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

Traduttore: Sofia Ruele Revisore: Francesca Lupi

Catching cancer at its earliest stages,

Diagnosticare il cancro nelle sue fasi iniziali,

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

quando è più curabile, può salvare innumerevoli vite.

Ma la domanda da un milione di dollari è:

But the million-dollar question is:

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

in un corpo altrimenti sano composto da trilioni di cellule,

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

come possiamo concentrarci su un piccolo gruppo di cellule precancerose?

The answer, I think,

La risposta, credo,

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

potrebbe essere radicata in qualcosa che, grazie alla pandemia,

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

abbiamo imparato tutti a conoscere abbastanza bene, ovvero l’RNA.

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

Penso che oggigiorno tutti abbiano un’idea generale di come funziona l’RNA.

Again, thanks to the COVID vaccines.

Ancora una volta, grazie ai vaccini COVID.

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

Ma essenzialmente, l’RNA viene trascritto dal DNA nella cellula

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

e l'RNA messaggero funge specificamente da modello per la sintesi proteica.

So usually the more mRNA you have in the cell,

Quindi di solito più mRNA hai nella cellula,

the more protein you get.

più proteine ottieni.

But our discovery is a little bit different.

Ma la nostra scoperta è leggermente diversa.

We have found a new class of RNAs

Abbiamo trovato una nuova classe di RNA

that have changed how we think about cancer detection.

che ha cambiato il modo in cui pensiamo alla diagnosi del cancro.

These are relatively small RNAs,

Si tratta di RNA relativamente piccoli

and they don't actually code for any protein.

e in realtà non codificano per alcuna proteina.

So they're non-coding.

Quindi non sono codificanti.

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

E visto che li abbiamo trovati, dobbiamo dargli un nome.

And we have called them orphan non-coding RNAs

E li abbiamo chiamati RNA orfani non codificanti

or oncRNAs for short.

o oncRNA in breve.

These oncRNAs have not only changed

Questi oncRNA non solo hanno cambiato

and transformed our approach to cancer detection

e trasformato il nostro approccio alla diagnosi del cancro

from blood non-invasively,

dal sangue in modo non invasivo,

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

ma ci hanno anche aiutato ad aprirci una finestra sul tumore stesso.

So leveraging these RNAs,

Quindi, sfruttando questi RNA,

we are not only detecting cancer earlier,

non solo rileviamo il cancro prima,

we are actually peering into its biology.

ma ne stiamo in realtà scrutando la biologia.

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

Dopo questo breve preambolo, permettetemi di analizzare la scienza per voi.

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

Come forse sapete, ogni cellula del nostro corpo condivide lo stesso codice genetico

as every other cell.

di ogni altra cellula.

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

È come se le nostre cellule avessero accesso alla stessa dispensa,

but then they use different recipes

ma poi usassero ricette diverse

to mix the same ingredients into different dishes.

per mescolare gli stessi ingredienti in piatti diversi.

It's actually the diversity in genomic recipes

In realtà è la diversità delle ricette genomiche

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

che ci fornisce gli oltre 200 tipi di cellule che abbiamo nel nostro corpo,

each with their own distinct role and function,

ognuna con un ruolo e una funzione distinti,

like skin cells, for example, or neurons.

come le cellule della pelle, ad esempio, o i neuroni.

And as you can imagine,

E come potete immaginare, esiste un meccanismo complesso

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

all’interno della cellula che governa questo processo

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

e indica alla cellula, per ciascuno dei suoi 20.000 geni,

how much of them it needs to express

quanti di essi deve esprimere

to be a healthy, well-functioning cell.

per essere una cellula sana e ben funzionante.

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

Ora, le cellule tumorali, essendo così ingegnose e capaci di sopravvivere,

they actually hijack components of this machinery to their advantage.

in realtà sabotano i componenti di questo meccanismo a loro vantaggio.

And they do this to increase the expression of genes

E lo fanno per aumentare l’espressione dei geni

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

che aiuteranno il tumore a crescere e diffondersi in tutto il corpo,

oppure per mettere a tacere o diminuire la regolazione dei geni

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

il cui compito è tenere sotto controllo il cancro.

Another way of putting this

Un altro modo per dirlo

is that cancer cells are basically hacking that original genomic recipe

è che le cellule tumorali stanno fondamentalmente hackerando

quella ricetta genomica originale di cui vi ho parlato.

that I told you about.

Now a few years ago, we made an interesting discovery

Qualche anno fa, abbiamo fatto una scoperta interessante,

that is actually a consequence of this genomic reprogramming

ovvero che una conseguenza di questa riprogrammazione genomica

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

che avviene nelle cellule tumorali è in realtà un segno distintivo del cancro.

Basically, parts of the genome that is normally silent

In sostanza, parti del genoma

che sono normalmente silenziose e inattive nelle cellule sane

and inactive in healthy cells

becomes activated in cancer.

si attivano nel cancro.

And a direct consequence of this activation

E una diretta conseguenza di questa attivazione

is the birth of a new kind of RNA.

è la nascita di un nuovo tipo di RNA.

That we only see these RNAs in cancer,

Vediamo questi RNA solo nel cancro,

but not really in healthy cells.

ma non nelle cellule sane.

Now over the past few years,

Ora, negli ultimi anni, abbiamo dedicato molto tempo

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

alla mappatura di questi RNA emergenti dal cancro nei tumori umani.

across human cancers.

And as I told you earlier,

E come vi ho detto prima,

we have come to name them oncRNAs.

siamo arrivati a chiamarli oncRNA.

Now, what is even more interesting

Ora, ciò che è ancora più interessante

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

è che gli oncRNA che vedo in un dato campione non sono casuali.

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

Sono in realtà legati al tipo o sottotipo di cancro

that I'm looking at.

che sto osservando.

So collectively, oncRNAs actually provide a digital molecular barcode

Quindi collettivamente, gli oncRNA forniscono in realtà

un codice a barre digitale molecolare che cattura l’identità delle cellule tumorali.

that captures cancer cell identity.

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

Ed è in realtà unico per il tipo o sottotipo di cancro.

But how are these molecular barcodes actually useful?

Ma come sono effettivamente utili questi codici a barre molecolari?

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

Si è scoperto che gli oncRNA non sono in realtà limitati alle cellule tumorali.

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

Alcuni di essi sono ben imballati e rilasciati nel sangue.

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

E questa è una cosa che le cellule sane fanno anche con altri piccoli RNA.

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

E con tutta questa introduzione, spero che sappiate dove voglio andare a parare.

Basically, if oncRNAs are only expressed in cancer cells,

Fondamentalmente, se gli oncRNA sono espressi solo nelle cellule tumorali,

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

e alcuni di essi entrano effettivamente nel flusso sanguigno,

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

non significa che dovremmo essere in grado di rilevarli

in blood samples from cancer patients?

nei campioni di sangue di pazienti affetti da cancro?

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

La risposta, a quanto pare, è sì, ma con un asterisco.

So the oncRNAs that we detect in blood samples from patients

Allora, gli oncRNA che rileviamo nei campioni di sangue dei pazienti

actually form a partial barcode.

formano in realtà un codice a barre parziale.

And it's only a partial barcode

Ed è solo un codice a barre parziale

because only a subset of oncRNAs

perché solo un sottoinsieme di oncRNA

are actually secreted from cancer cells into the blood.

viene effettivamente secreto dalle cellule tumorali nel sangue.

And even a smaller subset can be reliably detected

E un sottoinsieme ancora più piccolo può essere rilevato con sicurezza

in a small volume of blood.

in una piccola quantità di sangue.

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

Tuttavia, grazie alla magia del machine learning e dell’IA,

we can actually use this partial information

possiamo effettivamente utilizzare queste informazioni parziali

to reconstruct the original barcode that resides in the tumor.

per ricostruire il codice a barre originale che risiede nel tumore.

And we can match that deconstruction

Possiamo confrontare questa decostruzione

against our catalog of oncRNA barcodes across cancers

con il nostro catalogo di codici a barre di oncRNA relativi ai tumori

to not only --

non solo per rilevare la presenza della malattia,

to not only detect the presence of the disease,

but also identify its type or subtype.

ma anche per identificarne il tipo o sottotipo.

And actually, as we grow,

E in effetti, man mano che aumentiamo notevolmente il numero

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

di questi cataloghi di oncRNA che abbiamo creato,

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

possiamo approfondire sempre più anche la biologia della malattia.

Now, with help from our clinical collaborators at UCSF,

Ora, con l’aiuto dei nostri collaboratori clinici dell’UCSF,

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

abbiamo fatto un passo avanti verso l’effettiva introduzione

di questa piattaforma nelle cliniche.

In a preliminary study across 200 breast cancer patients,

In uno studio preliminare su 200 pazienti affette da cancro al seno,

we have actually shown that we can use oncRNAs

abbiamo di fatto dimostrato che possiamo utilizzare gli oncRNA

to detect residual disease in patients

per rilevare la malattia residua nelle pazienti dopo il trattamento,

after they have received treatment,

and knowing which patients have remaining disease,

e sapere quali pazienti hanno una malattia residua

tells clinicians who needs additional treatment or monitoring

indica ai medici chi necessita di ulteriori trattamenti o monitoraggi

after the surgery.

dopo l’intervento.

And this way, patients receive more treatment

In questo modo, i pazienti ricevono più trattamenti

only when it's needed.

solo quando è necessario.

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

Credo fermamente che il prossimo sarà il decennio dello screening del cancro.

And as you can imagine, blood detection of cancers

E come potete immaginare, la diagnosi del cancro nel sangue

is a major frontier in that war.

è una delle principali frontiere di quella guerra.

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

E spero di avervi convinto oggi che sfruttando potenti IA

built on top of molecular barcodes of oncRNAs,

costruite sui codici a barre molecolari degli oncRNA,

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

possiamo immaginare un futuro preciso e sensibile,

but more importantly,

ma soprattutto molto accessibile.

very accessible.

Blood detection of cancers is not just the hope,

La diagnosi del cancro nel sangue non è solo una speranza,

but it's actually a reality.

ma è di fatto una realtà.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)