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

Traductor: María Julia Galles Revisor: Paula Motter

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

Un domingo por la tarde, en abril de este año,

My phone was ringing,

sonó mi teléfono

I picked it up.

y lo atendí.

The voice said, "It's Rebecca.

Una voz dijo: "Soy Rebecca.

I'm just calling to invite you

solo te llamo para invitarte

to my funeral."

a mi funeral".

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

Le dije: "¿De qué hablas, Rebecca?".

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

Me respondió: "Joy, eres mi amiga, y debes dejarme ir.

It's my time."

Es mi hora".

The next day, she was dead.

Murió al otro día.

Rebecca was 31 years old when she died.

Rebecca tenía 31 años cuando falleció.

She had an eight-year struggle with breast cancer.

Había luchado durante ocho años contra un cáncer de mama.

It came back three times.

Le había vuelto tres veces.

I failed her.

Y yo le fallé.

The scientific community failed her.

La comunidad científica le falló.

And the medical community failed her.

Y también le falló la comunidad médica.

And she's not the only one.

Pero no es la única.

Every five seconds,

Cada cinco segundos

someone dies of cancer.

alguien muere de cáncer.

Today, we medical researchers are committed

Los médicos investigadores nos hemos comprometido

to having Rebecca and people like her

a que Rebecca y gente como ella

be one of the last patients that we fail.

sean los últimos pacientes a los que les fallamos.

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

Desde los años 70, el gobierno de EE. UU. ha gastado más de 100 mil millones

since the 1970s,

en la investigación del cáncer,

with limited progress in regards to patient survival,

pero la supevivencia de los pacientes ha tenido un progreso limitado,

especially for certain types of very aggressive cancers.

especialmente en ciertos tipos de cánceres muy agresivos.

So we need a change because, clearly,

Necesitamos un cambio,

pues, claramente, lo que hemos hecho hasta ahora no ha funcionado.

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

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

En medicina, lo que hacemos es enviar a los bomberos,

because cancer is like a big fire.

porque el cáncer es como un gran incendio.

And these firefighters are the cancer drugs.

Estos bomberos son los medicamentos contra el cáncer.

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

Pero los enviamos sin su camión,

so without transportation, without ladders

es decir, sin medio de transporte, sin escaleras

and without emergency equipment.

y sin equipo de emergencia.

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

Más del 99 % de estos bomberos nunca llega al incendio.

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

Más del 99 % de los medicamentos contra el cáncer nunca llegan al tumor

because they lack transportation and tools

porque carecen de los medios de transporte y de las herramientas

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

que los lleven al lugar al que deben dirigirse.

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

Es verdad, entonces, que el lugar es lo más importante.

(Laughter)

(Risas)

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

Así que necesitamos un camión de bomberos para que lleguen al lugar correcto.

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

Y estoy aquí para decirles

que las nanopartículas son el camión de los bomberos.

We can load cancer drugs inside nanoparticles,

Podemos introducir los medicamentos contra el cáncer dentro de las nanopartículas,

and nanoparticles can function as the carrier

y ellas pueden actuar como las portadoras

and necessary equipment

del equipo necesario

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

para llevar los medicamentos hasta el centro del tumor.

So what are nanoparticles,

¿Qué son las nanopartículas

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

y qué significa realmente tener un tamaño nano?

Well, there are many different types of nanoparticles

Hay muchos tipos diferentes de nanopartículas

made out of various materials,

hechas de diversos materiales,

such as metal-based nanoparticles

como las nanopartículas de metal

or fat-based nanoparticles.

o las nanopartículas de grasas.

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

Pero para ilustrar realmente lo que es el tamaño nano,

I took one of my hair strands

tomé uno de mis cabellos

and placed it under the microscope.

y lo coloqué bajo el microscopio.

Now, I have very thin hair,

Tengo un cabello fino,

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

de aproximadamente 40 000 nanómetros de diámetro.

So this means, if we take 400 of our nanoparticles

Esto quiere decir que si tomamos 400 nanopartículas

and we stack them on top of each other,

y las apilamos una sobre otra,

we get the thickness of a single hair strand.

obtenemos el grosor de un cabello.

I lead a nanoparticle laboratory to fight cancer and other diseases

Dirijo un laboratorio de nanopartículas

para luchar contra el cáncer y otras enfermedades

at Mayo Clinic here in Jacksonville.

en la Clínica Mayo, aquí en Jacksonville.

And at Mayo Clinic,

En la clínica

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

tenemos las herramientas para hacer una diferencia en los pacientes,

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

gracias a las generosas donaciones y subvenciones

para financiar nuestra investigación.

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

¿Cómo logran estas nanopartículas transportar los medicamentos

to the tumor?

hasta el tumor?

Well, they have an extensive toolbox.

Pues bien, tienen una gran caja de herramientas.

Cancer drugs without nanoparticles are quickly washed out of the body

Los medicamentos contra el cáncer se eliminan rápidamente del cuerpo

through the kidneys

a través de los riñones,

because they're so small.

porque son muy pequeños.

So it's like water going through a sieve.

Es como el agua al atravesar un filtro.

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

Por eso, no tienen tiempo de llegar al tumor.

Here we see an illustration of this.

Aquí vemos una ilustración.

We have the firefighters, the cancer drugs.

Tenemos a los bomberos, los medicamentos.

They're circulating in the blood,

Circulan en la sangre,

but they're quickly washed out of the body

pero pronto son eliminados del cuerpo

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

y no llegan al interior del tumor.

But if we put these cancer drugs inside nanoparticles,

Pero si colocamos estos medicamentos dentro de nanopartículas

they will not get washed out by the body

no serán eliminados del cuerpo,

because the nanoparticles are too big.

porque las nanopartículas son muy grandes.

And they will continue to circulate in the blood,

Continuarán circulando en la sangre,

giving them more time to find the tumor.

y así tendrán más tiempo para encontrar el tumor.

And here we see the cancer drug, the firefighters,

Aquí vemos a los medicamentos, es decir, los bomberos,

inside the fire truck, the nanoparticles.

dentro de su camión, las nanopartículas.

They're circulating in the blood,

Circulan en la sangre,

they don't get washed out

no son eliminadas

and they actually end up reaching the tumor.

y terminan llegando al tumor.

And so what other tools do nanoparticles have?

¿Qué otras herramientas tienen las nanopartículas?

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

Pueden proteger a los medicamentos para que el cuerpo no los destruya.

There are certain very important but sensitive drugs

Hay ciertos fármacos muy importantes, pero sensibles,

that are easily degraded by enzymes in the blood.

que son fácilmente degradados por las enzimas de la sangre.

So unless they have this nanoparticle protection,

Así que, a menos que tengan la protección de las nanopartículas,

they will not be able to function.

no podrán actuar.

Another nanoparticle tool are these surface extensions

Otra herramienta de las nanopartículas son unas extensiones,

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

especies de manos diminutas con dedos que se aferran al tumor

and fit exactly onto it,

y se fijan firmemente,

so that when the nanoparticles are circulating,

de modo que cuando las nanopartículas circulan

they can attach onto the cancer cells,

se pueden adherir a las células cancerígenas,

buying the cancer drugs more time to do their job.

y así dan más tiempo a los medicamentos para que realicen su trabajo.

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

Estas son algunas de las muchas herramientas de las nanopartículas.

And today,

Actualmente

we have more than 10 clinically approved nanoparticles for cancer

tenemos más de 10 nanopartículas contra el cáncer aprobadas clínicamente

that are given to patients all over the world.

que se suministran a pacientes en todo el mundo.

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

Sin embargo, tenemos pacientes, como Rebecca, que mueren.

So what are the major challenges and limitations

Entonces, ¿cuáles son los mayores retos y las principales limitaciones

with currently approved nanoparticles?

de las actuales nanopartículas que ya están aprobadas?

Well, a major challenge is the liver,

El mayor desafío es el hígado,

because the liver is the body's filtration system,

porque es el sistema de filtrado del cuerpo.

and the liver recognizes and destroys foreign objects,

El hígado reconoce y destruye los agentes extraños,

such as viruses, bacteria and also nanoparticles.

como los virus, las bacterias y también las nanopartículas.

And the immune cells in the liver eat the nanoparticles,

Las células inmunitarias del hígado "comen" las nanopartículas,

preventing them from reaching the tumor.

y les impiden llegar al tumor.

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

Esta ilustración muestra que el riñón ya no es un problema,

but these fire trucks, the nanoparticles,

pero los camiones de bomberos, o las nanopartículas,

get stuck in the liver

quedan atascados en el hígado

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

y, en consecuencia, muy pocos llegan al tumor.

So a future strategy to improve nanoparticles

Así que una estrategia futura para mejorar las nanopartículas

is to temporarily disarm the immune cells in the liver.

es desarmar temporariamente las células inmunitarias del hígado.

So how do we disarm these cells?

¿Cómo las desarmamos?

Well, we looked at drugs that were already clinically approved

Investigamos los medicamentos que ya han sido aprobados clínicamente

for other indications

para otras indicaciones

to see if any of them could stop the immune cells

para ver si alguno podía evitar que las células inmunitarias

from eating the nanoparticles.

comieran las nanopartículas.

And unexpectedly, in one of our preclinical studies,

Inesperadamente, en uno de nuestros estudios preclínicos,

we found that a 70-year-old malaria drug

encontramos que un medicamento contra la malaria, que existe desde hace 70 años,

was able to stop the immune cells from internalizing the nanoparticles

pudo evitar que las células inmunitarias internalizaran las nanopartículas

so that they could escape the liver

de modo que pudieran escapar del hígado

and continue their journey to their goal, the tumor.

y continuar el viaje hasta su objetivo, el tumor.

And here we see the illustration of blocking the liver.

Aquí vemos la ilustración de cómo bloquean el hígado.

The nanoparticles don't go there,

Las nanopartículas no entran

and they instead end up in the tumor.

sino que terminan llegando al tumor.

So, sometimes, unexpected connections are made in science

A veces, en la ciencia, se hacen conexiones inesperadas

that lead to new solutions.

que conducen a soluciones nuevas.

Another strategy for preventing nanoparticles

Otra estrategia para evitar que las nanopartículas

from getting stuck in the liver

queden atascadas en el hígado

is to use the body's own nanoparticles.

es utilizar las propias nanopartículas del cuerpo.

Yes -- surprise, surprise.

Sí...¡sorpresa!

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

Tú, y tú, y tú, todos nosotros tenemos muchas nanopartículas

circulating in our bodies.

que circulan en nuestro cuerpo.

And because they're part of our bodies,

Como son parte de él,

the liver is less likely to label them as foreign.

es menos probable que el hígado las reconozca como algo extraño.

And these biological nanoparticles can be found in the saliva,

Estas nanopartículas biológicas se encuentran en la saliva,

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

en la sangre, en la orina, en el jugo pancreático.

And we can collect them from the body

Las podemos recolectar del cuerpo

and use them as fire trucks for cancer drugs.

y usarlas como camiones de bomberos para los medicamentos contra el cáncer.

And in this case,

En este caso,

the immune cells in the liver are less likely to eat

es menos probable que las células del hígado

coman las nanopartículas biológicas.

the biological nanoparticles.

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

Estaríamos usando el concepto del caballo de Toya

to fool the liver.

para engañar al hígado.

And here we see the biological nanoparticles

Aquí vemos las nanopartículas biológicas

circulating in the blood.

mientras circulan en la sangre.

They don't get recognized by the liver,

El hígado no las reconoce,

and they end up in the tumor.

y logran llegar al tumor.

And in the future,

En el futuro,

we want to exploit nature's own nanoparticles

debemos aprovechar las nanopartículas propias de la naturaleza

for cancer drug delivery,

para administrar los medicamentos contra el cáncer,

to reduce side effects and save lives

para reducir los efectos secundarios y salvar vidas

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

evitando que los medicamentos contra el cáncer lleguen al lugar equivocado.

However, a major problem has been:

Sin embargo, un problema importante

How do we isolate these biological nanoparticles in large quantities

ha sido aislar estas nanopartículas biológicas en grandes cantidades

without damaging them?

sin dañarlas.

My lab has developed an efficient method for doing this.

Mi laboratorio ha desarrollado un método eficiente para lograrlo.

We can process large quantities of liquids from the body

Podemos procesar grandes cantidades de líquidos del cuerpo

to produce a highly concentrated, high-quality formulation

para producir una fórmula altamente concentrada, de gran calidad

of biological nanoparticles.

de partículas nanobiológicas.

And these nanoparticles are not yet in clinical use,

Estas nanopartículas todavía no se usan clínicamente,

because it takes an average of 12 years

pues se necesita un promedio de 12 años

to get something from the lab

para que algo del laboratorio llegue hasta el botiquín de la gente.

to your medicine cabinet.

And this is the type of challenge that requires teamwork

Este tipo de retos requiere trabajo de equipo

from scientists and physicians,

de los científicos y médicos

who dedicate their lives to this battle.

que dedican su vida a esta batalla.

And we keep going, thanks to inspiration from patients.

Y seguimos gracias a la inspiración que los pacientes nos dan.

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

Creo que si continuamos trabajando en estos nanofármacos,

we will be able to reduce harm to healthy organs,

podremos reducir el daño a los órganos sanos,

improve quality of life

mejorar la calidad de vida

and save future patients.

y salvar a futuros pacientes.

I like to imagine

Me gusta imaginar

that if these treatments had been available for Rebecca,

que si Rebecca hubiera podido acceder a estos tratamientos,

that call from her

aquel llamado suyo

could have been an invitation

podría haber sido una invitación

not to her funeral,

no a su funeral,

but her wedding.

sino a su boda.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)