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

Traducteur: Stefania Frassetto Relecteur: Claire Ghyselen

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

C'était un dimanche après-midi d'avril cette année.

My phone was ringing,

Mon téléphone a sonné

I picked it up.

et j'ai décroché.

The voice said, "It's Rebecca.

La voix a dit : « C'est Rebecca,

I'm just calling to invite you

je t'appelle pour t'inviter

to my funeral."

à mes funérailles. »

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

J'ai lui dit : « Rebecca, qu'est-ce que tu dis ? »

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

Elle m' a répondu : « Joy, tu es mon amie, tu dois me laisser partir.

It's my time."

Mon temps est venu. »

The next day, she was dead.

Le jour suivant, elle mourait.

Rebecca was 31 years old when she died.

Rebecca avait 31 ans quand elle est morte.

She had an eight-year struggle with breast cancer.

Elle a lutté contre un cancer du sein pendant huit ans.

It came back three times.

Il est revenu trois fois.

I failed her.

Je l'ai laissé tomber.

The scientific community failed her.

La communauté scientifique aussi.

And the medical community failed her.

Et la communauté médicale aussi.

And she's not the only one.

Elle n'est pas la seule dans son cas.

Every five seconds,

Toutes les cinq secondes,

someone dies of cancer.

quelqu'un meurt du cancer.

Today, we medical researchers are committed

Aujourd'hui, les chercheurs en médecine comme moi, nous sommes engagés

to having Rebecca and people like her

à faire de Rebecca et des autres patients dans sa situation

be one of the last patients that we fail.

les derniers patients que nous ne pouvons pas aider.

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

Le gouvernement américain a dépensé plus de 100 milliards de dollars

pour la recherche sur le cancer

since the 1970s,

depuis les années 70,

with limited progress in regards to patient survival,

avec des progrès tout relatifs par rapport à la survie des patients,

especially for certain types of very aggressive cancers.

en particulier pour certains types de tumeurs très agressives.

So we need a change because, clearly,

Manifestement, un changement est nécessaire

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

car nos efforts jusqu'à présent ne portent pas leurs fruits.

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

La médecine envoie des pompiers pour prendre une image,

because cancer is like a big fire.

parce que la tumeur est pareille à un gros incendie.

And these firefighters are the cancer drugs.

Ces pompiers, ce sont les traitements anticancéreux.

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

Mais on les envoie sans camion d'incendie -

so without transportation, without ladders

c'est-à-dire sans transport, sans échelle

and without emergency equipment.

et sans équipement d'urgence.

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

Plus de 90% des pompiers n'arrivent jamais à l'incendie.

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

Plus de 90% du traitement n'arrive jamais jusqu'à la tumeur

because they lack transportation and tools

parce qu'il n'a pas de moyens de transport et les outils

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

pour le mener là où il doit être largué.

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

En fait, c'est la localisation et rien que la localisation qui est cruciale.

(Laughter)

(Rires)

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

On a donc besoin d'un camion d'incendie pour arriver au bon endroit.

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

Les nanoparticules sont les camions d'incendie.

We can load cancer drugs inside nanoparticles,

On peut charger les nanoparticules de médicaments anticancéreux.

and nanoparticles can function as the carrier

Les nanoparticules deviennent à la fois transporteur

and necessary equipment

et les équipements nécessaires

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

pour amener les molécules au cœur de la tumeur.

So what are nanoparticles,

Les nanoparticules, c'est quoi ?

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

Que signifie vraiment avoir des dimensions nanoscopiques ?

Well, there are many different types of nanoparticles

Il y a une grande variété de nanoparticules,

made out of various materials,

faites de matières diverses

such as metal-based nanoparticles

comme celles à base de métaux

or fat-based nanoparticles.

ou celles à base de graisse.

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

Afin de vous montrer vraiment ce qui signifie l'échelle nano,

I took one of my hair strands

j'ai pris un de mes cheveux et je l'ai mis sous un microscope.

and placed it under the microscope.

Now, I have very thin hair,

Mes cheveux sont très fins

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

et leur diamètre approche 40 000 nanomètres.

So this means, if we take 400 of our nanoparticles

C'est à dire que si on prend 400 nanoparticules

and we stack them on top of each other,

et qu'on les empile les unes sur les autres,

we get the thickness of a single hair strand.

on va obtenir l'épaisseur d'un seul cheveu.

I lead a nanoparticle laboratory to fight cancer and other diseases

Je dirige un laboratoire de nanoparticules à la Mayo Clinic à Jacksonville

pour combattre le cancer et d'autres pathologies.

at Mayo Clinic here in Jacksonville.

And at Mayo Clinic,

Mayo Clinic met à disposition tous les outils

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

qui peuvent réellement faire la différence pour les patients

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

grâce à de généreux mécénats

et des subventions qui financent notre recherche.

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

Comment les nanoparticules transportent-elles les traitements

to the tumor?

jusqu'à la tumeur ?

Well, they have an extensive toolbox.

En fait, elles ont une boîte à outils très complète.

Cancer drugs without nanoparticles are quickly washed out of the body

Les reins éliminent rapidement les traitements anticancéreux

through the kidneys

sans nanoparticules car leurs molécules sont trop petites.

because they're so small.

So it's like water going through a sieve.

C'est comme de l'eau qui traverse un tamis.

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

Ils n'ont pas le temps d'atteindre la tumeur.

Here we see an illustration of this.

On peut en voir une illustration.

We have the firefighters, the cancer drugs.

On a les pompiers, le traitement anticancéreux.

They're circulating in the blood,

Ils circulent dans le sang mais ils sont vite expulsés du corps

but they're quickly washed out of the body

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

sans parvenir à vraiment atteindre le cœur de la tumeur.

But if we put these cancer drugs inside nanoparticles,

Mais si on enferme les traitements dans des nanoparticules,

they will not get washed out by the body

ils ne seront pas expulsés du corps

because the nanoparticles are too big.

parce que les nanoparticules sont trop grandes.

And they will continue to circulate in the blood,

Elles vont continuer à circuler dans le sang

giving them more time to find the tumor.

ce qui leur donne plus de temps pour trouver la tumeur.

And here we see the cancer drug, the firefighters,

Ici, vous voyez le traitement anticancéreux, nos pompiers,

inside the fire truck, the nanoparticles.

à l'intérieur du camion d'incendie, les nanoparticules.

They're circulating in the blood,

Ils circulent dans le sang sans être évacués

they don't get washed out

and they actually end up reaching the tumor.

et ils réussissent à atteindre la tumeur.

And so what other tools do nanoparticles have?

De quels autres outils sont équipées les nanoparticules ?

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

Elles peuvent empêcher la destruction des molécules à l'intérieur du corps.

There are certain very important but sensitive drugs

Certains médicaments très importants sont aussi très délicats

that are easily degraded by enzymes in the blood.

et se dégradent facilement sous l'action des enzymes dans le sang.

So unless they have this nanoparticle protection,

À moins d'avoir une protection adéquate,

they will not be able to function.

ils ne seront pas capables d'agir.

Another nanoparticle tool are these surface extensions

Les nanoparticules ont un autre outil : des tentacules sur leur surface,

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

des petites mains dont les doigts s'accrochent à la tumeur

and fit exactly onto it,

et s'y adaptent parfaitement

so that when the nanoparticles are circulating,

de manière à ce que, quand les nanoparticules circulent,

they can attach onto the cancer cells,

elles s'attachent aux cellules cancéreuses

buying the cancer drugs more time to do their job.

et gagnent du temps pour permettre aux traitements d'agir.

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

Tout ça représente une petite partie de tout ce que les nanoparticules offrent.

And today,

Aujourd'hui,

we have more than 10 clinically approved nanoparticles for cancer

il y a plus de 10 nanoparticules anti-cancéreuses approuvées cliniquement

that are given to patients all over the world.

qui sont administrées aux patients dans le monde entier.

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

En dépit de ces avancées, des patients comme Rebecca meurent.

So what are the major challenges and limitations

Donc quels sont les défis et contraintes majeurs

with currently approved nanoparticles?

des nanoparticules approuvées ?

Well, a major challenge is the liver,

Un des défis les plus importants, c'est le foie.

because the liver is the body's filtration system,

Le foie est le système de filtration de notre corps

and the liver recognizes and destroys foreign objects,

et donc il reconnaît et détruit les substances étrangères,

such as viruses, bacteria and also nanoparticles.

par exemple les virus, les bactéries ou les nanoparticules.

And the immune cells in the liver eat the nanoparticles,

Les cellules immunitaires dans le foie mangent les nanoparticules,

preventing them from reaching the tumor.

les empêchant de parvenir à la tumeur.

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

Cette illustration montre que les reins ne posent plus problème

but these fire trucks, the nanoparticles,

mais que les camions d'incendie, les nanoparticules,

get stuck in the liver

restent bloqués dans le foie

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

et qu'ils sont moins nombreux à atteindre la tumeur.

So a future strategy to improve nanoparticles

Dès lors, une stratégie pour améliorer les nanoparticules

is to temporarily disarm the immune cells in the liver.

consistera à désarmer temporairement les cellules immunitaires hépatiques.

So how do we disarm these cells?

Comment les désarmer ?

Well, we looked at drugs that were already clinically approved

Nous avons examiné d'autres thérapies déjà approuvées cliniquement

for other indications

pour d'autres indications médicales

to see if any of them could stop the immune cells

afin d'en trouver une qui empêcherait les cellules immunitaires

from eating the nanoparticles.

de manger les nanoparticules.

And unexpectedly, in one of our preclinical studies,

Contre toute attente, une de nos études précliniques,

we found that a 70-year-old malaria drug

a révélé qu'un médicament vieux de 70 ans contre le paludisme

was able to stop the immune cells from internalizing the nanoparticles

empêche les cellules immunitaires de dégrader les nanoparticules,

so that they could escape the liver

leur permettant de s'évader du foie

and continue their journey to their goal, the tumor.

et de continuer leur voyage vers leur cible, la tumeur.

And here we see the illustration of blocking the liver.

Voilà la représentation du barrage au niveau du foie.

The nanoparticles don't go there,

Les nanoparticules n'y entrent pas

and they instead end up in the tumor.

et elles peuvent atteindre la tumeur.

So, sometimes, unexpected connections are made in science

Il arrive que des connexions inattendues soient créées en science

that lead to new solutions.

et qu'elles conduisent à des nouvelles solutions.

Another strategy for preventing nanoparticles

Une autre stratégie

pour empêcher les nanoparticules de rester bloquées dans le foie

from getting stuck in the liver

is to use the body's own nanoparticles.

consiste à utiliser les nanoparticules du corps lui-même.

Yes -- surprise, surprise.

Oui - surprise, surprise.

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

Vous, et vous, et vous et tout le monde, nous avons beaucoup de nanoparticules

circulating in our bodies.

qui circulent dans notre corps.

And because they're part of our bodies,

Et comme elles font partie de notre corps,

the liver is less likely to label them as foreign.

le foie est moins susceptible de les étiqueter comme étrangères.

And these biological nanoparticles can be found in the saliva,

Ces nanoparticules biologiques se trouvent dans la salive,

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

dans le sang, dans l'urine et dans le suc pancréatique.

And we can collect them from the body

On peut les recueillir

and use them as fire trucks for cancer drugs.

et les utiliser comme camions d'incendie qui véhiculent nos traitements.

And in this case,

Dans ce cas-ci.

the immune cells in the liver are less likely to eat

les cellules immunitaires du foie sont moins susceptibles de manger

the biological nanoparticles.

les nanoparticules biologiques.

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

Nous utilisons donc un concept équivalent au cheval de Troie

to fool the liver.

pour tromper le foie.

And here we see the biological nanoparticles

Voici les nanoparticules biologiques qui circulent dans le sang.

circulating in the blood.

They don't get recognized by the liver,

Elles ne sont pas repérées par le foie et elles atteignent la tumeur.

and they end up in the tumor.

And in the future,

À l'avenir,

we want to exploit nature's own nanoparticles

on veut exploiter les nanoparticules de la nature elle-même

for cancer drug delivery,

pour délivrer les thérapies anticancéreuses,

to reduce side effects and save lives

pour réduire les effets secondaires et sauver des vies

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

en les empêchant de se retrouver au mauvais endroit.

However, a major problem has been:

Toutefois, il y a un problème majeur :

How do we isolate these biological nanoparticles in large quantities

comment isoler ces nanoparticules biologiques en grande quantité

without damaging them?

sans les endommager ?

My lab has developed an efficient method for doing this.

Mon laboratoire a développé une méthode efficace pour ça.

We can process large quantities of liquids from the body

On peut traiter une vaste quantité de liquides sécrétés par le corps

to produce a highly concentrated, high-quality formulation

qui produisent des nanoparticules biologiques

of biological nanoparticles.

en grande concentration et de bonne qualité.

And these nanoparticles are not yet in clinical use,

Ces nanoparticules-là ne sont pas encore utilisées sur des patients

because it takes an average of 12 years

car il faut attendre en moyen 12 ans

to get something from the lab

entre une découverte dans un laboratoire

to your medicine cabinet.

et votre pharmacie.

And this is the type of challenge that requires teamwork

Ce type de défi demande un travail d'équipe

from scientists and physicians,

entre les scientifiques et les médecins,

who dedicate their lives to this battle.

qui consacrent leur vie à cette bataille.

And we keep going, thanks to inspiration from patients.

Nos patients nous poussent à persévérer avec détermination.

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

Je suis convaincue que si nous continuons à développer ces nanoparticules,

we will be able to reduce harm to healthy organs,

on pourra réduire la toxicité sur les organes sains,

improve quality of life

améliorer la qualité de vie et sauver nos prochains patients.

and save future patients.

I like to imagine

J'ose imaginer

that if these treatments had been available for Rebecca,

que si ces traitements avaient été à disposition pour Rebecca,

that call from her

son appel téléphonique aurait pu être une invitation

could have been an invitation

not to her funeral,

non pas à ses funérailles,

but her wedding.

mais à son mariage.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissement)