A new superweapon in the fight against cancer | Paula Hammond

Übersetzung: Englisch2 Intrawi Lektorat: Jo Pi

Cancer affects all of us --

Krebs betrifft uns alle --

especially the ones that come back over and over again,

besonders die sehr invasiven und arzneimittelresistenten Formen,

the highly invasive and drug-resistant ones,

die immer wieder erneut ausbrechen

the ones that defy medical treatment,

und jeder Behandlung, auch mit den besten Medikamenten, trotzen.

even when we throw our best drugs at them.

Engineering at the molecular level,

Die Molekulartechnik,

working at the smallest of scales,

bei der in kleinsten Maßstäben gearbeitet wird,

can provide exciting new ways

eröffnet spannende neue Möglichkeiten,

to fight the most aggressive forms of cancer.

die aggressivsten Krebsarten zu bekämpfen.

Cancer is a very clever disease.

Der Krebs ist eine sehr clevere Krankheit.

There are some forms of cancer,

Einige Krebsarten können wir nun

which, fortunately, we've learned how to address relatively well

mit bewährten Medikamenten und Operationen sehr gut behandeln.

with known and established drugs and surgery.

But there are some forms of cancer

Andere Krebsarten hingegen

that don't respond to these approaches,

reagieren nicht auf diese Behandlungen:

and the tumor survives or comes back,

Selbst nach einem Medikamentenbeschuss

even after an onslaught of drugs.

bleibt der Tumor oder kehrt zurück.

We can think of these very aggressive forms of cancer

Man kann diese aggressiven Krebsarten

as kind of supervillains in a comic book.

mit Superschurken in Comics vergleichen.

They're clever, they're adaptable,

Sie sind intelligent, anpassungsfähig

and they're very good at staying alive.

und äußerst überlebensfähig.

And, like most supervillains these days,

Wie bei fast allen Superschurken heute

their superpowers come from a genetic mutation.

stammen ihre Superkräfte aus einer genetischen Mutation.

The genes that are modified inside these tumor cells

Die in den Tumorzellen veränderten Gene

can enable and encode for new and unimagined modes of survival,

ermöglichen neue, ungeahnte Überlebenswege,

allowing the cancer cell to live through

wodurch der Krebs selbst unsere besten Chemotherapien überlebt.

even our best chemotherapy treatments.

One example is a trick in which a gene allows a cell,

Ein Beispiel dafür ist ein Trick, bei dem ein Gen einer Zelle ermöglicht,

even as the drug approaches the cell,

ein Medikament, das sich der Zelle nähert,

to push the drug out,

wieder hinauszuwerfen,

before the drug can have any effect.

bevor es seine Wirkung entwickeln kann.

Imagine -- the cell effectively spits out the drug.

Die Zelle spuckt das Medikament quasi wieder aus.

This is just one example of the many genetic tricks

Das ist nur ein Beispiel von vielen

in the bag of our supervillain, cancer.

genetischen Tricks des Superbösewichtes.

All due to mutant genes.

Sie alle beruhen auf Genmutationen.

So, we have a supervillain with incredible superpowers.

Gegen diese Superschurken mit unglaublichen Superkräften

And we need a new and powerful mode of attack.

brauchen wir eine neue, starke Waffe.

Actually, we can turn off a gene.

Wir sind in der Lage, ein Gen auszuschalten.

The key is a set of molecules known as siRNA.

Dies gelingt durch eine Gruppe von Molekülen namens siRNA.

siRNA are short sequences of genetic code

siRNA sind kurze Gencode-Sequenzen,

that guide a cell to block a certain gene.

die eine Zelle dazu bringen, ein bestimmtes Gen zu blockieren.

Each siRNA molecule can turn off a specific gene

Jedes siRNA-Molekül kann ein spezifisches Gen

inside the cell.

innerhalb der Zelle ausschalten.

For many years since its discovery,

Schon viele Jahre, seit seiner Entdeckung,

scientists have been very excited

herrscht in der Wissenschaft reges Interesse

about how we can apply these gene blockers in medicine.

an medizinischen Anwendungsmöglichkeiten dieser Genblocker.

But, there is a problem.

Aber da gibt es ein Problem.

siRNA works well inside the cell.

siRNA wirkt gut innerhalb der Zelle.

But if it gets exposed to the enzymes

Aber wenn es den Enzymen in der Blutbahn

that reside in our bloodstream or our tissues,

oder im Gewebe ausgesetzt ist,

it degrades within seconds.

zerfällt es innerhalb von Sekunden.

It has to be packaged, protected through its journey through the body

Es muss auf dem Weg durch unseren Körper bis zu seinem Endziel, der Krebszelle,

on its way to the final target inside the cancer cell.

verpackt und geschützt werden.

So, here's our strategy.

Nun also zu unserer Strategie.

First, we'll dose the cancer cell with siRNA, the gene blocker,

Erst verabreichen wir der Krebszelle den Genblocker siRNA,

damit die Überlebensgene ruhiggestellt werden.

and silence those survival genes,

and then we'll whop it with a chemo drug.

Dann erledigen wir die Zelle mit einer Chemo.

But how do we carry that out?

Wie lässt sich das bewerkstelligen?

Using molecular engineering,

Mit der Molekulartechnik können wir eine Superwaffe entwickeln,

we can actually design a superweapon

that can travel through the bloodstream.

die die Blutbahn durchqueren kann.

It has to be tiny enough to get through the bloodstream,

Sie muss winzig genug sein, um durch die Blutbahn zu gelangen,

it's got to be small enough to penetrate the tumor tissue,

in das Tumorgewebe einzudringen

and it's got to be tiny enough to be taken up inside the cancer cell.

und in die Krebszelle aufgenommen zu werden.

To do this job well,

Damit das gelingt, darf sie nur

it has to be about one one-hundredth the size of a human hair.

etwa ein Hundertstel der Größe eines menschlichen Haares haben.

Let's take a closer look at how we can build this nanoparticle.

Wie bauen wir nun ein solches Nanoteilchen?

First, let's start with the nanoparticle core.

Beginnen wir mit dem Kern --

It's a tiny capsule that contains the chemotherapy drug.

einer winzigen Kapsel, die das Chemo-Medikament enthält.

This is the poison that will actually end the tumor cell's life.

Es ist das Gift, das die Tumorzelle tötet.

Around this core, we'll wrap a very thin,

Um diesen Kern wickeln wir

nanometers-thin blanket of siRNA.

einen nanometerdünnen Mantel aus siRNA --

This is our gene blocker.

unseren Genblocker.

Because siRNA is strongly negatively charged,

Da siRNA stark negativ geladen ist,

we can protect it

kann man es mit einer Schicht

with a nice, protective layer of positively charged polymer.

aus positiv geladenem Polymer schützen.

The two oppositely charged molecules stick together

Die entgegengesetzt geladenen Moleküle

halten durch die Anziehungskraft zusammen.

through charge attraction,

and that provides us with a protective layer

Dadurch entsteht eine Schutzschicht,

that prevents the siRNA from degrading in the bloodstream.

die den Zerfall von siRNA in der Blutbahn verhindert.

We're almost done.

Wir sind fast fertig.

(Laughter)

(Lachen)

But there is one more big obstacle we have to think about.

Aber es gibt noch ein großes Hindernis.

In fact, it may be the biggest obstacle of all.

Vielleicht das größte Hindernis von allen.

How do we deploy this superweapon?

Wie kommt die Superwaffe in ihr Einsatzgebiet?

I mean, every good weapon needs to be targeted,

Mit einer guten Waffe muss man auch richtig zielen.

we have to target this superweapon to the supervillain cells

Wir müssen unsere Superwaffe daher direkt auf die Schurkenzellen im Tumor richten.

that reside in the tumor.

But our bodies have a natural immune-defense system:

Unser Körper hat jedoch ein natürliches Abwehrsystem:

cells that reside in the bloodstream

Zellen in der Blutbahn,

and pick out things that don't belong,

die Fremdkörper aussortieren,

so that it can destroy or eliminate them.

sie zerstören oder beseitigen.

And guess what? Our nanoparticle is considered a foreign object.

Und natürlich wird unser Nanoteilchen als Fremdkörper betrachtet.

We have to sneak our nanoparticle past the tumor defense system.

Wir müssen es daher am Abwehrsystem vorbeischmuggeln.

We have to get it past this mechanism of getting rid of the foreign object

Damit es nicht als Fremdkörper aussortiert wird,

müssen wir es tarnen.

by disguising it.

So we add one more negatively charged layer

Daher bringen wir um das Nanoteilchen

noch eine negative geladene Schicht an,

around this nanoparticle,

which serves two purposes.

die zwei Zwecke erfüllt.

First, this outer layer is one of the naturally charged,

Erstens besteht die äußere Schicht aus einem der natürlich geladenen,

highly hydrated polysaccharides that resides in our body.

stark wasserhaltigen Polysaccharide in unserem Körper.

It creates a cloud of water molecules around the nanoparticle

Dieses bildet eine Wassermolekülwolke um das Nanoteilchen,

that gives us an invisibility cloaking effect.

wodurch es perfekt getarnt wird.

This invisibility cloak allows the nanoparticle

Unter diesem Tarnmantel kann das Nanoteilchen

to travel through the bloodstream

lang und weit genug durch die Blutbahn reisen,

long and far enough to reach the tumor,

um den Tumor zu erreichen,

without getting eliminated by the body.

ohne vorher vom Körper beseitigt zu werden.

Second, this layer contains molecules

Zweitens enthält diese Schicht Moleküle,

which bind specifically to our tumor cell.

die gezielt an unsere Krebszellen andocken.

Once bound, the cancer cell takes up the nanoparticle,

Daraufhin nimmt die Krebszelle das Nanoteilchen auf.

and now we have our nanoparticle inside the cancer cell

Es befindet sich nun in der Krebszelle

and ready to deploy.

und ist einsatzbereit.

Alright! I feel the same way. Let's go!

Ja, ich fühle das Gleiche. Los!

(Applause)

(Applaus)

The siRNA is deployed first.

Zuerst kommt siRNA zum Einsatz.

It acts for hours,

Es wirkt mehrere Stunden

giving enough time to silence and block those survival genes.

und kann so die Überlebensgene blockieren.

We have now disabled those genetic superpowers.

Nun haben wir die genetischen Superkräfte deaktiviert.

What remains is a cancer cell with no special defenses.

Damit bleibt eine Krebszelle ohne besondere Abwehrkräfte.

Then, the chemotherapy drug comes out of the core

Dann kommt das Chemo-Medikament aus dem Kern

and destroys the tumor cell cleanly and efficiently.

und zerstört sauber und effizient die Tumorzelle.

With sufficient gene blockers,

Mit genügend Genblockern

we can address many different kinds of mutations,

können wir viele verschiedene Mutationen behandeln,

allowing the chance to sweep out tumors,

wodurch Tumoren ausgefegt werden können,

without leaving behind any bad guys.

ohne dass ein einziger Bösewicht zurückbleibt.

So, how does our strategy work?

Wie funktioniert also unsere Strategie?

We've tested these nanostructure particles in animals

Wir haben die Nanostruktur-Teilchen in Tierversuchen

using a highly aggressive form of triple-negative breast cancer.

mit einer sehr aggressiven Form von dreifach negativem Brustkrebs getestet.

This triple-negative breast cancer exhibits the gene

Bei diesem Brustkrebs tritt das Gen auf,

that spits out cancer drug as soon as it is delivered.

das Krebsmedikamente sofort ausspuckt.

Usually, doxorubicin -- let's call it "dox" -- is the cancer drug

Brustkrebs wird zunächst meist mit Doxorubicin --

nennen wir es "Dox" -- behandelt.

that is the first line of treatment for breast cancer.

So, we first treated our animals with a dox core, dox only.

Daher behandelten wir die Tiere zuerst nur mit Dox.

The tumor slowed their rate of growth,

Die Wachstumsrate der Tumoren verlangsamte sich,

but they still grew rapidly,

aber sie wuchsen noch immer schnell

doubling in size over a period of two weeks.

und waren nach zwei Wochen doppelt so groß.

Then, we tried our combination superweapon.

Dann testeten wir unsere Kombinations-Superwaffe --

A nanolayer particle with siRNA against the chemo pump,

ein Nanoteilchen mit einer siRNA-Schicht

plus, we have the dox in the core.

und "Dox" im Kern.

And look -- we found that not only did the tumors stop growing,

Das Tumorwachstum konnte nicht nur gestoppt werden,

they actually decreased in size

sondern die Tumoren schrumpften sogar

and were eliminated in some cases.

und wurden in einigen Fällen ganz beseitigt.

The tumors were actually regressing.

Die Tumoren bildeten sich jedenfalls zurück.

(Applause)

(Applaus)

What's great about this approach is that it can be personalized.

Toll ist, dass diese Behandlung auf den Patienten abgestimmt werden kann.

We can add many different layers of siRNA

Wir können viele verschiedene siRNA-Schichten hinzufügen,

to address different mutations and tumor defense mechanisms.

um verschiedene Mutationen und Tumorabwehrmechanismen zu behandeln.

And we can put different drugs into the nanoparticle core.

In den Kern können verschiedene Medikamente eingefüllt werden.

As doctors learn how to test patients

Durch bessere Diagnosemethoden

and understand certain tumor genetic types,

und mehr Wissen über bestimmte Genotypen von Tumoren

they can help us determine which patients can benefit from this strategy

können Ärzte ermitteln,

bei welchen Patienten wir welche Genblocker einsetzen können.

and which gene blockers we can use.

Ovarian cancer strikes a special chord with me.

Besonders nahe geht mir Eierstockkrebs.

It is a very aggressive cancer,

Das ist ein sehr aggressiver Krebs.

in part because it's discovered at very late stages,

Er wird erst in einem weit fortgeschrittenen Stadium erkannt,

when it's highly advanced

and there are a number of genetic mutations.

wenn bereits viele Genmutationen bestehen.

After the first round of chemotherapy,

Nach der ersten Chemoterapie

this cancer comes back for 75 percent of patients.

kehrt der Krebs bei 75 % der Patientinnen zurück,

And it usually comes back in a drug-resistant form.

meist in arzneimittelresistenter Form.

High-grade ovarian cancer

Weit fortgeschrittener Eierstockkrebs

is one of the biggest supervillains out there.

ist einer der größten Superschurken.

And we're now directing our superweapon

Wir wollen ihn nun mit unserer Superwaffe besiegen.

toward its defeat.

As a researcher,

Als Forscherin arbeite ich

I usually don't get to work with patients.

meist nicht direkt mit den Patienten.

But I recently met a mother

Aber vor kurzem traf ich Mimi,

who is an ovarian cancer survivor, Mimi, and her daughter, Paige.

die Eierstockkrebs überlebt hatte, und ihre Tochter Paige.

I was deeply inspired by the optimism and strength

Beide waren voller Optimismus und Stärke,

that both mother and daughter displayed

waren mutig und füreinander da, was mich sehr inspirierte.

and by their story of courage and support.

At this event, we spoke about the different technologies

Bei der Veranstaltung ging es um Technologien gegen den Krebs.

directed at cancer.

And Mimi was in tears

Mimi erklärte unter Tränen,

as she explained how learning about these efforts

dass unsere Bemühungen ihr Hoffnung für zukünftige Generationen gaben,

gives her hope for future generations,

including her own daughter.

auch für ihre Tochter.

This really touched me.

Das berührte mich sehr.

It's not just about building really elegant science.

Es geht hier nicht nur um vornehme Wissenschaft.

It's about changing people's lives.

Es geht darum, Menschenleben zu verändern.

It's about understanding the power of engineering

Es geht darum, die Macht der Molekulartechnik zu verstehen.

on the scale of molecules.

I know that as students like Paige move forward in their careers,

Auf ihrem zukünftigen Berufsweg werden Studenten wie Paige

they'll open new possibilities

neue Durchbrüche in der Lösung

in addressing some of the big health problems in the world --

der großen Gesundheitsprobleme erzielen --

including ovarian cancer, neurological disorders, infectious disease --

seien es Eierstockkrebs, neurologische Störungen oder Infektionskrankheiten --,

just as chemical engineering has found a way to open doors for me,

genau wie die Chemotechnik mir

and has provided a way of engineering

innerhalb ihrer winzigen Maßstäbe -- auf Molekülebene --

on the tiniest scale, that of molecules,

die Möglichkeit bot,

to heal on the human scale.

in menschlichen Maßstäben etwas zu bewirken.

Thank you.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)