What the sugar coating on your cells is trying to tell you | Carolyn Bertozzi

Übersetzung: Alexandra Bauer Lektorat: Patricia Calderón Koch

This is a talk about sugar and cancer.

Dies ist ein Vortrag über Zucker und Krebs.

I became interested in sugar when I was in college.

Mein Interesse für Zucker begann mit meinem Studium.

Not this kind of sugar.

Nicht diese Art von Zucker.

It was the sugar that our biology professors taught us about

Es waren jene Zucker, über die unsere Biologieprofessoren sprachen,

in the context of the coating of your cells.

als sie uns über die Beschichtung unserer Zellen unterrichteten.

Maybe you didn't know that your cells are coated with sugar.

Vielleicht haben Sie nicht gewusst, dass Ihre Zellen eine Zuckerhülle haben.

And I didn't know that, either,

Ich wusste es auch nicht,

until I took these courses in college,

bis ich jene Kurse in der Uni belegte.

but back then --

Damals jedoch,

and this was in, let's just call it the 1980s --

nennen wir es mal die 1980er,

people didn't know much about why our cells are coated with sugar.

wussten die Menschen nicht, warum es diese Zuckerschicht auf den Zellen gab.

And when I dug through my notes, what I noticed I had written down

Als ich nun meine alten Notizen durchblätterte, fiel mir auf,

is that the sugar coating on our cells is like the sugar coating

dass die Zuckerschicht unserer Zellen, sehr der von den M&M's ähnelt.

on a peanut M and M.

And people thought the sugar coating on our cells

Damals glaubte man, die Zuckerhülle unserer Zellen

was like a protective coating

wäre wie eine Schutzschicht,

that somehow made our cells stronger or tougher.

die unsere Zellen stärker bzw. robuster macht.

But we now know, many decades later,

Heute aber, viele Jahrzehnte später, wissen wir,

that it's much more complicated than that,

dass es um einiges komplizierter ist

and that the sugars on our cells are actually very complex.

und dass die Zucker auf unseren Zellen in Wirklichkeit sehr komplex sind.

And if you could shrink yourself down to a little miniature airplane

Wären wir in der Lage, uns zu schrumpfen und mit einem Mini-Flugzeug

and fly right along the surface of your cells,

ganz nah an die Oberfläche unserer Zellen heranzufliegen,

it might look something like this --

würden diese möglicherweise aussehen

with geographical features.

wie eine geografische Landschaft.

And now, the complex sugars are these trees and bushes --

Die Bäume und Sträucher stellen die komplexen Zucker dar,

weeping willows that are swaying in the wind

Trauerweiden, deren Äste im Wind schaukeln

and moving with the waves.

und sich in den Böen wiegen.

And when I started thinking about all these complex sugars

Als ich nun begann, über diese komplexen Zucker nachzudenken,

that are like this foliage on our cells,

die wie ein riesiger Wald unsere Zellen bedecken,

it became one of the most interesting problems that I encountered

wurde dies zu einem der interessantesten Probleme,

as a biologist and also as a chemist.

die mir als Biologin sowie als Chemikerin je untergekommen waren.

And so now we tend to think about the sugars

Heutzutage jedoch sehen wir diese Zucker,

that are populating the surface of our cells

die die Oberfläche unserer Zellen bedecken als Sprache.

as a language.

They have a lot of information stored in their complex structures.

Sie haben eine Menge Informationen in ihren komplexen Strukturen gespeichert.

But what are they trying to tell us?

Aber was versuchen sie uns mitzuteilen?

I can tell you that we do know some information

Ich kann Ihnen verraten, dass wir manche der Informationen dieser Zucker kennen.

that comes from these sugars,

and it's turned out already to be incredibly important

Diese Erkenntnisse haben sich bereits in der Medizin als sehr nützlich erwiesen.

in the world of medicine.

For example, one thing your sugars are telling us

Eines der Dinge, die uns diese Zucker verraten,

is your blood type.

ist unsere Blutgruppe.

So your blood cells, your red blood cells, are coated with sugars,

Unsere roten Blutkörperchen sind also mit Zucker überzogen

and the chemical structures of those sugars determine your blood type.

und die chemische Zusammensetzung dieser Zucker bestimmt unsere Blutgruppe.

So for example, I know that I am blood type O.

Ich meinerseits weiß, dass ich Blutgruppe 0 habe.

How many people are also blood type O?

Wie viele hier haben Blutgruppe 0?

Put your hands up.

Hände hoch.

It's a pretty common one,

Das ist ziemlich häufig.

so when so few hands go up, either you're not paying attention

Wenn nur so wenige aufzeigen, heißt das, Sie passen nicht auf,

or you don't know your blood type, and both of those are bad.

oder Sie kennen ihre Blutgruppe nicht. Beides ist nicht gut.

(Laughter)

(Gelächter)

But for those of you who share the blood type O with me,

Für jene von Ihnen, die wie ich Blutgruppe 0 haben:

what this means is that we have this chemical structure

Es bedeutet für uns, dass wir eine chemische Struktur

on the surface of our blood cells:

auf unseren Blutkörperchen haben,

three simple sugars linked together to make a more complex sugar.

in der sich drei Einfachzucker zu einem komplexeren Zucker zusammenschließen

And that, by definition, is blood type O.

Dies ist die Definition der Blutgruppe 0.

Now, how many people are blood type A?

Nun, wie viele von Ihnen haben Blutgruppe A?

Right here.

Gut.

That means you have an enzyme in your cells

Das bedeutet, dass Ihre Zellen über ein Enzym verfügen,

that adds one more building block,

das einen weiteren Baustein

that red sugar,

zu dem komplexen Zucker

to build a more complex structure.

auf ihrer Zelloberfläche hinzufügt.

And how many people are blood type B?

Und wer von Ihnen gehört zur Blutgruppe B?

Quite a few.

Immerhin.

You have a slightly different enzyme than the A people,

Ihr Enzym ist etwas anders als jenes der Blutgruppe A,

so you build a slightly different structure,

darum sieht die Struktur Ihres Zuckers etwas anders aus.

and those of you that are AB

All jene, die Blutgruppe AB sind,

have the enzyme from your mother, the other enzyme from your father,

haben ein Enzym von Ihrer Mutter, das andere Enzym von Ihrem Vater,

and now you make both of these structures in roughly equal proportions.

was bedeutet, dass Sie beide Strukturen zu einem ungefähr gleichen Anteil bauen.

And when this was figured out,

Als das entdeckt wurde,

which is now back in the previous century,

im vergangenen Jahrhundert,

this enabled one of the most important medical procedures in the world,

verschaffte uns das eines der wichtigsten medizinischen Verfahren

which, of course, is the blood transfusion.

unserer Zeit: die Bluttransfusion.

And by knowing what your blood type is,

Wenn wir Ihre Blutgruppe kennen,

we can make sure, if you ever need a transfusion,

können wir dafür sorgen, dass Ihr Spenderblut

that your donor has the same blood type,

die gleiche Blutgruppe hat,

so that your body doesn't see foreign sugars,

so dass Ihr Körper die fremden Zucker nicht sieht,

which it wouldn't like and would certainly reject.

die er andernfalls ziemlich sicher abstoßen würde.

What else are the sugars on the surface of your cells trying to tell us?

Was sonst versuchen die Zucker auf unserer Zelloberfläche uns mitzuteilen?

Well, those sugars might be telling us that you have cancer.

Nun ja, diese Zucker könnten uns verraten, dass Sie Krebs haben.

So a few decades ago,

Vor einigen Jahrzehnten

correlations began to emerge from the analysis of tumor tissue.

wurden die ersten Zusammenhänge bei der Analyse von Tumorgeweben hergestellt.

And the typical scenario is a patient would have a tumor detected,

Üblicherweise wird dabei der Tumor des Patienten festgestellt

and the tissue would be removed in a biopsy procedure

und das Gewebe mit einer Biopsie entfernt,

and then sent down to a pathology lab

bevor es in die Pathologie gesendet wird,

where that tissue would be analyzed to look for chemical changes

wo das Gewebe dann auf chemische Veränderungen analysiert wird,

that might inform the oncologist about the best course of treatment.

die dem Onkologen Aufschluss über die beste Behandlungsmethode geben.

And what was discovered from studies like that

Studien wie diese haben uns gezeigt,

is that the sugars have changed

dass sich die Zucker verändern,

when the cell transforms from being healthy to being sick.

sobald eine gesunde Zelle erkrankt.

And those correlations have come up again and again and again.

Diese Zusammenhänge traten immer häufiger hervor,

But a big question in the field has been: Why?

aber die Antwort auf die Frage "Warum?" hatte bisher keiner gefunden.

Why do cancers have different sugars? What's the importance of that?

Warum haben Krebszellen eine andere Zuckerhülle? Und warum ist das wichtig?

Why does it happen, and what can we do about it if it does turn out

Warum verändert sich der Zucker und was können wir daran ändern,

to be related to the disease process?

falls diese Veränderung mit dem Krankheitsverlauf zusammenhängt?

So, one of the changes that we study

Eine der Veränderungen, die wir untersuchen,

is an increase in the density of a particular sugar

ist der Anstieg der Dichte eines bestimmten Zuckers

that's called sialic acid.

namens Sialinsäure.

And I think this is going to be one of the most important sugars

Ich denke, dass dieser Zucker zu den wichtigsten unserer Zeit gehört

of our times,

so I would encourage everybody to get familiar with this word.

und darum empfehle ich Ihnen, sich mit seinem Namen vertraut zu machen.

Sialic acid is not the kind of sugar that we eat.

Sialinsäure gehört nicht zu den Zuckerarten, die wir essen.

Those are different sugars.

Das sind andere Zucker.

This is a kind of sugar that is actually found

Diese Art von Zucker befindet sich zu einem bestimmten Anteil

at certain levels on all of the cells in your body.

auf jeder Zelle in unserem Körper.

It's actually quite common on your cells.

Tatsächlich kommt er sehr häufig darauf vor.

But for some reason,

Aber aus irgendeinem Grund

cancer cells, at least in a successful, progressive disease,

tendieren Krebszellen bei einem normalen Krankheitsverlauf dazu,

tend to have more sialic acid

mehr Sialinsäure aufzuweisen

than a normal, healthy cell would have.

als normale, gesunde Zellen.

And why?

Wie kommt das?

What does that mean?

Was bedeutet das?

Well, what we've learned

Wir haben herausgefunden,

is that it has to do with your immune system.

dass dies mit unserem Immunsystem zusammenhängt.

So let me tell you a little bit about the importance of your immune system

Ich möchte Ihnen etwas über die Bedeutung

Ihres Immunsystems bei einer Krebserkrankung erklären.

in cancer.

And this is something that's, I think, in the news a lot these days.

Dieses Thema wird neuerlich häufig in den Medien behandelt.

You know, people are starting to become familiar with the term

Immer mehr werden Menschen mit dem Begriff "Krebsimmuntherapie" vertraut.

"cancer immune therapy."

And some of you might even know people

Vielleicht kennen Sie sogar jemanden,

who are benefiting from these very new ways of treating cancer.

der von dieser brandneuen Behandlungsmethode profitiert.

What we now know is that your immune cells,

Wir wissen heute, dass unsere Immunzellen

which are the white blood cells coursing through your bloodstream,

die weißen Blutkörperchen, die durch unsere Blutbahn jagen,

protect you on a daily basis from things gone bad --

uns täglich vor Krankheitserregern schützen,

including cancer.

Krebs eingeschlossen.

And so in this picture,

In diesem Bild hier

those little green balls are your immune cells,

stellen die kleinen, grünen Bälle unsere Immunzellen dar

and that big pink cell is a cancer cell.

und die große rosa Zelle eine Krebszelle.

And these immune cells go around and taste all the cells in your body.

Die Immunzellen hier wandern umher und "kosten" jede einzelne Zelle.

That's their job.

Das ist ihre Aufgabe.

And most of the time, the cells taste OK.

Meistens schmecken diese Zellen gut.

But once in a while, a cell might taste bad.

Manchmal kann eine Zelle auch weniger gut schmecken.

Hopefully, that's the cancer cell,

Im besten Falle ist das die Krebszelle.

and when those immune cells get the bad taste,

Sobald die Immunzellen die schlechte Zelle kosten,

they launch an all-out strike and kill those cells.

holen sie zum Vernichtungschlag gegen ebenjene Zellen aus.

So we know that.

Das ist uns bekannt.

We also know that if you can potentiate that tasting,

Uns ist ebenso bekannt, dass wenn wir diese "Verkostung" unterstützen,

if you can encourage those immune cells to actually take a big old bite

wir diese Immunzellen motivieren, richtig tief reinzubeißen

out of a cancer cell,

in die Krebszelle,

you get a better job protecting yourself from cancer every day

der tägliche Schutz gegen Krebs ist wesentlich effektiver

and maybe even curing a cancer.

und eventuell kann man Krebs heilen.

And there are now a couple of drugs out there in the market

Auf dem Markt gibt es heute eine Reihe von Medikamenten

that are used to treat cancer patients

für die Behandlung von Krebspatienten,

that act exactly by this process.

die nach diesem Verfahren vorgehen.

They activate the immune system

Sie aktivieren das Immunsystem,

so that the immune system can be more vigorous

sodass dieses aggressiver gegen Krebszellen vorgehen kann.

in protecting us from cancer.

In fact, one of those drugs

Möglicherweise hat eines der Medikamente

may well have spared President Jimmy Carter's life.

das Leben von Präsident Jimmy Carter gerettet.

Do you remember, President Carter had malignant melanoma

Wissen Sie noch, Präsident Carter litt an schwarzem Hautkrebs,

that had metastasized to his brain,

der bereits Metastasen in seinem Gehirn gebildet hatte.

and that diagnosis is one that is usually accompanied by numbers

Diese Diagnose wird normalerweise von Zahlen begeitet,

like "months to live."

wie "so und so viele Monate noch zu leben".

But he was treated with one of these new immune-stimulating drugs,

Präsident Carter jedoch erhielt eines jener immunstimulierenden Medikamente

and now his melanoma appears to be in remission,

und heute scheinen keine Tumorreste mehr nachweisbar zu sein.

which is remarkable,

Das ist höchst bemerkenswert,

considering the situation only a few years ago.

verglichen mit dem, wo wir noch vor einigen Jahren waren.

In fact, it's so remarkable

Tatsächlich ist es so bemerkenswert,

that provocative statements like this one:

dass verwegene Behauptungen wie:

"Cancer is having a penicillin moment," people are saying,

"Krebs hat einen Penicillin-Moment",

with these new immune therapy drugs.

im Zusammenhang mit dieser neuen Immuntherapie zu hören sind.

I mean, that's an incredibly bold thing to say about a disease

Das ist ziemlich gewagt, wenn man bedenkt,

which we've been fighting for a long time

wie lange wir diese Krankheit schon bekämpfen,

and mostly losing the battle with.

wobei wir den Kampf meist verlieren.

So this is very exciting.

Spannend, nicht?

Now what does this have to do with sugars?

Aber was hat das mit Zucker zu tun?

Well, I'll tell you what we've learned.

Ich werde Ihnen zeigen, was wir herausgefunden haben.

When an immune cell snuggles up against a cancer cell to take a taste,

Sobald sich eine Immunzelle einer Krebszelle nähert, um sie zu kosten,

it's looking for signs of disease,

sucht sie nach Anzeichen einer Erkrankung.

and if it finds those signs,

Sollte sie welche finden,

the cell gets activated and it launches a missile strike and kills the cell.

wird die Immunzelle aktiv und beginnt die Krebszelle zu bekämpfen und zu töten.

But if that cancer cell has a dense forest of that sugar, sialic acid,

Wenn aber die Krebszelle über einen dichten Wald von Sialinsäure verfügt,

well, it starts to taste pretty good.

schmeckt sie auf einmal gar nicht mehr so schlecht.

And there's a protein on immune cells that grabs the sialic acid,

Immunzellen verfügen zudem über ein Protein, das die Sialinsäure auffängt.

and if that protein gets held at that synapse

Bleibt dieses Protein nun an der Synapse

between the immune cell and the cancer cell,

zwischen Immun- und Krebszelle hängen,

it puts that immune cell to sleep.

schläfert es die Immunzelle ein.

The sialic acids are telling the immune cell,

Die Sialinsäuren vermitteln den Immunzellen:

"Hey, this cell's all right. Nothing to see here, move along.

"Diese Zelle ist in Ordnung. Alles gut hier, weitergehen.

Look somewhere else."

Such woanders weiter."

So in other words,

Anders gesagt,

as long as our cells are wearing a thick coat of sialic acid,

solange unsere Zellen mit einer dicken Schicht Sialinsäure bedeckt sind,

they look fabulous, right?

ist alles okay, nicht?

It's amazing.

Das ist bemerkenswert.

And what if you could strip off that coat

Was aber, wenn wir ihnen diesen Zuckermantel abnehmen könnten?

and take that sugar away?

Well, your immune system

Dann wäre unser Immunsystem vielleicht in der Lage,

might be able to see that cancer cell for what it really is:

diese Krebszelle als das zu erkennen, was sie ist:

something that needs to be destroyed.

Etwas, das zerstört werden muss.

And so this is what we're doing in my lab.

Das ist, was ich und mein Team zu tun versuchen.

We're developing new medicines

Wir entwickeln neue Medikamente,

that are basically cell-surface lawnmowers --

die man quasi als Rasenmäher für Zelloberflächen bezeichnen kann.

molecules that go down to the surface of these cancer cells

Wir erzeugen Moleküle, die unter die Oberfläche der Krebszellen schlüpfen,

and just cut off those sialic acids,

um diese Sialinsäuren abzutrennen,

so that the immune system can reach its full potential

sodass unser Immunsystem problemlos

in eliminating those cancer cells from our body.

die Krebszellen in unserem Körper beseitigen kann.

So in closing,

Lassen Sie mich kurz zusammenfassen:

let me just remind you again:

your cells are coated with sugars.

Unsere Zellen sind mit Zucker umhüllt.

The sugars are telling cells around that cell

Diese Zuckerhülle zeigt anderen Zellen in der Umgebung an,

whether the cell is good or bad.

ob diese Zelle gesund oder krank ist.

And that's important,

Das ist wichtig, damit unser Immunsystem

because our immune system needs to leave the good cells alone.

gesunde Zellen nicht angreift.

Otherwise, we'd have autoimmune diseases.

Ohne diesen Umstand hieße das: Autoimmunerkrankung.

But once in a while, cancers get the ability

Manchmal jedoch können Krebszellen diese neuen Zucker darstellen.

to express these new sugars.

And now that we understand

Und da wir jetzt verstehen,

how those sugars mesmerize the immune system,

wie diese Zucker unser Immunsystem überlisten,

we can come up with new medicines to wake up those immune cells,

sind wir in der Lage neue Wege zu finden,

um diese Immunzellen aufzuwecken

tell them, "Ignore the sugars, eat the cell

und ihnen zu sagen: "Vergesst die Zucker, esst die Zelle

and have a delicious snack, on cancer."

und genießt euer Krebs-Festmahl."

Thank you.

Danke sehr.

(Applause)

(Applaus)