The Future of Early Cancer Detection? | Jorge Soto | TED Talks

Jorge Soto: Die Zukunft der Früherkennung von Krebs?

Übersetzung: Kay Kraemer Lektorat: Nadine Hennig

Almost a year ago,

Vor fast einem Jahr

my aunt started suffering back pains.

bekam meine Tante Rückenschmerzen.

She went to see the doctor

Sie ging zum Arzt

and they told her it was a normal injury

und sie sagten ihr, für jemanden, der 30 Jahre lang

for someone who had been playing tennis

Tennis gespielt habe, sei das eine normale Verletzung.

for almost 30 years.

They recommended that she do some therapy,

Sie empfahlen eine Behandlung,

but after a while she wasn't feeling better,

aber es wurde nicht besser.

so the doctors decided to do further tests.

Daher beschlossen die Ärzte, weitere Tests durchzuführen.

They did an x-ray

Sie machten eine Röntgenaufnahme

and discovered an injury in her lungs,

und entdeckten eine Lungenverletzung,

and at the time they thought that the injury

von der sie damals dachten,

was a strain in the muscles and tendons

sie kam von einer Zerrung der Muskeln und Sehnen

between her ribs,

but after a few weeks of treatment,

zwischen ihren Rippen,

aber nach einigen Behandlungswochen

again her health wasn't getting any better.

ging es ihr gesundheitlich nicht besser.

So finally, they decided to do a biopsy,

Also entnahmen sie eine Gewebeprobe,

and two weeks later,

und zwei Wochen später

the results of the biopsy came back.

waren die Ergebnisse da.

It was stage 3 lung cancer.

Es war Lungenkrebs Stufe 3.

Her lifestyle was almost free of risk.

Ihre Lebensweise war nahezu risikofrei.

She never smoked a cigarette,

Sie rauchte nie, trank nie,

she never drank alcohol,

and she had been playing sports

und trieb fast ihr ganzes Leben lang Sport.

for almost half her life.

Perhaps, that is why it took them almost six months

Vielleicht brauchten sie deshalb beinahe 6 Monate

to get her properly diagnosed.

für die richtige Diagnose.

My story might be, unfortunately,

Meine Geschichte könnte -- leider --

familiar to most of you.

den meisten von Ihnen bekannt vorkommen.

One out of three people sitting in this audience

Jeder Dritte in diesem Publikum

will be diagnosed with some type of cancer,

wird eine Krebsdiagnose bekommen,

and one out of four

und jeder Vierte wird daran sterben.

will die because of it.

Not only did that cancer diagnosis

Die Krebsdiagnose hat nicht nur

change the life of our family,

unser Familienleben verändert,

but that process of going

sondern das Hin und Her

back and forth with new tests,

zwischen neuen Tests,

different doctors describing symptoms,

verschiedenen Ärzten, Symptombeschreibungen

discarding diseases over and over,

und wiederholt verworfenen Erkrankungen

was stressful and frustrating,

erzeugte Stress und Frustration,

especially for my aunt.

besonders bei meiner Tante.

And that is the way cancer diagnosis has been done

So wird Krebsdiagnose seit Anbeginn durchgeführt.

since the beginning of history.

We have 21st-century medical treatments and drugs

Wir haben medizinische und medikamentöse Ansätze

to treat cancer,

des 21. Jh. zur Krebsbehandlung,

but we still have 20th-century procedures

aber die Methoden und Vorgänge bis zur Diagnose

and processes for diagnosis, if any.

stammen noch aus dem 20. Jh., wenn wir überhaupt welche haben.

Today, most of us have to wait for symptoms

Wir müssen heute Symptome abwarten,

to indicate that something is wrong.

die eine Erkrankung andeuten.

Today, the majority of people still don't have access

Die Mehrheit hat noch immer keinen Zugang

to early cancer detection methods,

zu Krebsfrüherkennungsmethoden,

even though we know

obwohl wir wissen, dass rechtzeitige Entdeckung

that catching cancer early

is basically the closest thing we have

grundsätzlich dem am Nächsten kommt,

to a silver bullet cure against it.

was eine sichere Heilung ermöglicht.

We know that we can change this in our lifetime,

Wir können das noch in unserer Lebenszeit ändern,

and that is why my team and I

darum haben mein Team und ich

have decided to begin this journey,

diese Reise angetreten,

this journey to try to make cancer detection

eine Reise mit dem Versuch,

at the early stages

Krebserkrankungen in der Frühphase erkennbar

and monitoring the appropriate response at the molecular level

und die passende Behandlung auf molekularer Ebene

easier, cheaper, smarter

einfacher, billiger, intelligenter und zugänglicher als je zuvor zu machen.

and more accessible than ever before.

The context, of course,

Der Kontext ist natürlich,

is that we're living at a time

dass wir in einer Zeit leben,

where technology is disrupting our present

in der die Technik die Gegenwart

at exponential rates,

in exponentiellem Maße zerreißt,

and the biological realm is no exception.

und die Biologie ist da keine Ausnahme.

It is said today that biotech is advancing

Es wird gesagt, dass Biotechnologie mindestens sechsmal

at least six times faster than the growth rate

schneller fortschreitet als die Wachstumsrate

of the processing power of computers.

der Rechenleistung von Computern.

But progress in biotech

Aber der Fortschritt in der Biotechnologie

is not only being accelerated,

wird nicht nur beschleunigt,

it is also being democratized.

sondern auch demokratisiert.

Just as personal computers or the Internet

So wie PCs, das Internet,

or smartphones leveled the playing field

oder Smartphones breiteren Zugang

for entrepreneurship, politics or education,

zu Unternehmertum, Politik oder Ausbildung schufen,

recent advances have leveled it up for biotech progress as well,

haben jüngste Fortschritte es auch für die Biotechnologie ermöglicht,

and that is allowing

und das erlaubt multidisziplinären Teams wie unserem

multidisciplinary teams like ours

to try to tackle and look at these problems

den Versuch, diese Probleme mit neuen Ansätzen anzugehen.

with new approaches.

We are a team of scientists and technologists

Wir sind ein Team von Wissenschaftlern und Technologen

from Chile, Panama,

aus Chile, Panama, Mexiko, Israel und Griechenland.

Mexico, Israel and Greece,

and based on recent scientific discoveries,

Auf der Basis neuer wissenschaftlichen Entdeckungen

we believe that we have found

glauben wir, einen verlässlichen und zielsicheren Weg gefunden zu haben,

a reliable and accurate way

of detecting several types of cancer

verschiedene Arten von Krebs

at the very early stages through a blood sample.

im Frühstadium durch eine Blutprobe nachzuweisen.

We do it by detecting a set of very small molecules

Dazu weisen wir eine Anzahl sehr kleiner Moleküle nach,

that circulate freely in our blood

die in unserem Blut zirkulieren,

called microRNAs.

microRNAs gennannt.

To explain what microRNAs are

Um zu erklären, was microRNAs sind,

and their important role in cancer,

und welche wichtige Rolle sie beim Krebs spielen,

I need to start with proteins,

muss ich bei Proteinen beginnen.

because when cancer is present in our body,

Wenn nämlich Krebs im Körper ist,

protein modification is observed

werden Proteine in allen Krebszellen modifiziert.

in all cancerous cells.

As you might know,

Wie Sie vielleicht wissen,

proteins are large biological molecules

sind Proteine große biologische Moleküle

that perform different functions within our body,

mit unterschiedlichen Funktionen im Körper,

like catalyzing metabolic reactions

wie Katalyse von Stoffwechselreaktionen,

or responding to stimuli

Reaktionen auf Stimuli

or replicating DNA,

oder die Replikation von DNA.

but before a protein is expressed or produced,

Aber bevor ein Protein exprimiert oder produziert wird,

relevant parts of its genetic code

werden relevante Teile des genetischen Codes in der DNA

present in the DNA

are copied into the messenger RNA,

in die Boten-RNA kopiert,

so this messenger RNA

sodass diese Boten-RNA eine Anleitung hat,

has instructions on how to build a specific protein,

wie ein Protein gebaut wird.

and potentially it can build hundreds of proteins,

Sie kann potenziell Hunderte von Proteinen bauen,

but the one that tells them when to build them

aber was ihr sagt, wann gebaut wird,

and how many to build

und wie viele gebaut werden,

are microRNAs.

sind die microRNAs.

So microRNAs are small molecules

MicroRNAs sind also kleine Moleküle,

that regulate gene expression.

die Genexpression regulieren.

Unlike DNA, which is mainly fixed,

Anders als die hauptsächlich fixierte DNA

microRNAs can vary depending on internal

unterscheiden sich microRNAs je nach internen Bedingungen

and environmental conditions at any given time,

und Umgebungsbedingungen zu gegebener Zeit,

telling us which genes are actively expressed at that particular moment.

und sagen uns, welche Gene zum Zeitpunkt aktiv exprimiert werden.

And that is what makes microRNAs

Daher sind microRNAs solch ein vielversprechender Biomarker für Krebs,

such a promising biomarker for cancer,

because as you know,

weil Krebs bekanntlich eine Krankheit veränderter Genexpression ist.

cancer is a disease of altered gene expression.

It is the uncontrolled regulation of genes.

Er ist die unkontrollierte Regulation von Genen.

Another important thing to consider

Ebenso ist es wichtig zu beachten,

is that no two cancers are the same,

dass es keine zwei identischen Krebsformen gibt,

but at the microRNA level, there are patterns.

aber auf der microRNA-Ebene gibt es gemeinsame Muster.

Several scientific studies have shown

In verschiedenen Studien wurde festgestellt,

that abnormal microRNA expression levels

dass abnormale microRNA-Expressionsstufen

varies and creates a unique, specific pattern

variieren und ein besonderes, spezifisches Muster

for each type of cancer,

für jede Krebsart schaffen,

even at the early stages,

sogar im Frühstadium,

reflecting the progression of the disease,

den Fortschritt der Krankheit wiedergebend,

and whether it's responding to medication

und ob sie auf die Medikamente anspricht,

or in remission,

oder sich rückbildet,

making microRNAs a perfect,

was aus der microRNA einen perfekten, hochsensiblen Biomarker macht.

highly sensitive biomarker.

However, the problem with microRNAs

Das Problem mit microRNAs ist jedoch,

is that we cannot use existing DNA-based technology

dass wir keine DNA-basierte Technologie nutzen können,

to detect them in a reliable way,

um sie zuverlässig zu erkennen,

because they are very short sequences of nucleotides,

weil es sehr kurze Sequenzen von Nukleotiden sind,

much smaller than DNA.

viel kleiner als DNA.

And also, all microRNAs are very similar to each other,

Außerdem sind alle microRNAs einander sehr ähnlich,

with just tiny differences.

mit nur kleinen Abweichungen.

So imagine trying to differentiate two molecules,

Stellen Sie sich vor, Sie versuchen,

zwei extrem ähnliche, extrem kleine Moleküle zu unterscheiden.

extremely similar, extremely small.

We believe that we have found a way to do so,

Wir glauben, einen Weg gefunden zu haben,

and this is the first time that we've shown it in public.

und dies ist das erste Mal, dass wir es in der Öffentlicheit zeigen.

Let me do a demonstration.

Ich zeige es Ihnen.

Imagine that next time you go to your doctor

Denken Sie an den nächsten Arztbesuch.

and do your next standard blood test,

Sie machen einen Standard-Bluttest.

a lab technician extracts a total RNA,

Ein Labortechniker extrahiert eine ganze RNA,

which is quite simple today,

was heute recht einfach ist.

and puts it in a standard 96-well plate like this one.

Er gibt sie in eine gängige 96-Microtiterschale wie diese.

Each well of these plates

Jedes dieser Näpfchen hat

has specific biochemistry that we assign,

sepzifische biochemische Eigenschaften, die wir zuordnen,

that is looking for a specific microRNA,

die nach spezifischer microRNA suchen --

acting like a trap that closes

wie eine Fallle, die nur zuschnappt,

only when the microRNA is present in the sample,

wenn eine microRNA in der Probe ist,

and when it does, it will shine with green color.

und dann in grüner Farbe leuchtet.

To run the reaction,

Um die Reaktion anlaufen zu lassen,

you put the plate inside a device like this one,

stellt man die Schale in eine Vorrichtung wie diese hier,

and then you can put your smartphone on top of it.

und dann kann man sein Smartphone darauf legen.

If we can have a camera here

Mit einer Kamera

so you can see my screen.

können sie meinen Bildschirm sehen.

A smartphone is a connected computer

Ein Smartphone ist ein Computer

and it's also a camera,

und es ist außerdem eine Kamera,

good enough for our purpose.

die für den Zweck ausreicht.

The smartphone is taking pictures,

Das Smartphone macht Bilder.

and when the reaction is over,

Ist die Reaktion vorüber,

it will send the pictures

sendet es die Bilder zu unserer Online-Datenbank,

to our online database for processing

wo sie verarbeitet und interpretiert werden.

and interpretation.

This entire process lasts around 60 minutes,

Der ganze Vorgang dauert etwa 60 Minuten,

but when the process is over,

aber wenn der Prozess vorbei ist,

wells that shine are matched with the specific microRNAs

werden leuchtende Näpfchen spezifischen microRNAs zugeordnet

and analyzed in terms of how much and how fast

und analysiert, wie stark und wie schnell sie leuchten.

they shine.

And then, when this entire process is over,

Wenn dieser ganze Prozess vorüber ist, geschieht das.

this is what happens.

This chart is showing the specific microRNAs

Diese Grafik zeigt die spezifischen microRNAs in dieser Probe

present in this sample

and how they reacted over time.

und wie sie über die Zeit hinweg reagierten.

Then, if we take this specific pattern of microRNA

Wenn wir das spezifische microRNA-Muster

of this person's samples

aus der Probe dieser Person nehmen,

and compare it with existing scientific documentation

und es mit der bestehenden wissenschaftlichen Dokumentation vergleichen,

that correlates microRNA patterns

die microRNA-Muster einer bestimmten Krankheit zuordnet,

with a specific presence of a disease,

this is how pancreatic cancer looks like.

dann sieht das hier wie Bauchspeicheldrüsenkrebs aus.

This inside is a real sample

Dieser Inhalt ist eine echte Probe,

where we just detected pancreatic cancer.

bei der wir gerade Bauchspeicheldrüsenkrebs entdeckt haben.

(Applause)

(Applaus)

Another important aspect of this approach

Ein weiterer wichtiger Aspekt dieses Ansatzes

is the gathering and mining of data in the cloud,

ist das Datensammeln und Auswerten in der Cloud,

so we can get results in real time

um Ergebnisse in Echtzeit zu erhalten

and analyze them with our contextual information.

und sie mit unserer Kontextinformation zu analysieren.

If we want to better understand

Wenn wir Erkrankungen wie Krebs

and decode diseases like cancer,

besser verstehen und entschlüsseln wollen,

we need to stop treating them

müssen wir damit aufhören,

as acute, isolated episodes,

sie als akute, isolierte Episoden zu sehen,

and consider and measure everything

und alles berücksichtigen und messen,

that affects our health on a permanent basis.

das unsere Gesundheit permanent beeinflusst.

This entire platform is a working prototype.

Die ganze Plattform ist ein funktionsfähiger Prototyp.

It uses state-of-the-art molecular biology,

Er nutzt modernste Molekularbiologie,

a low-cost, 3D-printed device,

ein günstiges, 3D-gedrucktes Gerät,

and data science

und Datenverarbeitung für den Versuch,

to try to tackle one of humanity's toughest challenges.

eine der größten Herausforderungen der Menschheit anzugehen.

Since we believe early cancer detection

Da wir überzeugt sind,

dass Krebsfrüherkennung demokratisiert werden soll,

should really be democratized,

this entire solution costs at least 50 times less

kostet diese Lösung 50-mal weniger

than current available methods,

als gegenwärtig verfügbare Methoden.

and we know that the community can help us

Da wir wissen, dass die Community uns helfen kann,

accelerate this even more,

so we're making the design of the device

dies noch mehr zu beschleunigen,

machen wir das Design des Geräts Open-Source.

open-source.

(Applause)

(Applaus)

Let me say very clearly

Ich möchte klar sagen,

that we are at the very early stages,

dass wir noch in den Kinderschuhen stecken,

but so far, we have been able

aber bisher gelang es uns,

to successfully identify the microRNA pattern

das microRNA-Muster von Bauchspeicheldrüsen-,

of pancreatic cancer, lung cancer,

Lungen-, Brust- und Leberkrebs zu ermitteln.

breast cancer and hepatic cancer.

And currently, we're doing a clinical trial

Gegenwärtig führen wir

in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum

in collaboration with the German Cancer Research Center

with 200 women for breast cancer.

bei 200 Frauen klinische Tests für Brustkrebs durch.

(Applause)

(Applaus)

This is the single non-invasive,

Dies ist der einzige nicht-invasive,

accurate and affordable test

genaue und bezahlbare Test,

that has the potential to dramatically change

der das Potenzial hat, einen radikalen Wandel zu bewirken,

how cancer procedures and diagnostics

wie Verfahren und Diagnostik für Krebs ausgeführt werden.

have been done.

Since we're looking for the microRNA patterns

Da wir jederzeit nach microRNA-Mustern in Ihrem Blut suchen,

in your blood at any given time,

you don't need to know which cancer you're looking for.

müssen Sie nicht wissen, welchen Krebs wir suchen.

You don't need to have any symptoms.

Es müssen keine Symptome da sein.

You only need one milliliter of blood

Man braucht nur einen Milliliter Blut

and a relatively simple array of tools.

und eine relativ einfache Reihe von Geräten.

Today, cancer detection happens mainly

Heute wird Krebs meist erst erkannt, wenn Symptome auftreten.

when symptoms appear.

That is, at stage 3 or 4,

Das ist bei Stufe 3 oder 4,

and I believe that is too late.

und ich glaube, das ist zu spät.

It is too expensive for our families.

Das ist zu teuer für die Familien.

It is too expensive for humanity.

Das ist zu teuer für die Menschheit.

We cannot lose the war against cancer.

Wir dürfen den Krieg gegen den Krebs nicht verlieren.

It not only costs us billions of dollars,

Er kostet nicht nur Milliarden von Dollar,

but it also costs us the people we love.

sondern auch den Menschen, die wir lieben, das Leben.

Today, my aunt, she's fighting bravely

Heute kämpft meine Tante tapfer

and going through this process with a very positive attitude.

und durchläuft den Prozess mit positiver Einstellung.

However, I want fights like this

Dennoch wünsche ich mir solche Kämpfe als seltene Ausnahme.

to become very rare.

I want to see the day

Ich will den Tag erleben,

when cancer is treated easily

an dem Krebs einfach zu behandeln ist,

because it can be routinely diagnosed

weil die Diagnose im Frühstadium Routine geworden ist.

at the very early stages,

and I'm certain

Und ich bin sicher,

that in the very near future,

dass sich in sehr naher Zukunft deswegen

because of this

und aufgrund anderer Durchbrüche, die wir jeden Tag

and other breakthroughs that we are seeing

every day in the life sciences,

in der Biowissenschaft erleben,

the way we see cancer

unsere Denkweise über Krebs radikal verändern wird.

will radically change.

It will give us the chance of detecting it early,

Uns wird die Chance gegeben, ihn früh zu erkennen,

understanding it better,

ihn besser zu verstehen, und eine Heilung zu finden.

and finding a cure.

Thank you very much.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)