We can hack our immune cells to fight cancer | Elizabeth Wayne

84,635 views ・ 2017-11-07

TED


Bitte doppelklicken Sie auf die englischen Untertitel unten, um das Video abzuspielen.

Übersetzung: Johannes Duschner Lektorat: P Hakenberg
00:12
After decades of research
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12873
2033
Nach jahrzehntelanger Forschung
00:14
and billions of dollars spent in clinical trials,
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14930
3269
und Milliarden-Ausgaben für klinische Studien
00:18
we still have a problem with cancer drug delivery.
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18223
3178
gibt es immer noch Probleme
bei der Verabreichung von Krebsmedikamenten.
00:22
We still give patients chemotherapy,
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22586
2144
Man setzt immer noch Chemotherapie ein,
00:24
which is so non-specific
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24754
1833
die so unspezifisch ist,
00:26
that even though it kills the cancer cells,
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26611
2526
dass wenn auch dadurch die Krebszellen getötet werden,
00:29
it kind of kills the rest of your body, too.
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29161
2285
davon irgendwie auch der Rest des Körpers zerstört wird.
00:32
And yes, we have developed more selective drugs,
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32494
3456
Ja, man entwickelte trennschärfere Medikamente,
00:35
but it's still a challenge to get them into the tumor,
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35974
2703
aber es ist immer noch schwer, sie in den Tumor zu bekommen.
00:38
and they end up accumulating in the other organs as well
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38701
2916
Sie häufen sich auch in anderen Organen an
00:41
or passing through your urine,
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41641
1631
oder werden über den Urin ausgeschieden, was eine vollkommene Verschwendung ist.
00:43
which is a total waste.
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43296
1781
00:46
And fields like mine have emerged
12
46389
1970
Arbeitsfelder wie meines entstanden,
00:48
where we try to encapsulate these drugs
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48383
1966
wo man versucht, sie zu umhüllen,
00:50
to protect them as they travel through the body.
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50373
2553
um sie zu schützen, während sie durch den Körper wandern.
00:52
But these modifications cause problems
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52950
2853
Aber diese Abwandlungen verursachen Probleme,
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that we make more modifications to fix.
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55827
2425
die weitere Änderungen zur Lösung nach sich ziehen.
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So what I'm really trying to say is we need a better drug delivery system.
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58961
4528
Wir benötigen ein besseres System zur Verabreichung von Medikamenten.
01:03
And I propose,
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63513
1416
Ich schlage vor,
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rather than using solely human design,
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64953
2631
anstatt nur menschliche Entwicklungen zu verwenden,
01:07
why not use nature's?
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67608
1635
warum keine der Natur einsetzen?
01:10
Immune cells are these versatile vehicles that travel throughout our body,
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70309
3854
Immunzellen sind diese vielseitigen Fahrzeuge,
die durch unseren Körper reisen, um nach Krankheitsanzeichen zu suchen.
01:14
patrolling for signs of disease
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74187
2102
01:16
and arriving at a wound mere minutes after injury.
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76313
3144
Sie kommen bei einer Wunde nur Minuten nach einer Verletzung an.
Also frage ich Sie:
01:20
So I ask you guys:
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80000
1419
Wenn Immunzellen bereits zu Stellen mit Verletzungen
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If immune cells are already traveling to places of injury or disease
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82054
3381
oder Krankheiten im Körper wandern,
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in our bodies,
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85459
1153
01:26
why not add an extra passenger?
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86636
1657
warum fügt man keinen zusätzlichen Passagier hinzu?
01:28
Why not use immune cells to deliver drugs
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88966
2927
Warum keine Immunzellen für die Wirkstoffabgabe einsetzen,
01:31
to cure some of our biggest problems
29
91917
1962
um eines unserer größten Probleme bei Krankheiten zu heilen?
01:33
in disease?
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93903
1398
01:36
I am a biomedical engineer,
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96446
1909
Ich bin Biomedizintechnikerin
01:38
and I want to tell you guys a story about how I use immune cells
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98379
3001
und ich möchte Ihnen erzählen, wie ich Immunzellen einsetze,
01:41
to target one of the largest problems in cancer.
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101404
3235
um eines der größten Probleme bei Krebs ins Visier zu nehmen.
01:44
Did you know that over 90 percent of cancer deaths
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104663
2507
Wussten Sie, dass über 90 % der Krebstoten
01:47
can be attributed to its spread?
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1751
seiner Streuung zuzuschreiben ist?
01:48
So if we can stop these cancer cells
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108969
2265
Wenn man die Krebszellen abhalten kann,
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from going from the primary tumor to a distant site,
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111258
3074
vom Primärtumor ausgehend zu einem entfernten Ort zu streuen,
01:54
we can stop cancer right in its tracks
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2476
kann man Krebs geradewegs zum Stillstand bringen
01:56
and give people more of their lives back.
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116856
2183
und Menschen mehr von ihrem Leben zurückgeben.
02:00
To do this special mission,
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120182
1580
Für diese besondere Mission
02:01
we decided to deliver a nanoparticle made of lipids,
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121786
3050
entschieden wir uns, ein Nanopartikel aus Lipiden zu verabreichen,
02:04
which are the same materials that compose your cell membrane.
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124860
3233
was dasselbe Material ist, das unsere Zellmembran bildet.
02:08
And we've added two special molecules.
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128733
2344
Wir fügten zwei besondere Moleküle hinzu.
02:11
One is called e-selectin,
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131952
2177
Eines ist E-Selektin,
02:14
which acts as a glue
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134153
1276
das als Klebstoff dient,
02:15
that binds the nanoparticle to the immune cell.
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135453
3331
der das Nanopartikel an die Immunzelle bindet.
02:19
And the second one is called trail.
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139223
2493
Das zweite nennt sich TRAIL.
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Trail is a therapeutic drug that kills cancer cells
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141740
2656
TRAIL ist ein Heilmittel, das Krebszellen zerstört,
02:24
but not normal cells.
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144420
1245
nicht aber normale Zellen.
02:26
Now, when you put both of these together,
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146392
2802
Setzt man beide zusammen,
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you have a mean killing machine on wheels.
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149218
2865
hat man eine klasse Waffe auf Rädern.
02:35
To test this, we ran an experiment in a mouse.
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155589
2573
Zum Testen unternahmen wir ein Experiment mit einer Maus.
02:39
So what we did was we injected the nanoparticles,
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159276
3065
Wir spritzten die Nanopartikel
und sie verbanden sich im Blutkreislauf fast augenblicklich mit den Immunzellen.
02:42
and they bound almost immediately to the immune cells in the bloodstream.
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162365
4017
02:46
And then we injected the cancer cells to mimic a process
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166406
2925
Dann spritzten wir Krebszellen, um den Prozess zu simulieren,
02:49
through which cancer cells spread throughout our bodies.
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169355
3151
der Krebszellen durch den Körper streut.
02:52
And we found something very exciting.
57
172530
2132
Wir fanden etwas sehr Aufregendes heraus.
02:55
We found that in our treated group,
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175620
2670
In unserer behandelten Gruppe waren 75 % der Krebszellen,
02:58
over 75 percent of the cancer cells we initially injected were dead or dying,
59
178314
4780
die zu Anfang gespritzt wurden, tot oder im Absterben,
03:03
in comparison to only around 25 percent.
60
183118
2697
im Vergleich zu nur ungefähr 25 %.
03:05
So just imagine: these fewer amount of cells were available
61
185839
3182
Nur noch diese geringere Menge an Zellen war verfügbar,
um zu einem anderen Körperteil zu streuen.
03:09
to actually be able to spread to a different part of the body.
62
189045
3112
Das nur nach zwei Stunden Behandlung.
03:12
And this is only after two hours of treatment.
63
192181
2717
03:14
Our results were amazing, and we had some pretty interesting press.
64
194922
4306
Unsere Ergebnisse waren erstaunlich und wir hatten eine interessante Presse.
03:19
My favorite title was actually,
65
199974
2250
Meine Lieblingsüberschrift war eigentlich:
03:22
"Sticky balls may stop the spread of cancer."
66
202248
2614
"Klebrige Nüsse können vielleicht die Streuung von Krebs aufhalten."
03:24
(Laughter)
67
204886
1093
(Lachen)
03:26
I can't tell you just how smug my male colleagues were,
68
206003
4008
Sie glauben nicht, wie eingebildet meine männlichen Kollegen waren,
03:30
knowing that their sticky balls might one day cure cancer.
69
210035
2973
weil ihre klebrigen Nüsse eines Tages vielleicht Krebs heilen können.
03:33
(Laughter)
70
213032
2298
(Lachen)
03:35
But I can tell you they made some pretty, pretty, exciting,
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215354
3402
Ich kann Ihnen sagen: Sie machten einige ziemlich aufregende,
03:38
pretty ballsy t-shirts.
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218780
1298
ziemlich mutige T-Shirts.
03:40
This was also my first experience talking to patients
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220595
4216
Das war auch meine erste Erfahrung im Gespräch mit Patienten,
03:44
where they asked how soon our therapy would be available.
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224835
2893
in dem sie fragten, wie bald unsere Therapie verfügbar wäre.
03:48
And I keep these stories with me to remind me of the importance
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228279
3145
Ich bewahre diese Geschichten, um mich an die Bedeutung der Wissenschaft,
03:51
of the science, the scientists and the patients.
76
231448
2947
der Wissenschaftler und der Patienten zu erinnern.
03:55
Now, our fast-acting results were pretty interesting,
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235809
2541
Das schnell wirksame Ergebnis war hoch interessant,
03:58
but we still had one lingering question:
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238374
2133
aber wir hatten eine bohrende Frage:
04:00
Can our sticky balls,
79
240531
1696
Können unsere klebrigen Nüsse,
04:02
our particles actually attached to the immune cells,
80
242251
2683
unsere Partikel, die genau genommen an die Immunzellen angehängt sind,
04:04
actually stop the spread of cancer?
81
244958
1941
tatsächlich die Streuung von Krebs aufhalten?
04:07
So we went to our animal model, and we found three important parts.
82
247624
4276
Wir gingen zu unserem Tiermodell und fanden drei wichtige Teile heraus.
04:12
Our primary tumors were smaller in our treated animals,
83
252615
3018
In unseren behandelten Tieren war der Primärtumor kleiner,
04:15
there were fewer cells in circulation,
84
255657
2518
es zirkulierten weniger Zellen,
04:18
and there was little to no tumor burden in the distant organs.
85
258199
3466
und es gab keine Tumorbelastung in den entfernten Organen.
04:22
Now, this wasn't just a victory for us and our sticky balls.
86
262835
3878
Das war nicht nur ein Sieg für uns und unsere klebrigen Nüsse.
04:26
This was also a victory to me
87
266737
2107
Das war auch ein Sieg für mich bei der Wirkstoffabgabe
04:28
in drug delivery,
88
268868
1255
04:30
and it represents a paradigm shift,
89
270147
1931
und stellt einen Paradigmen-Wechsel dar:
04:32
a revolution --
90
272102
1246
eine Revolution --
04:34
to go from just using drugs, just injecting them
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274330
3380
vom Einsatz von Medikamenten durch einfache Injektion
04:37
and hoping they go to the right places in the body,
92
277734
2453
und dann hoffen, dass sie zur richtigen Stelle gehen,
04:40
to using immune cells as special delivery drivers in your body.
93
280211
4991
zum Einsatz von Immunzellen als Spezial-Lieferanten in unserem Körper.
04:45
For this example, we used two molecules, e-selectin and trail,
94
285975
3716
Für dieses Beispiel setzten wir zwei Moleküle ein: E-Selektin und TRAIL,
04:49
but really, the possibility of drugs you can use are endless.
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289715
3784
aber tatsächlich lassen sich unendlich viele Medikamente einsetzen.
04:53
And I talked about cancer,
96
293523
2394
Ich sprach über Krebs,
04:55
but where disease goes, so do immune cells.
97
295941
2662
aber wo Krankheit auftritt gehen die Immunzellen hin.
04:59
So this could be used for any disease.
98
299600
2415
Das könnte für jede Krankheit eingesetzt werden.
05:02
Imagine using immune cells to deliver crucial wound-healing agents
99
302039
4679
Stellen Sie sich den Einsatz von Immunzellen vor,
um nach einer Wirbelsäulenverletzung
05:06
after a spinal cord injury,
100
306742
1842
wesentliche Wundheilungsmittel zu verabreichen,
05:09
or using immune cells to deliver drugs past the blood-brain barrier
101
309474
4397
oder den Einsatz von Immunzellen,
um Medikamente durch die Blut-Hirn-Schranke zu bringen,
05:13
to treat Parkinson's or Alzheimer's disease.
102
313895
2361
um die Parkinsonsche oder Alzheimer-Krankheit zu behandeln.
Das sind die Konzepte, die für mich wissenschaftlich am reizvollsten sind.
05:17
These are the ideas that excite me about science the most.
103
317044
3049
05:20
And from where I stand, I see so much promise and opportunity.
104
320710
3447
Von meinem Standpunkt sehe ich so viel Verheißung und Möglichkeiten.
Danke!
05:24
Thank you.
105
324181
1190
05:25
(Applause)
106
325395
3541
(Applaus)
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