Jay Bradner: Krebsforschung Open-Source
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0:00 - 0:04Vor 10 Jahren zog ich von Chicago nach Boston
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0:04 - 0:07mit Interesse an Krebs und an Chemie.
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0:07 - 0:10Chemie ist bekanntlich die Wissenschaft, Moleküle herzustellen –
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0:10 - 0:14oder, wenn's nach mir geht, neue Medikamente gegen Krebs.
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0:14 - 0:17Für Naturwissenschaften und Medizin
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0:17 - 0:20gilt Boston als ein kleines Schlaraffenland.
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0:20 - 0:23In Cambridge kann man kein Stoppschild missachten,
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0:23 - 0:25ohne einen Doktoranden zu überfahren.
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0:25 - 0:27Eine Bar heißt "Wunder der Wissenschaft".
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0:27 - 0:31Werbetafeln preisen "Laborplätze zu vermieten".
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0:31 - 0:33In den letzten 10 Jahren haben wir wirklich
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0:33 - 0:36den Start einer wissenschaftlichen Revolution erlebt –
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0:36 - 0:39der medizinischen Genomforschung.
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0:39 - 0:41Heute wissen wir mehr über Patienten
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0:41 - 0:43als jemals zuvor.
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0:43 - 0:45Eine lange drängende Frage
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0:45 - 0:48können wir nun beantworten:
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0:48 - 0:51Warum habe ich Krebs?
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0:51 - 0:53Die Flut der Informationen bringt einen auch ziemlich ins Schleudern.
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0:53 - 0:55Heute, lediglich am Beginn
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0:55 - 0:57dieser Revolution, schätzen wir,
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0:57 - 1:00dass es 40.000 verschiedene einzigartige Mutationen
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1:00 - 1:03auf mehr als 10.000 Genen gibt,
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1:03 - 1:05und dass 500 dieser Gene
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1:05 - 1:07mit großer Sicherheit
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1:07 - 1:09Krebsauslöser sind.
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1:09 - 1:11Verglichen damit gibt es ungefähr
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1:11 - 1:14nur etwa ein Dutzend spezifische Medikamente.
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1:14 - 1:17Dieses Missverhältnis in der Medizin
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1:17 - 1:19hat mich wirklich getroffen, als bei meinem Vater
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1:19 - 1:22Bauchspeicheldrüsenkrebs diagnostiziert wurde.
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1:22 - 1:24Wir brachten ihn nicht nach Boston.
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1:24 - 1:26Wir haben nicht sein Genom sequenziert.
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1:26 - 1:28Denn seit Jahrzehnten
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1:28 - 1:30sind die Auslöser bekannt –
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1:30 - 1:32drei Proteine:
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1:32 - 1:35Ras, MIC und P53.
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1:35 - 1:38Dies ist seit den 80ern bekannt,
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1:38 - 1:40doch gibt es keine Medikamente
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1:40 - 1:42für Patienten mit diesem
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1:42 - 1:44oder einem anderen der vielen soliden Tumoren,
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1:44 - 1:46ausgelöst von diesen drei apokalyptischen
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1:46 - 1:49Reitern, die für Krebs stehen.
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1:49 - 1:52Weder für Ras, noch für MIC, noch für P53 gibt es eine Kur.
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1:52 - 1:54Und es ist nur fair zu fragen: Warum ist das so?
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1:54 - 1:57Die unbefriedigende, aber wissenschaftliche Antwort ist:
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1:57 - 1:59es ist zu schwierig.
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1:59 - 2:01Denn aus irgendeinem Grunde haben diese drei Proteine
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2:01 - 2:04in unserem Fachbereich den Status eines
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2:04 - 2:06unbehandelbaren Genoms erhalten –
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2:06 - 2:08das ist, als nenne man einen PC nicht internetfähig,
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2:08 - 2:10oder den Mond unbegehbar.
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2:10 - 2:12Es ist ein schlimmer Fachausdruck.
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2:12 - 2:14Aber es bedeutet, dass es uns nicht gelingt,
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2:14 - 2:16einen Angriffspunkt bei diesen Proteinen zu finden,
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2:16 - 2:19für die wir genau passende
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2:19 - 2:22kleine, aktive, organische Moleküle
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2:22 - 2:24oder Medikamente entwerfen können.
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2:24 - 2:26Während meiner Ausbildung in klinischer Medizin,
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2:26 - 2:28Hämatologie, Onkologie,
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2:28 - 2:30und Stammzelltransplantation,
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2:30 - 2:32hatten wir statt dessen
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2:32 - 2:35durch die Regulation der FDA [US-Arzneimittelzulassungsbehörde]
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2:35 - 2:37nur Substanzen wie
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2:37 - 2:39Arsen, Thalidomid
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2:39 - 2:41und ein chemisches Derivat
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2:41 - 2:43von Senfgas.
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2:43 - 2:46Und wir sind hier im 21. Jahrhundert.
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2:46 - 2:48Sehr unzufrieden mit
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2:48 - 2:50Leistung und Qualität der Arzneimittel
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2:50 - 2:53ging ich zurück zum Chemie-Studium
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2:53 - 2:55mit dem Gedanken,
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2:55 - 2:58dass vielleicht chemische Forschung
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2:58 - 3:01im Lichte der schönen neuen Welt
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3:01 - 3:03des Open-Source,
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3:03 - 3:05des Crowd-Sourcing,
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3:05 - 3:08des kooperativen Netzwerks innerhalb der Forschung,
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3:08 - 3:10schneller zu effektiven
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3:10 - 3:12und zielgerichteten Therapien
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3:12 - 3:14für unsere Patienten führen könnte.
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3:14 - 3:17Derzeit ist es noch im Aufbau,
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3:17 - 3:19aber heute möchte ich eine Geschichte erzählen
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3:19 - 3:21über einen seltenen Tumor
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3:21 - 3:23namens Midline-Karzinom,
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3:23 - 3:25über das Zielprotein,
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3:25 - 3:27das unbehandelbare Zielprotein, das den Krebs auslöst,
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3:27 - 3:29namens BRD4,
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3:29 - 3:31und über ein Molekül, das in meinem Labor
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3:31 - 3:33am Dana Farber Krebsforschungsinstitut entwickelt wurde,
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3:33 - 3:36es heißt JQ1, liebevoll benannt nach dem Chemiker,
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3:36 - 3:39der es gebaut hat, Jun Qi.
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3:39 - 3:42BRD4 ist ein sehr interessantes Protein.
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3:42 - 3:45Man fragt sich, so aktiv wie der Krebs versucht uns umzubringen,
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3:45 - 3:47wie merkt er sich, dass er Krebs ist?
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3:47 - 3:49Bei den Vorgängen der Zellteilung
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3:49 - 3:51und Zelldifferenzierung,
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3:51 - 3:53warum wird er da kein Auge oder keine Leber,
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3:53 - 3:56wo doch alle nötigen Gene da wären?
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3:56 - 3:58Er weiß, er ist Krebs.
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3:58 - 4:01Tumore haben nämlich, wie alle Körperzellen,
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4:01 - 4:03kleine molekulare Lesezeichen,
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4:03 - 4:05oder auch Notizzettel,
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4:05 - 4:08die der Zelle sagen: "Ich bin Krebs. Ich muss weiter wachsen."
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4:08 - 4:10Diese Klebezettel erreichen
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4:10 - 4:12dieses Protein und andere seiner Klasse,
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4:12 - 4:14sogenannte Bromodomänen.
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4:14 - 4:17Also entwickelten wir eine Hypothese,
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4:17 - 4:19wir könnten ein Molekül herstellen,
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4:19 - 4:21das die Anheftung dieser Notizzettel
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4:21 - 4:23durch Blockade der Bindungstasche
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4:23 - 4:25an der Basis dieses Proteins verhindert.
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4:25 - 4:27So könnten wir Krebszellen,
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4:27 - 4:30zumindest die BRD4-abhängigen,
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4:30 - 4:32davon überzeugen, dass sie kein Krebs sind.
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4:32 - 4:34Wir machten uns also an die Arbeit.
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4:34 - 4:36Wir entwickelten Listen von Verbindungen
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4:36 - 4:39und stießen schließlich auf eine Substanz
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4:39 - 4:41names JQ1.
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4:41 - 4:43Da wir nicht der Arzneimittelindustrie angehören,
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4:43 - 4:46hatten wir gewisse Möglichkeiten und Freiheiten,
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4:46 - 4:49die die Industrie nicht hat.
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4:49 - 4:51Wir schickten es einfach an unsere Freunde.
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4:51 - 4:53Da ich nur ein kleines Labor habe,
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4:53 - 4:55sendeten wir es an Freunde, um Beobachtungen zu sammeln.
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4:55 - 4:57Wir schickten es auch nach Oxford, England,
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4:57 - 5:00wo eine Gruppe talentierter Kristallographen dieses Bild erstellte.
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5:00 - 5:02Es half uns, genau zu verstehen, warum
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5:02 - 5:05diese Molekül so gut zum Proteinziel passt.
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5:05 - 5:07So etwas nennen wir perfekte Formenergänzung,
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5:07 - 5:09oder "hand-in-glove".
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5:09 - 5:11Nun, der BRD4-abhängige Krebs ist
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5:11 - 5:13eine sehr seltene Krebsart.
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5:13 - 5:16Deswegen arbeiteten wir mit Probenmaterial, das junge Pathologen
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5:16 - 5:19am Brigham Women's Hospital gesammelt hatten.
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5:19 - 5:22Bei der Behandlung jener Zellen mit diesem Molekül
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5:22 - 5:24beobachteten wir etwas Auffälliges.
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5:24 - 5:26Den Krebszellen,
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5:26 - 5:28klein, rund und schnell-teilend,
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5:28 - 5:30wuchsen Arme und Erweiterungen.
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5:30 - 5:32Sie veränderten die Form.
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5:32 - 5:34Tatsächlich vergaßen sie,
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5:34 - 5:36dass sie Krebszellen waren
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5:36 - 5:39und wurden zu normalen Zellen.
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5:39 - 5:42Wir waren begeistert.
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5:42 - 5:45Der nächste Schritt wäre, das Molekül in einer Maus zu testen.
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5:45 - 5:48Jedoch gab es kein Mäuse-Tiermodell dieses seltenen Tumors.
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5:48 - 5:51Während dieser Forschungen kümmerte ich mich
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5:51 - 5:54um einen 29-jährigen Feuerwehrmann aus Connecticut,
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5:54 - 5:57der mit diesem unheilbaren Krebs
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5:57 - 5:59kurz vor dem Lebensende stand.
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5:59 - 6:01Der BRD4-abhängige Tumor
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6:01 - 6:03wucherte in seiner linken Lunge, und in seiner Brust
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6:03 - 6:05hatte er einen Schlauch, der Bruchstücke drainierte.
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6:05 - 6:07Zu jeder Arbeitsschicht
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6:07 - 6:09warfen wir dieses Material weg.
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6:09 - 6:11Wir fragten den Patienten,
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6:11 - 6:13ob er mit uns zusammenarbeiten wolle
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6:13 - 6:17und ob wir dieses seltene Tumormaterial
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6:17 - 6:19aus seinem Brustschlauch entnehmen dürften,
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6:19 - 6:21um es auf der anderen Seite der Stadt in Mäuse zu implantieren
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6:21 - 6:23und ein Experiment mit
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6:23 - 6:25einem neuartigen Medikament zu versuchen.
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6:25 - 6:28Bei Menschen wäre es unmöglich und natürlich illegal.
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6:28 - 6:31Er ließ uns gewähren.
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6:31 - 6:33Am Lurie Family Center für Tierbildgebung
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6:33 - 6:36züchtete mein Kollege, Andrew Kung, den Tumor erfolgreich in Mäusen an,
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6:36 - 6:38ohne externe Zellkultivierung.
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6:38 - 6:41Dies ist ein PET-Scan einer Maus - wir nennen es "pet PET".
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6:41 - 6:43Der Tumor wächst als diese riesige, rote Masse
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6:43 - 6:46in der hinteren Extremität dieses Tiers.
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6:46 - 6:48Wenn wir es mit unserem Molekül behandeln,
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6:48 - 6:50dann verschwindet diese Sucht nach Zucker,
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6:50 - 6:52das schnelle Wachstum.
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6:52 - 6:54Und beim Tier rechts sieht man,
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6:54 - 6:57dass der Krebs reagiert hat.
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6:57 - 6:59Mittlerweile haben wir klinische Versuche
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6:59 - 7:01in 4 Maus-Modellen dieser Krankheit absolviert.
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7:01 - 7:03Und jedes Mal mit dem gleichen Ergebnis.
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7:03 - 7:05Die behandelten Mäuse überleben,
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7:05 - 7:08und die unbehandelten verenden schnell.
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7:10 - 7:12Also fragten wir uns,
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7:12 - 7:14was eine Arzneimittelfirma nun tun würde?
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7:14 - 7:16Sie würden es wohl geheimhalten,
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7:16 - 7:18bis sie ein Prototyp-Medikament
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7:18 - 7:20in ein funktionierendes Arzneimittel weiterentwickelt hätten.
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7:20 - 7:22Also taten wir das genaue Gegenteil.
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7:22 - 7:24Wir veröffentlichten einen Artikel,
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7:24 - 7:26der diese Entdeckung
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7:26 - 7:28im frühsten Entwicklungsstadium beschrieb.
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7:28 - 7:31Wir zeigten der Welt die Identität diese Moleküls,
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7:31 - 7:33normalerweise ein Geheimnis in unserem Fach.
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7:33 - 7:35Wir schrieben genau, wie man es herstellt.
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7:35 - 7:37Wir veröffentlichten unsere E-Mail-Adressen und
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7:37 - 7:39den Vorschlag, bei Interesse kostenlos
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7:39 - 7:41Moleküle zu verschicken.
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7:41 - 7:43Wir versuchten den größtmöglichen Wettbewerb
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7:43 - 7:45für unser Labor zu erzeugen.
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7:45 - 7:47Und das war leider erfolgreich.
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7:47 - 7:49(Lachen)
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7:49 - 7:51Denn nun nach Veröffentlichung des Moleküls
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7:51 - 7:53im Dezember des vergangen Jahres
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7:53 - 7:55arbeiten 40 Labore in den USA
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7:55 - 7:57und 30 mehr in Europa daran.
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7:57 - 7:59Auch viele Pharmaunternehmen
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7:59 - 8:01wollen in diesen Bereich einsteigen,
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8:01 - 8:03und dieser seltene Tumor
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8:03 - 8:05ist dankenswerterweise
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8:05 - 8:07nun sehr beliebt in der Forschung dieser Branche.
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8:09 - 8:12Aber die Ergebnisse aus all diesen Laboren
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8:12 - 8:14über die Verwendung des Moleküls
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8:14 - 8:16gab uns Erkenntnisse, die wir
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8:16 - 8:18allein vielleicht nicht gehabt hätten.
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8:18 - 8:20Damit behandelte Leukämie-Zellen
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8:20 - 8:23werden zu normalen weißen Blutkörperchen.
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8:23 - 8:25Mäuse mit multiplem Myelom,
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8:25 - 8:28einer unheilbaren bösartigen Erkrankung des Knochenmarks,
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8:28 - 8:30sprechen auf die Behandlung
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8:30 - 8:32mit diesem Mittel sehr gut an.
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8:32 - 8:34Vielleicht wissen Sie, dass Fett Erinnerungen speichert.
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8:34 - 8:38Und wir können Ihnen das vorführen.
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8:38 - 8:40Und dieses Molekül hindert dieses Adipozyt,
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8:40 - 8:43diese Fett-Stammzelle, daran,
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8:43 - 8:46sich zu erinnern, wie Fett produziert wird,
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8:46 - 8:48so dass Mäuse mit einer sehr fettreichen Ernährung,
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8:48 - 8:51wie die Leute aus meiner Heimatstadt Chicago,
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8:51 - 8:53keine Fettleber entwickeln können,
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8:53 - 8:56welche ein riesiges medizinisches Problem darstellt.
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8:56 - 8:58Diese Forschungen haben uns eins gelehrt –
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8:58 - 9:00nicht nur unser Labor, sondern das Institut
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9:00 - 9:02und die gesamte Harvard Medical School –
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9:02 - 9:04wir verfügen in der akademischen Forschung
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9:04 - 9:06über einmalige Ressourcen in der Arzneimittelforschung,
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9:06 - 9:08und unser Zentrum,
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9:08 - 9:10das wohl mehr Krebsmoleküle wissenschaftlich untersucht hat
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9:10 - 9:12als alle anderen,
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9:12 - 9:14hätte es nie allein geschafft.
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9:14 - 9:16Alle hier genannten Gründe halten wir
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9:16 - 9:19für eine tolle Möglichkeit für Ausbildungszentren,
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9:19 - 9:22an diesem kreativen und
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9:22 - 9:25schwer konzipierbaren Frühstadium
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9:25 - 9:27der Entdeckung von Arzneiprototypen teilzunehmen.
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9:29 - 9:31Was kommt als nächstes?
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9:31 - 9:33Wir haben dieses Molekül, aber es ist noch keine Tablette.
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9:33 - 9:36Es ist nicht zum Einnehmen erhältlich.
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9:36 - 9:39Das muss gelöst werden, damit es für Patienten verfügbar ist.
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9:39 - 9:41Und alle im Labor,
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9:41 - 9:43besonders die mit den Patienteninteraktionen,
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9:43 - 9:45fühlen sich ziemlich verpflichtet,
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9:45 - 9:47ein auf diesem Molekül basierendes Arzneimittel anzubieten.
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9:47 - 9:49Hier muss ich sagen,
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9:49 - 9:51dass wir Ihre Hilfe und Erkenntnisse benötigen,
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9:51 - 9:53Ihre Mithilfe.
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9:53 - 9:55Im Gegensatz zu Pharmaunternehmen
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9:55 - 9:58verfügben wir über keine Pipeline für diese Moleküle.
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9:58 - 10:01Wir haben kein Team von Verkaufs- und Marketingpersonal,
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10:01 - 10:04die uns dieses Arzneimittel auf dem Markt positionieren können.
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10:04 - 10:06Wir verfügen allerdings über die Flexibilität einer akademischen
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10:06 - 10:09Einrichtung, mit kompetenten, motivierten,
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10:09 - 10:12enthusiastischen, hoffentlich gut finanzierten Leuten,
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10:12 - 10:14die diese Moleküle in die Klinik bringen können,
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10:14 - 10:16und zur selben Zeit behalten wir unsere Fähigkeit,
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10:16 - 10:19den Prototypen weltweit verbreiten zu können.
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10:19 - 10:21Dieses Molekül wird bald unser Labor verlassen
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10:21 - 10:23und in eine kleine Startup-Firma
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10:23 - 10:25namens Tensha Therapeutics gehen.
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10:25 - 10:28Und das ist schon das vierte dieser Moleküle,
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10:28 - 10:31das unserer kleinen Arzneimittelforschungsstelle entwächst.
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10:31 - 10:34Zwei von ihnen – eine örtliche Anwendung
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10:34 - 10:37für Hautlymphome, und eine Substanz zum Einnehmen
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10:37 - 10:40für die Behandlung multipler Myelome –
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10:40 - 10:42werden ihren ersten klinischen Versuch
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10:42 - 10:44im Juli diesen Jahres antreten.
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10:44 - 10:47Für uns ist das ein riesiger und aufregender Moment.
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10:48 - 10:50Ich möchte mich mit noch zwei Gedanken verabschieden.
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10:50 - 10:52Der erste ist dieser:
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10:52 - 10:55Wenn etwas an dieser Forschung einzigartig ist,
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10:55 - 10:57ist es weniger die Wissenschaft als eher die Strategie –
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10:57 - 10:59für uns war dies ein soziales Experiment,
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10:59 - 11:02in dem wir herausfinden wollten was passiert,
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11:02 - 11:05wenn wir in den frühesten Phasen der
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11:05 - 11:07chemischen Forschung so offen und ehrlich
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11:07 - 11:09wie möglich wären.
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11:09 - 11:11Diese Kette von Buchstaben und Zahlen
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11:11 - 11:13und Zeichen und Klammern,
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11:13 - 11:15die auch in einer SMS verschickt werden könnte,
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11:15 - 11:17oder weltweit über Twitter verbreitet,
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11:17 - 11:20ist die chemische Identität unserer Verbindung.
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11:20 - 11:22Es ist die Information, die wir am meisten
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11:22 - 11:24von Arzneimittelfirmen brauchen,
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11:24 - 11:26die Information,
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11:26 - 11:29wie diese frühen Prototypen funktionieren könnten.
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11:29 - 11:32Und doch sind diese Informationen größtenteils geheim.
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11:32 - 11:34Und so versuchen wir uns
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11:34 - 11:36von den verblüffenden Erfolgen der Computerindustrie
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11:36 - 11:39zwei Beispiele abzugucken:
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11:39 - 11:42Das des Open-Source, und das des Crowdsourcing,
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11:42 - 11:46um schnell und mit Verantwortung
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11:46 - 11:49das Angebot zielgerichteter Therapeutika
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11:49 - 11:51für Krebspatienten zu beschleunigen.
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11:51 - 11:54Dieses Geschäftsmodell umfasst Sie alle.
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11:54 - 11:56Diese Forschung wird von der Öffentlichkeit gesponsert.
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11:56 - 11:58Sie wird von Stiftungen gesponsert.
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11:58 - 12:00Und wenn ich in Boston eines gelernt habe, dann dies:
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12:00 - 12:02Sie da draußen unternehmen alles gegen Krebs. Das liebe ich.
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12:02 - 12:05Sie machen eine Radtour durchs Land. Oder laufen den Fluss auf und ab.
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12:05 - 12:07(Lachen)
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12:07 - 12:09Ich habe noch nie, nirgendwo
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12:09 - 12:11solch spezifische Formen der Unterstützung
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12:11 - 12:13der Krebsforschung gesehen.
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12:13 - 12:15Und so möchte ich Ihnen danken,
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12:15 - 12:18für Ihre Teilnahme, für Ihre Mitarbeit,
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12:18 - 12:21und hauptsächlich für Ihr Vertrauen in unsere Ideen.
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12:21 - 12:26(Applaus)
- Title:
- Jay Bradner: Krebsforschung Open-Source
- Speaker:
- Jay Bradner
- Description:
-
Woher weiß eine Krebszelle, dass sie Krebs ist? In Jay Bradners Labor wurde ein Molekül gefunden, das Antworten gibt – JQ1. Anstatt es patentieren zu lassen, veröffentlichten sie ihren Fund und schickten Proben an 40 andere Labore für weitere Forschung. Ein inspirierender Einblick in die Zukunft von Open-Source in der medizinischen Forschung.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 12:27