Kanker raakt ons allemaal --
vooral de soorten die altijd terug blijven komen,
de zeer invasieve en resistente soorten
die elke medische behandeling tarten,
zelfs als we er onze beste geneesmiddelen op loslaten.
Manipulatie op moleculair niveau,
op de kleinste schalen,
kan opwindende nieuwe manieren bieden
om de meest agressieve vormen van kanker te bestrijden.
Kanker is een heel slimme ziekte.
Sommige vormen van kanker kunnen we gelukkig vrij goed de baas
met bekende en goed geteste medicijnen en chirurgie.
Maar sommige vormen van kanker
reageren niet op deze benaderingen;
de tumor overleeft of komt terug,
zelfs na een bombardement van geneesmiddelen.
Je kunt deze zeer agressieve vormen van kanker zien
als superschurken in een stripboek.
Ze zijn slim, flexibel
en weten heel goed in leven te blijven.
En, zoals de meeste superschurken dezer dagen,
komen hun superkrachten van een genetische mutatie.
De gewijzigde genen in deze tumorcellen
kunnen nieuwe en onvermoede vormen van overleving inschakelen en coderen,
waardoor de kankercel zelfs onze beste chemotherapiebehandelingen overleeft.
In een bepaald geval stelt een gen de cel in staat een geneesmiddel,
wanneer het de cel nadert,
weg te duwen,
voordat het enig effect heeft.
Stel je voor -- de cel spuugt in feite het geneesmiddel uit.
Dit is slechts één voorbeeld van de vele genetische trucs
in de gereedschapskist van onze superschurk, kanker.
Allemaal door gemuteerde genen.
We hebben dus een superschurk met ongelooflijke superkrachten.
Dus hebben we een nieuwe en krachtige aanpak nodig.
Wel, we kunnen een gen uitschakelen.
De sleutel is een set moleculen die bekend staat als siRNA.
siRNA zijn korte sequenties van genetische code
die een cel leren hoe ze een bepaald gen kunnen blokkeren.
Elk siRNA-molecuul kan een specifiek gen in de cel uitschakelen.
Al vele jaren sinds zijn ontdekking
zijn wetenschappers zeer enthousiast
over de mogelijke toepassing van deze genblokkers in de geneeskunde.
Maar er is een probleem.
siRNA werkt goed in de cel.
Maar als het wordt blootgesteld
aan de enzymen in ons bloed en onze weefsels,
degradeert het in enkele seconden.
Het moet worden verpakt en beschermd voor zijn reis door het lichaam
op weg naar het uiteindelijke doel in de kankercel.
Hier is onze strategie.
Eerst dienen we de kankercel de genblokker siRNA toe,
we schakelen die overlevingsgenen uit,
en dan vallen we aan met een chemobehandeling.
Maar hoe doen we dat?
Met behulp van moleculaire technieken
kunnen we een superwapen ontwerpen
dat via de bloedbaan kan reizen.
Het moet klein genoeg zijn om door de bloedbaan te kunnen,
klein genoeg om het tumorweefsel binnen te dringen
en ook nog eens klein genoeg om door de kankercel te worden opgenomen.
Daarvoor moet het ongeveer een honderdste van de dikte van een mensenhaar zijn.
Hoe kunnen we nu deze nanodeeltjes bouwen?
We beginnen eerst met de kern ervan.
Dat is een kleine capsule met het chemogeneesmiddel.
Dat is het gif dat de tumorcel gaat doden.
Rond deze kern wikkelen we een zeer dunne,
nanometer-dunne deken van siRNA.
Dat is onze genblokker.
Omdat siRNA sterk negatief geladen is,
kunnen we het beschermen
met een mooie, beschermende laag van positief geladen polymeer.
De twee tegengesteld geladen moleculen plakken aan elkaar
door ladingsaantrekking.
Dat geeft ons een beschermlaag
die voorkomt dat het siRNA degradeert in de bloedbaan.
We zijn bijna rond.
(Gelach)
Maar we moeten nog nadenken over een groot obstakel.
In feite het grootste obstakel van allemaal.
Hoe kunnen we dit superwapen inzetten?
Ik bedoel dat elk goed wapen moet worden gericht,
we moeten dit superwapen richten op de kwaadaardige doelcellen in de tumor.
Maar onze lichamen hebben een natuurlijk afweersysteem:
cellen in de bloedbaan
die dingen opsporen die er niet thuishoren,
zodat ze die kunnen vernietigen of elimineren.
En raad eens? Onze nanodeeltjes worden beschouwd als vreemd.
We moeten onze nanodeeltjes voorbij het tumorafweersysteem zien te krijgen.
We moeten ze voorbij dat mechanisme krijgen
dat indringers uitschakelt,
door ze te vermommen.
Dus, voegen we nog een negatief geladen laag toe aan deze nanodeeltjes.
Om twee redenen.
Ten eerste bestaat deze buitenlaag uit een van de natuurlijk opgeladen,
zeer gehydrateerde polysacchariden die zich in ons lichaam bevinden.
Het creëert een wolk van watermoleculen rondom het nanodeeltje
dat het onzichtbaar maakt.
Deze onzichtbaarheidsmantel staat de nanodeeltjes toe
om via de bloedbaan
lang en ver genoeg te reizen om de tumor te bereiken,
zonder dat het lichaam ze elimineert.
Ten tweede bevat deze laag moleculen
die zich specifiek aan onze tumorcel binden.
Eenmaal gebonden, neemt de kankercel het nanodeeltje op
en dan hebben we nanodeeltjes in de kankercel,
klaar voor hun taak.
Ziezo! Ik voel hetzelfde. Laten we gaan!
(Applaus)
Het siRNA wordt eerst ingezet.
Het werkt urenlang,
genoeg tijd om die overlevingsgenen te stoppen en te blokkeren.
We hebben nu die genetische superkrachten uitgeschakeld.
Wat overblijft is een kankercel zonder speciale verdediging.
Vervolgens komt het chemotherapiegeneesmiddel uit de kern
en vernietigt de tumorcel schoon en efficiënt.
Met voldoende genblokkers
kunnen we veel verschillende soorten mutaties aanpakken,
wat de kans vergroot om tumoren te vernietigen
zonder nog boosdoeners achter te laten.
Hoe werkt nu onze strategie?
We hebben deze nanodeeltjes uitgetest bij dieren
met behulp van een zeer agressieve vorm van triple-negatieve borstkanker.
Deze triple-negatieve borstkanker heeft het gen
dat kankermedicijn uitspuugt, zodra het geleverd wordt.
Meestal is doxorubicine -- laten we het ‘dox’ noemen --
het eerstelijnsmedicijn voor borstkanker.
We hebben onze dieren eerst behandeld met een dox-kern, dus alleen dox.
De tumor ging trager groeien,
maar hij groeide nog steeds snel,
in twee weken verdubbelde de omvang.
Vervolgens probeerden we ons combinatiesuperwapen.
Een nanolaagdeeltje met siRNA tegen de chemopomp,
met daarbij dox in de kern.
En kijk -- we zagen dat niet alleen de tumoren stopten met groeien,
ze werden kleiner en in sommige gevallen zelfs geëlimineerd.
De tumoren gingen daadwerkelijk achteruit.
(Applaus)
Het interessante aan deze aanpak is dat hij kan worden gepersonaliseerd.
We kunnen veel verschillende lagen van siRNA toevoegen
om verschillende mutaties en tumorafweermechanismen aan te pakken.
Wij kunnen ook verschillende geneesmiddelen
in de kern van het nanodeeltje steken.
Als artsen leren hoe patiënten te testen
en bepaalde genetische types van tumoren te begrijpen,
kunnen ze ons helpen bepalen welke patiënten
van deze strategie kunnen profiteren
en welke genblokkers we kunnen gebruiken.
Eierstokkanker raakt een speciale snaar bij mij.
Het is een zeer agressieve kanker,
deels omdat hij pas laat ontdekt wordt,
wanneer hij al zeer geavanceerd is
en er een aantal genetische mutaties zijn.
Na de eerste kuur chemotherapie
komt deze kanker terug bij 75 procent van de patiënten.
En meestal in een geneesmiddel-resistente vorm.
Intense eierstokkanker
is een van de grootste superschurken die er zijn.
En nu richten we ons superwapen
op zijn nederlaag.
Als onderzoeker
werk ik meestal niet met patiënten.
Maar onlangs ontmoette ik een moeder,
die eierstokkanker overleefde, Mimi, en haar dochter, Paige.
Ik werd diep geïnspireerd door het optimisme en de kracht
van zowel moeder als dochter.
En door hun verhaal van moed en ondersteuning.
We spraken over de verschillende technologieën
gericht op kanker.
En Mimi was in tranen
toen ze uitlegde hoe het leren over deze inspanningen
haar hoop geeft voor de toekomstige generaties,
met inbegrip van haar eigen dochter.
Dit raakte me echt.
Het gaat niet alleen over het doen aan echt elegante wetenschap.
Het gaat ook over het veranderen van het leven van mensen.
Het gaat over het begrijpen van de kracht van de techniek
op de schaal van moleculen.
Ik weet dat als studenten zoals Paige in hun carrière vorderen,
ze nieuwe wegen zullen vinden
voor de aanpak van een aantal grote mondiale gezondheidsproblemen --
zoals eierstokkanker, neurologische aandoeningen, infectieziekten --
net zoals chemische techniek deuren voor mij heeft geopend
en een manier van werken heeft verschaft
op de kleinste schaal, die van de moleculen,
om te genezen op de menselijke schaal.
Dank je.
(Applaus)