The Future of Early Cancer Detection? | Jorge Soto | TED Talks

جرج سوتو: آینده تشخیص زودرس سرطان؟

Translator: Babak Azizafshari Reviewer: Shahram Eatezadi

Almost a year ago,

حدود یه سال پیش،

my aunt started suffering back pains.

خاله من کمردردش شروع شد.

She went to see the doctor

اون پیش دکتر رفت

and they told her it was a normal injury

و بهش گفتن این مشکل

for someone who had been playing tennis

برای کسی که

for almost 30 years.

تقریباً سی ساله تنیس بازی می کنه عادیه.

They recommended that she do some therapy,

اونا توصیه کردن فیزیوتراپی انجام بشه،

but after a while she wasn't feeling better,

اما بعد از مدتی اون بهتر نشد،

so the doctors decided to do further tests.

پس دکترها تصمیم گرفتن آزمایشهای بیشتری انجام بدن.

They did an x-ray

یه رادیوگرافی(عکس برداری با اشعه ایکس) انجام دادن

and discovered an injury in her lungs,

و یه ضایعه تو ریه هاش پیدا کردن،

and at the time they thought that the injury

و اون موقع فکر کردن اون ضایعه

was a strain in the muscles and tendons

کشیدگی عضلات و تاندونهای

between her ribs,

بین دنده هاشه،

but after a few weeks of treatment,

ولی بعد از چند هفته درمان،

again her health wasn't getting any better.

وضعیتش بهتر نشد.

So finally, they decided to do a biopsy,

پس در نهایت، تصمیم گرفتن تکه برداری کنن،

and two weeks later,

و دو هفته بعد،

the results of the biopsy came back.

جواب تکه برداری اومد.

It was stage 3 lung cancer.

(جواب) سرطان مرحله سه (پیشرفته) ریه بود.

Her lifestyle was almost free of risk.

شیوه زندگیش تقریباً پر خطرنبود.

She never smoked a cigarette,

هرگز سیگار نکشیده بود،

she never drank alcohol,

هرگز الکل نخورده بود،

and she had been playing sports

و حدود نیمی ازعمرش

for almost half her life.

را ورزش کرده بود.

Perhaps, that is why it took them almost six months

شاید، به همین علت بود که تقریباً شش ماه

to get her properly diagnosed.

طول کشید تا تشخیص درست داده بشه.

My story might be, unfortunately,

متأسفانه داستان من ممکنه

familiar to most of you.

برای بیشتر شما آشنا باشه.

One out of three people sitting in this audience

یکی از هر سه نفر که اینجا نشستن

will be diagnosed with some type of cancer,

در آینده تشخیص یه جور سرطان براشون داده میشه،

and one out of four

و یکی از هر چهار نفرمبتلا

will die because of it.

دراثر سرطان میمیرن.

Not only did that cancer diagnosis

نه تنها تشخیص سرطان

change the life of our family,

زندگی خانواده ما رو تغییر داد،

but that process of going

بلکه سرگردانی

back and forth with new tests,

با آزمایش های مختلف،

different doctors describing symptoms,

دکترهای مختلفی که هر کدوم یه حرف میزدن،

discarding diseases over and over,

و بیماریها رو یکی یکی کنار میذاشتن،

was stressful and frustrating,

پراسترس و خسته کننده بود،

especially for my aunt.

بخصوص واسه خاله من.

And that is the way cancer diagnosis has been done

و این روش تشخیص سرطان

since the beginning of history.

از ابتدای تاریخه.

We have 21st-century medical treatments and drugs

ما درمانها و داروهای قرن بیست و یکم رو

to treat cancer,

برای سرطان داریم،

but we still have 20th-century procedures

ولی هنوز کارهای قرن بیستم رو

and processes for diagnosis, if any.

اگه بشه واسه تشخیصش انجام میدیم.

Today, most of us have to wait for symptoms

امروز، بیشتر ما مجبوریم منتظر علائم باشیم

to indicate that something is wrong.

تا نشون بدن مشکلی وجود داره.

Today, the majority of people still don't have access

امروز، بیشتر مردم هنوز دسترسی

to early cancer detection methods,

به روشهای تشخیص زودرس سرطان را ندارن،

even though we know

در حالیکه میدونیم

that catching cancer early

که تشخیص زودرس سرطان

is basically the closest thing we have

اساساً بهترین راه ممکن

to a silver bullet cure against it.

واسه درمان قطعی اونه.

We know that we can change this in our lifetime,

ما میدونیم که تا زنده هستیم میتونیم اینو تغییرش بدیم،

and that is why my team and I

و بهمین خاطر منو تیمم

have decided to begin this journey,

تصمیم گرفتیم این مسیرو شروع کنیم،

this journey to try to make cancer detection

مسیر تلاش برای اینکه سرطان رو

at the early stages

در مراحل اولیه تشخیص بدیم

and monitoring the appropriate response at the molecular level

و پایش پاسخ به درمان رو در سطح مولکولی

easier, cheaper, smarter

راحت تر، ارزون تر، هوشمندانه تر

and more accessible than ever before.

و در دسترس تر از قبل کنیم.

The context, of course,

شرایط، البته

is that we're living at a time

طوریه که در زمانی زندگی می کنیم

where technology is disrupting our present

که فناوری وضعیت موجود رو

at exponential rates,

با سرعت تصاعدی به هم میریزه،

and the biological realm is no exception.

و قلمرو زیست شناسی استثنا نیست.

It is said today that biotech is advancing

امروز گفته میشه زیست فناوری داره

at least six times faster than the growth rate

دست کم شش برابر سریع تر از سرعت رشد

of the processing power of computers.

توان پردازش رایانه ها پیشرفت می کنه.

But progress in biotech

ولی پیشرفت در زیست فناوری

is not only being accelerated,

فقط سریع تر نمیشه،

it is also being democratized.

بلکه مردمسالارانه هم میشه.

Just as personal computers or the Internet

درست همونطور که رایانه های شخصی یا اینترنت

or smartphones leveled the playing field

یا گوشیهای هوشمند راه رو

for entrepreneurship, politics or education,

برای کارآفرینان، سیاستمداران یا آموزش هموار کردند،

recent advances have leveled it up for biotech progress as well,

پیشرفتهای اخیر باعث هموار شدن مسیر پیشرفت زیست فناوری هم شده،

and that is allowing

و این اجازه میده

multidisciplinary teams like ours

تیمهای چند رشته ای مثل تیم ما

to try to tackle and look at these problems

سعی خودشونو بکنن و به این مشکلات

with new approaches.

از زاویه های جدیدی نگاه کنن.

We are a team of scientists and technologists

ما یه تیم شامل چند دانشمند و فناور

from Chile, Panama,

از شیلی، پاناما،

Mexico, Israel and Greece,

مکزیکو، اسرائیل و یونان هستیم،

and based on recent scientific discoveries,

و براساس کشفیات جدید علمی

we believe that we have found

معتقدیم که راه

a reliable and accurate way

مطمئن و دقیقی پیدا کردیم

of detecting several types of cancer

واسه تشخیص انواع سرطان

at the very early stages through a blood sample.

در مراحل بسیار ابتدایی با یه نمونه خون.

We do it by detecting a set of very small molecules

این کارو با شناسایی یه سری مولکول خیلی ریز انجام دادیم

that circulate freely in our blood

که آزادانه تو خون ما می چرخن

called microRNAs.

به اسم مایکرو-آر-ان-اِی.

To explain what microRNAs are

برای توضیح اینکه مایکرو-آر-ان-اِی چیه

and their important role in cancer,

و نقش مهمش در سرطان،

I need to start with proteins,

لازمه با پروتئینها شروع کنم،

because when cancer is present in our body,

چون وقتی سرطان در بدن ماست،

protein modification is observed

تغییرات پروتئینی دیده میشه

in all cancerous cells.

تو همه سلولهای سرطانی.

As you might know,

همونطور که شاید بدونین،

proteins are large biological molecules

پروتئینها مولکولهای زیست شناختی بزرگی هستن

that perform different functions within our body,

که داخل بدن ما اعمال مختلفی انجام میدن،

like catalyzing metabolic reactions

مثل تسهیل واکنشهای سوخت و ساز

or responding to stimuli

یا پاسخ به محرکها

or replicating DNA,

یا تکثیر دی-اِن-اِی،

but before a protein is expressed or produced,

ولی قبل از اینکه یه پروتئین ترشح یا تولید بشه،

relevant parts of its genetic code

بخشهایی از رمز ژنتیکی که مربوط به اونه

present in the DNA

از دی-اِن-اِی

are copied into the messenger RNA,

به آر-اِن-اِی پیام رسان کپی میشه،

so this messenger RNA

پس این آر-اِن-اِی پیام رسان

has instructions on how to build a specific protein,

دارای دستورالعمل نحوه ساخت یه پروتئین خاصه،

and potentially it can build hundreds of proteins,

و به طور بالقوه میتونه صدها پروتئین درست کنه،

but the one that tells them when to build them

ولی چیزی که بهشون میگه کِی اونا ارو بسازن

and how many to build

و چند تا بسازن

are microRNAs.

مایکرو-آر-اِن-اِی ها هستن.

So microRNAs are small molecules

پس مایکرو-آر-ان-اِی ها مولکولهای کوچکی هستن

that regulate gene expression.

که بیان ژن رو تنظیم میکنن.

Unlike DNA, which is mainly fixed,

برخلاف دی-اِن-اِی که بیشتر مواقع ثابته،

microRNAs can vary depending on internal

مایکرو-آر-ان-اِی ها میتونن تغییر کنن بسته به

and environmental conditions at any given time,

شرایط داخلی و محیطی در هر زمان خاص،

telling us which genes are actively expressed at that particular moment.

و به ما بگن کدوم ژنها در اون لحظه خاص به شکل فعال بیان میشه.

And that is what makes microRNAs

و این چیزیه که مایکرو-آر-ان-اِی ها رو تبدیل می کنه

such a promising biomarker for cancer,

به یه بیومارکر نویدبخش برای سرطان،

because as you know,

چون همون طور که میدونین،

cancer is a disease of altered gene expression.

سرطان یه بیماری تغییر بیان ژنه.

It is the uncontrolled regulation of genes.

تنظیم خارج از کنترل ژنها.

Another important thing to consider

یه چیز مهم دیگه که باید در نظر بگیریم

is that no two cancers are the same,

اینه که هیچ وقت دو تا سرطان مثل هم نیستن،

but at the microRNA level, there are patterns.

ولی در سطح مایکرو-آر-ان-اِی، الگوییهایی هست.

Several scientific studies have shown

چندین مطالعه علمی نشون داده

that abnormal microRNA expression levels

میزان بیان مایکرو-آر-ان-اِی غیرطبیعی

varies and creates a unique, specific pattern

متغیره و الگوی خاصی

for each type of cancer,

برای هر نوع سرطان ایجاد می کنه،

even at the early stages,

حتی در مراحل ابتدایی،

reflecting the progression of the disease,

که پیشرفت بیماری رو نشون میده،

and whether it's responding to medication

و اینکه آیا به دارو جواب داده

or in remission,

یا خوب شده،

making microRNAs a perfect,

این باعث شده مایکرو-آر-ان-اِی

highly sensitive biomarker.

یه بیومارکر به شدت حساس باشه.

However, the problem with microRNAs

ولی مشکل مایکرو-آر-ان-اِی ها

is that we cannot use existing DNA-based technology

اینه که نمیتونیم فناوری موجود برای دی-ان-اِی رو

to detect them in a reliable way,

برای شناسایی اونا طوری که قابل اعتماد باشه بکار ببریم،

because they are very short sequences of nucleotides,

چون توالیهای خیلی کوتاهی از نوکلئوتید هستن،

much smaller than DNA.

خیلی کوچکتر از دی-ان-اِی.

And also, all microRNAs are very similar to each other,

و همچنین، همه مایکرو-آر-ان-اِی ها به شدت شبیه هم هستن،

with just tiny differences.

فقط با تفاوتهای ظریف.

So imagine trying to differentiate two molecules,

خوب تصور کنین بخوایم دو مولکول رو از هم تشخیص بدیم،

extremely similar, extremely small.

که به شدت مشابه و به شدت ریز هستن.

We believe that we have found a way to do so,

ما معتقدیم راهی برای این کار پیدا کردیم،

and this is the first time that we've shown it in public.

و این اولین نمایش عمومی اونه.

Let me do a demonstration.

بذارین نشون بدم.

Imagine that next time you go to your doctor

تصور کنین دفعه بعد که پیش دکترتون میرین

and do your next standard blood test,

و یه آزمایش معمولی خون انجام میدین،

a lab technician extracts a total RNA,

یه تکنیسین آزمایشگاه عصاره تام آر-ان-اِی شما رو تهیه می کنه،

which is quite simple today,

که امروز کار خیلی ساده ایه،

and puts it in a standard 96-well plate like this one.

و اونو داخل یه پلیت با ۹۶ چاهک مثل این میریزه.

Each well of these plates

هر چاهک این پلیتها

has specific biochemistry that we assign,

بیوشیمی خاصی داره که ما طراحی کردیم،

that is looking for a specific microRNA,

تا دنبال یه مایکرو-آر-ان-اِی خاص باشه،

acting like a trap that closes

مثل یه تله که

only when the microRNA is present in the sample,

فقط وقتی مایکرو-آر-ان-اِی تو نمونه باشه بسته میشه،

and when it does, it will shine with green color.

و وقتی این کارو میکنه، به رنگ سبز میدرخشه.

To run the reaction,

برای انجام واکنش،

you put the plate inside a device like this one,

پلیت رو میذارین داخل یه ابزاری مثل این یکی،

and then you can put your smartphone on top of it.

و بعدش میتونین گوشی هوشمند خودتونو بذارین روش.

If we can have a camera here

اگه اینجا یه دوربین داشته باشیم

so you can see my screen.

تا شما صفحه گوشی منو ببینین.

A smartphone is a connected computer

گوشی هوشمند هم یه رایانه متصل به اینترنته

and it's also a camera,

و هم یه دوربینه،

good enough for our purpose.

برای منظور ما به حد کافی خوبه.

The smartphone is taking pictures,

گوشی هوشمند عکس میگیره،

and when the reaction is over,

و وقتی واکنش تموم شد،

it will send the pictures

عکسها رو برای پردازش و تفسیر

to our online database for processing

به مرکز داده های ما که آنلاینه،

and interpretation.

می فرسته.

This entire process lasts around 60 minutes,

همه این مراحل حدود ۶۰ دقیقه طول میکشه،

but when the process is over,

ولی وقتی تموم شد،

wells that shine are matched with the specific microRNAs

چاهکهایی که میدرخشن با مایکرو-آر-ان-اِی های اختصاصی جفت شدن

and analyzed in terms of how much and how fast

و از نظر میزان و سرعت

they shine.

درخشش بررسی میشن.

And then, when this entire process is over,

و بعد، وقتی همه این مراحل تموم شد،

this is what happens.

اتفاقی که میفته اینه.

This chart is showing the specific microRNAs

این جدول مایکرو-آر-ان-اِی های اختصاصی

present in this sample

موجود در این نمونه رو نشون میده

and how they reacted over time.

و اینکه چطور در طی زمان واکنش دادن.

Then, if we take this specific pattern of microRNA

پس اگه این الگوی خاص از مایکرو-آر-ان-اِی

of this person's samples

نمونه های این فرد رو بگیریم

and compare it with existing scientific documentation

و اونو با شواهد علمی موجود مقایسه کنیم

that correlates microRNA patterns

که با الگوهای مایکرو-آر-ان-اِی

with a specific presence of a disease,

در ارتباط با یه بیماری خاص هم خوانی داره،

this is how pancreatic cancer looks like.

سرطان لوزالمعده این شکلی به نظر میرسه.

This inside is a real sample

این داخل یه نمونه واقعیه

where we just detected pancreatic cancer.

که سرطان لوزالمعده تشخیص دادیم.

(Applause)

(تشویق)

Another important aspect of this approach

یه جنبه مهم دیگه از این روش

is the gathering and mining of data in the cloud,

جمع آوری و ذخیره داده ها توی ابره،

so we can get results in real time

در نتیجه میتونیم نتایج رو بطور زنده دریافت

and analyze them with our contextual information.

و در زمینه اطلاعات قبلی بررسی کنیم.

If we want to better understand

اگه بخوایم فهم بهتری

and decode diseases like cancer,

از بیماریهایی مثل سرطان داشته باشیم و از اونا رمزگشایی کنیم،

we need to stop treating them

لازمه درمان اونا رو

as acute, isolated episodes,

به عنوان بیماریهای حاد و منفرد متوقف کنیم،

and consider and measure everything

و به همه چیزهایی توجه کنیم که

that affects our health on a permanent basis.

مدام بر سلامت ما تأثیر میذارن و اونا رو بسنجیم.

This entire platform is a working prototype.

هم اینها یه نمونه اولیه و آزمایشیه.

It uses state-of-the-art molecular biology,

از روشهای رایج زیست شناسی مولکولی استفاده می کنه،

a low-cost, 3D-printed device,

یه ابزار ارزان که سه بعدی چاپ شده،

and data science

و علم اطلاعات

to try to tackle one of humanity's toughest challenges.

برای سر و کله زدن با یکی از سخت ترین چالشهای انسانیت.

Since we believe early cancer detection

چون معتقدیم تشخیص زودرس سرطان

should really be democratized,

واقعاً باید مردمسالارانه باشه،

this entire solution costs at least 50 times less

این راه حل در کل دست کم 50 برابر کمتر

than current available methods,

از روشهای موجود فعلی هزینه داره،

and we know that the community can help us

و میدونیم که جامعه میتونه به ما کمک کنه

accelerate this even more,

تا اینو سریع تر انجام بدیم،

so we're making the design of the device

پس داریم وسیله رو طوری طراحی می کنیم

open-source.

که دسترسی بهش رایگان باشه.

(Applause)

(تشویق)

Let me say very clearly

بذارین خیلی واضح بگم

that we are at the very early stages,

که در مراحل خیلی ابتدایی هستیم،

but so far, we have been able

ولی تا اینجا، تونستیم موفق بشیم

to successfully identify the microRNA pattern

الگوی مایکرو-آر-ان-اِی

of pancreatic cancer, lung cancer,

سرطان لوزالمعده، سرطان ریه،

breast cancer and hepatic cancer.

سرطان پستان و سرطان کبد رو شناسایی کنیم.

And currently, we're doing a clinical trial

و حالا داریم یه کارآزمایی بالینی انجام میدیم

in collaboration with the German Cancer Research Center

با همکاری مرکز تحقیقات سرطان آلمان

with 200 women for breast cancer.

و ۲۰۰ زن میتلا به سرطان پستان.

(Applause)

(تشویق)

This is the single non-invasive,

این تنها آزمایش غیرتهاجمی،

accurate and affordable test

دقیق و مقرون به صرفه ایه

that has the potential to dramatically change

که بالقوه میتونه باعث تغییر فاحش

how cancer procedures and diagnostics

نحوه تشخیص و درمان سرطان

have been done.

بشه.

Since we're looking for the microRNA patterns

چون ما دنبال الگوهای مایکرو-آر-ان-اِی

in your blood at any given time,

داخل خون شما در هر زمان خاص هستیم،

you don't need to know which cancer you're looking for.

لازم نیست بدونین دنبال چه سرطانی هستین.

You don't need to have any symptoms.

لازم نیست علامتی داشته باشین.

You only need one milliliter of blood

فقط یه میلی لیتر خون لازمه

and a relatively simple array of tools.

و یه سری ابزار نسبتاً ساده.

Today, cancer detection happens mainly

امروز، تشخیص سرطان عمدتاً

when symptoms appear.

وقتی انجام میشه که علائم طاهر بشن.

That is, at stage 3 or 4,

یعنی در مرحله ۳ یا ۴،

and I believe that is too late.

و به نظر من این خیلی دیره.

It is too expensive for our families.

برای خانواده های ما خیلی گرونه.

It is too expensive for humanity.

برای انسانیت خیلی گرونه.

We cannot lose the war against cancer.

ما نمیتونیم جنگ مقابل سرطان رو ببازیم.

It not only costs us billions of dollars,

این علاوه بر میلیاردها دلار هزینه،

but it also costs us the people we love.

به قیمت جون افرادی تموم میشه که دوستشون داریم.

Today, my aunt, she's fighting bravely

امروز، خاله من داره شجاعانه میجنگه

and going through this process with a very positive attitude.

و با نگاه خیلی مثبتی این مراحل رو پشت سر میذاره.

However, I want fights like this

ولی من میخوام این طور جنگها

to become very rare.

خیلی به ندرت اتفاق بیفته.

I want to see the day

میخوام روزی رو ببینم

when cancer is treated easily

که سرطان به راحتی درمان میشه

because it can be routinely diagnosed

چون به راحتی تشخیص داده میشه

at the very early stages,

توی مراحل خیلی ابتدایی،

and I'm certain

و مطمئنم

that in the very near future,

که در آینده خیلی نزدیک،

because of this

به همین خاطر

and other breakthroughs that we are seeing

و به خاطر پیشرفتهای دیگه که

every day in the life sciences,

هر روز در علوم زیستی داریم می بینیم،

the way we see cancer

نگرش ما به سرطان

will radically change.

اساساً تغییر خواهد کرد.

It will give us the chance of detecting it early,

این شانس رو به ما خواهد داد که زودتر تشخیص بدیم،

understanding it better,

اونو بهتر بفهمیم،

and finding a cure.

و براش علاج قطعی پیدا کنیم.

Thank you very much.

بسیار متشکرم.

(Applause)

(تشویق)