Джей Браднър: Изследвания с отворен код на раковите заболявания

Как знае ракът, че е рак? В лабораторията на Джей Браднър, те открили молекула, която може да съдържа отговора, JQ1 -- и вместо да патентоват JQ1, те публикували техните открития и изпратили по пощата проби до 40 други лаборатории, за да работят върху тях. Вдъхновяващ поглед върху бъдещето, свързано с отворения код, на медицинските изследвания.

Преместих се в Бостън, преди 10 години, от Чикаго,

с интерес към раковите заболявания и химията.

Може би знаете, че химията е наука за правене на молекули --

или в случая с мен, за нови лекарства срещу рак.

И може би също така знаете, че за науката и медицината,

Бостън е нещо като магазин за бонбони.

Вие не можете да преминете през стоп знак в Кеймбридж

без да ударите завършил студент.

Барът се нарича "Чудото на науката."

Билбордовете казват "Място за лаборатория в наличност."

И е справедливо да се каже, че през тези 10 години,

сме свидетели на абсолютното начало

на научната революция -- тази на геномната медицина.

Ние знаем повече за пациентите, които влизат в нашата клиника

сега повече от всякога.

И сме в състояние, най-сетне, да отговорим на въпроса,

който бе толкова належащ за толкова много години:

защо имам рак?

Тази информация също е доста потресаваща.

Може би знаете,

че досега в зората на тази революция,

ние знаем, че може би има 40 000 уникални мутации

засягащи повече от 10 000 гени,

и че 500 от тези гени

са автентични причинители,

причини за рака.

Но в сравнение,

имаме около дузина насочени лекарства.

И тази неадекватност на раковата медицина

наистина ме порази, когато баща ми беше диагностициран

с рак на панкреаса.

Не успяхме да го качим на полет за Бостън.

Не разчетохме последователността на генома му.

Известно бе в продължение на десетилетия

какво причинява това злокачествено заболяване.

Това са три протеини --

Ras, MIC и P53.

Това е стара информация, известна от 80-те години,

въпреки това все още няма лекарство, което да предпиша

на пациент с този

или някой друг от многобройните солидни тумори

причинени от тези три конници

на апокалипсиса, който е рака.

Няма Ras, няма MIC, нито P53 лекарство.

И може справедливо да запитате: защо е така?

И много незадоволителния, но научен отговор

е, че това е твърде трудно.

Така че по някаква причина,

тези три протеини навлязоха в езика на нашата област

наречен нелечимия геном --

което е като да наречете компютър неуправляем

или Луната непроходима.

Това е ужасна част на реалността.

Но това което означава е,

че ние не успяваме да идентифицираме мазен джоб в тези протеини,

в който ние, като молекулярни ключари,

може да измоделираме активна, малка, органична молекула

или лекарствено вещество.

Сега като бях обучен в клиничната медицина

и хематология и онкология

и трансплантация на стволови клетки,

това, което ние имахме вместо това,

каскадиращи през регулаторната мрежа на "Федералната администрация по лекарствата,"

бяха тези вещества --

арсен, талидомид

и този химически дериват

на синапен азотен газ

И това е 21-ви век.

И така, предполагам, бихте казали, недоволен

от изпълнението и качеството на тези лекарства,

се върнах обратно в училище в областта на химията

с идеята,

че може би изучавайки откривателната химия

и подхождайки в контекста на този смел нов свят

на отворения код,

използвайки хората като източник,

мрежата на сътрудничество, до която имаме достъп в рамките на академичната общност,

че можем по-бързо

да доведем мощни и целенасочени терапии

при нашите пациенти.

И така, моля, имайте предвид, че това е незавършена работа,

но днес бих искал да ви разкажа една история

за много рядък рак,

наречен медиална карцинома,

за протеиновата цел,

нелечимия целеви протеин, който причинява този вид рак,

наречен BRD4,

и за една молекула

разработена в лабораторията ми в Раковия Институт Дана Фарбър

наречена JQ1, която галено нарекохме Джун Чи,

химика, който направи тази молекула.

Сега BRD4 е интересен протеин.

Може да се запитате, с всички неща, които рака се опитва да направи, за да убие нашия пациент,

как помни, че е рак?

Когато навие генома си,

раздели се на две клетки и отново се развие,

защо не се превръща в око, в черен дроб,

тъй като има всички гени, които са необходими, за да направи това?

Помни, че е рак.

И причината е, че ракът, както и всяка клетка в тялото,

поставя малки молекулни отметки,

малки лепящи се листчета,

които напомнят на клетката "Аз съм рак, трябва да продължавам да раста."

И тези лепящи се листчета

включват този и други протеини от своя клас --

така наречените бромодомейни.

Затова разработихме идея, обосновка,

че може би, ако направим молекула,

която да попречи на лепящата се бележка да залепне,

влизайки в малкия джоб

в основата на този въртящ се протеин,

тогава може би бихме могли да убедим раковите клетки,

със сигурност тези пристрастени към този протеин BRD4,

че те не са рак.

Така че ние започнахме да работим върху този проблем.

Ние разработихме библиотеки от съединения

и в крайна сметка достигнахме до това и други подобни вещества,

наречени JQ1.

Понеже не сме фармацевтична компания,

можехме да направим някои неща, имахме известна гъвкавост,

които предполагам, че фармацевтичната индустрия не може да направи.

Ние току-що започнахме да ги пращаме на нашите приятели.

Имам малка лаборатория.

Мислехме, че просто щяхме да я изпратим на хората и да видим как се държи молекулата.

И ние я изпратихме в Оксфорд, Англия

където група от талантливи кристалографи предоставиха тази снимка,

което ни помогна да разберем

как точно тази молекула е толкова притегателна цел за този протеин.

Това е което ние наричаме перфектно напасване

на допълващи се форми, като ръка в ръкавица.

Сега това е много рядък рак,

този пристрастен към BRD4 рак.

И така работихме с образци от материал,

които са били събрани от младите патолози в болницата за жени, Бригам.

И като обработихме тези клетки с тази молекула,

ние видяхме нещо наистина поразително.

Раковите клетки,

малки, кръгли и бързо делящи се,

израстваха тези ръце и изразстъци.

Те си променяха формата.

В действителност, раковата клетка

забравяше, че е рак

и ставаше една нормална клетка.

Това ни развълнува много.

Следващата стъпка беше да се постави тази молекула в мишки.

Единственият проблем бе, че нямаше миши модел на този рядък рак.

И така по времето, когато правихме това изследване,

аз се грижех за 29-годишен пожарникар от Кънектикът,

който беше близо до края на живота си

с този нелечим рак.

Този рак, пристрастен към BRD4,

растеше през левия му бял дроб,

и той имаше тръбичка в гърдите за източване на малки частици отпадъци.

И при всяка медицинска смяна

изхвърляхме този материал.

И така ние се обърнахме към този пациент

и го попитахме дали искаше да сътрудничи с нас.

Можехме ли да вземем този ценен и рядък раков материал

от гръдната му тръбичка

и да го закараме през града и го сложим в мишки,

и да се опитаме да направим клинични проби,

и да го лекуваме с прототипно лекарство?

Е, това би било невъзможно и, с право, незаконно да се направи с хора.

И той се съгласи.

В Семейния център Лури, за образна диагностика на животните,

моят колега, Андрю Кунг, разрасна този рак успешно в мишки

без изобщо да докосва пластмаса.

И можете да видите тази PET снимка на мишката -- това, което наричаме PET на домашен любимец. (игра на думи)

Ракът се разраства

като тази червена, огромна маса в задните крайници на това животно.

И докато го лекувахме с нашето съединение,

това пристрастяване към захарта,

този бърз растеж, отслабна.

И на животното в дясно,

ще видите, че ракът отговаряше.

Ние завършихме клиничните проучвания

в четири миши модели на тази болест.

И всеки път, ние виждаме едно и също нещо.

Мишки с този вид рак, които вземат лекарството остават живи,

а тези, които не го вземат, загиват бързо.

Така че започнахме да се чудим,

какво би направила фармацевтична компания в този момент?

Ами тя вероятно ще запази това в тайна

докато превърне прототипа на лекарството

в активно фармацевтично вещество.

И така ние направихме точно обратното.

Ние публикувахме статия,

която описа тази находка

в най-ранния първоначален етап.

Дадохме на света химичната идентичност на тази молекула,

която е обикновено тайна в нашата дисциплина.

Казахме на хората как точно да я направят.

Дадохме им нашия имейл адрес,

предлагайки, че ако ни напишат,

ще им изпратим молекулата безплатно.

Ние основно се опитахме да създадем

най-конкурентната възможна среда за лабораторията ни.

И това бе, за съжаление, успешно.

(Смях)

Защото сега, когато споделихме тази молекула,

само от декември миналата година,

с 40 лаборатории в САЩ

и още 30 в Европа --

много от фармацевтичните компании

се опитват сега да влязат в това пространство,

за да се прицелят в този рядък рак

който за щастие точно сега,

е доста желателен да се изучава в тази индустрия.

Но науката, която излиза от всички тези лаборатории

за използването на тази молекула,

ни даде прозрения,

които нямаше да може да постигнем самостоятелно.

Клетките на левкемията, третирани с това съединение,

се превръщат в нормални бели кръвни клетки.

Мишки с множествена миелома,

нелечимо злокачествено заболяване на костния мозък,

реагират драстично

на лечение с това лекарство.

Може би знаете, че мазнините имат памет.

Приятно ми е да бъда в състояние да ви покажа това.

И всъщност, тази молекула

предотвратява този адипоцит, тази стволова мастна клетка,

да си спомня как да се правят мазнини,

така че мишките на богата на мазнини диета,

като хората в родния ми град Чикаго,

не развиват чернодробна стеатоза,

който е голям медицински проблем.

Това изследване ни научи --

не само моята лаборатория, но нашия институт,

и Медицинския факултет на Харвард в по-общ план --

че имаме уникални ресурси в академичните среди

за откриване на лекарства --

че нашият център,

който е тествал може би повече ракови молекули по научен начин

от всеки друг;

никога не е създавал свое собствено лекарство.

Поради всички изброени причини, които виждате тук,

ние смятаме, че е страхотна възможност за академичните центрове

да участват в тази най-ранна, концептуално трудна

и творческа дисциплина

на прототипно откриване на лекарства.

Какво следва?

Ние имаме тази молекула, но тя все още не е хапче.

Не може да се приеме през устата.

Трябва да я нагодим, за да можем да я доставим на нашите пациенти.

И всички в лабораторията,

особено след общуване с тези пациенти,

се чувстваме доста подтиквани

да доставим лекарствено вещество базирано на тази молекула.

Тук е мястото, където трябва да кажа,

че бихме могли да използваме вашата помощ и вашите прозрения,

вашето сътрудничество и участие.

За разлика от фармацевтична компания,

ние нямаме пазарна линия, в която можем да внесем тези молекули.

Ние не разполагаме с екип на продавачи и рекламни агенти,

които могат да ни кажат как да позиционираме това лекарство срещу други.

Това, което имаме, е гъвкавостта на академичен център,

да работи с компетентни, мотивирани,

ентусиазирани, надяваме се добре финансирани хора

за отвеждане на тези молекули в клиниката,

като запазваме способността си

да споделим в световен мащаб този лекарствен прототип.

Тази молекула скоро ще напусне нашите стандове

и ще отиде в малка стартова фирма

наречена Тенша Терапютикс.

И това наистина е четвъртата от тези молекули,

която излиза от нашата малка поточна линия за откриване на лекарства,

две от които -- локално лекарство

за лимфома на кожата,

орално вещество за лечение на множествена миелома --

всъщност са близо до

първо клинично проучване през юли тази година.

За нас, голямо и вълнуващо събитие.

Искам да ви оставя само с две идеи.

Първата е --

ако нещо е уникално относно това изследване,

това в по-малка степен е науката отколкото стратегията --

това за нас бе социален експеримент,

експеримент, за това какво би се случило,

ако бяхме толкова открити и откровени

в най-ранната фаза на откриване при химически изследвания,

колкото можехме да бъдем.

Тази поредица от букви и цифри

и символи и скоби,

които могат да бъдат изпратени като текст, предполагам,

или по Twitter из цял свят,

е химичната идентичност на нашето завършено съединение.

Информацията е това, от което имаме най-голяма нужда

от фармацевтичните компании,

информацията

за това, как тези ранни прототипни лекарства могат да работят.

Но тази информация е до голяма степен тайна.

И така, ние се стремим наистина

да използваме от невероятните успехи

на компютърната индустрия два принципа:

тези на "отворения код" и на "използване ресурсите на множеството,"

за да ускорим бързо, отговорно

доставката на целева терапевтика

за пациенти с рак.

Но бизнес моделът включва всички вас.

Това изследване се финансира от обществеността.

Финансира се от фондации.

И нещо, което научих в Бостън

е, че вие бихте направили каквото и да е за рака -- и аз обичам това.

Карате велосипед през целия щат. Ходите нагоре и надолу по реката.

(Смях)

Никога не съм виждал, наистина никъде,

такава уникална подкрепа

за изследването на раковите заболявания.

И затова искам да ви благодаря

за вашето участие, вашето сътрудничество

и най-вече за доверието ви в нашите идеи.

(Ръкопляскания)