นอะไรที่เป็นความยาก
และข้อจำกัดที่ยิ่งใหญ่
ของอนุภาคนาโนที่ผ่านการอนุมัติแล้ว
ใช่ความยากอย่างหนึ่งนั้นก็คือตับ
เพราะในร่างกายตับทำหน้าที่เป็นตัวกรอง
และตับจำแนกและทำลายสิ่งแปลกปลอม
เช่น ไวรัส แบคทีเรีย
และรวมถึงอนุภาคนาโน
และเซลล์ของภูมิคุ้มกันในตับกินอนุภาคนาโน
ซึ่งป้องกันมันเข้าถึงเนื้องอก
และนี่พวกเราจะเห็นภาพประกอบ
ที่ไตจะไม่ใช่ปัญหาอีกต่อไป
แต่รถดับเพลิงหรืออนุภาคนาโน
ถูกทำให้ติดอยู่ภายในตับ
และจริงๆ แล้วพวกมันจำนวนน้อย
สามารถเข้าถึงเนื้องอก
ดังนั้นแผนการณ์ในอนาคต
ที่จะปรับปรุงอนุภาคนาโน
คือการกดการทำงานของ
เซลล์ภูมิคุ้มกันในตับลดลงชั่วคราว
ดังนั้นจะทำอย่างไรที่จะกดเซลล์นั้น
พวกเรามองไปที่ยา
ที่ได้ถูกรับรองทางคลินิก
สำหรับข้อบ่งชี้อีกอย่างหนึ่ง
เพื่อที่จะดูว่ามียาตัวไหนบ้าง
ที่สามารถกดภูมิคุ้มกัน
จากการกินอนุภาคนาโน
และอย่างไม่คาดฝัน
หนึ่งในการศึกษาพรีคลินิค
พวกเราพบว่ายามาเลเรียที่มีอายุ 70 ปี
สามารถที่จะกดเซลล์ภูมิคุ้มกัน
ไม่ให้จับอนุภาคนาโน
ดังนั้นพวกมันสามารถหลบหนีจากตับได้
และเดินทางต่อไปสู่จุดหมายคือเนื้องอก
และนี่พวกเราจะเห็นภาพอธิบาย
ของการกีดขวางในตับ
อนุภาคนาโนไม่ไปที่นั่น
และพวกมันกลับไปที่เนื้องอกแทน
ดังนั้นบางครั้งการเชื่อมโยงที่คาดไม่ถึง
ถูกทำให้เกิดขึ้นในทางวิทยาศาสตร์
ที่ทำให้เกิดการแก้ปัญหาแบบใหม่
ยุทธวิธีอีกอย่างที่ใช้
ในการป้องกันอนุภาคนาโน
จากการติดอยู่ในตับ
คือการใช้อนุภาคนาโนของร่างกายเราเอง
ใช่ แปลกใจ ประหลาดใจ
คุณและคุณและคุณ พวกเราทุกคน
มีอนุภาคนาโนจำนวนมาก
ไหลเวียนอยู่ในร่างกาย
และเพราะพวกมัน
เป็นส่วนหนึ่งของร่างกายของเรา
โอกาสที่ตับจะมองมันเหมือน
เป็นสิ่งแปลกปลอมนั้นน้อยมาก
และอนุภาคนาโนชีวภาพพวกนี้
สามารถพบได้ในน้ำลาย
ในเลือด ในปัสสาวะ ในน้ำย่อยของตับอ่อน
และพวกเราสามารถเก็บรวบรวมมันจากร่างกาย
และใช้มันเป็นรถดับเพลิงสำหรับยาต้านมะเร็ง
และในกรณีนี้
เป็นไปได้น้อยที่ของเซลล์
ของภูมิคุ้มกันในตับ ที่จะกิน
อนุภาคนาโนชีวภาพ
ดังนั้นพวกเรากำลังใช้แนวคิดของม้าโทรจัน
ที่จะหลอกลวงตับ
และนี่พวกเราเห็นอนุภาคนาโนชีวภาพ
กำลังไหลเวียบอยู่ในเลือด
พวกมันไม่ถูกตับจำได้
และพวกสิ้นสุดที่เนื้องอก
และในอนาคต
พวกเราต้องการเอาประโยชน์ของ
อนุภาคนาโนในธรรมชาติของเรา
ในการนำส่งยาต้านมะเร็ง
เพื่อที่จะลดภาวะแทรกซ้อนและช่วยชีวิต
โดยการป้องกันยาต้านมะเร็งจากการอยู่ผิดที่
อย่างไรก็ตามปัญหาใหญ่ก็คือ
ทำอย่างไรพวกเราถึงจะสกัด
อนุภาคนาโนให้ได้ในจำนวนมาก
โดยไม่ทำให้พวกมันเสียหาย
ห้องทดลองของฉันได้พัฒนาวิธีการ
ที่มีประสิทธิภาพสำหรับทำการนี้
พวกเราสามารถแยก
ของเหลวจำนวนมากจากร่างกาย
เพื่อที่จะผลิตสูตรที่มี
ความเข้มข้นและคุณภาพสูง
ของอนุภาคนาโนชีวภาพ
และอนุภาคนาโนพวกนี้ยังไม่ได้ใช้ในคลินิก
เพราะมันจะต้องใช้เวลาเฉลี่ย 12 ปี
ที่จะได้บางอย่างจากห้องทดลอง
ถึงคณะรัฐมนตรีสาธารณะสุขของคุณ
และนี่ก็เป็นชนิดของความยาก
ที่ต้องการการทำงานเป็นทีม
จากนักวิทยาศาสตร์และแพทย์
ผู้ที่อุทิศชีวิตเพื่อการต่อสู้
และพวกเราต้องขอบคุณแรงกระตุ้นจากคนไข้
และฉันเชื่อว่าถ้าพวกเราทำงาน
ต่อไปบนการรักษาทางยาแบบนาโน
พวกเราจะสามารถลดอันตราย
ต่ออวัยวะที่ยังมีสุขภาพดี
เพิ่มคุณภาพชีวิต
และช่วยชีวิตผู้ป่วยในอนาคต
ฉันชอบที่จะจินตนาการ
ว่าถ้าการรักษานี้ใช้ได้กับรีเบคคา
การได้รับโทรศัพท์จากเธอครั้งนั้น
อาจจะเป็นการเชิญ
ไม่ใช่เพื่องานศพของเธอ
แต่เพื่องานแต่งงานของเธอ
ขอบคุณ
(เสียงปรบมือ)
Bu yılın Nisan ayında,
bir pazar öğleden sonrasıydı.
Telefonum çalıyordu, açtığımda ise
telefondaki ses, "Ben Rebecca.
Seni cenazeme davet etmek için
arıyorum." dedi.
"Rebecca, neden bahsediyorsun?" dedim.
"Joy, arkadaşım olarak
gitmeme izin vermelisin.
Vaktim doldu." dedi.
Ertesi gün, ölmüştü.
Rebecca öldüğünde 31 yaşındaydı.
Meme kanseri ile 8 yıl mücadele etti.
Hastalığı 3 kez tekrarladı.
Onu yarı yolda bıraktım.
Bilim dünyası onu yarı yolda bıraktı.
Tıp dünyası onu yarı yolda bıraktı.
Yalnızca onu da değil.
Her beş saniyede bir,
bir kişi kanser yüzünden
hayatını kaybediyor.
Bugün, tıbbi araştırmacılar olarak
kendimizi, Rebecca ve onun gibi hastaların
yüzüstü bıraktığımız
son hastalardan olmasına adadık.
ABD hükûmeti 1970'lerden beri
hastaların hayatını kurtarmada
kısıtlı ilerleme gösteren
bazı kanser türleri üzerine
yapılan araştırmalar için
100 milyar dolardan fazla para harcadı.
Özellikle bazı kötü huylu
kanser türleri için.
Bir değişime ihtiyacımız var.
Çünkü açıkça, şu ana kadar
yaptığımız şeyler bir işe yaramıyor.
Tıpta yaptığımız şey ise
sanki kanser büyük bir yangınmış gibi
itfaiyeciler yollamak.
Bu itfaiyeciler ise
kanser ilaçları oluyor.
Ama onları itfaiye aracı olmadan,
ulaşım, merdiven ve gerekli ekipmanları
tedarik etmeden yolluyoruz.
Bu itfaiyecilerin yüzde 99'undan
fazlası yangına hiç ulaşamıyor.
Kanser ilaçlarının yüzde 99'undan fazlası
asla tümöre ulaşamıyor.
Çünkü onları hedefledikleri yere götürecek
ekipmanları ve ulaşım araçları yok.
Anlaşılıyor ki bütün olay
konum, konum ve konum.
(Gülme sesleri)
Yani onları doğru yere götürecek
bir itfaiye aracına ihtiyacımız var.
Buraya size, nanopartiküllerin itfaiye
araçları olduğunu anlatmak için geldim.
Kanser ilaçlarını
nanopartiküllere yükleyebiliriz.
Bu şekilde nanopartiküller
kanser ilacını
tümörün kalbine götürecek, taşıma aracı
ve gerekli ekipman görevi görebilirler.
Peki nanopartikül nedir
ve nano boyutta olmak ne anlama geliyor?
Birçok farklı materyalden yapılmış
birçok farklı nanopartikül vardır.
Metal bazlı nanopartiküller
ya da yağ bazlı nanopartiküller gibi.
Fakat nano boyutun ne demek olduğunu
daha iyi resmedebilmek adına
bir saç telimi aldım
ve mikroskoba yerleştirdim.
Çok ince bir saçım var,
yaklaşık 40.000 nanometre çapında.
Bu şu anlama geliyor,
400 adet nanoparçacığı alıp
üst üste koyarsak tek bir saç telinin
kalınlığına anca ulaşabiliyoruz.
Kanser ve diğer hastalıklarla
savaşmak için Jacksonville, Mayo Clinic'te
bir nanopartikül laboratuvarı yönetiyorum.
Mayo Clinic'te,
araştırmalarımızı destekleyen
hibeler ve cömert bağışlar sayesinde
hastalar için gerçekten
fark yaratacak ekipmanlarımız var.
Peki bu nanopartiküller,
ilaçları tümöre nasıl ulaştırıyor?
Geniş bir alet çantaları var.
Nanopartiküller olmadan kanser ilaçları
böbrekler tarafından kolayca atılıyorlar.
Çünkü çok küçükler.
Elekte su taşımak gibi bir şey yani.
Tümöre ulaşacak yeterli vakitleri yok.
Burada bunun bir resmini görüyoruz.
İtfaiyecilerimiz yani kanser ilaçları,
kanda dolaşıyorlar
ancak hızlıca vücuttan atılıyorlar
ve tümörün içine ulaşamamış oluyorlar.
Fakat bu kanser ilaçlarını
nanopartiküllerin içine yerleştirirsek
vücuttan atılmayacaklar
çünkü nanopartiküller fazla büyük
ve kanda dolaşmaya devam edecekler.
Tümörü bulmak için daha fazla
zamanları olacak.
Burada kanser ilacını, itfaiyecileri
itfaiye aracı, yani
nanopartiküllerin içinde görüyoruz.
Kanda dolaşıyorlar, vücuttan atılmıyorlar
ve gerçekten tümöre ulaşıyorlar.
Peki nanopartiküller
başka neler yapabiliyor?
Kanser ilaçlarını vücutta
yok olmaya karşı koruyorlar.
Kandaki enzimler
nedeniyle çabucak yok olan
çok önemli ancak hassas bazı ilaçlar var.
Eğer nanopartikül koruması olmazsa
görevlerini yapamazlar.
Nanopartiküllerin bir diğer özelliği ise
tümöre birebir uyan
ve ona parmaklarıyla tutunan
küçük ellere benzeyen yüzey uzantılarıdır.
Yani nanopartiküller kanda dolaşırken
kanser hücrelerine tutunarak
işlerini yapabilmeleri için
kanser ilaçlarına zaman kazandırabilirler.
Bunlar, nanopartiküllerin
pek çok işlevinden sadece birkaçı.
Bugün, kanser için
klinik olarak onaylanmış
10'dan fazla nanopartikül,
dünyanın her yerinde hastalara sunuluyor.
Ancak hâlâ, Rebecca gibi
kaybettiğimiz hastalarımız var.
Peki onaylanmış olan
nanopartiküllerin getirdiği
zorluklar ve kısıtlamalar neler?
Büyük bir zorluk karaciğer.
Çünkü karaciğer vücudun
filtrasyon sistemidir.
Virüsler, bakteriler
hatta nanopartiküller gibi
yabancı cisimleri algılar ve yok eder.
Ayrıca karaciğerdeki bağışıklık hücreleri
nanopartikülleri yiyerek
onların tümöre ulaşmalarını engeller.
Burada, böbreklerin
artık bir sorun teşkil etmediği
fakat itfaiye araçlarının,
yani nanopartiküllerin
karaciğerde takıldığı ve çok daha azının
tümöre ulaştığı bir resim görüyoruz.
Gelecek nesil nanopartikülleri
daha da geliştirebilmek için
karaciğerdeki bağışıklık hücrelerini
geçici olarak devre dışı bırakabiliriz.
Peki bu hücreleri nasıl
devre dışı bırakabiliriz?
Bağışıklık hücrelerinin, nanopartikülleri
yemelerini engellemede işe yarayabilecek
başka belirtiler için
klinik olarak onaylı ilaçları inceledik.
Ve beklenmedik bir şekilde,
klinik öncesi çalışmalarımızdan birinde
70 yıllık bir sıtma ilacının
bağışıklık hücrelerinin,
nanopartikülleri yemesine
engel olduğunu bulduk.
Böylece karaciğerden kaçabilecekler
ve tümöre giden yolculuklarına
devam edebilecekler.
Burada, karaciğerin
engellendiğini görüyoruz.
Nanopartiküller, karaciğer yerine
tümörün içine gidebiliyorlar.
Bazen, bilimde beklenmedik bağlantılar
yeni çözümlere yol açabilir.
Nanopartiküllerin karaciğere takılmasını
engelleyen bir diğer strateji ise
vücudun kendine ait
nanopartiküllerini kullanmaktır.
Evet sürpriz, sürpriz!
Siz, siz ve siz, hepimizin vücudunda
nanopartiküller dolaşıyor.
Ve vücudumuzun bir parçası oldukları için
karaciğer onları yabancı olarak
tanımlamaya daha az meyilli.
Bu biyolojik nanopartiküller;
tükürükte, kanda, idrarda
ve pankreas sıvısında bulunabilir.
Onları vücudumuzdan alıp
kanser ilaçları için
itfaiye araçları olarak kullanabiliriz.
Böylelikle
karaciğerdeki bağışıklık hücreleri
biyolojik nanoparçaları yemeye
daha az meyilli olur.
Bu nedenle karaciğeri kandırmak için
Truva Atı benzeri
bir konsept kullanıyoruz.
Burada kanda dolaşan
biyolojik nanopartikülleri görüyoruz.
Karaciğer tarafından fark edilmiyorlar
ve tümöre ulaşabiliyorlar.
Gelecekte, kanser ilaçlarının
yanlış bölgede bulunmalarını engelleyerek,
doğanın kendi nanopartiküllerinden
kanser ilacı teslimatı için faydalanmak,
yan etkileri azaltmak
ve hayat kurtarmak istiyoruz.
Ancak büyük bir sorunla karşı karşıyayız.
Büyük miktarda nanopartikül,
hasar vermeden nasıl izole edilebilir?
Bunu yapabilmek için
laboratuvarım bir yöntem geliştirdi.
Vücuttan alınan
büyük miktarda sıvıyı işleyerek
biyolojik nanopartiküllerin
yüksek konsantrasyonda
ve yüksek kalitede
formülasyonlarını üretebiliriz.
Bu nanopartiküller
henüz klinik kullanımda değil.
Çünkü laboratuvardan
ecza dolabınıza bir şey koymak
ortalama 12 yıl sürüyor.
Ve bu, hayatını bu mücadeleye adamış
bilim insanları ve doktorlardan oluşan
bir ekibin birlikte çalışmasını
gerektiren bir zorluk.
Hastalardan aldığımız ilham sayesinde
çalışmaya devam ediyoruz.
İnanıyorum ki bu nano ilaçlar üzerinde
çalışmaya devam edersek
sağlıklı organlara
verilen hasarı azaltmayı,
yaşam kalitesini artırmayı
ve gelecekteki hastaları
kurtarmayı başarabiliriz.
Öyle zannediyorum ki
bu tedaviler Rebecca için de
ulaşılabilir olsaydı
ondan gelen o arama, o davet,
cenazesi için değil de
düğünü için olabilirdi.
Teşekkür ederim.
(Alkış sesleri)
去年四月一个周日的下午,
我收到了一个电话。
我接了起来,
“我是丽贝卡,
我给你打电话,
是为了邀请你来我的葬礼。”
我说,“丽贝卡,你在说什么?”
她说,“乔伊,
作为我的朋友,你需要放手,
是时候让我离开了。”
第二天,她去世了。
丽贝卡去世时才31岁。
她和乳腺癌斗争了八年。
癌症复发了三次。
我让她失望了。
科学界让她失望了。
医疗界也让她失望了。
而且她不是唯一一个。
每五秒钟,
就有一个人死于癌症。
当下,我们医疗研究者
下决心不让像丽贝卡和
像她这样的人再失望。
自二十世纪七十年代,美国政府
已经花了将近一千亿美元
来研究癌症。
可是病人的存活率
却没有很大的改善,
特别是某些非常有侵略性的癌症。
所以我们需要改变,
我们所做的并没有很突出的成效。
我们就像是派出消防员,
来消灭烈火燎原一般的癌症。
这些消防员就是治疗癌症的药物。
但是我们没有给它们消防车,
没有运输工具,没有云梯,
没有应急设备。
所以超过99%的
消防员都到达不了火场。
超过99%的癌症药物
都到达不了肿瘤,
因为它们缺少运输方式和工具
让它们到达目的地。
而这就跟房地产一样,
地点非常非常重要。
(笑声)
所以我们需要
让癌症药物到达准确的地点。
我认为纳米粒子就是
我们所需要的工具。
我们可以把癌症药物
放在纳米粒子里面,
这些粒子就是能够
让药物到达肿瘤中心
的载体和必要工具。
什么是纳米粒子,
纳米到底是多大?
纳米粒子有很多种,
由不同的材料组成,
比如金属基纳米粒子,
或者脂肪基纳米粒子。
但是为了展示纳米材料的大小,
我拿了我的一根头发
放在显微镜下。
我的头发很细,
它的直径差不多是四万纳米。
这意味着四百个纳米粒子
一个一个叠在一起,
就是一根头发的厚度。
我在杰克逊维尔当地的
梅奥诊所领导着一个用纳米粒子
治疗癌症和其它疾病的实验室。
在梅奥诊所,
我们拥有能够改变病人生活的工具,
这要归功于
赠予实验室的大量捐款。
这些纳米粒子又是怎么
把癌症药物运送到肿瘤的呢?
它们的方法和工具有很多。
没有纳米粒子的
癌症药物会被肾脏
快速的排出,
因为它们太小了。
就像是水流过漏斗一样。
所以它们没有时间到达肿瘤。
这是一个过程的演示。
癌症药物,就是消防员,
它们在血液里循环,
但是它们很快被身体排出,
而根本不会到达肿瘤。
但是如果把它们放在纳米粒子里,
它们就不会被身体排出,
因为纳米粒子太大了。
所以它们会继续在血液里循环,
就有更多的时间找到肿瘤。
这里我们可以看到
癌症药物,就是消防员,
在纳米粒子“消防车”里。
它们在血液里循环,
不会被排出,
它们最后到达了肿瘤。
纳米粒子还有什么功能?
它们可以保护药物不被损坏。
有些非常重要但很脆弱的药物
很容易会被血液里的酶给分解。
所以除非它们有
这些纳米粒子的保护,
它们就不会发挥功效。
纳米粒子的另一个作用是
这些表面上的触角,
它们像小手一样能够抓住肿瘤,
丝毫不松手。
所以当纳米粒子在血液里循环,
它们会粘附在癌症细胞上,
让癌症药物有更多的时间发挥功效。
这些还不是纳米粒子的全部作用。
现在,
我们给了世界各地的病人
超过10种临床批准的
癌症治疗纳米粒子。
当然,还是有病人
像丽贝卡这样,没能幸存。
现有的纳米粒子技术
有什么主要的挑战和缺陷呢?
一个主要的挑战是肝,
肝是人体的过滤系统,
可以识别并销毁外来物体,
比如病毒、细菌和纳米粒子。
肝里的免疫细胞会吞噬纳米粒子,
让它们到不了肿瘤。
这个演示表明
通过肾脏已经不是问题,
但是这些纳米粒子,
会被卡在肝里,
很少会到达肿瘤。
改善纳米粒子的可行方案
是暂时性地关闭
肝脏中的免疫细胞。
我们怎么做到呢?
我们查看了其他
有临床批准的药物,
看它们能不能让免疫细胞
不吞噬纳米粒子。
出乎意料,在之前的研究里,
我们找到了一个70年前的疟疾药物。
它能够让免疫细胞不吞噬纳米粒子,
这样纳米粒子就能够通过肝
并继续循环到肿瘤。
从这张图可以看到肝被关闭。
纳米粒子不会到达肝,
而会最后到达肿瘤。
有的时候,科学中
一些意想不到的联系
能够带领我们找到新的解决方法。
另外一个不让纳米粒子
被肝过滤的方法,
是用我们身体自带的纳米粒子。
没有错,想不到吧?
我们所有人体内都有很多纳米粒子
在我们的血液里循环。
因为它们是我们身体的一部分,
肝就更不可能会
把它们当成外来物。
这些人体的纳米粒子可以在唾液、
血液、尿液和胰液里找到。
我们可以从身体里提取这些液体,
并把它们当成癌症药物的消防车。
这样,
肝里面的免疫细胞就更不会
吞噬这些纳米粒子。
这个方式很像特洛伊木马,
来欺骗肝。
这里我们看到纳米粒子
在血液里循环。
它们不会被肝识别,
并最后到达肿瘤。
在未来,
我们想用非人造的纳米粒子
来当癌症药物的运载工具,
并减少副作用和保护肝,
让癌症药物直达肿瘤。
但是,一个很重要的问题是
我们如何大量抽取这些纳米粒子
而不损坏它们?
我的实验室研究出了
一种有效的方法。
我们可以用大量体液
来产出高浓度高质量的
纳米粒子。
这些纳米粒子还没有被投入使用,
因为把实验室的研究
放到你的药箱里,
一般需要12年。
面对这样的挑战,
需要投身于这场战斗的
科学家和医师团队协作。
为了病人们,·我们要坚持不懈。
我相信如果我们继续研发
这些纳米药物,
就能够减少对器官的损伤,
提高病人的生活质量,
并挽救他们的生命。
我喜欢想象
如果有人提供给丽贝卡
这些治疗方案,
她的那个电话,
就可能会是邀请我
去她的婚礼,
而不是葬礼。
谢谢。
(鼓掌)
今年四月的一個星期日下午,
我的電話響了,
我接起來。
對方說:「我是瑞貝卡。
我打電話來是想邀請你
參加我的葬禮。」
我說:「瑞貝卡,你在說什麼啊? 」
她說:「喬伊,身為我的朋友,
你得放手讓我走。
我的時候到了。」
隔天,她過世了。
瑞貝卡過世時才三十一歲。
她花了八年時間對抗乳癌。
她經歷了三次復發。
我辜負了她。
科學界辜負了她。
醫學界辜負了她。
且她不是唯一被辜負的人。
每五秒鐘,
就有一個人死於癌症。
現今,我們醫學研究者致力於
讓瑞貝卡及像她這樣的人
成為我們所辜負的最後一批人。
從七〇年代起,
光是美國政府就投入了
超過一千億美金在癌症研究上,
但在病人存活率的進展上非常有限,
對於某些侵襲性極強的癌症更是如此。
所以我們必須改變,因為很顯然,
目前為止我們所做的沒什麼效果。
在醫學上,我們所做的,
就是派出打火弟兄,
因為癌症就像是熊熊大火。
這些打火弟兄就是抗癌藥物。
但我們派他們出去時,
沒有給他們消防車——
沒有交通工具,沒有梯子,
沒有緊急裝備。
超過 99% 的打火弟兄
沒有趕到火場。
超過 99% 的抗癌藥物
沒有到達腫瘤所在之處,
因為它們缺乏運輸方式與工具
帶它們到要殲滅的目標那兒去。
結果發現,重點都在於
地點,地點,地點。
(笑聲)
所以,我們需要消防車
前往對的地點。
我來這裡是要告訴各位,
奈米粒子就是消防車。
我們能把抗癌藥物裝載到奈米粒子中,
奈米粒子扮演的角色是運輸工具
以及必要的裝備,
能將抗癌藥物帶到腫瘤的核心地帶。
所以,奈米粒子是什麼?
奈米大小又是什麼意思?
奈米粒子的種類很多,
它們的組成材料也不同,比如,
有以金屬為基礎的奈米粒子,
也有以脂肪為基礎的奈米粒子。
但,為了清楚說明奈米大小是什麼,
我拿了我的一根頭髮,
把它放在顯微鏡下。
我的頭髮算很細,
我的頭髮直徑大約是四萬奈米。
意思就是,把四百個奈米粒子
一個一個堆疊起來,
就會跟我的一根頭髮的厚度一樣。
我領導著一間奈米粒子實驗室,
旨在對抗癌症及其他疾病,
位在傑克遜維爾的梅奧診所。
在梅奧診所,我們真的有些工具
能夠為病人帶來不同的結果,
這些都要歸功慷慨贊助
我們研究的外界捐贈和獎助金。
所以,這些奈米粒子
要如何將抗癌藥物
運輸到腫瘤所在之處?
奈米粒子有個很大的工具箱。
沒有奈米粒子,抗癌藥物很快就會
經由腎臟排出體外,
因為它們太小了。
所以,那就像是水通過篩網。
這些藥物真的
沒有時間到達腫瘤所在之處。
這張圖就是在說明這一點。
我們有打火弟兄(抗癌藥物)。
它們在血液中循環流動,
但它們很快就被排出體外,
它們最後不會到達腫瘤內。
但如果我們把這些抗癌藥物
放在奈米粒子中,
它們不會被排出體外,
因為奈米粒子太大了。
它們會持續在血液中循環,
讓它們有更多的時間找到腫瘤。
在這裡,我們可以看到
抗癌藥物(打火弟兄),
它們在消防車(即奈米粒子)中。
它們在血液中循環,
它們沒有被排出體外,
它們最後真的抵達了腫瘤處。
所以,奈米粒子
還有什麼其他工具?
它們可以保護抗癌藥物
使其在體內時不會被摧毀。
有些非常重要但很敏感的藥物
在血液中很容易被酵素給破壞分解。
若沒有這種奈米粒子保護,
它們就無法發揮功能。
奈米粒子的另一項工具
就是這些表面延伸物,
就像小手上的手指頭可以抓住腫瘤,
完全緊密貼合住腫瘤,
所以,當奈米粒子在循環時,
它們就能附著在癌細胞上,
幫抗癌藥物爭取更多時間
來盡它們的本份。
奈米粒子還有許多工具,
這些只是其中一部分。
現今,
已經有十種以上通過臨床
測試的抗癌用奈米粒子,
已經用在世界各地的病人身上。
但,我們有些病人
和瑞貝卡一樣過世了。
所以,這些目前已核准的奈米粒子
主要遇到什麼困難及限制?
其中一個主要困難是肝臟,
因為肝臟是身體的過濾系統,
肝臟會辨視出外來物並將之摧毀,
比如病毒、細菌以及奈米粒子。
而肝臟中的免疫細胞會吃掉奈米粒子,
讓它們無法抵達腫瘤所在之處。
從這張圖上可以看到
腎臟已經不是問題,
但這些消防車(奈米粒子)
會困在肝臟中,
所以它們當中只有少數能到達腫瘤處。
所以,未來在改善奈米粒子的策略上,
就是暫時解除肝臟免疫細胞的武裝。
我們要如何解除這些細胞的武裝?
我們去研究了已通過臨床測試
用於其他適應症的藥品,
看是否能從裡面找出能阻止免疫細胞
吞噬掉奈米粒子的品項。
出乎意料,在我們的
一項臨床前研究中,
我們發現有七十年歷史的瘧疾藥物
能夠阻止免疫細胞將奈米粒子內化,
如此奈米粒子便能逃過肝臟,
繼續邁向目的地:腫瘤所在之處。
這張圖上可以看到擋住了肝臟。
奈米粒子不會到那裡去,
它們最後會到達腫瘤處。
有時,在科學中未預期的連結
反而會導致新的解決方案。
還有一種策略可以預防奈米粒子
被困在肝臟中,
那就是用身體自己的奈米粒子。
是的——好一個驚喜。
你、你、你以及我們所有人
都有很多奈米粒子在體內循環著。
因為它們是我們身體的一部分,
肝臟不太可能會將它們
貼上外來物的標籤。
在唾液、血液、尿液、胰液中
都可以找到這些生物奈米粒子。
我們能從身體收集它們,
把它們當作消防車來運載抗癌藥物。
在這個情況下,肝臟中的
免疫細胞比較不可能
會吞噬生物奈米粒子。
所以,我們用這個由
特洛伊木馬發想出來的概念
來欺騙肝臟。
在這裡可以看到生物奈米粒子
在血液中循環。
它們沒有被肝臟認出來,
它們最後到達了腫瘤所在之處。
未來,
我們想要利用大自然的奈米粒子
來運輸抗癌藥物,
透過預防抗癌藥物跑錯地方,
來減少副作用並拯救生命。
然而,一直有個重大的問題:
我們要如何大量地將生物奈米粒子
在不破壞它們的前提下隔離出來?
我的實驗室已對此
開發出了有效的方法。
我們可以處理大量的體液,
來製成高濃度、高品質的
生物奈米粒子配方。
這些奈米粒子還沒有在臨床上使用,
因為平均要花十二年
才能把實驗室中的成果
帶進你的藥櫃當中。
這種挑戰
需要科學家和醫師的團隊合作,
將一生投入這場戰役。
因為病人的鼓舞,
我們持續努力著。
我相信,如果我們繼續
在奈米醫學的領域奮鬥,
我們將能減少對健康器官的損害,
改善生命品質,
拯救未來的病人。
我總會想,
如果瑞貝卡當初能用這些治療方法,
她打來的那通電話,
就可能是要邀請我
參加她的婚禮,而不是葬禮。
謝謝。
(掌聲)