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

Fordító: Péter Pallós Lektor: Zsuzsa Viola

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

Szokásos áprilisi vasárnap délután volt.

My phone was ringing,

Megcsörrent a telefonom.

I picked it up.

Fölvettem.

The voice said, "It's Rebecca.

"Rebecca vagyok – hallatszott.

I'm just calling to invite you

Azért hívlak, hogy meghívjalak

to my funeral."

a temetésemre."

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

"Rebecca. miről beszélsz?" – mondtam.

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

"Joy, a barátnőm vagy, el kell engedj.

It's my time."

Eljött az időm" – mondta.

The next day, she was dead.

Másnapra meghalt.

Rebecca was 31 years old when she died.

Rebecca 31 éves volt, mikor meghalt.

She had an eight-year struggle with breast cancer.

Nyolc évig küzdött az emlőrákjával.

It came back three times.

Háromszor újult ki.

I failed her.

Nem tudtam megmenteni.

The scientific community failed her.

A tudomány sem tudta megmenteni.

And the medical community failed her.

Az orvosok sem tudták megmenteni.

And she's not the only one.

Nem ő volt az egyetlen, akit nem.

Every five seconds,

Öt másodpercenként

someone dies of cancer.

rákban hal meg valaki.

Today, we medical researchers are committed

Nekünk, orvoskutatóknak az a dolgunk,

to having Rebecca and people like her

hogy a Rebeccához hasonlók

be one of the last patients that we fail.

már ne haljanak bele a rákba.

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

Egyedül az USA kormányzata több mint 100 milliárdot költött rákkutatásra

since the 1970s,

1970 óta,

with limited progress in regards to patient survival,

de a páciensek túlélési esélye csak kevéssé javult,

especially for certain types of very aggressive cancers.

kiváltképp egyes igen agresszív rákfajtákban.

So we need a change because, clearly,

Változásra van szükség,

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

mert amit eddig tettünk, az nem hatékony.

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

Az orvostudományban tűzoltókat riasztunk,

because cancer is like a big fire.

mert a rák a tűzvészhez hasonló.

And these firefighters are the cancer drugs.

E tűzoltók a rákgyógyszerek.

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

De tűzoltóautó nélkül: szállító jármű,

so without transportation, without ladders

létra és védőfölszerelés nélkül

and without emergency equipment.

küldjük őket.

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

A tűzoltók 99%-a sosem jut el a tűzig.

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

A rákgyógyszerek több mint 99%-a sosem jut el a daganatig,

because they lack transportation and tools

mert nincs szállító jármű s eszköz,

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

amely a kívánt helyre juttatná el őket.

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

Kiderül, hogy minden a helytől, a helytől és még egyszer a helytől függ.

(Laughter)

(Nevetés)

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

Tűzoltókocsi kell, hogy a megfelelő helyre jussunk.

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

Azért jöttem, hogy elmondjam: a nanorészecskék a tűzoltóautók.

We can load cancer drugs inside nanoparticles,

Rákgyógyszereket tölthetünk a nanorészecskékbe,

and nanoparticles can function as the carrier

és a nanorészecskék hordozóként

and necessary equipment

és kellő eszközként szolgálhatnak,

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

hogy rákgyógyszereket a daganat kellős közepébe juttassuk.

So what are nanoparticles,

Mik a nanorészecskék,

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

és mit jelent a nanoméret?

Well, there are many different types of nanoparticles

Sok fajtájuk van,

made out of various materials,

sokféle anyagból készülhetnek:

such as metal-based nanoparticles

vannak fémbázisúak

or fat-based nanoparticles.

vagy zsírbázisúak.

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

A nanoméret szemléltetésére

I took one of my hair strands

az egyik hajszálamat

and placed it under the microscope.

mikroszkópba helyeztem.

Now, I have very thin hair,

Hajam igen vékony szálú,

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

ezért átmérője kb. 40 ezer nanométer.

So this means, if we take 400 of our nanoparticles

Ez azt jelenti, hogy ha 400 nanorészecskét

and we stack them on top of each other,

egymásra halmozunk,

we get the thickness of a single hair strand.

a teljes vastagságuk akkor éri el a hajszálamét.

I lead a nanoparticle laboratory to fight cancer and other diseases

Rák- és más betegségek ellen küzdő nanorészecske-labort vezetek

at Mayo Clinic here in Jacksonville.

a jacksonville-i Mayo Klinikán.

And at Mayo Clinic,

A Mayo Klinikán

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

megvannak az eszközeink, hogy javítsunk pácienseink életén,

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

hála a kutatásainkat támogató nagylelkű adományoknak és juttatásoknak.

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

Hogyan szállítják a nanorészecskék

a rákgyógyszereket a daganatba?

to the tumor?

Well, they have an extensive toolbox.

Változatos eszköztáruk van hozzá.

Cancer drugs without nanoparticles are quickly washed out of the body

Nanorészecskék nélkül a rákgyógyszerek a vesén keresztül

gyorsan kiürülnek a szervezetből,

through the kidneys

because they're so small.

hiszen olyan kicsik.

So it's like water going through a sieve.

Mint ahogy a víz átömlik a szitán.

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

Idejük sincs elérni a daganatot.

Here we see an illustration of this.

A képen szemléltetem.

We have the firefighters, the cancer drugs.

Itt vannak a tűzoltók, a rákgyógyszerek.

They're circulating in the blood,

A vérben keringenek,

but they're quickly washed out of the body

de gyorsan kiürülnek a szervezetből,

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

és nem hatolnak a daganatba.

But if we put these cancer drugs inside nanoparticles,

De ha nanorészecskékbe töltjük őket,

they will not get washed out by the body

nem ürülnek ki a szervezetből,

because the nanoparticles are too big.

mert a nanorészecskék túl nagyok.

And they will continue to circulate in the blood,

Tovább fognak a vérben keringeni,

giving them more time to find the tumor.

és ezzel tovább kereshetik a daganatot.

And here we see the cancer drug, the firefighters,

Itt látható a rákgyógyszer, a tűzoltó:

inside the fire truck, the nanoparticles.

a nanorészecskékben mint tűzoltókocsiban.

They're circulating in the blood,

A vérben keringenek,

they don't get washed out

nem ürülnek ki,

and they actually end up reaching the tumor.

majd végül elérik a daganatot.

And so what other tools do nanoparticles have?

Mit tesznek a nanorészecskék más eszközei?

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

Megvédhetik a rákgyógyszereket a testben való fölbomlástól.

There are certain very important but sensitive drugs

Fontos, ám érzékeny gyógyszerek

that are easily degraded by enzymes in the blood.

a vérben lévő enzimektől könnyen fölbomolhatnak.

So unless they have this nanoparticle protection,

Nanorészecske-védelem nélkül

they will not be able to function.

nem fognak hatni.

Another nanoparticle tool are these surface extensions

További nanorészecske eszköz a felületnövelő,

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

amely kézként ragadja meg a daganatot.

and fit exactly onto it,

Pontosan rátapad,

so that when the nanoparticles are circulating,

hogy mikor a nanorészecskék keringenek,

they can attach onto the cancer cells,

rákapcsolódhassanak a rákos sejtekre.

buying the cancer drugs more time to do their job.

Így a rákgyógyszereknek több idejük jut feladatuk elvégzésére.

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

Ezek csak példák a nanorészecskék eszköztárából.

And today,

Jelenleg tíznél több

we have more than 10 clinically approved nanoparticles for cancer

klinikailag elfogadott nanorészecskénk van,

that are given to patients all over the world.

melyeket világszerte kapnak a páciensek.

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

Mégis vannak Rebeccához hasonló pácienseink, akik elhunynak.

So what are the major challenges and limitations

Mi a fő nehézség és korlát

with currently approved nanoparticles?

a már jóváhagyott nanorészecskékkel?

Well, a major challenge is the liver,

A fő nehézség a máj,

because the liver is the body's filtration system,

mert a máj testünk szűrőrendszere,

and the liver recognizes and destroys foreign objects,

a máj ismeri föl és pusztítja el a testünknek idegen anyagokat,

such as viruses, bacteria and also nanoparticles.

pl. a vírusokat, baktériumokat, de a nanorészecskéket is.

And the immune cells in the liver eat the nanoparticles,

A májban lévő immunsejtek emésztik el a nanorészecskéket,

preventing them from reaching the tumor.

így nem érhetik el a daganatot.

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

Az ábrán az látható, amikor már nem a vese okoz gondot,

but these fire trucks, the nanoparticles,

hanem az, hogy a tűzoltóautók, a nanorészecskék

get stuck in the liver

bennrekednek a májban,

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

és kevesebb jut el belőlük a daganatba.

So a future strategy to improve nanoparticles

Számuk növelésére az a jövő stratégiája,

is to temporarily disarm the immune cells in the liver.

hogy ideiglenesen fegyverezzük le a máj immunsejtjeit.

So how do we disarm these cells?

Hogy fegyverezhetjük le őket?

Well, we looked at drugs that were already clinically approved

Megvizsgáltuk a klinikailag elfogadott,

más javallatú gyógyszereket,

for other indications

vajon bármelyikük alkalmas-e rá,

to see if any of them could stop the immune cells

hogy meggátolják az immunsejteket a nanorészecskék elemésztésében.

from eating the nanoparticles.

And unexpectedly, in one of our preclinical studies,

Az egyik preklinikai tanulmányban váratlanul

we found that a 70-year-old malaria drug

egy 70 éves maláriagyógyszerre bukkantunk,

was able to stop the immune cells from internalizing the nanoparticles

amely képes meggátolni az immunsejteket, hogy bekebelezzék a nanorészecskéket.

so that they could escape the liver

Így a májból kijutva folytathatják útjukat

and continue their journey to their goal, the tumor.

céljuk, a daganat felé.

And here we see the illustration of blocking the liver.

A képen a máj akadályoztatása látható.

The nanoparticles don't go there,

A nanorészecskék nem jutnak oda,

and they instead end up in the tumor.

helyette a daganatban kötnek ki.

So, sometimes, unexpected connections are made in science

Néha váratlan összefüggések bukkannak föl a tudományban,

that lead to new solutions.

amelyek új megoldásokra vezetnek.

Another strategy for preventing nanoparticles

Másik stratégia,

hogy ne rekedjenek a májban a nanorészecskék:

from getting stuck in the liver

is to use the body's own nanoparticles.

testünk nanorészecskéinek fölhasználása.

Yes -- surprise, surprise.

Igen; meglepő, meglepő!

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

Mindegyikünknek rengeteg nanorészecske

circulating in our bodies.

kering a testében.

And because they're part of our bodies,

Mivel ezek testünkhöz tartoznak,

the liver is less likely to label them as foreign.

kevésbé valószínű, hogy a máj idegen testként fogja föl őket.

And these biological nanoparticles can be found in the saliva,

E biológiai nanorészecskék megtalálhatók a nyálban,

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

a vérben, a vizeletben és a hasnyálmirigy nedvében.

And we can collect them from the body

A testből összegyűjthetjük

and use them as fire trucks for cancer drugs.

és rákgyógyszerek tűzoltóautóiként használhatjuk őket.

And in this case,

Ez esetben

the immune cells in the liver are less likely to eat

a máj immunsejtjei kevésbé valószínű,

the biological nanoparticles.

hogy elemésztik a nanorészecskéket.

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

Trójai faló elvet használunk

to fool the liver.

a máj becsapására.

And here we see the biological nanoparticles

Itt láthatók a vérben keringő

circulating in the blood.

biológiai nanorészecskék.

They don't get recognized by the liver,

A máj nem ismeri fel őket,

and they end up in the tumor.

ezért eljutnak a daganatba.

And in the future,

A jövőben szeretnénk kihasználni

we want to exploit nature's own nanoparticles

a természetes nanorészecskéket

for cancer drug delivery,

rákgyógyszerek célba juttatására,

to reduce side effects and save lives

mellékhatások csökkentésére és életmentésre, megakadályozva,

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

hogy a rákgyógyszerek rossz helyre kerüljenek.

However, a major problem has been:

A fő gond még mindig a régi:

How do we isolate these biological nanoparticles in large quantities

hogyan szigeteljük el e nagy mennyiségű nanorészecskét,

without damaging them?

anélkül hogy károsítanánk őket?

My lab has developed an efficient method for doing this.

Laborom hatékony módszert dolgozott ki rá.

We can process large quantities of liquids from the body

Nagy mennyiségű testnedvet tudunk földolgozni,

és belőlük nagy koncentrációjú, kiváló minőségű

to produce a highly concentrated, high-quality formulation

biológiai nanorészecske-készítményt állíthatunk elő.

of biological nanoparticles.

And these nanoparticles are not yet in clinical use,

E nanorészecskéket még nem alkalmazzák klinikailag,

because it takes an average of 12 years

mert átlagosan 12 évig tart,

to get something from the lab

míg a laborból átkerül

to your medicine cabinet.

orvosi rendelőkbe.

And this is the type of challenge that requires teamwork

Ez is erőt próbáló csoportmunkát igényel

from scientists and physicians,

tudósoktól és orvosoktól,

who dedicate their lives to this battle.

akik életüket e harcnak szentelik.

And we keep going, thanks to inspiration from patients.

Pácienseink további munkára sarkallnak minket.

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

Meggyőződésem, hogy ha tovább dolgozunk e nanogyógyszereken,

we will be able to reduce harm to healthy organs,

képesek leszünk csökkenteni az egészséges szervekben okozott kárt,

improve quality of life

javítani az életminőséget,

and save future patients.

és megmenteni a jövő pácienseit.

I like to imagine

Szívesen magam elé képzelem,

that if these treatments had been available for Rebecca,

hogy ha e gyógymódok már Rebecca rendelkezésére álltak volna,

that call from her

telefonon keresztüli meghívója

could have been an invitation

nem a temetésére,

not to her funeral,

hanem az esküvőjére

but her wedding.

szólhatott volna.

Thank you.

Köszönöm.

(Applause)

(Taps)