What If a Simple Blood Test Could Detect Cancer? | Hani Goodarzi | TED

Translator: alireza masoum Reviewer: mohammad ali masoum

Catching cancer at its earliest stages,

شناسایی سرطان در مراحل اولیه آن،

when it's most treatable, can save countless lives.

زمانی که قابل درمان‌ترین است، می‌تواند جان افراد بی‌شماری را نجات دهد.

But the million-dollar question is:

اما سوال میلیون دلاری این است که:

in an otherwise healthy body made up of trillions of cells,

بدن سالمی متشکل از تریلیون‌ها سلول،

how can we zero in on a small group of rogue cancer cells?

چگونه می‌توانیم گروه کوچکی از سلول‌های سرطانی سرکش را به صفر برسانیم؟

The answer, I think,

فکر می‌کنم، پاسخ ممکن است،

may be rooted in something that, thanks to the pandemic,

ریشه در چیزی داشته باشد که به لطف همه‌گیری،

we have all come to know quite well, and that is RNA.

همه ما کاملاً به خوبی می‌دانیم، و آن RNA است.

I think these days, everyone has a basic understanding of how RNA works.

فکر می‌کنم این روزها، همه درک اولیه‌ای از نحوه عملکرد RNA دارند.

Again, thanks to the COVID vaccines.

باز هم، به لطف واکسن‌های COVID.

But basically, RNA is transcribed from DNA in the cell,

اما اساساً، RNA از DNA در سلول رونویسی می‌شود،

and messenger RNA specifically serves as a template for protein synthesis.

و RNA پیام رسان به طور خاص به عنوان الگویی برای سنتز پروتئین عمل می‌کند.

So usually the more mRNA you have in the cell,

بنابراین معمولا هر چه mRNA بیشتری در سلول داشته باشید،

the more protein you get.

پروتئین بیشتری دریافت می‌کنید.

But our discovery is a little bit different.

اما کشف ما کمی متفاوت است.

We have found a new class of RNAs

ما دسته جدیدی از RNAها را پیدا کرده‌ایم

that have changed how we think about cancer detection.

که طرز فکر ما را در مورد تشخیص سرطان تغییر داده‌اند.

These are relatively small RNAs,

اینها RNA‌های نسبتاً کوچکی هستند،

and they don't actually code for any protein.

و در واقع هیچ پروتئینی را کد نمی‌کنند.

So they're non-coding.

بنابراین آنها کد نویسی نمی‌کنند.

And since we found them, we got to name them.

و از آنجایی که آنها را پیدا کردیم، مجبور شدیم آنها را نام ببریم.

And we have called them orphan non-coding RNAs

و ما آنها را به اختصار RNAهای غیر کدکننده یتیم

or oncRNAs for short.

یا oncRNA نامیده‌ایم.

These oncRNAs have not only changed

این oncRNAها نه تنها رویکرد ما را

and transformed our approach to cancer detection

برای تشخیص سرطان از طریق خون به صورت

from blood non-invasively,

غیر تهاجمی تغییر داده و مبدل کرده‌اند،

but they've also helped open a window into the tumor itself for us.

بلکه به باز کردن پنجره‌ای به خود تومور برای ما نیز کمک کرده‌اند.

So leveraging these RNAs,

بنابراین با استفاده از این RNA‌ها،

we are not only detecting cancer earlier,

ما نه تنها سرطان را زودتر تشخیص می‌دهیم،

we are actually peering into its biology.

بلکه در واقع در حال بررسی بیولوژی آن هستیم.

So with that short introduction, let me break down the science for you.

بنابراین با این مقدمه کوتاه، اجازه دهید علم را برای شما شرح دهم.

As you may know, every cell in our body shares the same genetic code

همانطور که می‌دانید، هر سلول در بدن ما دارای کد ژنتیکی مشابهی

as every other cell.

با سایر سلول‌ها است.

It's as if our cells have access to the same pantry,

انگار سلول‌های ما به یک انباری دسترسی دارند،

but then they use different recipes

اما بعد از آن از دستور العمل‌های مختلفی استفاده می‌کنند

to mix the same ingredients into different dishes.

تا مواد مشابه را در ظرف‌های مختلف مخلوط کنند.

It's actually the diversity in genomic recipes

در واقع این تنوع در دستور العمل‌های ژنومی است

that gives us the more than 200 cell types we have in our bodies,

که به ما بیش از ۲۰۰ نوع سلولی را در بدنمان می‌دهد،

each with their own distinct role and function,

که هر کدام نقش و عملکرد متمایز خود را دارند،

like skin cells, for example, or neurons.

مثلاً، سلول‌های پوست، یا نورون‌ها.

And as you can imagine,

و همانطور که می‌توانید تصور کنید،

there is a complex machinery in place in the cell that governs this process

یک ماشین پیچیده در سلول وجود دارد که این فرآیند را کنترل می‌کند

and tells the cell for each of its 20,000 genes

و به سلول برای هر یک از ۲۰۰۰۰ ژنش می‌گوید

how much of them it needs to express

که چه مقدار از آن‌ها باید بیان شود

to be a healthy, well-functioning cell.

تا یک سلول سالم و با عملکرد خوب باشد.

Now, cancer cells, being the resourceful survivalists that they are,

اکنون، سلول‌های سرطانی، به‌عنوان بقای مدبر که هستند،

they actually hijack components of this machinery to their advantage.

در واقع اجزای این دستگاه را به نفع خود ربوده‌اند.

And they do this to increase the expression of genes

و آنها این کار را برای افزایش بیان ژن‌هایی انجام می‌دهند

that will help the tumor grow and spread throughout the body,

که به رشد و گسترش تومور در سراسر بدن کمک می‌کنند،

or silence or down-regulate genes whose job is to keep cancer in check.

یا ژن‌هایی را که وظیفه آن‌ها کنترل سرطان است خاموش یا تنظیم می‌کنند.

Another way of putting this

دیگری برای بیان این موضوع

is that cancer cells are basically hacking that original genomic recipe

این است که سلول‌های سرطانی اساساً دستور ژنومی اصلی را

that I told you about.

که به شما گفتم هک می‌کنند.

Now a few years ago, we made an interesting discovery

اکنون چند سال پیش، به کشف جالبی دست یافتیم

that is actually a consequence of this genomic reprogramming

که در واقع نتیجه این برنامه ریزی مجدد ژنومی است

that happens in cancer cells, is actually a hallmark of cancer.

که در سلول‌های سرطانی اتفاق می‌افتد، در واقع نشانه سرطان است.

Basically, parts of the genome that is normally silent

اساساً بخش‌هایی از ژنوم که به طور معمول

and inactive in healthy cells

در سلول‌های سالم خاموش و غیرفعال هستند

becomes activated in cancer.

در سرطان فعال می‌شوند.

And a direct consequence of this activation

و پیامد مستقیم این فعال سازی

is the birth of a new kind of RNA.

تولد نوع جدیدی از RNA است.

That we only see these RNAs in cancer,

اینکه ما این RNAها را فقط در سرطان می‌بینیم،

but not really in healthy cells.

اما واقعاً نه در سلول های سالم.

Now over the past few years,

اکنون در چند سال گذشته،

we have spent a lot of time basically mapping these cancer-emergent RNAs

ما زمان زیادی را صرف نقشه برداری از این RNA‌های ظهور سرطان

across human cancers.

در سراسر سرطان‌های انسانی کرده‌ایم.

And as I told you earlier,

و همانطور که قبلاً به شما گفتم،

we have come to name them oncRNAs.

ما آنها را oncRNA نامگذاری کردیم.

Now, what is even more interesting

حالا، جالب‌تر این است که

is that which oncRNAs I see in a given sample is not random.

oncRNAهایی که در یک نمونه مشخص می‌بینم تصادفی نیستند.

It's actually tied back to the type or subtype of cancer

این در واقع به نوع یا زیرشاخه سرطانی که من به آن نگاه می‌کنم

that I'm looking at.

گره خورده است.

So collectively, oncRNAs actually provide a digital molecular barcode

بنابراین در مجموع، oncRNA ها در واقع یک بارکد مولکولی دیجیتالی ارائه می‌کنند

that captures cancer cell identity.

که هویت سلول سرطانی را ثبت می‌کند.

And it's actually unique to the type or subtype of cancer.

و در واقع منحصر به نوع یا تحت گونه سرطان است.

But how are these molecular barcodes actually useful?

اما واقعاً این بارکدهای مولکولی چگونه مفید هستند؟

So it turns out oncRNAs are not actually confined to cancer cells.

بنابراین معلوم شد که oncRNAها در واقع محدود به سلول‌های سرطانی نیستند.

Some of them are nicely packaged and released into the blood.

برخی از آنها به خوبی بسته بندی شده و در خون رها می‌شوند.

And this is something that healthy cells do as well with other small RNAs.

و این کاری است که سلول‌های سالم با سایر RNAهای کوچک نیز انجام می‌دهند.

And with all of this introduction, I hope you know where I'm going with this.

و با تمام این مقدمه، امیدوارم بدانید که منظورم چیست.

Basically, if oncRNAs are only expressed in cancer cells,

اساساً، اگر oncRNAها فقط در سلول‌های سرطانی بیان شوند،

and some of them do in fact find their way into the bloodstream,

و برخی از آنها در واقع راه خود را به جریان خون پیدا کنند،

doesn't it mean that we should be able to detect them

به این معنی نیست که ما باید بتوانیم آنها را در

in blood samples from cancer patients?

نمونه‌های خون بیماران سرطانی شناسایی کنیم؟

The answer, turns out, is yes, but with an asterisk.

به نظر می‌رسد که پاسخ مثبت است، اما با یک ستاره.

So the oncRNAs that we detect in blood samples from patients

بنابراین oncRNA‌هایی که در نمونه‌های خون بیماران شناسایی می‌کنیم

actually form a partial barcode.

در واقع یک بارکد جزئی را تشکیل می‌دهند.

And it's only a partial barcode

و این فقط یک بارکد جزئی است

because only a subset of oncRNAs

زیرا فقط زیر مجموعه‌ای از oncRNA‌ها

are actually secreted from cancer cells into the blood.

در واقع از سلول‌های سرطانی به خون ترشح می‌شوند.

And even a smaller subset can be reliably detected

و حتی یک زیر مجموعه کوچکتر را می‌توان به طور قابل اعتماد

in a small volume of blood.

در حجم کمی از خون تشخیص داد.

However, thanks to the magic of machine learning and AI,

با این حال، به لطف جادوی یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی،

we can actually use this partial information

می‌توانیم از این اطلاعات جزئی

to reconstruct the original barcode that resides in the tumor.

برای بازسازی بارکد اصلی که در تومور قرار دارد استفاده کنیم.

And we can match that deconstruction

و ما می‌توانیم این ساختارشکنی را

against our catalog of oncRNA barcodes across cancers

با فهرست بارکدهای oncRNA خود در سراسر سرطان‌ها مطابقت دهیم

to not only --

تا نه تنها --

to not only detect the presence of the disease,

وجود بیماری را تشخیص دهیم،

but also identify its type or subtype.

بلکه نوع یا زیرنوع آن را نیز شناسایی کنیم.

And actually, as we grow,

و در واقع، همانطور که رشد می‌کنیم،

fundamentally increase the number of these oncRNA catalogs that we have built,

تعداد این کاتالوگ‌های oncRNA را که ساخته‌ایم به طور اساسی افزایش می‌دهیم،

we can go deeper and deeper into the biology of the disease as well.

می‌توانیم عمیق‌تر و عمیق‌تر به زیست شناسی بیماری نیز برویم.

Now, with help from our clinical collaborators at UCSF,

اکنون، با کمک همکاران بالینی خود در UCSF،

we have come a step closer to actually bringing this platform to the clinic.

ما یک قدم به ارائه این پلت فرم به کلینیک نزدیکتر شده‌ایم.

In a preliminary study across 200 breast cancer patients,

در یک مطالعه اولیه روی ۲۰۰ بیمار مبتلا به سرطان پستان،

we have actually shown that we can use oncRNAs

در واقع نشان دادیم که می‌توانیم از oncRNAها

to detect residual disease in patients

برای تشخیص بیماری باقی‌مانده در بیماران

after they have received treatment,

پس از دریافت درمان استفاده کنیم،

and knowing which patients have remaining disease,

و با دانستن اینکه کدام بیماران بیماری باقی‌مانده دارند،

tells clinicians who needs additional treatment or monitoring

به پزشکان می‌گوید که پس از جراحی

after the surgery.

به درمان یا نظارت اضافی نیاز دارند.

And this way, patients receive more treatment

و به این ترتیب، بیماران تنها در صورت نیاز

only when it's needed.

درمان بیشتری دریافت می‌کنند.

I truly believe that the next decade is the decade of cancer screening.

من واقعاً معتقدم که دهه آینده دهه غربالگری سرطان است.

And as you can imagine, blood detection of cancers

و همانطور که می‌توانید تصور کنید، تشخیص خونی سرطان‌ها

is a major frontier in that war.

یک مرز اصلی در آن جنگ است.

And I hope to have convinced you today that leveraging powerful AI

و امیدوارم امروز شما را متقاعد کرده باشم که با استفاده از هوش مصنوعی قدرتمند

built on top of molecular barcodes of oncRNAs,

ساخته شده بر روی بارکدهای مولکولی oncRNA،

we can envision a future that’s precise and sensitive,

می‌توانیم آینده‌ای دقیق و حساس،

but more importantly,

اما مهمتر از آن،

very accessible.

بسیار در دسترس را متصور شویم.

Blood detection of cancers is not just the hope,

تشخیص خون سرطان فقط یک امید نیست،

but it's actually a reality.

بلکه در واقع یک واقعیت است.

Thank you.

سپاسگزارم.

(Applause)

(تشویق حضار)