How nanoparticles could change the way we treat cancer | Joy Wolfram

Μετάφραση: Ilianna Pavlou Επιμέλεια: Lucas Kaimaras

It was a Sunday afternoon back in April of this year.

Ήταν απόγευμα Κυριακής του περασμένου Απριλίου.

My phone was ringing,

Το τηλέφωνό μου χτυπούσε.

I picked it up.

Το σήκωσα.

The voice said, "It's Rebecca.

Η φωνή είπε: «Η Ρεμπέκα είμαι.

I'm just calling to invite you

Καλώ απλώς για να σε προσκαλέσω

to my funeral."

στην κηδεία μου».

I said, "Rebecca, what are you talking about?"

Απάντησα: «Τι λες, Ρεμπέκα;»

She said, "Joy, as my friend, you have to let me go.

Και εκείνη μου είπε: «Τζόυ, ως φίλη μου, πρέπει να με αφήσεις να φύγω.

It's my time."

Ήρθε η ώρα».

The next day, she was dead.

Την επόμενη ημέρα, ήταν νεκρή.

Rebecca was 31 years old when she died.

Η Ρεμπέκα ήταν 31 χρονών όταν πέθανε.

She had an eight-year struggle with breast cancer.

Πάλευε οκτώ χρόνια με τον καρκίνο του μαστού.

It came back three times.

Προσβλήθηκε τρεις φορές.

I failed her.

Την απογοήτευσα.

The scientific community failed her.

Η επιστημονική κοινότητα την απογοήτευσε.

And the medical community failed her.

Η ιατρική κοινότητα την απογοήτευσε επίσης.

And she's not the only one.

Και δεν είναι η μόνη.

Every five seconds,

Κάθε πέντε δευτερόλεπτα,

someone dies of cancer.

κάποιος πεθαίνει από καρκίνο.

Today, we medical researchers are committed

Σήμερα, οι ιατρικοί ερευνητές

δεσμευόμαστε ώστε η Ρεμπέκα και άνθρωποι σαν εκείνη

to having Rebecca and people like her

be one of the last patients that we fail.

να είναι οι τελευταίοι ασθενείς που απογοητεύουμε.

The US government alone has spent over 100 billion on cancer research

Μόνο η κυβέρνηση των ΗΠΑ, από τη δεκαετία του 1970,

έχει προσφέρει πάνω από 100 δισεκατομμύρια στην έρευνα για τον καρκίνο,

since the 1970s,

with limited progress in regards to patient survival,

σημειώνοντας περιορισμένη πρόοδο, όσον αφορά στην επιβίωση των ασθενών,

especially for certain types of very aggressive cancers.

ειδικά σε ορισμένα είδη πολύ επιθετικών καρκίνων.

So we need a change because, clearly,

Επομένως, χρειαζόμαστε μια αλλαγή, επειδή είναι ξεκάθαρο,

what we've been doing so far has not been working.

πως ό,τι κάνουμε μέχρι στιγμής, δεν αποδίδει.

And what we do in medicine is to send out firefighters,

Αυτό που κάνουμε ως ιατροί είναι να στέλνουμε πυροσβέστες,

because cancer is like a big fire.

επειδή ο καρκίνος είναι σαν μια μεγάλη φωτιά.

And these firefighters are the cancer drugs.

Τον ρόλο των πυροσβεστών έχουν τα αντικαρκινικά φάρμακα.

But we're sending them out without a fire truck --

Τους στέλνουμε, όμως, χωρίς πυροσβεστικό όχημα --

so without transportation, without ladders

επομένως, δεν έχουν μέσο μεταφοράς, δεν έχουν σκάλες,

and without emergency equipment.

ούτε εξοπλισμό έκτακτης ανάγκης.

And over 99 percent of these firefighters never make it to the fire.

Έτσι, πάνω από το 99% από αυτούς δεν καταφέρουν να φτάσουν στη φωτιά.

Over 99 percent of cancer drugs never make it to the tumor

Πάνω από το 99% του φαρμάκου δεν φτάνει ποτέ στον όγκο

because they lack transportation and tools

επειδή του λείπει το μέσο μεταφοράς και τα εργαλεία

to take them to the location they're aiming for.

που θα το μεταφέρει στο σωστό σημείο.

Turns out, it really is all about location, location, location.

Όπως φαίνεται, όλα έχουν να κάνουν, ξανά και ξανά με το σημείο.

(Laughter)

(Γέλια)

So we need a fire truck to get to the right location.

Άρα, χρειαζόμαστε το πυροσβεστικό όχημα που θα μας πάει ως το σωστό σημείο.

And I'm here to tell you that nanoparticles are the fire trucks.

Είμαι εδώ για να σας πω ότι τέτοια οχήματα είναι τα νανοσωματίδια.

We can load cancer drugs inside nanoparticles,

Μπορούμε να φορτώσουμε τα φάρμακα μέσα στα νανοσωματίδια,

and nanoparticles can function as the carrier

και αυτά με την σειρά τους να λειτουργήσουν ως μεταφορείς

and necessary equipment

αλλά και ως ο απαραίτητος εξοπλισμός

to bring the cancer drugs to the heart of the tumor.

που θα οδηγήσει τα αντικαρκινικά φάρμακα απευθείας στην καρδιά του όγκου.

So what are nanoparticles,

Τι είναι λοιπόν τα νανοσωματίδια,

and what does it really mean to be nano-sized?

και τι πραγματικά σημαίνει το μέγεθός τους;

Well, there are many different types of nanoparticles

Λοιπόν, υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι νανοσωματιδίων

made out of various materials,

φτιαγμένοι από διάφορα υλικά,

such as metal-based nanoparticles

όπως αυτοί με βάση το μέταλλο,

or fat-based nanoparticles.

ή με βάση τα λιπίδια.

But to really illustrate what it means to be nano-sized,

Για να αποδώσω όμως το μέγεθος των νανοσωματιδίων,

I took one of my hair strands

πήρα μία τρίχα από τα μαλλιά μου

and placed it under the microscope.

και την έβαλα κάτω από το μικροσκόπιο.

Now, I have very thin hair,

Έχω πολύ λεπτή τρίχα,

so my hair is approximately 40,000 nanometers in diameter.

άρα η τρίχα μου έχει διάμετρο περίπου 40.000 νανόμετρα.

So this means, if we take 400 of our nanoparticles

Αυτό σημαίνει πως, αν πάρουμε 400 νανοσωματίδια

and we stack them on top of each other,

και τα βάλουμε το ένα πάνω στο άλλο,

we get the thickness of a single hair strand.

έχουμε το πάχος μίας μόνο τρίχας.

I lead a nanoparticle laboratory to fight cancer and other diseases

Ηγούμαι ενός εργαστηρίου καταπολέμησης του καρκίνου και άλλων ασθενειών,

at Mayo Clinic here in Jacksonville.

στην κλινική Mayo, εδώ στο Τζάκσονβιλ.

And at Mayo Clinic,

Στην κλινική Mayo, διαθέτουμε όντως τα εργαλεία

we really have the tools to make a difference for patients,

ώστε να αλλάξουν τα πράγματα για τους ασθενείς,

thanks to the generous donations and grants to fund our research.

χάρη σε μεγάλες δωρεές και επιχορηγήσεις που χρηματοδοτούν την έρευνά μας.

And so, how do these nanoparticles manage to transport cancer drugs

Πώς λοιπόν αυτά τα νανοσωματίδια

καταφέρνουν να μεταφέρουν τα φάρμακα στον όγκο;

to the tumor?

Well, they have an extensive toolbox.

Έχουν ένα ευρύ φάσμα εργαλείων.

Cancer drugs without nanoparticles are quickly washed out of the body

Χωρίς τα νανοσωματίδια, τα φάρμακα αποβάλλονται γρήγορα από το σώμα

through the kidneys

μέσω των νεφρών

because they're so small.

λόγω του μικρού τους μεγέθους.

So it's like water going through a sieve.

Άρα, είναι σαν νερό που ρέει μέσα από κόσκινο.

And so they don't really have time to reach the tumor.

Έτσι δεν έχουν τον χρόνο να φτάσουν στον όγκο.

Here we see an illustration of this.

Εδώ βλέπουμε μια απεικόνισή του.

Βλέπουμε τους πυροσβέστες, τα αντικαρκινικά φάρμακα.

We have the firefighters, the cancer drugs.

They're circulating in the blood,

Κυκλοφορούν στο αίμα,

but they're quickly washed out of the body

όμως γρήγορα αποβάλλονται από το σώμα

and they don't really end up inside the tumor.

και δεν καταλήγουν ποτέ στο εσωτερικό του όγκου.

But if we put these cancer drugs inside nanoparticles,

Ωστόσο, αν βάλουμε αυτά τα φάρμακα στο εσωτερικό των νανοσωματιδίων,

they will not get washed out by the body

πλέον τα φάρμακα δεν θα αποβληθούν

because the nanoparticles are too big.

διότι τα νανοσωματίδια είναι πολύ μεγάλα.

And they will continue to circulate in the blood,

Και έτσι θα συνεχίσουν να κυκλοφορούν στο αίμα,

giving them more time to find the tumor.

δίνοντας στα φάρμακα χρόνο να βρουν τον όγκο.

And here we see the cancer drug, the firefighters,

Εδώ βλέπουμε τα αντικαρκινικά φάρμακα, τους πυροσβέστες,

inside the fire truck, the nanoparticles.

μέσα στο πυροσβεστικό όχημα, τα νανοσωματίδια.

They're circulating in the blood,

Κυκλοφορούν στο αίμα,

they don't get washed out

δεν αποβάλλονται,

and they actually end up reaching the tumor.

και τελικά καταλήγουν να φτάσουν στον όγκο.

And so what other tools do nanoparticles have?

Έτσι, ποια άλλα εργαλεία διαθέτουν τα νανοσωματίδια;

Well, they can protect cancer drugs from getting destroyed inside the body.

Μπορούν να προστατεύσουν τα φάρμακα από το να καταστραφούν μέσα στο σώμα.

There are certain very important but sensitive drugs

Υπάρχουν κάποια πολύ σημαντικά αλλά εξίσου ευαίσθητα φάρμακα

that are easily degraded by enzymes in the blood.

που αποδομούνται πολύ εύκολα από τα ένζυμα στο αίμα.

So unless they have this nanoparticle protection,

Επομένως, χωρίς την προστασία των νανοσωματιδίων,

they will not be able to function.

δεν θα είναι σε θέση να λειτουργήσουν.

Another nanoparticle tool are these surface extensions

Επίσης, τα νανοσωματίδια διαθέτουν στην επιφάνειά τους προεκτάσεις

that are like tiny hands with fingers that grab on to the tumor

που μοιάζουν με μικρά χεράκια με δάχτυλα, με τα οποία πιάνονται από τον όγκο

and fit exactly onto it,

και προσαρμόζονται επάνω του,

so that when the nanoparticles are circulating,

ώστε όταν τα νανοσωματίδια κυκλοφορούν

they can attach onto the cancer cells,

να μπορούν να προσκολλώνται επάνω στα καρκινικά κύτταρα,

buying the cancer drugs more time to do their job.

εξασφαλίζοντας στα αντικαρκινικά φάρμακα περισσότερο χρόνο να ενεργήσουν.

And these are just some of the many tools that nanoparticles can have.

Αυτά αποτελούν μόνο μερικά από τα πολλά εργαλεία των νανοσωματιδίων.

And today,

Σήμερα,

we have more than 10 clinically approved nanoparticles for cancer

έχουμε πάνω από 10 κλινικώς εγκεκριμένα νανοσωματίδια για τον καρκίνο

that are given to patients all over the world.

που χορηγούνται σε ασθενείς παγκοσμίως.

Yet, we have patients, like Rebecca, who die.

Παρόλα αυτά, έχουμε ασθενείς όπως η Ρεμπέκα, που πεθαίνουν.

So what are the major challenges and limitations

Άρα, ποιες είναι οι μείζονες προκλήσεις και περιορισμοί

with currently approved nanoparticles?

με τα ως τώρα εγκεκριμένα νανοσωματίδια;

Well, a major challenge is the liver,

Μια σημαντική πρόκληση είναι το ήπαρ,

because the liver is the body's filtration system,

διότι αποτελεί το σύστημα φιλτραρίσματος του σώματός μας,

and the liver recognizes and destroys foreign objects,

που αναγνωρίζει και καταστρέφει τα ξένα σώματα,

such as viruses, bacteria and also nanoparticles.

όπως τους ιούς, τα βακτήρια, και τα νανοσωματίδια.

And the immune cells in the liver eat the nanoparticles,

Τα ανοσοκύτταρα στο ήπαρ «τρώνε» τα νανοσωματίδια,

preventing them from reaching the tumor.

εμποδίζοντάς τα από το να φτάσουν στον όγκο.

And here we see an illustration where the kidney is no longer a problem,

Εδώ βλέπουμε μια απεικόνιση όπου οι νεφροί παύουν να είναι πρόβλημα,

but these fire trucks, the nanoparticles,

όμως, τα πυροσβεστικά μας οχήματα, τα νανοσωματίδια,

get stuck in the liver

εγκλωβίζονται στο ήπαρ

and, actually, less of them end up reaching the tumor.

και έτσι λίγα μόνο από αυτά φτάνουν τελικά στον όγκο.

So a future strategy to improve nanoparticles

Μια μελλοντική στρατηγική για τη βελτίωση των νανοσωματιδίων,

is to temporarily disarm the immune cells in the liver.

είναι να αφοπλίσουμε προσωρινά τα ανοσοκύτταρα στο ήπαρ.

So how do we disarm these cells?

Πώς μπορούμε να το καταφέρουμε αυτό;

Well, we looked at drugs that were already clinically approved

Ελέγξαμε λοιπόν τα ήδη κλινικώς εγκεκριμένα φάρμακα

for other indications

για άλλες ενδείξεις

to see if any of them could stop the immune cells

μήπως κάποιο από αυτά μπορεί να αποτρέψει τα ανοσοκύτταρα

from eating the nanoparticles.

από το να «τρώνε» τα νανοσωματίδια.

And unexpectedly, in one of our preclinical studies,

Απροσδόκητα, σε μία από τις προκλινικές μας μελέτες,

we found that a 70-year-old malaria drug

ανακαλύψαμε πως ένα 70 ετών φάρμακο κατά της ελονοσίας,

was able to stop the immune cells from internalizing the nanoparticles

ήταν ικανό να εμποδίσει τα ανοσοκύτταρα να περικλείσουν τα νανοσωματίδια

so that they could escape the liver

έτσι ώστε να ξεφύγουν από το ήπαρ

and continue their journey to their goal, the tumor.

και να συνεχίσουν το ταξίδι τους μέχρι τον στόχο τους, τον όγκο.

And here we see the illustration of blocking the liver.

Εδώ βλέπουμε μια απεικόνιση όπου παρεμποδίζεται το ήπαρ.

The nanoparticles don't go there,

Τα νανοσωματίδια δεν πηγαίνουν εκεί,

and they instead end up in the tumor.

και τελικά καταλήγουν στον όγκο.

So, sometimes, unexpected connections are made in science

Έτσι, κάποιες φορές απροσδόκητοι συνδυασμοί στην επιστήμη

that lead to new solutions.

πιθανώς να οδηγήσουν σε νέες λύσεις.

Another strategy for preventing nanoparticles

Μία άλλη στρατηγική που βοηθάει

ώστε τα νανοσωματίδια να μην εγκλωβίζονται στο ήπαρ

from getting stuck in the liver

is to use the body's own nanoparticles.

είναι να χρησιμοποιηθούν τα ίδια τα νανοσωματίδια του σώματος.

Yes -- surprise, surprise.

Ναι -- τι έκπληξη.

You, and you and you, and all of us have a lot of nanoparticles

Εσύ, και εσύ και εσύ, και όλοι μας έχουμε πολλά νανοσωματίδια

circulating in our bodies.

που κυκλοφορούν στο σώμα μας.

And because they're part of our bodies,

Και ακριβώς επειδή είναι μέρος του σώματός μας,

the liver is less likely to label them as foreign.

το ήπαρ είναι λιγότερο πιθανό να τα θεωρήσει ξένα.

And these biological nanoparticles can be found in the saliva,

Αυτά τα βιολογικά νανοσωματίδια εντοπίζονται στο σάλιο,

in the blood, in the urine, in pancreatic juice.

στο αίμα, στα ούρα, στο παγκρεατικό υγρό.

And we can collect them from the body

Και μπορούμε να τα συλλέξουμε από το σώμα

and use them as fire trucks for cancer drugs.

και να τα χρησιμοποιήσουμε ως τα πυροσβεστικά οχήματα των φαρμάκων.

And in this case,

Σε αυτήν την περίπτωση,

the immune cells in the liver are less likely to eat

τα ανοσοκύτταρα στο ήπαρ δεν είναι τόσο πιθανό να «φάνε»

the biological nanoparticles.

τα βιολογικά νανοσωματίδια.

So we're using a Trojan-horse-based concept

Έτσι, ακολουθούμε την τακτική του Δούρειου Ίππου

to fool the liver.

για να ξεγελάσουμε το ήπαρ.

And here we see the biological nanoparticles

Εδώ βλέπουμε τα βιολογικά νανοσωματίδια

circulating in the blood.

να κυκλοφορούν στο αίμα.

They don't get recognized by the liver,

Δεν εντοπίζονται από το ήπαρ,

and they end up in the tumor.

και φτάνουν τελικά στον όγκο.

And in the future,

Στο μέλλον,

we want to exploit nature's own nanoparticles

θέλουμε να αξιοποιήσουμε τα φυσικά νανοσωματίδια

for cancer drug delivery,

για την χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων,

to reduce side effects and save lives

να μειώσουμε τις ανεπιθύμητες παρενέργειες και να σώσουμε ζωές

by preventing the cancer drugs from being in the wrong location.

με το να αποτρέψουμε τα φάρμακα από το να βρίσκονται στο λάθος σημείο.

However, a major problem has been:

Ωστόσο, ένα βασικό πρόβλημα που προκύπτει είναι:

How do we isolate these biological nanoparticles in large quantities

Πώς απομονώνουμε αυτά τα βιολογικά νανοσωματίδια σε μεγάλες ποσότητες

without damaging them?

χωρίς να τα βλάψουμε;

My lab has developed an efficient method for doing this.

Το εργαστήριό μου ανέπτυξε μια αποτελεσματική μέθοδο γι' αυτό.

We can process large quantities of liquids from the body

Μπορούμε να επεξεργαστούμε μεγάλες ποσότητες υγρών από το σώμα

to produce a highly concentrated, high-quality formulation

ώστε να παράγουμε ένα σκεύασμα υψηλής συγκέντρωσης και ποιότητας

of biological nanoparticles.

από βιολογικά νανοσωματίδια.

And these nanoparticles are not yet in clinical use,

Αυτά τα νανοσωματίδια δεν είναι διαθέσιμα για κλινική χρήση,

because it takes an average of 12 years

επειδή χρειάζεται κατά μέσο όρο 12 χρόνια

to get something from the lab

ώστε να φτάσει κάτι από το εργαστήριο

to your medicine cabinet.

στο ντουλάπι πρώτων βοηθειών σας.

And this is the type of challenge that requires teamwork

Αυτό είναι και το είδος της πρόκλησης που απαιτεί ομαδική συνεργασία

from scientists and physicians,

επιστημόνων και ιατρών

who dedicate their lives to this battle.

οι οποίοι αφιερώνουν τη ζωή τους σε αυτή τη μάχη.

And we keep going, thanks to inspiration from patients.

Συνεχίζουμε χάρη στην έμπνευση που αντλούμε από τους ασθενείς.

And I believe that if we keep working on these nanomedicines,

Πιστεύω πως αν συνεχίσουμε να δουλεύουμε πάνω στα νανοφάρμακα,

we will be able to reduce harm to healthy organs,

θα μπορέσουμε να μειώσουμε τη βλάβη στα υγιή όργανα,

improve quality of life

να βελτιώσουμε την ποιότητα ζωής

and save future patients.

και να σώσουμε μελλοντικούς ασθενείς.

I like to imagine

Φαντάζομαι πως

that if these treatments had been available for Rebecca,

αν αυτές οι θεραπείες ήταν διαθέσιμες για τη Ρεμπέκα,

that call from her

εκείνο το τηλεφώνημά της

could have been an invitation

θα μπορούσε να είναι μία πρόσκληση

not to her funeral,

όχι για την κηδεία της,

but her wedding.

αλλά για τον γάμο της.

Thank you.

Σας ευχαριστώ.

(Applause)

(Χειροκρότημα)