New nanotech to detect cancer early | Joshua Smith

Traductor: Florencia Noqui Revisor: Eduardo Sierra

"You have cancer."

"Tienes cáncer."

Sadly, about 40 percent of us will hear those three words within our lifetime,

Tristemente, cerca del 40 % oiremos esas palabras en nuestra vida

and half will not survive.

y la mitad no sobrevivirá.

This means that two out of five of your closest friends and relatives

Es decir, a dos de cada cinco de nuestros parientes y amigos cercanos

will be diagnosed with some form of cancer,

se les diagnosticará algún tipo de cáncer,

and one will die.

y uno morirá.

Más allá de las dificultades físicas,

Beyond the physical hardships,

roughly one-third of cancer survivors here in the US

cerca de un tercio de los que sobreviven al cáncer en EE. UU.

will go into debt from treatment.

se endeudarán por el tratamiento.

And they're at least two and a half times more likely to declare bankruptcy

Y tienen el doble de posibilidades de ir a la quiebra

than those without cancer.

que aquellas sin cáncer.

This disease is pervasive.

Esta enfermedad es generalizada.

It's emotionally draining

Es emocionalmente agotadora

and, for many,

y, para muchos,

financially destructive.

económicamente destructiva.

But a cancer diagnosis doesn't have to be a death sentence.

Pero un diagnóstico de cáncer

no tiene que ser una sentencia de muerte.

Finding cancer early,

Descubrirlo en su fase inicial,

closer its genesis,

acercarse a su origen,

is one of the critical factors to improving treatment options,

es uno de los factores cruciales para mejorar las opciones de tratamiento,

reducing its emotional impact

reducir su impacto emocional

and minimizing financial burdens.

y minimizar la carga financiera.

Most importantly,

Más importante aún,

finding cancer early --

descubrir el cáncer antes,

which is one of the primary aims of my research --

uno de los objetivos principales de mi investigación,

greatly enhances your odds of survival.

aumenta enormemente las posibilidades de vida.

If we just look at the case of breast cancer for example,

Por ejemplo, en el cáncer de mama, descubrimos que

we find that those who are diagnosed and treated at stage one

todas las que son diagnosticadas y reciben tratamiento en la etapa 1

have a five-year survival rate of nearly 100 percent --

tienen una expectativa de vida de 5 años de casi el 100 %.

odds that decrease to just 22 percent if treated at stage four.

Esta expectativa disminuye a un mero 22 % si se lo trata en la etapa 4.

And similar trends are found for colorectal and ovarian cancer.

Estos hallazgos son similares en el cáncer colorrectal y de ovario.

Now, we're all aware that an early diagnosis that is accurate

Todos sabemos que un diagnóstico precoz preciso

is critical for survival.

es crucial para la supervivencia.

The problem is that many cancer diagnostic tools are invasive,

El problema es

que muchos métodos de diagnóstico son invasivos,

costly,

costosos,

often inaccurate

a menudo imprecisos

and they can take an agonizing amount of time to get the results back.

y la obtención de resultados constituye una espera agonizante.

Still worse, when it comes to some forms of cancer,

Aún peor, cuando se trata de algunas formas de cáncer,

such as ovarian, liver or pancreatic cancer,

como el de ovario, hígado o páncreas,

good screening methods simply don't exist,

no existen buenos métodos de detección precoz.

meaning that often people wait until physical symptoms surface,

Por eso, las personas se realizan los exámenes

cuando ya aparecieron los síntomas físicos,

which are themselves already indicators of late-stage progression.

que ya son indicadores de las últimas etapas de progresión.

Like a tornado strike in an area without an early warning system,

Como un tornado que azota un área sin que suene una alarma de advertencia,

there is no alarm to warn,

no hay alarma que avise,

for the danger is already at your doorstep

porque el daño ya está causado

when your odds of survival are greatly reduced.

al reducirse enormemente las posibilidades de vida.

Having the convenience and accessibility of regular screening options

Contar con opciones de detección convenientes y accesibles,

that are affordable, noninvasive and could provide results much sooner,

que sean asequibles, no invasivas y que provean resultados con rapidez,

would provide us with a formidable weapon in the fight against cancer.

nos aportaría un arma formidable en la lucha contra el cáncer.

An early warning would allow us to get out ahead of the disease

Un aviso temprano nos permitiría adelantarnos a la enfermedad

instead of merely following in its relentless wake.

en lugar de sólo seguir sus pasos.

And this is exactly what I've been doing.

Y esto es exactamente lo que he estado haciendo.

For the past three years, I've been developing technologies

Durante los últimos 3 años, he estado desarrollando tecnologías

that could ultimately aid clinicians

que finalmente asistan a los clínicos

with rapid, early-stage cancer diagnostics.

en el diagnóstico precoz del cáncer en su etapa temprana.

And I've been fueled by a deep scientific curiosity,

Mi motor ha sido mi profunda curiosidad científica

and a passion to change these statistics.

y mi pasión por cambiar estas estadísticas.

Last year however,

El año pasado, sin embargo,

this fight became much more personal

esta lucha se convirtió en algo personal

when my wife was diagnosed with breast cancer.

cuando a mi esposa se le diagnosticó cáncer de mama.

It was an experience that added a strong and unexpected emotional dimension

Fue una experiencia que le sumó una fuerte

e inesperada dimensión emocional a estos esfuerzos.

to these efforts.

Sé de antemano

I know firsthand how life-altering treatment can be,

cuánto puede el tratamiento alterar nuestras vidas,

and I'm keenly aware of the emotional havoc

y soy profundamente consciente de los estragos emocionales

that cancer can wreak on a family,

que el cáncer puede afectar a una familia.

which in our case included our two young daughters.

En nuestro caso, eso incluyó nuestras dos jóvenes hijas.

Because we found it early during a routine mammogram,

Debido a que lo detectamos temprano durante una mamografía de rutina,

we were able to focus primarily on treatment options

pudimos enfocarnos primeramente en las opciones de tratamiento

for the localized tumor,

del tumor localizado.

reaffirming to me how important an early diagnosis is.

Esto reafirmó la importancia de un diagnóstico temprano.

A diferencia de otras formas de cáncer,

Unlike other forms of cancer,

las mamografías constituyen un método de detección precoz

mammograms do offer an early-stage screening option for breast cancer.

del cáncer de mama.

Still, not everyone has this done,

Aún así, no todas las mujeres se las hacen,

or they may develop breast cancer

o desarrollan cáncer de pecho

before the middle age recommendation for having a mammogram.

antes de la edad promedio recomendada para hacerse mamografía.

Por lo tanto, aún queda mucho por hacer,

So, there's still a lot of room for improvement,

even for cancers that do have screening options,

incluso para los cánceres que cuentan con métodos de detección,

and, of course, considerable benefits for those that don't.

y, por supuesto,

beneficios considerables para aquellos que no.

A key challenge then for cancer researchers

Entonces, el desafío primordial para los investigadores

is to develop methods

es desarrollar métodos

that make regular screening for many types of cancers

para que las técnicas convencionales que detectan muchos tipos de cánceres

much more accessible.

sean más accesibles.

Imagine a scenario where during your regular checkup,

Imaginen un escenario en donde, durante su chequeo regular,

your doctor can take a simple, noninvasive urine sample,

su doctor toma una muestra de orina de manera simple y no invasiva,

or other liquid biopsy,

u otra biopsia líquida,

and present you with the results before you even leave the doctor's office.

y les da los resultados antes de dejar su consultorio.

Such a technology could dramatically reduce the number of people

Esta tecnología podría reducir radicalmente el número de personas

who slip through the net of an early-stage cancer diagnosis.

que escapan del diagnóstico de cáncer en su fase inicial.

My research team of engineers and biochemists

Mi equipo de investigación de ingenieros y bioquímicos

is working on exactly this challenge.

está trabajando en este desafío.

Estamos investigando maneras de activar una alarma de detección temprana de cáncer

We're working on ways to frequently activate an early-stage cancer alarm

en exámenes de rutina que empezarían cuando la persona está sana.

by enabling regular screenings that would start when a person is healthy

so that action could be taken to stop cancer the moment it emerges,

Esto permitiría tomar medidas para detener el cáncer en su origen,

and before it can progress beyond its infancy.

y antes de que pueda ir más allá de su fase inicial.

The silver bullet in this case are tiny vesicles,

La solución milagrosa, en este caso, está en pequeñas vesículas.

little escape pods regularly shed by cells called exosomes.

Pequeñas cápsulas de escape liberadas por células denominadas exosomas.

Exosomes are important biomarkers

Los exosomas son biomarcadores importantes

that provide an early-warning system for the development of cancer.

que proveen un sistema de detección temprana del cáncer.

And because they're abundantly present in just about every bodily fluid,

Y, como están presentes en abundancia en casi cualquier fluido corporal,

including blood, urine and saliva,

sangre, orina y saliva incluidas,

they're extremely attractive for noninvasive liquid biopsies.

son extremadamente atractivos para las biopsias líquidas no invasivas.

There's just one problem.

Existe solo un problema.

An automated system for rapidly sorting these important biomarkers

El sistema automatizado para clasificar estos importantes biomarcadores

is not currently available.

no se encuentra disponible actualmente.

We've created a technology that we call nano-DLD

Hemos creado una tecnología que denominamos nano-DLD

that is capable of precisely this:

que es precisamente capaz de lo siguiente:

automated exosome isolation

aislamiento automatizado del exosoma

to aid rapid cancer diagnostics.

para asistir en el rápido diagnóstico de cáncer.

Los exosomas son el arma de detección temprana

Exosomes are the newest early-warning weapon, if you will,

más nueva, por así decirlo,

to emerge on the liquid biopsy front.

que surge del frente de la biopsia líquida.

And they're really, really small.

Son muy, muy pequeños.

They measure just 30 to 150 nanometers in diameter.

Miden sólo 30 a 150 nanómetros de diámetro.

This is so tiny

Son tan pequeños

that you could fit about a million of them into a single red blood cell.

que alrededor de 1 millón de ellos cabe en un solo glóbulo rojo.

That's roughly the difference between a golf ball

Esa es la diferencia entre una bola de golf

and a fine grain piece of sand.

y un grano fino de arena.

Once thought to be little bins for unwanted cellular waste,

Se creía que eran pequeños contenedores

de depósitos celulares.

it has been found that cells actually communicate

Sin embargo, se ha descubierto que las células se comunican

by producing and absorbing these exosomes

al producir y absorber estos exosomas

which contain surface receptors,

que contienen receptores superficiales,

proteins and other genetic material collected from their cell of origin.

proteínas y otro material genético recolectado de su célula de origen.

When absorbed by a neighboring cell,

Cuando son absorbidos por una célula próxima,

exosomes release their contents into the receiving cell,

los exosomas liberan su contenido dentro de la célula receptora

and can set in motion fundamental changes in gene expression --

y pueden poner en marcha cambios fundamentales

en la expresión genética.

some good,

Algunos de estos cambios son buenos

and this is where cancer comes in,

y otros, como en el caso del cáncer,

some bad.

son malos.

Because they are clothed in the material of the mother cell,

Debido a que están revestidos en el material de la célula madre,

y contienen una muestra de su ambiente, proporcionan un panorama genético

and contain a sample of its environment,

they provide a genetic snapshot of that cell's health and its origin.

de la salud de la célula y de su origen.

All of these qualities make exosomes invaluable messengers

Todas estas cualidades hacen de los exosomas

mensajeros invaluables que potencialmente permiten a los médicos

that potentially allow physicians

to eavesdrop on your health at the cellular level.

intentar "escuchar" su salud a nivel celular.

To catch cancer early, however,

Sin embargo, para una detección precoz de cáncer

you have to frequently intercept these messages

hay que interceptar estos mensajes con frecuencia

to determine when cancer-causing troublemakers within your body

para determinar cuándo el cáncer que trae complicaciones en su cuerpo

decide to start staging a coup,

decida iniciar una revolución.

which is why regular screening is so critical

Por esta razón, los métodos de detección precoz son cruciales

and why we're developing technologies to make this possible.

y estamos desarrollando tecnologías que hagan esto posible.

While the first exosome-based diagnostics emerged on the market just this year,

Aunque este año salió al mercado el primer diagnóstico basado en exosoma,

they are not yet part of mainstream healthcare options.

aún no forma parte de las opciones convencionales de salud.

In addition to their recent emergence,

Además de su reciente aparición,

another factor that's limiting their widespread adoption

otro factor que limita su adopción generalizada

is that currently, no automated exosome isolation system exists

es que no existe actualmente un sistema de aislamiento automatizado de exosomas

to make regular screening economically accessible.

que haga que los métodos de detección precoz sean accesibles económicamente.

The current gold standard for exosome isolation

El estándar de oro actual para el aislamiento de exosomas

includes ultracentrifugation,

incluye la ultracentrifugación,

a process requiring expensive laboratory equipment,

un proceso que requiere un equipo de laboratorio costoso,

a trained lab tech

técnicos de laboratorios capacitados

and about 30 hours of time to process a sample.

y alrededor de 30 horas para procesar una muestra.

Nosotros hemos desarrollado un enfoque diferente para alcanzar

We've come up with a different approach for achieving automated exosome isolation

el aislamiento automatizado del exosoma

from a sample such as urine.

a partir de una muestra como la orina.

We use a chip-based, continuous flow separation technique

Utilizamos una técnica de chip de separación de flujo continuo denominada

called deterministic lateral displacement.

desplazamiento lateral determinista.

And we have done with it

Y con ella hemos desarrollado

what the semiconductor industry has done so successfully for the past 50 years.

lo que la industria de semiconductores ha logrado durante estos 50 años.

We shrunk the dimensions of this technology

Redujimos las dimensiones de esta tecnología

from the micron scale to the true nanoscale.

de la escala de micrón a la nanoescala real.

So how does it work?

¿Cómo funciona?

In a nutshell,

En pocas palabras,

a set of tiny pillars separated by nanoscopic gaps

un conjunto de pequeños pilares separados por espacios nanoscópicos

are arranged in such a way

están dispuestos de tal manera

that the system divides the fluid into streamlines,

que el sistema divide el fluido en una serie de flujos.

with the larger cancer-related nanoparticles being separated

Las nanopartículas más grandes asociadas al cáncer se separan

through a process of redirection from the smaller, healthier ones,

a través del re direccionamiento de las más pequeñas y sanas.

which can in contrast

Las últimas, por el contrario,

move around the pillars in a zigzag-type motion

se desplazan alrededor de los pilares con movimientos de zig zag

in the direction of fluid flow.

en dirección a la corriente del fluido.

The net result is a complete separation of these two particle populations.

El resultado de este proceso es una separación completa

de estos dos grupos de partículas.

You can visualize this separation process

Se puede comparar este proceso de segregación

similar to traffic on a highway that separates into two roads,

con el tráfico en una carretera que se divide en dos caminos distintos.

with one road going into a low-clearance tunnel under a mountain,

Uno de estos caminos desemboca en un túnel de cota baja

and the other road going around it.

debajo de una montaña, y el otro camino rodeando el túnel.

Here, smaller cars can go through the tunnel

Los autos pequeños viajan en el túnel

while larger trucks, carrying potentially hazardous material,

y, los grandes camiones que transportan

materiales altamente peligrosos deben ir por el desvío.

are forced to take the detour route.

Traffic is effectively separated by size and contents

El tráfico se separa eficazmente según su tamaño y contenido

without impeding its flow.

sin impedir su circulación.

And this is exactly how our system works on a much, much smaller scale.

Así es como nuestro sistema funciona en un escala mucho menor.

The idea here is that the separation process for screening

La idea es que el proceso de separación para la detección de cáncer

could be as simple as processing a sample of urine, blood or saliva,

pueda ser tan simple como procesar una muestra de orina, sangre o saliva;

which is a near-term possibility within the next few years.

lo cual es una posibilidad a corto plazo dentro de unos años.

Ultimately, it could be used to isolate and detect target exosomes

Por último, éste podría servir para aislar y detectar los exosomas

associated with a particular type of cancer,

de un tipo particular de cáncer

sensing and reporting their presence within minutes.

al percibir e informar su presencia en cuestión de minutos.

This would make rapid diagnostics virtually painless.

Esto produciría diagnósticos rápidos, virtualmente indoloros.

Broadly speaking,

En líneas generales,

the ability to separate and enrich biomarkers

la capacidad de separar y enriquecer a los biomarcadores

with nanoscale precision in an automated way,

con precisión de nanoescala de forma automatizada,

permitirá un mejor entendimiento de enfermedades como el cáncer,

opens the door to better understanding diseases such as cancer,

con aplicaciones que van desde la preparación de una muestra

with applications ranging from sample preparation to diagnostics,

hasta el diagnóstico,

and from drug resistance monitoring to therapeutics.

y del monitoreo de la resistencia a drogas hasta la terapéutica.

Even before my wife's bout with cancer,

Incluso antes del episodio de cáncer de mi esposa,

it was a dream of mine to facilitate the automation of this process --

mi sueño era facilitar la automatización de este proceso

to make regular screening more accessible,

para que los métodos de detección precoz convencionales sean más accesibles

similar to the way Henry Ford made the automobile accessible

de la misma forma que Henry Ford hizo que el autmóvil fuera accesible

to the general population

para la población en general

through development of the assembly line.

cuando desarrolló su línea de ensamble.

Automation is the key to accessibility.

La automatización es la clave de la accesibilidad.

And in the spirit of the Hoover dream,

Y en alusión al sueño de Hoover:

"a chicken in every pot and a car in every garage,"

"Un pollo en cada olla y un auto en cada garage",

we're developing a technology

estamos desarollando una tecnología

that could ultimately place an early-warning cancer detection system

que finalmente pueda colocar un sistema de detección precoz de cáncer

in every home.

en cada hogar.

This would allow every man, woman and child

Esto brindaría a cada mujer, hombre y niño

the opportunity to be regularly tested while they're still healthy,

la posibilidad de ser controlados regularmente mientras están saludables,

catching cancer when it first emerges.

y detectar así el cáncer en su etapa de inicio.

It is my hope and dream

Tengo el sueño y la esperanza

to help people around the world avoid the high costs --

de ayudar a todas las personas en el mundo a eludir los altos costos

physical, financial and emotional --

físicos, financieros y emocionales

faced by today's cancer patients,

que hoy en día enfrentan los pacientes con cáncer.

hardships that I'm well acquainted with.

Adversidades con las que estoy muy familiarizado.

También estoy contento de anunciarles que debido a que detectamos

I'm also happy to report that because we caught my wife's cancer early,

el cáncer de mi esposa temprano,

her treatment was successful,

su tratamiento fue exitoso,

and she is now, thankfully, cancer-free.

y ,afortunadamente, ya no tiene cáncer.

(Applause)

(Aplausos)

It is an outcome that I would like to see for everyone with a cancer diagnosis.

Es el resultado que me gustaría ver en todos los pacientes de cáncer.

Con el trabajo que mi equipo ya ha realizado

With the work that my team has already done

on separation of nanoscale biomarkers

de separación de biomarcadores a nanoescala

for rapid, early-stage cancer diagnostics,

para el diagnóstico precoz de cáncer en su fase inicial,

I am optimistic that within the next decade,

tengo fe de que en la próxima década

this type of technology will be available,

esta tecnología estará disponible;

helping protect our friends, our family and future generations.

y podremos proteger a nuestros amigos, familia y a futuras generaciones.

Even if we are so unlucky as to be diagnosed with cancer,

Incluso si desafortunadamente nos diagnosticaran cáncer

that early-stage alarm will provide a strong beacon of hope.

esa alarma de detección temprana nos brindará una luz de esperanza.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos y ovaciones)