This tiny particle could roam your body to find tumors | Sangeeta Bhatia

Traducteur: Morgane Quilfen Relecteur: Clarines Valenciano

In the space that used to house one transistor,

Dans l'espace qui, avant, hébergeait un transistor,

we can now fit one billion.

nous pouvons en faire tenir un milliard.

That made it so that a computer the size of an entire room

Cela fait qu'un ordinateur remplissant une pièce entière

now fits in your pocket.

tient maintenant dans votre poche.

You might say the future is small.

Vous pourriez dire que le futur est petit.

As an engineer,

En tant qu'ingénieure,

I'm inspired by this miniaturization revolution in computers.

je suis inspirée par cette révolution de miniaturisation des ordinateurs.

As a physician,

En tant que médecin,

I wonder whether we could use it to reduce the number of lives lost

je me demande si nous pouvons l'utiliser pour diminuer le nombre de vies perdues

due to one of the fastest-growing diseases on Earth:

à cause de l'une des maladies à la croissance la plus rapide :

cancer.

le cancer.

Now when I say that,

Quand je dis cela,

what most people hear me say is that we're working on curing cancer.

ce que la majorité m'entend dire c'est que nous travaillons à guérir le cancer.

And we are.

C'est le cas.

But it turns out

Mais il s'avère

that there's an incredible opportunity to save lives

qu'il y une opportunité incroyable de sauver des vies

through the early detection and prevention of cancer.

via le dépistage précoce et la prévention.

Worldwide, over two-thirds of deaths due to cancer are fully preventable

Dans le monde, plus de deux tiers des morts dues au cancer

pourraient être évitées

using methods that we already have in hand today.

en utilisant des méthodes déjà à notre disposition.

Things like vaccination, timely screening

Des choses telles que la vaccination, le dépistage

and of course, stopping smoking.

et, bien sûr, arrêter de fumer.

But even with the best tools and technologies that we have today,

Mais, même avec les meilleurs outils et technologies à notre disposition,

some tumors can't be detected

certaines tumeurs ne peuvent être détectées

au cours des 10 premières années de leur croissance,

until 10 years after they've started growing,

when they are 50 million cancer cells strong.

tant qu'elles ne représentent pas 50 millions de cellules cancéreuses.

What if we had better technologies

Et si nous avions des technologies

to detect some of these more deadly cancers sooner,

pouvant dépister ces cancers mortels plus tôt,

quand ils peuvent être opérés,

when they could be removed,

when they were just getting started?

à leurs débuts ?

Let me tell you about how miniaturization might get us there.

Je vais vous dire comment la miniaturisation peut nous aider.

This is a microscope in a typical lab

Voici un microscope de laboratoire

that a pathologist would use for looking at a tissue specimen,

utilisé par un pathologiste pour observer un échantillon de tissus

like a biopsy or a pap smear.

tel qu'une biopsie ou un frottis.

This $7,000 microscope

Ce microscope coûte 7 000 $

et est utilisé par quelqu'un ayant des années d'entraînement

would be used by somebody with years of specialized training

to spot cancer cells.

pour détecter les cellules cancéreuses.

This is an image from a colleague of mine at Rice University,

Voici une image d'une de mes collègues à la Rice University,

Rebecca Richards-Kortum.

Rebecca Richards-Kortum.

What she and her team have done is miniaturize that whole microscope

Son équipe et elle ont miniaturisé tout ce microscope

into this $10 part,

en un objet coûtant 10 $

and it fits on the end of an optical fiber.

et tenant à l'extrémité d'une fibre optique.

Now what that means is instead of taking a sample from a patient

Cela signifie qu'au lieu de prélever des échantillons sur le patient

and sending it to the microscope,

et de les envoyer au microscope,

you can bring the microscope to the patient.

vous pouvez apporter le microscope jusqu'au patient.

And then, instead of requiring a specialist to look at the images,

Puis, au lieu d'avoir besoin qu'un spécialiste regarde l'image,

you can train the computer to score normal versus cancerous cells.

vous pouvez entraîner l'ordinateur

à différencier les cellules normales et cancéreuses.

Now this is important,

Cela est important

because what they found working in rural communities,

car, en travaillant dans des communautés rurales,

is that even when they have a mobile screening van

ils ont découvert que même avec un van de dépistage itinérant

that can go out into the community and perform exams

qui peut se rendre dans la communauté, faire des examens,

and collect samples

collecter des échantillons

and send them to the central hospital for analysis,

et les envoyer à l'hôpital pour les analyser,

that days later,

quelques jours plus tard,

women get a call with an abnormal test result

les femmes reçoivent un résultat de test anormal

and they're asked to come in.

et doivent se rendre à l'hôpital.

Fully half of them don't turn up because they can't afford the trip.

La moitié d'entre elles n'y vont pas car le trajet est trop cher.

With the integrated microscope and computer analysis,

Avec un microscope intégré et une analyse par ordinateur,

Rebecca and her colleagues have been able to create a van

Rebecca et ses collègues ont pu créer un van

qui est équipé pour diagnostiquer et pour traiter.

that has both a diagnostic setup and a treatment setup.

And what that means is that they can do a diagnosis

Cela signifie qu'ils peuvent faire un diagnostic

and perform therapy on the spot,

et fournir immédiatement un traitement,

so no one is lost to follow up.

personne n'est perdu en route.

That's just one example of how miniaturization can save lives.

Ce n'est qu'un exemple de la façon dont la miniaturisation peut sauver des vies.

Now as engineers,

En tant qu'ingénieurs,

we think of this as straight-up miniaturization.

nous le voyons comme de la miniaturisation directe.

You took a big thing and you made it little.

Vous prenez un gros objet et le rendez petit.

But what I told you before about computers

Mais ce que je vous ai dit sur les ordinateurs

was that they transformed our lives

est qu'ils ont transformé nos vies

when they became small enough for us to take them everywhere.

quand ils sont devenus assez petits pour que nous les emportions partout.

So what is the transformational equivalent like that in medicine?

Quel est l'équivalent transformationnel de cela en médecine ?

Well, what if you had a detector

Et si vous aviez un détecteur

that was so small that it could circulate in your body,

qui était si petit qu'il pourrait circuler dans votre corps,

find the tumor all by itself

trouver la tumeur

and send a signal to the outside world?

et envoyer un signal au monde extérieur ?

It sounds a little bit like science fiction.

Cela semble être de la science-fiction.

But actually, nanotechnology allows us to do just that.

Mais en fait, la nanotechnologie nous permet de faire cela.

Nanotechnology allows us to shrink the parts that make up the detector

La nanotechnologie nous permet de réduire les composants du détecteur

from the width of a human hair,

de l'épaisseur d'un cheveu humain,

which is 100 microns,

soit 100 microns,

to a thousand times smaller,

à des composants 1 000 fois plus petits,

which is 100 nanometers.

soit 100 nanomètres.

And that has profound implications.

Cela a des implications profondes.

It turns out that materials actually change their properties

Il s'avère que les matériaux ont des propriétés différentes

at the nanoscale.

à la nano-échelle.

You take a common material like gold,

Prenez un matériau commun tel que l'or,

and you grind it into dust, into gold nanoparticles,

réduisez-le en poussière, en nanoparticules d'or,

and it changes from looking gold to looking red.

il n'est plus doré mais rouge.

If you take a more exotic material like cadmium selenide --

Avec un matériau plus exotique comme le séléniure de cadmium --

forms a big, black crystal --

un gros cristal noir --

if you make nanocrystals out of this material

si vous en faites des nano-cristaux,

and you put it in a liquid,

les mettez dans un liquide

and you shine light on it,

et les éclairez,

they glow.

ils brillent.

And they glow blue, green, yellow, orange, red,

Ils brillent en bleu, vert, jaune, orange, rouge,

depending only on their size.

selon leur taille.

It's wild! Can you imagine an object like that in the macro world?

C'est fou ! Vous imaginez un tel objet à l'échelle macroscopique ?

It would be like all the denim jeans in your closet are all made of cotton,

C'est comme si tous les jeans dans votre placard étaient en coton

but they are different colors depending only on their size.

mais étaient de différentes couleurs selon leur taille.

(Laughter)

(Rires)

So as a physician,

En tant que médecin,

what's just as interesting to me

ce qui m'intéresse

is that it's not just the color of materials

ce n'est pas seulement la couleur des matériaux

that changes at the nanoscale;

qui change à la nano-échelle ;

the way they travel in your body also changes.

leur façon de voyager dans notre corps change également.

And this is the kind of observation that we're going to use

C'est le genre d'observation que nous utiliserons

to make a better cancer detector.

pour créer un meilleur détecteur de cancer.

So let me show you what I mean.

Laissez-moi vous montrer cela.

This is a blood vessel in the body.

Voici un vaisseau sanguin du corps.

Surrounding the blood vessel is a tumor.

Autour de ce vaisseau sanguin, il y a une tumeur.

We're going to inject nanoparticles into the blood vessel

Nous allons injecter des nanoparticules dans le vaisseau sanguin

and watch how they travel from the bloodstream into the tumor.

et observer leur voyage du sang vers la tumeur.

Now it turns out that the blood vessels of many tumors are leaky,

Il s'avère que les vaisseaux sanguins des tumeurs sont souvent percés

and so nanoparticles can leak out from the bloodstream into the tumor.

et les nanoparticules peuvent donc passer du sang à la tumeur.

Whether they leak out depends on their size.

Le fait qu'ils passent dans la tumeur dépend de leur taille.

So in this image,

Sur cette image,

the smaller, hundred-nanometer, blue nanoparticles are leaking out,

les plus petites nanoparticules bleues, de 100 nanomètres, s'échappent

and the larger, 500-nanometer, red nanoparticles

et les plus grandes, les rouges, faisant 500 nanomètres,

are stuck in the bloodstream.

sont coincées dans le sang.

So that means as an engineer,

Cela signifie que,

depending on how big or small I make a material,

selon la taille du matériau,

I can change where it goes in your body.

je peux changer l'endroit de votre corps où il peut aller.

In my lab, we recently made a cancer nanodetector

Dans mon labo, nous avons récemment créé un nano-détecteur de cancer

that is so small that it could travel into the body and look for tumors.

qui est si petit qu'il peut voyager dans le corps et chercher des tumeurs.

We designed it to listen for tumor invasion:

Nous l'avons conçu pour qu'il écoute l'invasion d'une tumeur :

the orchestra of chemical signals that tumors need to make to spread.

l'orchestre de signaux chimiques nécessaires à l'expansion de la tumeur.

For a tumor to break out of the tissue that it's born in,

Pour qu'une tumeur éclose du tissu dans lequel elle est née,

it has to make chemicals called enzymes

elle doit produire des enzymes

to chew through the scaffolding of tissues.

qui détruisent l'échafaudage tissulaire.

We designed these nanoparticles to be activated by these enzymes.

Nous avons créé ces particules pour être activées par ces enzymes.

One enzyme can activate a thousand of these chemical reactions in an hour.

Une enzyme peut activer un millier de réactions chimiques par heure.

Now in engineering, we call that one-to-a-thousand ratio

En ingénierie, cela s'appelle un ratio de 1 000 pour 1,

a form of amplification,

c'est une amplification

and it makes something ultrasensitive.

qui rend une chose ultrasensible.

So we've made an ultrasensitive cancer detector.

Nous avons créé un détecteur de cancer ultrasensible.

OK, but how do I get this activated signal to the outside world,

Comment est-ce que je transmets ce signal activé au monde extérieur

where I can act on it?

pour me permettre de réagir ?

For this, we're going to use one more piece of nanoscale biology,

Pour cela, nous utiliserons de la biologie à nano-échelle très précise

and that has to do with the kidney.

et en lien avec le rein.

The kidney is a filter.

Le rein est un filtre.

Its job is to filter out the blood and put waste into the urine.

Son travail est de filtrer le sang et d'envoyer les déchets dans l'urine.

It turns out that what the kidney filters

Il s'avère que les filtres du rein

is also dependent on size.

dépendent aussi de la taille.

So in this image, what you can see

Sur cette image, vous voyez

is that everything smaller than five nanometers

que tout ce qui est plus petit que 5 nanomètres

is going from the blood, through the kidney, into the urine,

passe du sang, à travers le rein et vers l'urine,

and everything else that's bigger is retained.

et tout ce qui est plus grand est retenu.

OK, so if I make a 100-nanometer cancer detector,

Si je crée un détecteur de cancer de 100 nanomètres,

I inject it in the bloodstream,

que je l'injecte dans le sang,

it can leak into the tumor where it's activated by tumor enzymes

il peut passer dans la tumeur, où il est activé par les enzymes,

to release a small signal

et dégager un petit signal,

that is small enough to be filtered out of the kidney

assez petit pour être filtré par le rein

and put into the urine,

et envoyé dans l'urine.

I have a signal in the outside world that I can detect.

J'ai un signal dans le monde extérieur et je peux le détecter.

OK, but there's one more problem.

Il reste un problème.

This is a tiny little signal,

Ce petit signal,

so how do I detect it?

comment puis-je le détecter ?

Well, the signal is just a molecule.

Le signal n'est qu'une molécule.

They're molecules that we designed as engineers.

Ce sont des molécules que nous avons conçues.

They're completely synthetic, and we can design them

Elles sont entièrement synthétiques et nous pouvons les concevoir

so they are compatible with our tool of choice.

pour les rendre compatibles à l'outil de notre choix.

If we want to use a really sensitive, fancy instrument

Si nous voulons utiliser un outil très cher et sensible,

called a mass spectrometer,

un spectromètre de masse,

then we make a molecule with a unique mass.

nous créons une molécule ayant une masse unique.

Or maybe we want make something that's more inexpensive and portable.

Peut-être que nous voulons faire une chose moins chère et plus portable.

Then we make molecules that we can trap on paper,

Alors, nous créons des molécules que le papier peut filtrer,

like a pregnancy test.

comme un test de grossesse.

In fact, there's a whole world of paper tests

En fait, il y a beaucoup de tests faits sur du papier

that are becoming available in a field called paper diagnostics.

qui sont maintenant disponibles sous le nom de papiers sensibilisés.

Alright, where are we going with this?

Où allons-nous ?

What I'm going to tell you next,

Ce que je vais vous dire,

as a lifelong researcher,

en tant que chercheuse,

represents a dream of mine.

est un de mes rêves.

I can't say that's it's a promise;

Je ne peux pas dire que c'est une promesse ;

it's a dream.

c'est un rêve.

But I think we all have to have dreams to keep us pushing forward,

Mais je crois que nous devons tous avoir des rêves pour avancer,

even -- and maybe especially -- cancer researchers.

même -- et surtout -- les chercheurs en cancérologie.

I'm going to tell you what I hope will happen with my technology,

Je vais vous dire ce qui, je l'espère, arrivera avec ma technologie,

that my team and I will put our hearts and souls

ce à quoi mon équipe et moi nous dévouons corps et âme

into making a reality.

pour en faire une réalité.

OK, here goes.

Voici ce que c'est.

Je rêve qu'un jour,

I dream that one day,

instead of going into an expensive screening facility

au lieu de se rendre dans de coûteux établissements de dépistage

to get a colonoscopy,

pour faire une coloscopie,

or a mammogram,

une mammographie

or a pap smear,

ou un frottis,

that you could get a shot,

nous pourrions avoir une piqûre,

wait an hour,

attendre une heure

et faire un test d'urine sur un bout de papier.

and do a urine test on a paper strip.

I imagine that this could even happen

J'imagine que cela pourrait arriver

without the need for steady electricity,

sans avoir besoin d'électricité fiable

or a medical professional in the room.

ou d'un professionnel de santé.

Maybe they could be far away

Ils pourraient être loin

and connected only by the image on a smartphone.

et connectés grâce à un smartphone.

Now I know this sounds like a dream,

Cela semble être un rêve,

but in the lab we already have this working in mice,

mais, au labo, nous avons déjà cela qui fonctionne sur des souris

where it works better than existing methods

et c'est mieux que les méthodes actuelles

for the detection of lung, colon and ovarian cancer.

pour le dépistage du cancer du poumon, du colon et des ovaires.

And I hope that what this means

J'espère que cela signifie

is that one day we can detect tumors in patients

qu'un jour nous pourrons détecter les tumeurs chez les patients

sooner than 10 years after they've started growing,

avant qu'elles aient atteint l'âge de 10 ans,

in all walks of life,

dans tous les milieux,

all around the globe,

partout dans le monde,

and that this would lead to earlier treatments,

et que cela mènera à des traitement plus précoces

qui pourront sauver plus de vies qu'aujourd'hui

and that we could save more lives than we can today,

with early detection.

grâce à un dépistage précoce.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)