A new superweapon in the fight against cancer | Paula Hammond

Traductor: Máximo Hdez Revisor: Sebastian Betti

Cancer affects all of us --

El cáncer nos afecta a todos,

especially the ones that come back over and over again,

especialmente el que regresa una y otra vez,

the highly invasive and drug-resistant ones,

el muy invasivo y resistentes a los medicamentos,

the ones that defy medical treatment,

el que vence a los tratamientos médicos,

even when we throw our best drugs at them.

aun cuando usemos nuestras mejores medicinas.

Engineering at the molecular level,

La ingeniería a nivel molecular,

working at the smallest of scales,

la que opera en las escalas más pequeñas,

can provide exciting new ways

nos puede brindar nuevas e interesantes maneras

to fight the most aggressive forms of cancer.

para combatir las formas más agresivas de cáncer.

Cancer is a very clever disease.

El cáncer es una enfermedad muy lista.

There are some forms of cancer,

Hay muchas formas de cáncer,

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

que, afortunadamente, hemos aprendido a tratar relativamente bien

with known and established drugs and surgery.

con medicamentos y cirugías bien definidas y establecidas.

But there are some forms of cancer

Pero hay otras formas de cáncer

that don't respond to these approaches,

que no responden a esos procedimientos

and the tumor survives or comes back,

y los tumores sobreviven o regresan,

even after an onslaught of drugs.

incluso después de un tratamiento agresivo.

We can think of these very aggressive forms of cancer

Podemos pensar esas formas agresivas de cáncer

as kind of supervillains in a comic book.

como una especie de súper-villano de las historietas.

They're clever, they're adaptable,

Son astutos, adaptables,

and they're very good at staying alive.

y muy buenos en mantenerse vivos.

And, like most supervillains these days,

Y como la mayoría de los súper-villanos hoy en día

their superpowers come from a genetic mutation.

sus superpoderes vienen de una mutación genética.

The genes that are modified inside these tumor cells

Los genes modificados dentro de esas células del tumor

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

pueden activar y codificar nuevas e inimaginables maneras de sobrevivir,

allowing the cancer cell to live through

permitiéndole sobrevivir a la célula cancerígena

even our best chemotherapy treatments.

aun con nuestros mejores tratamientos de quimioterapia.

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

Un ejemplo es un truco en el que un gen permite a la célula,

even as the drug approaches the cell,

incluso cuando los fármacos se acercan a la célula,

to push the drug out,

alejar el fármaco,

before the drug can have any effect.

incluso antes de que tenga algún efecto.

Imagine -- the cell effectively spits out the drug.

Imaginen, la célula puede expulsar efectivamente el medicamento.

This is just one example of the many genetic tricks

Este es solo un ejemplo de los muchos trucos genéticos

in the bag of our supervillain, cancer.

bajo la manga de nuestro súper-villano, el cáncer.

All due to mutant genes.

Todo debido a genes mutantes.

So, we have a supervillain with incredible superpowers.

Entonces, tenemos un súper-villano con increíbles superpoderes.

And we need a new and powerful mode of attack.

Necesitamos una manera nueva y poderosa para atacarlo.

Actually, we can turn off a gene.

En realidad, podemos apagar un gen.

The key is a set of molecules known as siRNA.

La clave es un conjunto de moléculas conocidas como ARNip.

siRNA are short sequences of genetic code

El ARNip son pequeñas secuencias de código genético

that guide a cell to block a certain gene.

que llevan a la célula a bloquear cierto gen.

Each siRNA molecule can turn off a specific gene

Cada molécula ARNip puede apagar un gen específico

inside the cell.

dentro de la célula.

For many years since its discovery,

Por muchos años desde su descubrimiento,

scientists have been very excited

a los científicos les han apasionado

about how we can apply these gene blockers in medicine.

las aplicaciones de estos genes bloqueadores en medicina.

But, there is a problem.

Pero hay un problema:

siRNA works well inside the cell.

el ARNip trabaja bien dentro de la célula,

But if it gets exposed to the enzymes

pero si entra en contacto con enzimas

that reside in our bloodstream or our tissues,

presentes en nuestra sangre o tejidos,

it degrades within seconds.

se degrada en segundos.

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

Tiene que ir empaquetada y protegida en su viaje por el cuerpo

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

para llegar finalmente a su objetivo dentro de la célula de cáncer.

So, here's our strategy.

Entonces, esta es la estrategia.

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

Primero administramos a la célula el gen bloqueador, el ARNip,

silenciamos los genes de supervivencia,

and silence those survival genes,

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

y luego lo eliminamos con la medicina química.

But how do we carry that out?

Pero, ¿cómo logramos esto?

Using molecular engineering,

Usando ingeniería molecular

we can actually design a superweapon

podemos diseñar una súper-arma

that can travel through the bloodstream.

que puede viajar por el torrente sanguíneo.

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

Tiene que ser lo suficientemente pequeña para ir por la sangre,

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

y muy pequeña para penetrar el tejido cancerígeno

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

y muy pequeña para penetrar dentro de la célula de cáncer.

To do this job well,

Para hacer bien su trabajo

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

tiene que ser de una milésima del tamaño de un cabello.

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

Veamos cómo podemos construir esta nanopartícula.

First, let's start with the nanoparticle core.

Primero, empezamos con el núcleo de la nanopartícula.

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

Es una minúscula cápsula que contiene el fármaco de la quimioterapia.

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

Es veneno que mata la célula de cáncer.

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

Alrededor de este núcleo ponemos una cubierta muy fina

nanometers-thin blanket of siRNA.

de ARNip de nanómetros de espesor.

This is our gene blocker.

Ese es nuestro bloqueador de genes.

Because siRNA is strongly negatively charged,

Como el ARNip está cargado negativamente

we can protect it

lo podemos proteger

with a nice, protective layer of positively charged polymer.

con un polímero cargado positivamente.

The two oppositely charged molecules stick together

Las dos moléculas cargadas negativamente permanecen unidas

through charge attraction,

por atracción de carga

and that provides us with a protective layer

y nos brinda una capa protectora

that prevents the siRNA from degrading in the bloodstream.

que evita que el ARNip se degrade en el flujo sanguíneo.

We're almost done.

Casi terminamos.

(Laughter)

(Risas)

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

Pero hay un obstáculo aún mayor que hay que superar.

De hecho, tal vez sea el más grande de todos.

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

How do we deploy this superweapon?

¿Cómo implementamos esta arma?

I mean, every good weapon needs to be targeted,

Me refiero, toda buena arma tiene que apuntarse,

tenemos que apuntar esta súper-arma a las células súper-villanas

we have to target this superweapon to the supervillain cells

that reside in the tumor.

que están dentro del tumor.

Pero nuestros cuerpos tienen un sistema inmune natural de defensa:

But our bodies have a natural immune-defense system:

cells that reside in the bloodstream

células que están en el torrente sanguíneo

and pick out things that don't belong,

y recogen cosas que no le pertenecen

so that it can destroy or eliminate them.

para destruirlas o eliminarlas.

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

Y ¿qué creen? Nuestra nanopartícula se considera un objeto extraño.

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

Tenemos que escabullir nuestra partícula por el sistema de defensa del tumor.

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

Tenemos que pasar el sistema que elimina los objetos extraños,

disfrazándola.

by disguising it.

So we add one more negatively charged layer

Así que agregamos otra capa cargada negativamente

around this nanoparticle,

alrededor de esta nanopartícula

which serves two purposes.

que sirve para dos cosas.

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

Primero, esta capa está cargada naturalmente,

highly hydrated polysaccharides that resides in our body.

es un polisacárido altamente hidratado que está en nuestro cuerpo.

It creates a cloud of water molecules around the nanoparticle

Crea una nube de partículas de agua alrededor de la nanopartícula

that gives us an invisibility cloaking effect.

que nos da un efecto de capa invisible.

This invisibility cloak allows the nanoparticle

Esta capa de invisibilidad nos permite que la nanopartícula

to travel through the bloodstream

viaje por el flujo sanguíneo

long and far enough to reach the tumor,

lo suficientemente lejos como para llegar al tumor

without getting eliminated by the body.

sin que el cuerpo lo elimine.

Second, this layer contains molecules

Segundo, esta capa contiene moléculas

which bind specifically to our tumor cell.

que se unen específicamente a las células del tumor.

Once bound, the cancer cell takes up the nanoparticle,

Una vez unida, la célula cancerígena absorbe la nanopartícula

and now we have our nanoparticle inside the cancer cell

y una vez dentro de la célula,

and ready to deploy.

podemos desplegarla.

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

¡Bien! ¡Adelante!

(Applause)

(Aplausos)

The siRNA is deployed first.

Primero se despliega el ARNip.

It acts for hours,

Actúa durante horas,

giving enough time to silence and block those survival genes.

dando suficiente tiempo para silenciar y bloquear los genes que sobreviven.

We have now disabled those genetic superpowers.

Ahora podemos deshabilitar esos superpoderes genéticos.

What remains is a cancer cell with no special defenses.

Lo que queda es una célula de cáncer sin defensas especiales.

Then, the chemotherapy drug comes out of the core

Entonces, los medicamentos de la quimio salen del núcleo

and destroys the tumor cell cleanly and efficiently.

y destruyen la célula limpia y eficientemente.

With sufficient gene blockers,

Con suficientes bloqueadores de genes

we can address many different kinds of mutations,

podemos atacar diferentes tipos de mutaciones,

allowing the chance to sweep out tumors,

permitiéndonos eliminar tumores

without leaving behind any bad guys.

sin dejar vivos a los malos.

So, how does our strategy work?

Entonces, ¿cómo funciona nuestra estrategia?

We've tested these nanostructure particles in animals

Hemos probado estas partículas de nanoestructuras en animales

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

usando formas muy agresivas de cáncer de mama triple negativo.

This triple-negative breast cancer exhibits the gene

Este cáncer de mama triple negativo tiene el gen

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

que expulsa el medicamento tan pronto se administra.

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

Generalmente el doxorubicin, llamémosle "dox", es el fármaco que se usa

that is the first line of treatment for breast cancer.

como primera línea de tratamiento para el cáncer de mama.

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

Así que tratamos a nuestros animales con un núcleo de dox, solo dox.

The tumor slowed their rate of growth,

El tumor redujo su ritmo de crecimiento,

but they still grew rapidly,

pero aún crecía rápidamente,

doubling in size over a period of two weeks.

duplicando su tamaño en un período de dos semanas.

Then, we tried our combination superweapon.

Entonces probamos la combinación de nuestra súper-arma.

A nanolayer particle with siRNA against the chemo pump,

Una nanocapa con ARNip contra la expulsión de la quimio,

plus, we have the dox in the core.

además, con dox en el núcleo.

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

Y vean, encontramos que no solo dejó de crecer el tumor,

they actually decreased in size

sino que redujo su tamaño

and were eliminated in some cases.

y lo eliminamos en algunos casos.

The tumors were actually regressing.

Los tumores en realidad remiten.

(Applause)

(Aplausos)

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

Lo mejor de este enfoque es que se puede personalizar.

We can add many different layers of siRNA

Podemos agregar diferentes capas de ARNip

to address different mutations and tumor defense mechanisms.

para tratar diferentes mutaciones y mecanismos de defensa de los tumores.

And we can put different drugs into the nanoparticle core.

Y podemos agregar distintos medicamentos en el núcleo de la nanopartícula.

As doctors learn how to test patients

Conforme los médicos aprenden a evaluar a los pacientes

and understand certain tumor genetic types,

y entienden ciertos tipos genéticos de tumores,

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

nos pueden ayudar a ver qué pacientes se pueden beneficiar de esta estrategia

and which gene blockers we can use.

y qué genes bloqueadores podemos usar.

Ovarian cancer strikes a special chord with me.

El cáncer de ovario me toca fibras sensibles.

It is a very aggressive cancer,

Es un cáncer muy agresivo,

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

en parte porque se descubre en etapas tardías,

when it's highly advanced

cuando ya está muy avanzado

and there are a number of genetic mutations.

y porque tiene varias mutaciones genéticas.

After the first round of chemotherapy,

Después de la primera ronda de quimioterapia,

this cancer comes back for 75 percent of patients.

este cáncer regresa en un 75 % de los pacientes.

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

Y, generalmente, regresa en una forma resistente a los medicamentos.

High-grade ovarian cancer

El cáncer de ovario de alto grado

is one of the biggest supervillains out there.

es uno de los mayores súper-villanos.

And we're now directing our superweapon

Por eso enfocamos nuestra súper-arma

hacia él para vencerlo.

toward its defeat.

As a researcher,

Como investigadora, generalmente no trabajo con pacientes.

I usually don't get to work with patients.

But I recently met a mother

Pero hace poco conocí a una madre

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

sobreviviente de cáncer de ovario, Mimi, y su hija Paige.

I was deeply inspired by the optimism and strength

Estaba profundamente inspirada por la fortaleza y el optimismo

that both mother and daughter displayed

que mostraron tanto la madre como su hija

and by their story of courage and support.

y por su historia de valor y apoyo.

At this event, we spoke about the different technologies

En ese evento hablamos de diferentes tecnologías

directed at cancer.

contra el cáncer.

And Mimi was in tears

Mimi lloraba al explicar

as she explained how learning about these efforts

cómo el aprender de esos esfuerzos

gives her hope for future generations,

le daba esperanza a las futuras generaciones,

including her own daughter.

incluyendo a su propia hija.

This really touched me.

Realmente me conmovió.

It's not just about building really elegant science.

No solo se trata de construir ciencia elegante.

It's about changing people's lives.

Se trata de cambiar la vida de las personas.

It's about understanding the power of engineering

Se trata de entender el poder de la ingeniería

on the scale of molecules.

a nivel molecular.

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

Sé que a medida que estudiantes como Paige avanzan en sus carreras

they'll open new possibilities

se abren nuevas posibilidades

para tratar algunos de los mayores problemas de salud en el mundo,

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

including ovarian cancer, neurological disorders, infectious disease --

incluyendo cáncer de ovarios, desórdenes psiquiátricos, enfermedades infecciosas,

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

justo como la ingeniería química me ha permitido

and has provided a way of engineering

y ha dado una manera de que la ingeniería

on the tiniest scale, that of molecules,

en la escala más pequeña, la de las moléculas,

to heal on the human scale.

sanen a nivel humano.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)