Τζέι Μπράντνερ: αντικαρκινική έρευνα ανοιχτού κώδικα

Πώς ξέρει ο καρκίνος ότι είναι καρκίνος; Στο εργαστήριο του Τζέι Μπράντνερ ανακάλυψαν ένα μόριο που μπορεί να έχει την απάντηση, το JQ1 -- και αντί να πατεντάρουν το JQ1, δημοσίευσαν τα ευρήματά τους και έστειλαν δείγματα σε 40 άλλα εργαστήρια για να δουλέψουν πάνω τους. Μια εμπνευσμένη ματιά στο μέλλον ανοιχτού κώδικα της ιατρικής έρευνας.

Μετακόμισα στη Βοστόνη πριν 10 χρόνια, από το Σικάγο,

θέλοντας να εντρυφήσω στον καρκίνο και τη χημεία.

Ίσως γνωρίζετε ότι η χημεία είναι η επιστήμη που φτιάχνει μόρια --

ή κατ' εμέ, νέα φάρμακα για τον καρκίνο.

Και μπορεί επίσης να γνωρίζετε ότι, για τις θετικές επιστήμες και την ιατρική,

η Βοστόνη είναι η χαρά του παιδιού.

Δεν γίνεται να μην φρενάρεις σ' ένα στοπ στο Κέιμπριτζ

χωρίς να χτυπήσεις έναν μεταπτυχιακό φοιτητή.

Το μπαρ λέγεται το Θαύμα της Επιστήμης.

Τα διαφημιστικά ταμπλό λένε "Διατίθεται Εργαστηριακός Χώρος".

Και μπορούμε να πούμε ότι αυτά τα 10 χρόνια,

έχουμε γίνει καθ' όλα μάρτυρες της αρχής

μιας επιστημονικής επανάστασης -- της γονιδιωματικής ιατρικής.

Γνωρίζουμε πλέον περισσότερα για τους ασθενείς που μπαίνουν στις κλινικές μας

από ποτέ άλλοτε.

Και μπορούμε, επιτέλους, ν' απαντήσουμε στην ερώτηση

που ήταν τόσο βασανιστική για τόσο πολλά χρόνια:

γιατί έχω καρκίνο;

Αυτή η πληροφορία είναι επίσης αρκετά συγκλονιστική.

Ίσως γνωρίζετε ότι,

μέχρι στιγμής στην αυγή και μόνο αυτής της επανάστασης,

γνωρίζουμε ότι υπάρχουν ίσως 40.000 μοναδικές μεταλλάξεις

που επηρεάζουν περισσότερα από 10.000 γονίδια

και ότι 500 από αυτά

είναι αυθεντικά γονίδια-οδηγοί,

αιτίες καρκίνου.

Ωστόσο συγκριτικά,

έχουμε καμιά δεκαριά στοχευμένες φαρμακευτικές αγωγές.

Και αυτήν την ανεπάρκεια της αντικαρκινικής ιατρικής

την ένιωσα στο πετσί μου όταν ο πατέρας μου διαγνώστηκε

με παγκρεατικό καρκίνο.

Δεν τον πήγαμε αεροπορικώς στη Βοστόνη.

Δεν χαρτογραφήσαμε το γονιδίωμά του.

Είναι γνωστό εδώ και δεκαετίες

τι προκαλεί αυτήν την κακοήθεια.

Είναι τρεις πρωτεΐνες --

η Ras, η MIC και η P53.

Αυτές είναι παλιές πληροφορίες που γνωρίζουμε περίπου από την δεκαετία του '80,

ωστόσο δεν υπάρχει καμία φαρμακευτική αγωγή που να μπορώ να γράψω

σε ασθενή με αυτόν

ή οποιονδήποτε από τους πολυάριθμους συμπαγείς όγκους

που προκαλούνται από αυτούς τους τρεις καβαλάρηδες

της αποκάλυψης που είναι ο καρκίνος.

Δεν υπάρχει φάρμακο ούτε για την Ras, ούτε την MIC, ούτε την P53.

Και μπορεί πολύ σωστά να ρωτήσετε: γιατί αυτό;

Και η καθόλου ικανοποιητική, μα επιστημονική, απάντηση

είναι ότι είναι πολύ δύσκολο.

Ότι για κάποιο λόγο,

αυτές οι τρεις πρωτεΐνες ανήκουν σε αυτό που η γλώσσα του πεδίου μας

αποκαλεί μη φαρμακεύσιμο γονιδίωμα --

που είναι σαν ν' αποκαλούμε έναν υπολογιστή μη περιηγήσιμο

ή το Φεγγάρι μη περπατίσιμο.

Είναι ένας φρικτός όρος του κλάδου.

Αλλά αυτό που σημαίνει

είναι ότι δεν κατορθώνουμε να εντοπίσουμε έναν λιπαρό θύλακα σε αυτές τις πρωτεΐνες,

μέσα στον οποίο εμείς, σαν μοριακοί κλειδαράδες,

θα φτιάξουμε ένα ενεργό, μικρό, οργανικό μόριο

ή μια φαρμακευτική ουσία.

Όταν εκπαιδευόμουν στην κλινική ιατρική

και την αιματολογία και την ογκολογία

και τη μεταμόσχευση βλαστοκυττάρων,

αυτό που είχαμε αντ' αυτού,

να κατακλύζει το ρυθμιστικό δίκτυο της Υπηρεσίας Τροφίμων και Φαρμάκων,

ήταν αυτές οι ουσίες --

αρσενικό, θαλιδομίδη

και το χημικό παράγωγο

του αζωτούχου υπερίτη.

Και είμαστε στον 21ο αιώνα.

Οπότε, απογοητευμένος θα έλεγα

με την απόδοση και την ποιότητα αυτών των φαρμάκων,

επέστρεψα στις σπουδές και στη χημεία

με την ιδέα

ότι ίσως με το να μάθω την τέχνη της ερευνητικής χημείας

και προσεγγίζοντάς την μέσα στο ευρύτερο πλαίσιο αυτού του γενναίου νέου κόσμου

του ανοιχτού κώδικα,

της ανάθεσης έργων σε πλήθη,

του συνεργατικού δικτύου στο οποίο έχουμε πρόσβαση μέσα στην πανεπιστημιακή κοινότητα,

ότι θα μπορούσαμε

να φέρουμε πιο γρήγορα ισχυρές και στοχευμένες θεραπείες

στους ασθενείς μας.

Και σας παρακαλώ να το δείτε αυτό ως έργο εν εξελίξει.

Αλλά θα ήθελα να σας πω σήμερα μια ιστορία

για έναν πολύ σπάνιο καρκίνο

που λέγεται καρκίνωμα μέσης γραμμής,

για τον πρωτεϊνικό στόχο,

τον μη φαρμακεύσιμο πρωτεϊνικό στόχο που προκαλεί αυτόν τον καρκίνο,

που λέγεται BRD4

και για ένα μόριο

που αναπτύχθηκε στο εργαστήριό μου στο Ινστιτούτο Καρκίνου Ντέινα Φάρμπερ

που λέγεται JQ1, το οποίο φιλικά ονομάσαμε προς τιμήν του Τζουν Κι,

του χημικού που έφτιαξε αυτό το μόριο.

Η BRD4 λοιπόν είναι μια ενδιαφέρουσα πρωτεΐνη.

Μπορεί να αναρωτιέστε, με όλα όσα προσπαθεί να κάνει ο καρκίνος για να σκοτώσει τον ασθενή μας,

πώς θυμάται ότι είναι καρκίνος;

Όταν κουβαριάζει το γονιδίωμά του,

διαιρείται σε δύο κύτταρα και ξετυλίγεται πάλι,

γιατί δεν μεταμορφώνεται σε μάτι, σε συκώτι,

μιας και έχει όλα τα απαραίτητα γονίδια για να το κάνει;

Θυμάται ότι είναι καρκίνος.

Και ο λόγος είναι ότι ο καρκίνος, όπως και κάθε άλλο κύτταρο πάνω στο σώμα,

βάζει μικρούς μοριακούς σελιδοδείκτες,

μικρά αυτοκόλλητα σημειώματα,

που υπενθυμίζουν στο κύτταρο "Είμαι καρκίνος· πρέπει να συνεχίσω να αναπτύσσομαι".

Και αυτά τα αυτοκόλλητα σημειώματα

περιλαμβάνουν αυτήν και άλλες πρωτεΐνες της τάξης της --

τις επονομαζόμενες bromodomain.

Οπότε αναπτύξαμε μια ιδέα, μια λογική,

ότι αν φτιάχναμε ένα μόριο

το οποίο δεν θ' άφηνε το αυτοκόλλητο σημείωμα να κολλήσει

με το να μπει μέσα στον μικρό θύλακα

στη βάση αυτής της περιστρεφόμενης πρωτεΐνης,

τότε ίσως να μπορούσαμε να πείσουμε καρκινικά κύτταρα,

ιδιαίτερα αυτά που είναι εθισμένα στην πρωτεΐνη BRD4,

ότι δεν είναι καρκίνος.

Κι έτσι αρχίσαμε να δουλεύουμε πάνω σ' αυτό το πρόβλημα.

Αναπτύξαμε βιβλιοθήκες ενώσεων

και τελικά καταλήξαμε σε αυτήν και σε παρόμοιες ουσίες

με το όνομα JQ1.

Καθώς δεν ήμασταν φαρμακευτική εταιρεία,

μπορούσαμε να κάνουμε κάποια πράγματα, είχαμε κάποια ευελιξία κινήσεων,

που εκτιμώ ότι μια φαρμακευτική βιομηχανία δεν έχει.

Απλώς αρχίσαμε να το ταχυδρομούμε στους φίλους μας.

Εγώ έχω ένα μικρό εργαστήριο.

Σκεφτήκαμε να στείλουμε το μόριο σε άλλους και να δούμε πώς συμπεριφέρεται.

Και το στείλαμε στην Οξφόρδη, στην Αγγλία

όπου μια ομάδα από ταλαντούχους κρυσταλλογράφους μας παρείχε αυτήν την εικόνα,

η οποία μας βοήθησε να καταλάβουμε

πώς ακριβώς το μόριο είναι τόσο δραστικό στον πρωτεϊνικό στόχο.

Είναι αυτό που λέμε το τέλειο ζευγάρι

συμπληρωματικότητας σχήματος, ταιριάζουν γάντι.

Είναι ένας πολύ σπάνιος καρκίνος,

ο εθισμένος στην BRD4 καρκίνος.

Κι έτσι δουλέψαμε με δείγματα υλικού

τα οποία συλλέχθηκαν από νεαρούς παθολόγους στο Γυναικολογικό Νοσοκομείο Μπρίγκαμ.

Και καθώς ακολουθήσαμε αγωγή στα κύτταρα με αυτό το μόριο,

παρατηρήσαμε κάτι πραγματικά εντυπωσιακό.

Τα καρκινικά κύτταρα,

μικρά, σφαιρικά και ταχέως διαιρούμενα,

ανέπτυξαν βραχίονες και προεκτάσεις.

Άλλαζαν σχήμα.

Στην ουσία, το καρκινικό κύτταρο

ξεχνούσε ότι ήταν καρκίνος

και γινόταν ένα φυσιολογικό κύτταρο.

Αυτό μας ενθουσίασε πολύ.

Το επόμενο βήμα θα ήταν να βάλουμε αυτό το μόριο μέσα σε ποντίκια.

Το μόνο πρόβλημα ήταν ότι δεν υπήρχε μοντέλο ποντικού γι' αυτόν τον σπάνιο καρκίνο.

Οπότε την περίοδο που κάναμε αυτήν την έρευνα,

παρακολουθούσα έναν 29χρονο πυροσβέστη από το Κονέκτικατ

που ήταν πάρα πολύ κοντά στο τέλος της ζωής του

εξαιτίας αυτού του ανίατου καρκίνου.

Ο εθισμένος στην BRD4 καρκίνος

αναπτυσσόταν σε όλον τον αριστερό του πνεύμονα

και είχε έναν θωρακοσωλήνα που αντλούσε μικρά κομματάκια υπολειμμάτων.

Και σε κάθε νοσηλευτική βάρδια

πετούσαμε αυτό το υλικό στα σκουπίδια.

Οπότε προσεγγίσαμε τον ασθενή

και τον ρωτήσαμε αν θα συνεργαζόταν μαζί μας.

Αν θα μπορούσαμε να πάρουμε αυτό το πολύτιμο και σπάνιο καρκινικό υλικό

από τον θωρακοσωλήνα

και να το πάμε στην άλλη άκρη της πόλης και να το βάλουμε μέσα σε ποντίκια

και να προσπαθήσουμε να κάνουμε μια κλινική δοκιμή

και να την στήσουμε μ' ένα πρωτότυπο φάρμακο.

Βέβαια αυτό θα ήταν αδύνατο και, ορθώς, παράνομο να το κάνουμε σε ανθρώπους.

Και μας έκανε τη χάρη.

Στο Κέντρο Απεικόνισης Ζώων της Οικογένειας Λούρι,

ο συνεργάτης μου, Άντριου Κανγκ, ανέπτυξε αυτόν τον καρκίνο επιτυχώς σε ποντίκια

χωρίς καν ν' αγγίξει πλαστικό.

Εδώ μπορείτε να δείτε την ποζιτρονική τομογραφία του ποντικιού.

Ο καρκίνος αναπτύσσεται

ως μια κόκκινη, τεράστια μάζα στο πίσω άκρο του ζώου.

Και καθώς τον καταπολεμούμε με την ένωσή μας,

αυτός ο εθισμός στη ζάχαρη,

αυτή η ταχεία ανάπτυξη, χάθηκε.

Και στο ζώο στα δεξιά,

βλέπετε ότι ο καρκίνος ανταποκρινόταν.

Έχουμε ολοκληρώσει πλέον κλινικές δοκιμές

σε τέσσερα μοντέλα ποντικού αυτής της αρρώστιας.

Και κάθε φορά, παρατηρούμε το ίδιο πράγμα.

Τα ποντίκια με αυτόν τον καρκίνο που παίρνουν το φάρμακο ζουν

και αυτά που δεν το παίρνουν πεθαίνουν γρήγορα.

Οπότε αρχίσαμε ν' αναρωτιόμαστε,

τι θα έκανε μια φαρμακευτική εταιρεία σ' αυτό το σημείο;

Μάλλον θα το κρατούσε μυστικό

μέχρι να μετατρέψει ένα πρωτότυπο φάρμακο

σε μια ενεργή φαρμακευτική ουσία.

Κι έτσι κάναμε ακριβώς το αντίθετο.

Δημοσιεύσαμε μια επιστημονική εργασία

που περιέγραφε αυτό το εύρημα

στο πιο πρώιμο στάδιο του πρωτοτύπου.

Δώσαμε στον κόσμο τη χημική ταυτότητα αυτού του μορίου,

κάτι που μένει συνήθως μυστικό στον κλάδο μας.

Είπαμε στον κόσμο ακριβώς πώς να το φτιάξει.

Τους δώσαμε την ηλεκτρονική μας διεύθυνση,

αναφέροντας ότι, αν επικοινωνήσουν μαζί μας,

θα τους στείλουμε ένα δωρεάν μόριο.

Βασικά, προσπαθήσαμε να δημιουργήσουμε

ένα όσο πιο δυνατόν ανταγωνιστικό περιβάλλον για το εργαστήριό μας.

Και, δυστυχώς, το επιτύχαμε.

(Γέλια)

Γιατί τώρα που έχουμε μοιραστεί αυτό το μόριο,

μόλις από τον Δεκέμβρη του περασμένου έτους,

με 40 εργαστήρια στις Ηνωμένες Πολιτείες

και άλλα 30 στην Ευρώπη --

πολλά εκ των οποίων φαρμακευτικές εταιρείες

που προσπαθούν τώρα να εισέλθουν στον χώρο,

για να στοχεύσουν αυτόν τον σπάνιο καρκίνο

που, ευτυχώς τώρα,

είναι αρκετά επιθυμητός προς μελέτη στη βιομηχανία.

Αλλά η επιστημονική γνώση που λαμβάνουμε απ' όλα αυτά τα εργαστήρια

για τη χρήση του μορίου

μας έχει προσφέρει ιδέες

που μπορεί να μην είχαμε από μόνοι μας.

Κύτταρα λευχαιμίας κατόπιν αγωγής με την ένωση

γίνονται φυσιολογικά λευκά αιμοσφαίρια.

Ποντίκια με πολλαπλό μυέλωμα,

μια ανίατη κακοήθεια του μυελού των οστών,

ανταποκρίνονται εντυπωσιακά

στη θεραπεία με αυτό το φάρμακο.

Ίσως γνωρίζετε ότι το λίπος έχει μνήμη.

Χαίρομαι που μπορώ να σας το επιδείξω.

Και για την ακρίβεια, αυτό το μόριο

εμποδίζει το λιποκύτταρο, το βλαστοκύτταρο λίπους,

να θυμάται πώς να φτιάχνει λίπος

έτσι ώστε ποντίκια με δίαιτα υψηλή σε λιπαρά,

σαν το σόι μου στην ιδιαίτερη πατρίδα μου το Σικάγο,

να μην αναπτύσσουν λιπώδες ήπαρ,

που είναι ένα μείζον ιατρικό πρόβλημα.

Αυτό που μας έμαθε αυτή η έρευνα --

όχι μόνο το εργαστήριό μου, αλλά και το ινστιτούτο μας

και η Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ γενικότερα --

είναι ότι έχουμε μοναδικούς πόρους στην πανεπιστημιακή κοινότητα

για την ανακάλυψη φαρμάκων --

ότι το κέντρο μας

που έχει ελέγξει ίσως περισσότερα καρκινικά μόρια με επιστημονικό τρόπο

από κάθε άλλο,

ποτέ δεν έφτιαξε ένα δικό του.

Για όλους τους λόγους που βλέπετε ν' αναφέρονται εδώ,

πιστεύουμε ότι υπάρχει μια σπουδαία ευκαιρία για τα ακαδημαϊκά κέντρα

να συμμετάσχουν σ' αυτόν τον πρώιμο, εννοιολογικά περίπλοκο

και δημιουργικό κλάδο

της ανακάλυψης πρωτότυπων φαρμάκων.

Και μετά τι;

Έχουμε αυτό το μόριο, αλλά δεν είναι χάπι ακόμα.

Δεν είναι διαθέσιμο για χορήγηση από το στόμα.

Πρέπει να το φτιάξουμε, ώστε να μπορούμε να το χορηγήσουμε στους ασθενείς μας.

Και οι πάντες στο εργαστήριο,

ειδικά μετά την επαφή με αυτούς τους ασθενείς,

νιώθουν την υποχρέωση

να παραδώσουν μια φαρμακευτική ουσία βασισμένη σ' αυτό το μόριο.

Κάπου εδώ είναι που πρέπει να πω

ότι θα εκτιμούσαμε την βοήθειά σας και τις ιδέες σας,

τη συλλογική σας συμμετοχή.

Αντίθετα με μια φαρμακευτική εταιρεία,

δεν έχουμε γραμμή παραγωγής μέσα στην οποία να βάλουμε αυτά τα μόρια.

Δεν έχουμε μια ομάδα από πωλητές και υπεύθυνους μάρκετινγκ

που να μπορεί να μας πει πώς ν' αντιπαραθέσουμε αυτό το φάρμακο με τ' άλλο.

Αυτό που έχουμε όμως είναι η ευελιξία ενός ακαδημαϊκού κέντρου

που δουλεύει με ικανούς, κινητοποιημένους,

ενθουσιώδεις ανθρώπους και, ελπίζουμε, με επαρκή χρηματοδότηση,

για να προωθήσουμε αυτά τα μόρια μέσα στην κλινική

διατηρώντας παράλληλα την ικανότητά μας

να μοιραζόμαστε αυτό το πρωτότυπο φάρμακο παγκοσμίως.

Αυτό το μόριο θα φύγει σύντομα από τους πάγκους μας

και θα πάει σε μια μικρή νέα εταιρεία

που λέγεται Τένσα Θεραπιούτικς.

Και πραγματικά αυτό είναι το τέταρτο από αυτά τα μόρια

που αποφοίτησε, ας πούμε, από το μικρό μας εργοστάσιο ανακάλυψης φαρμάκων,

δύο εκ των οποίων -- ένα τοπικό φάρμακο

για το δερματικό λέμφωμα,

και μια ουσία κατάποσης για την θεραπεία του πολλαπλού μυελώματος --

θα φτάσουν στ' αλήθεια στις κλίνες

για την πρώτη κλινική δοκιμή φέτος τον Ιούλιο.

Για εμάς, είναι ένα τεράστιο και συναρπαστικό ορόσημο.

Θέλω να σας αφήσω με δυο μόνο ιδέες.

Η πρώτη είναι

αν κάτι είναι μοναδικό σ' αυτή την έρευνα

δεν είναι τόσο η επιστήμη όσο η στρατηγική --

το γεγονός ότι για εμάς ήταν ένα κοινωνικό πείραμα,

ένα πείραμα για το τι θα γινόταν

αν ήμασταν τόσο ανοιχτοί και ειλικρινείς

στην πρωταρχική φάση της έρευνας της ερευνητικής χημείας

όσο θα μπορούσαμε να είμαστε.

Αυτό το μακρινάρι από γράμματα και νούμερα

και σύμβολα και παρενθέσεις

που μπορεί, φαντάζομαι, να σταλεί με μήνυμα σε κινητό

ή στο Τουίτερ παγκοσμίως,

είναι η χημική ταυτότητα της πρώιμης ένωσής μας.

Είναι η πληροφορία που χρειαζόμαστε περισσότερο

από τις φαρμακευτικές εταιρείες,

η πληροφορία

για το πώς δουλεύουν ενδεχομένως τα πρώιμα πρωτότυπα φάρμακα.

Κι όμως αυτή η πληροφορία είναι κατά κύριο λόγο μυστική.

Κι έτσι, προσπαθούμε πραγματικά

να "κατεβάσουμε" από την εντυπωσιακή επιτυχία

της βιομηχανίας της πληροφορικής δύο αρχές:

αυτήν του ανοιχτού κώδικα και αυτήν της ανάθεσης έργων σε πλήθη

ώστε γρήγορα, υπεύθυνα

να επιταχύνουμε τη χορήγηση στοχευμένων θεραπειών

σε ασθενείς με καρκίνο.

Το επιχειρηματικό μοντέλο σας περιλαμβάνει όλους.

Αυτή η έρευνα χρηματοδοτείται από το κοινό.

Χρηματοδοτείται από ιδρύματα.

Κι αν έχω μάθει ένα πράγμα στην Βοστόνη

είναι ότι εσείς όλοι θα κάνετε τα πάντα για τον καρκίνο -- και με ενθουσιάζει αυτό.

Ποδηλατοδρομίες απ' άκρη σ' άκρη της πολιτείας. Περιπάτους πάνω κάτω στο ποτάμι.

(Γέλια)

Αλήθεια δεν έχω δει πουθενά

τέτοια μοναδική υποστήριξη

για την έρευνα του καρκίνου.

Και γι' αυτό θέλω να σας ευχαριστήσω.

για τη συμμετοχή σας, τη συνεργασία σας

και πάνω απ' όλα για την εμπιστοσύνη στις ιδέες σας.

(Χειροκρότημα)