Cancerul ne afectează pe toți --
mai ales tipurile care revin,
cele profund invazive
și rezistente la medicamente,
cele care sfidează
tratamentele medicale,
chiar dacă le atacăm
cu cele mai bune medicamente.
Ingineria la nivel molecular,
care lucrează la scara cea mai mică,
poate furniza noi moduri
de luptă împotriva celor
mai agresive forme de cancer.
Cancerul e o boală foarte deșteaptă.
Sunt unele forme de cancer
pe care, din fericire,
am învățat să le abordăm eficient
cu medicamente și chirurgie
cunoscute și consacrate.
Dar sunt unele forme de cancer
care nu răspund la aceste abordări,
iar tumoarea supraviețuiește sau revine
chiar și după o 'ofensivă' medicamentoasă.
Ne putem gândi la aceste
forme agresive de cancer
ca la un fel de răufăcători
din benzile desenate.
Sunt isteți, sunt adaptabili
și sunt experţi în supravieţuire.
Ca mai toți răufăcătorii din ziua de azi,
superputerile lor provin
dintr-o mutație genetică.
Genele modificate în interiorul
acestor celule tumorale
pot activa și codifica moduri
de supraviețuire noi, neimaginate,
care permit celulei canceroase
să supraviețuiască
chiar și celor mai bune
tratamente de chimioterapie.
De exemplu, un truc prin care
o genă permite unei celule,
chiar când medicamentul atacă celula,
să respingă medicamentul
înainte ca el să aibă vreun efect.
Imaginați-vă: practic,
celula scuipă medicamentul.
Acesta e doar un exemplu
din numeroasele trucuri genetice
din mâna răufăcătorului nostru, cancerul.
Totul datorită genelor mutante.
Deci avem un răufăcător
cu superputeri incredibile.
Ne trebuie un plan
de atac nou și puternic.
De fapt, putem bloca o genă.
Cheia este un set de molecule,
cunoscut ca siARN.
siARN sunt secvențe scurte de cod genetic
care ghidează o celulă
să blocheze o anumită genă.
Fiecare moleculă siARN
poate închide o anumită genă
în interiorul celulei.
Mulți ani de la descoperirea acesteia,
oamenii de știință au fost entuziasmați
de aplicarea în medicină
a acestor blocanți ai genelor.
Dar există o problemă.
siARN funcționează bine înăuntrul celulei.
Dar dacă este expus la enzimele
din sângele sau țesuturile noastre,
se degradează în câteva secunde.
Trebuie să fie împachetat, protejat
în călătoria lui prin corp
spre ținta finală din interiorul
celulei canceroase.
Iată strategia noastră.
Întâi vom pune în celula canceroasă
o doză de siARN, care blochează gena,
vom înăbuși genele supraviețuitoare
și o vom ataca cu un medicament
chimioterapeutic.
Dar cum facem asta?
Folosind ingineria moleculară,
putem crea o super-armă
care poate călători prin sânge.
Trebuie să fie destul de mică
să se poată strecura în sânge,
să penetreze țesutul tumoral
și să fie înghițită de celula canceroasă.
Pentru a reuși,
trebuie să fie de 100 de ori mai mică
decât un fir de păr uman.
Să privim îndeaproape cum putem
construi această nanoparticulă.
Să începem întâi
cu nucleul nanoparticulei.
Este o capsulă mică ce conține
medicamentul chimioterapeutic.
Acesta e otrava care va curma
viața celulei canceroase.
În jurul miezului vom înfășura
șirul de siARN, subțire,
de dimensiuni nanometrice.
Acesta e inhibitorul de gene.
Deoarece siARN are o puternică
încărcătură negativă,
îl putem proteja
cu un strat protector
de polimer încărcat pozitiv.
Cele două molecule
cu încărcături opuse sunt unite
de forța electrostatică,
astfel asigurându-se un strat protector
care împiedică degradarea
siARN-ului în sânge.
Suntem aproape gata.
(Râsete)
Dar mai există un mare obstacol
ce trebuie luat în considerare.
De fapt, poate e cel mai mare obstacol.
Cum folosim această super-armă?
Orice armă bună trebuie să aibă o țintă,
trebuie să țintim celulele răufăcătoare
din tumoare.
Dar corpurile noastre au
un sistem imunitar natural:
celulele din sânge
care culeg intruşii
pentru a-i distruge sau elimina.
Și ce să vezi! Nanoparticula noastră
e considerată un corp străin.
Trebuie să furișăm nanoparticula
dincolo de sistemul de apărare al tumorii.
Trebuie să o trecem dincolo de acest
mecanism care elimină corpurile străine,
camuflând-o.
Așa că mai adăugăm
un strat cu încărcătură negativă
în jurul nanoparticulei,
care îndeplinește două funcții.
Prima: acest strat exterior e unul
din polizaharidele din corpul nostru
care sunt încărcate natural
și sunt foarte hidratate.
Creează un nor de molecule de apă
în jurul nanoparticulei
care acționează ca o pelerină invizibilă.
Această pelerină invizibilă
permite nanoparticulei
să călătorească prin sânge
îndeajuns de mult și de departe
ca să ajungă la tumoare
fără să fie eliminată de corp.
A doua: acest strat conține molecule
care aderă perfect
la celula tumorală.
Odată fixată, celula canceroasă
asimilează nanoparticula,
iar acum nanoparticula se află
înăuntrul celulei canceroase
și e gata să acționeze.
Super! Așa simt și eu. Să mergem!
(Aplauze)
siARN-ul este lansat primul.
Acționează câteva ore,
lăsând destul timp pentru înăbuşirea
și blocarea genelor supraviețuitoare.
Acum am dezactivat superputerile genetice.
Mai rămâne doar o celulă canceroasă
fără mijloace de apărare.
În continuare, medicamentul
chimioterapeutic iese din miez
și distruge celula tumorală
curat și eficient.
Cu suficiente inhibitoare pentru gene,
putem aborda multe
tipuri diferite de mutații,
permițând îndepărtarea tumorii
fără a lăsa nicio urmă.
Deci cum funcționează strategia noastră?
Am testat aceste particule
de nanostructuri pe animale
folosind o formă foarte agresivă
de cancer de sân triplu negativ.
Această formă de cancer prezintă gena
care scuipă medicamentul pentru cancer
de îndată ce este administrat.
De obicei, doxorubicin -- să-i spunem
„dox” -- e medicamentul pentru cancer
din tratamentele principale
pentru cancerul de sân.
Așadar, am tratat întâi animalele
cu o esență de dox, doar dox.
Creșterea tumorii a încetinit,
dar tot creștea rapid,
dublându-și dimensiunea
în două săptămâni.
Apoi am încercat combinația
cu super-arma noastră.
O particulă din nanostrat cu siARN
atașată pompei de chimioterapie,
iar în miez se află dox.
Iată -- am descoperit nu doar
că tumorile au încetat să crească,
ci chiar s-au micșorat
și au fost eliminate în unele cazuri.
Tumorile chiar regresau.
(Aplauze)
Partea extraordinară a acestei abordări
e că poate fi personalizată.
Putem adăuga multe straturi
diferite de siARN
pentru a aborda diferite mutații
și mecanisme de apărare ale tumorii.
Putem să punem medicamente
diferite în miezul nanoparticulei.
Medicii învață cum să testeze pacienți
și să înțeleagă anumite
tipuri genetice de tumori,
ceea ce ne ajută să determinăm ce pacienți
pot beneficia de această strategie
și ce blocaje pentru gene putem folosi.
Cancerul ovarian mă preocupă
în mod special.
E o formă foarte agresivă de cancer,
în parte deoarece e descoperit
în stadii foarte avansate,
în care există
mai multe mutații genetice.
După prima serie de chimioterapie,
acest cancer revine
la 75% dintre paciente.
De obicei revine într-o formă
rezistentă la medicamente.
Cancerul ovarian în fază avansată
e unul din cei mai mari răufăcători.
Acum ne îndreptăm super-arma
spre nimicirea lui.
Ca și cercetător,
de obicei nu ajung să lucrez cu pacienții.
Dar de curând am cunoscut o mamă
care a supraviețuit cancerului ovarian,
Mimi, și pe fiica ei, Paige.
Am fost profund inspirată
de optimismul și forța
demonstrate de mamă și fiică
și de povestea lor
despre curaj și sprijin.
La acest eveniment am vorbit
despre diferitele tehnologii
care abordează cancerul.
Mimi plângea
explicându-ne că faptul
că a aflat despre aceste eforturi
îi dă speranță
pentru generațiile viitoare,
inclusiv pentru fiica ei.
Asta m-a impresionat.
Nu e vorba doar despre
progresul științific elegant.
E vorba despre schimbarea
vieților oamenilor.
Despre înțelegerea puterii ingineriei
la scară moleculară.
Știu că pe măsură ce studenți
ca Paige avansează în cariera lor,
vor crea noi posibilități
de abordare a unora dintre marile
probleme de sănătate din lume --
inclusiv cancer ovarian,
tulburări neurologice, boli infecțioase --
la fel cum ingineria chimică
a reușit să-mi deschidă uși
și a oferit o cale de inginerie
la cea mai mică scară,
cea a moleculelor,
pentru vindecarea la scară umană.
Mulțumesc.
(Aplauze)