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)