We can hack our immune cells to fight cancer | Elizabeth Wayne

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TED


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Traduttore: Dario Mazziotta Revisore: Cristina Bufi-Pöcksteiner
00:12
After decades of research
0
12873
2033
Dopo decenni di ricerche
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and billions of dollars spent in clinical trials,
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14930
3269
e miliardi di dollari spesi in sperimentazioni cliniche,
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we still have a problem with cancer drug delivery.
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18223
3178
la somministrazione dei farmaci per il cancro è ancora un problema.
00:22
We still give patients chemotherapy,
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22586
2144
Usiamo ancora la chemioterapia,
00:24
which is so non-specific
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24754
1833
che è talmente generica
00:26
that even though it kills the cancer cells,
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26611
2526
che, mentre uccide le cellule cancerogene,
00:29
it kind of kills the rest of your body, too.
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29161
2285
uccide anche il resto del corpo.
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And yes, we have developed more selective drugs,
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32494
3456
È vero, abbiamo sviluppato farmaci più selettivi,
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but it's still a challenge to get them into the tumor,
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35974
2703
ma portarli all'interno del tumore è ancora una sfida,
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and they end up accumulating in the other organs as well
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38701
2916
e finiscono per accumularsi anche in altri organi,
00:41
or passing through your urine,
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41641
1631
o per arrivare alle vie urinarie,
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which is a total waste.
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43296
1781
uno spreco assoluto.
00:46
And fields like mine have emerged
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46389
1970
Sono nate discipline come la mia,
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where we try to encapsulate these drugs
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48383
1966
per cercare di incapsulare questi farmaci
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to protect them as they travel through the body.
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50373
2553
e proteggerli nel loro viaggio attraverso il corpo.
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But these modifications cause problems
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2853
Queste modifiche causano però problemi
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that we make more modifications to fix.
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55827
2425
risolti attraverso altre modifiche.
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So what I'm really trying to say is we need a better drug delivery system.
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58961
4528
Abbiamo perciò bisogno di un migliore sistema di somministrazione dei farmaci.
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And I propose,
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1416
Ecco la mia proposta,
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rather than using solely human design,
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64953
2631
invece di usare trattamenti creati interamente dall'uomo,
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why not use nature's?
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67608
1635
perché non usare la natura?
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Immune cells are these versatile vehicles that travel throughout our body,
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70309
3854
Le cellule immunitarie, veicoli versatili che viaggiano all'interno del corpo,
01:14
patrolling for signs of disease
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74187
2102
perlustrando le tracce di malattia
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and arriving at a wound mere minutes after injury.
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76313
3144
e arrivando a una lesione pochi minuti dopo l'infortunio.
01:20
So I ask you guys:
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80000
1419
Vorrei chiedervi:
se le cellule immunitarie sono già in viaggio verso le ferite o le malattie
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If immune cells are already traveling to places of injury or disease
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82054
3381
01:25
in our bodies,
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85459
1153
dentro il nostro corpo,
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why not add an extra passenger?
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86636
1657
perché non aggiungere un passeggero extra?
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Why not use immune cells to deliver drugs
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88966
2927
Perché non usare queste cellule per somministrare farmaci
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to cure some of our biggest problems
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91917
1962
che curano alcuni dei più grandi problemi
01:33
in disease?
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93903
1398
nelle malattie?
01:36
I am a biomedical engineer,
31
96446
1909
Sono un ingegnere biomedico,
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and I want to tell you guys a story about how I use immune cells
32
98379
3001
e voglio raccontarvi una storia su come uso le cellule immunitarie
01:41
to target one of the largest problems in cancer.
33
101404
3235
per affrontare uno dei più grossi problemi che riguardano il cancro.
01:44
Did you know that over 90 percent of cancer deaths
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104663
2507
Sapevate che più del 90 per cento delle morti per cancro
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can be attributed to its spread?
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107194
1751
sono dovute alla sua diffusione?
01:48
So if we can stop these cancer cells
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108969
2265
Se riusciamo a fermare le cellule cancerogene
01:51
from going from the primary tumor to a distant site,
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111258
3074
nella propagazione dal tumore primario a un'altra parte del corpo,
01:54
we can stop cancer right in its tracks
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114356
2476
possiamo fermare l'iter tipico del cancro
01:56
and give people more of their lives back.
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116856
2183
e salvare molte più vite umane.
02:00
To do this special mission,
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120182
1580
Per realizzare questa impresa,
02:01
we decided to deliver a nanoparticle made of lipids,
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121786
3050
abbiamo deciso di trasportare una nanoparticella fatta di lipidi,
02:04
which are the same materials that compose your cell membrane.
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124860
3233
gli stessi materiali che formano la membrana cellulare.
02:08
And we've added two special molecules.
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128733
2344
Abbiamo aggiunto due molecole speciali.
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One is called e-selectin,
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131952
2177
La prima è chiamata e-selectin,
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which acts as a glue
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134153
1276
e funziona da colla
02:15
that binds the nanoparticle to the immune cell.
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135453
3331
che lega la nanoparticella alla cellula immunitaria.
02:19
And the second one is called trail.
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139223
2493
La seconda è chiamata trail.
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Trail is a therapeutic drug that kills cancer cells
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141740
2656
È un farmaco terapeutico che uccide le cellule cancerogene
02:24
but not normal cells.
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144420
1245
ma non attacca quelle sane.
02:26
Now, when you put both of these together,
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146392
2802
Queste due molecole, se combinate insieme,
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you have a mean killing machine on wheels.
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149218
2865
creano una spietata macchina assassina mobile.
02:35
To test this, we ran an experiment in a mouse.
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155589
2573
Lo abbiamo sperimentato su un topo.
02:39
So what we did was we injected the nanoparticles,
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159276
3065
Abbiamo iniettato le nanoparticelle,
02:42
and they bound almost immediately to the immune cells in the bloodstream.
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162365
4017
che si sono legate quasi immediatamente alla cellule immuni nel flusso sanguigno.
02:46
And then we injected the cancer cells to mimic a process
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2925
Poi abbiamo iniettato le cellule cancerogene e simulato un processo
02:49
through which cancer cells spread throughout our bodies.
56
169355
3151
per cui esse si diffondono in tutto il corpo.
02:52
And we found something very exciting.
57
172530
2132
Abbiamo scoperto qualcosa di entusiasmante.
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We found that in our treated group,
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175620
2670
Nel gruppo sottoposto al trattamento,
02:58
over 75 percent of the cancer cells we initially injected were dead or dying,
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178314
4780
più del 75% delle cellule cancerogene iniettate erano morte o morenti,
03:03
in comparison to only around 25 percent.
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183118
2697
paragonato a circa il 25 per cento.
03:05
So just imagine: these fewer amount of cells were available
61
185839
3182
Immaginate: solo questo piccolo numero di cellule era idoneo
03:09
to actually be able to spread to a different part of the body.
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189045
3112
e effettivamente capace di raggiungere un'altra parte del corpo.
03:12
And this is only after two hours of treatment.
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192181
2717
E questo dopo solo due ore di trattamento.
03:14
Our results were amazing, and we had some pretty interesting press.
64
194922
4306
I nostri risultati erano incredibili; sono usciti anche degli articoli interessanti.
03:19
My favorite title was actually,
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199974
2250
Il mio titolo preferito era:
03:22
"Sticky balls may stop the spread of cancer."
66
202248
2614
"Sfere appiccicose per fermare l'avanzata del cancro."
03:24
(Laughter)
67
204886
1093
(Risate)
Non posso dirvi quanto erano orgogliosi i miei colleghi maschi,
03:26
I can't tell you just how smug my male colleagues were,
68
206003
4008
un giorno le loro sfere appiccicose avrebbero potuto curare il cancro.
03:30
knowing that their sticky balls might one day cure cancer.
69
210035
2973
03:33
(Laughter)
70
213032
2298
(Risate)
03:35
But I can tell you they made some pretty, pretty, exciting,
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215354
3402
Posso dirvi però che hanno fatto stampare delle magliette molto carine,
03:38
pretty ballsy t-shirts.
72
218780
1298
molto sferiche.
03:40
This was also my first experience talking to patients
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220595
4216
È stata anche la prima volta che ho parlato con dei pazienti
03:44
where they asked how soon our therapy would be available.
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224835
2893
che chiedevano quando la terapia sarebbe stata disponibile.
03:48
And I keep these stories with me to remind me of the importance
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228279
3145
Tengo strette queste esperienze per ricordare l'importanza
03:51
of the science, the scientists and the patients.
76
231448
2947
della scienza, dei ricercatori e dei pazienti.
03:55
Now, our fast-acting results were pretty interesting,
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235809
2541
I nostri risultati ad azione rapida erano interessanti,
03:58
but we still had one lingering question:
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238374
2133
ma avevamo ancora un problema persistente:
04:00
Can our sticky balls,
79
240531
1696
le nostre sfere appiccicose,
04:02
our particles actually attached to the immune cells,
80
242251
2683
le nostre molecole attaccate alle cellule immunitarie,
04:04
actually stop the spread of cancer?
81
244958
1941
possono davvero fermare il cancro?
04:07
So we went to our animal model, and we found three important parts.
82
247624
4276
Tornati ad analizzare le nostre cavie, abbiamo scoperto tre cose importanti.
04:12
Our primary tumors were smaller in our treated animals,
83
252615
3018
Negli animali trattati, i tumori primari erano più piccoli,
04:15
there were fewer cells in circulation,
84
255657
2518
c'erano meno cellule in circolazione,
04:18
and there was little to no tumor burden in the distant organs.
85
258199
3466
e un aggravio tumorale nullo o quasi nullo in organi distanti.
04:22
Now, this wasn't just a victory for us and our sticky balls.
86
262835
3878
Questa vittoria non è stata solo nostra e delle nostre sfere appiccicose.
04:26
This was also a victory to me
87
266737
2107
Per quanto mi riguarda, è una vittoria
04:28
in drug delivery,
88
268868
1255
per la somministrazione dei farmaci,
04:30
and it represents a paradigm shift,
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270147
1931
e rappresenta un cambio di paradigma,
04:32
a revolution --
90
272102
1246
una rivoluzione --
04:34
to go from just using drugs, just injecting them
91
274330
3380
dal semplice uso di farmaci per iniezione,
04:37
and hoping they go to the right places in the body,
92
277734
2453
con la speranza che arrivino nel punto giusto,
04:40
to using immune cells as special delivery drivers in your body.
93
280211
4991
all'uso di cellule immunitarie come veicoli speciali di trasporto nel corpo.
04:45
For this example, we used two molecules, e-selectin and trail,
94
285975
3716
In questo modello, abbiamo usato due molecole, e-selectin e trail,
04:49
but really, the possibility of drugs you can use are endless.
95
289715
3784
ma in realtà le possibilità di farmaci utilizzabili è infinita.
04:53
And I talked about cancer,
96
293523
2394
Ho parlato di cancro,
04:55
but where disease goes, so do immune cells.
97
295941
2662
ma le cellule immuni arrivano dove c'è una malattia.
04:59
So this could be used for any disease.
98
299600
2415
Quindi il modello è efficace per qualsiasi patologia.
05:02
Imagine using immune cells to deliver crucial wound-healing agents
99
302039
4679
Immaginate di usare cellule immuni per trasportare farmaci cruciali a sanare
05:06
after a spinal cord injury,
100
306742
1842
il midollo spinale dopo un infortunio,
05:09
or using immune cells to deliver drugs past the blood-brain barrier
101
309474
4397
o per trasportare medicine attraverso la barriera emato-encefalica
05:13
to treat Parkinson's or Alzheimer's disease.
102
313895
2361
per curare il morbo di Parkinson o l'Alzheimer.
05:17
These are the ideas that excite me about science the most.
103
317044
3049
Questi sono le idee che più mi affascinano nella scienza.
05:20
And from where I stand, I see so much promise and opportunity.
104
320710
3447
E, dal mio punto di vista privilegiato, vedo tanta speranza e opportunità.
05:24
Thank you.
105
324181
1190
Grazie.
05:25
(Applause)
106
325395
3541
(Applausi)
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