Mina Bissell: Experiments that point to a new understanding of cancer

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Traduttore: Evelina Capasso Revisore: Ilaria Diana

Now, I don't usually like cartoons,

A me di solito non piacciono le vignette

I don't think many of them are funny,

Molti non le trovo divertenti,

I find them weird. But I love this cartoon from the New Yorker.

le trovo strane. Ma adoro questa del New Yorker.

(Text: Never, ever think outside the box.) (Laughter)

(Testo: Mai e poi mai pensare fuori dagli schemi.) (Risate)

So, the guy is telling the cat,

Quindi, il ragazzo sta dicendo al gatto,

don't you dare think outside the box.

non ti permettere di pensare in modo non convenzionale.

Well, I'm afraid I used to be the cat.

Beh, spiacente ma di solito io ero il gatto.

I always wanted to be outside the box.

Ho sempre voluto essere fuori dagli schemi.

And it's partly because I came to this field

In parte perché mi sono avvicinata a questo campo

from a different background, chemist and a bacterial geneticist.

da un background diverso, da chimica e da genetista dei batteri.

So, what people were saying to me

Per cui, quello che le persone mi dicevano

about the cause of cancer, sources of cancer,

a proposito delle cause del cancro, delle origini del cancro,

or, for that matter, why you are who you are,

o, per quel che ne so, perché siamo quello che siamo,

didn't make sense.

non aveva senso.

So, let me quickly try and tell you why I thought that

Per cui, permettetemi di cercare di spiegarvi perché pensavo ciò

and how I went about it.

e cosa ho fatto.

So, to begin with, however,

Per cominciare, pero',

I have to give you a very, very quick lesson

devo tenere un velocissima lezione

in developmental biology,

di biologia dello sviluppo,

with apologies to those of you who know some biology.

e mi scuso con chi di voi conosce un po' di biologia.

So, when your mom and dad met,

Quando vostra madre e vostro padre si sono incontrati,

there is a fertilized egg,

c'èra un uovo fecondato,

that round thing with that little blip.

che sistemava tutto con un segnale.

It grows and then it grows,

Cresce e ancora cresce,

and then it makes this handsome man.

per creare questo uomo meraviglioso.

(Applause)

(Applausi)

So, this guy, with all the cells in his body,

Quindi, tutte le cellule nel corpo di questo ragazzo

all have the same genetic information.

hanno tutte le stesse informazioni genetiche.

So how did his nose become his nose, his elbow his elbow,

Quindi, come hanno fatto il suo naso e il suo gomito a diventare così,

and why doesn't he get up one morning

e come mai non si alza una mattina

and have his nose turn into his foot?

con il piede al posto del naso?

It could. It has the genetic information.

Potrebbe accadere. Contiene informazioni genetiche.

You all remember, dolly,

Tutti ricorderete Dolly,

it came from a single mammary cell.

nata da una singola cellula mammaria.

So, why doesn't it do it?

Quindi, perché non succede?

So, have a guess of how many cells he has in his body.

Provate ad indovinare quante cellule contiene il suo corpo.

Somewhere between 10 trillion to 70 trillion cells in his body.

Qualcosa tra i 10 e i 70 trilioni di cellule.

Trillion!

Trilioni!

Now, how did these cells, all with the same genetic material,

Ora, come hanno fatto queste cellule, con le stesso materiale genetico,

make all those tissues?

a creare tutti quei tessuti?

And so, the question I raised before

E poi, la domanda che ho posto prima

becomes even more interesting if you thought about

diventa ancora più interessante se avete pensato

the enormity of this in every one of your bodies.

alla portata di questo fenomeno nel corpo di ognuno di noi.

Now, the dominant cancer theory would say

Ora, la teoria dominante sul cancro direbbe

that there is a single oncogene

che c'è un singolo oncogene

in a single cancer cell, and it would make you

in una singola cellula cancerogena, ed è questo che vi renderebbe

a cancer victim.

vittime del cancro.

Well, this did not make sense to me.

Bene, questo per me non aveva senso.

Do you even know how a trillion looks?

Avete la minima idea di come sia fatto un trilione?

Now, let's look at it.

Diamogli un'occhiata.

There it comes, these zeroes after zeroes after zeroes.

Eccolo, questi zeri che seguono zeri che seguono zeri.

Now, if .0001 of these cells got mutated,

Ora, se lo 0.0001 di queste cellule muta,

and .00001 got cancer, you will be a lump of cancer.

e lo 0.00001 è cancerogeno, voi sareste un grumo di cancro

You will have cancer all over you. And you're not.

Avreste il cancro sparso per tutto il corpo. Ma non lo avete.

Why not?

Perché?

So, I decided over the years,

Così, ho deciso durante gli anni,

because of a series of experiments

grazie ad una serie di esperimenti

that this is because of context and architecture.

che questo è dato dal contesto e dall'architettura.

And let me quickly tell you

E fatemi descrivere velocemente

some crucial experiment that was able to actually show this.

alcuni esperimenti decisivi che lo hanno realmente mostrato.

To begin with, I came to work with this virus

Per cominciare, mi sono trovata a lavorare con questo virus

that causes that ugly tumor in the chicken.

che causa un orribile tumore ai polli.

Rous discovered this in 1911.

Rous lo scoprì nel 1911.

It was the first cancer virus discovered,

Fu il primo virus cancerogeno scoperto,

and when I call it "oncogene," meaning "cancer gene."

e quando lo chiamo "oncogene", voglio dire "gene del cancro."

So, he made a filtrate, he took this filter

Così ha creato un filtrato, ha preso questo filtro

which was the liquid after he passed the tumor through a filter,

che era il liquido dopo aver fatto passare il tumore attraverso il filtro,

and he injected it to another chicken, and he got another tumor.

e lo ha iniettato in un altro pollo, e ha ottenuto un altro tumore.

So, scientists were very excited,

A quel punto, gli studiosi erano entusiasti

and they said, a single oncogene can do it.

e si sono detti che era un singolo oncogene a farlo.

All you need is a single oncogene.

Tutto quello di cui abbiamo bisogno è un singolo oncogene.

So, they put the cells in cultures, chicken cells,

Così, hanno messo le cellule di pollo in coltura,

dumped the virus on it,

ci hanno versato sopra il virus,

and it would pile up,

e si accumulava,

and they would say, this is malignant and this is normal.

e si dicevano, questo è maligno ed è normale.

And again this didn't make sense to me.

E di nuovo questo non aveva senso per me.

So for various reasons, we took this oncogene,

Così, per vari motivi, abbiamo preso questo oncogene,

attached it to a blue marker,

lo abbiamo evidenziato in blu,

and we injected it into the embryos.

e lo abbiamo iniettato negli embrioni.

Now look at that. There is that beautiful feather in the embryo.

Ora guardate un po'. C'è quella bellissima piuma nell'embrione.

Every one of those blue cells are a cancer gene

Ognuna di quelle cellule blu è un gene del cancro

inside a cancer cell, and they're part of the feather.

all'interno della cellula del cancro, e queste sono parte della piuma.

So, when we dissociated the feather and put it in a dish,

Per cui, quando dissociamo la piuma e la mettiamo su una piastra,

we got a mass of blue cells.

abbiamo una massa di cellule blu.

So, in the chicken you get a tumor,

Così, in un pollo si ha un tumore,

in the embryo you don't,

nell'embrione no,

you dissociate, you put it in a dish, you get another tumor.

ma se lo dissociate, lo mettete su una piastra, ottenete un altro tumore.

What does that mean?

Cosa vuole dire tutto questo?

That means that microenvironment

Questo vuole dire che il microambiente

and the context which surrounds those cells

e il contesto che circonda quelle cellule

actually are telling the cancer gene and the cancer cell what to do.

in realtà dicono al gene del cancro e alle cellule del cancro cosa fare.

Now, let's take a normal example.

Ora prendiamo un esempio normale.

The normal example, let's take the human mammary gland.

Come esempio normale, prendiamo una ghiandola mammaria umana.

I work on breast cancer.

Io mi occupo del cancro al seno.

So, here is a lovely human breast.

Ecco qui un bel seno umano.

And many of you know how it looks,

E molti di voi sanno come appare,

except that inside that breast, there are all these

tranne che al suo interno ci sono tutte queste strutture

pretty, developing, tree-like structures.

molto graziose, a forma di albero, che si sviluppano.

So, we decided that what we like to do

Così decidiamo che quello che vogliamo fare

is take just a bit of that mammary gland,

è prendere una piccola parte della ghiandola mammaria,

which is called an "acinus,"

che è chiamata "acino,"

where there are all these little things inside the breast

dove ci sono tutte queste piccole cose all'interno del seno

where the milk goes, and the end of the nipple

dove va il latte, e che finisce nel capezzolo

comes through that little tube when the baby sucks.

attraverso quel piccolo tubo quando il bambino succhia.

And we said, wonderful! Look at this pretty structure.

Avevamo detto: fantastico! Guarda questa struttura perfetta.

We want to make this a structure, and ask the question,

Noi vogliamo creare una struttura così, e ci poniamo la domanda:

how do the cells do that?

coma fanno le cellule a farlo?

So, we took the red cells --

Quindi, abbiamo preso le cellule rosse,

you see the red cells are surrounded by blue,

vedete che le cellule rosse sono circondate dal blu,

other cells that squeeze them, and behind it

altre cellule che le schiacciano, e dietro di esse

is material that people thought was mainly inert,

c'è della sostanza che si pensava fosse principalmente inerte,

and it was just having a structure to keep the shape,

e che facesse solo da struttura per mantenere la forma,

and so we first photographed it

e così lo abbiamo fotografato per la prima volta

with the electron microscope years and years ago,

con il microscopio elettronico molti anni fa,

and you see this cell is actually quite pretty.

e vedete che questa cellula è in effetti molto graziosa.

It has a bottom, it has a top,

Ha una base, ha una parte superiore,

it is secreting gobs and gobs of milk,

secerne grandi quantità di latte

because it just came from an early pregnant mouse.

perché arriva da un topo all'inizio della gravidanza.

You take these cells, you put them in a dish,

Si prendono queste cellule, si mettono in una piastra,

and within three days, they look like that.

e nel giro di tre giorni, diventano così.

They completely forget.

Hanno completamente dimenticato.

So you take them out, you put them in a dish,

Si estraggono, si mettono in una piastra,

they don't make milk. They completely forget.

e non producono più latte. Hanno completamente dimenticato.

For example, here is a lovely yellow droplet of milk

Per esempio, questa è una graziosa gocciolina gialla di latte

on the left, there is nothing on the right.

sulla sinistra, mentre non c'è nulla a destra.

Look at the nuclei. The nuclei in the cell on the left

Guardate i nuclei. Quello della cellula a sinistra

is in the animal, the one on the right is in a dish.

si trova nell'animale, quello sulla destra è nella piastra

They are completely different from each other.

Sono completamente diversi l'uno dall'altro.

So, what does this tell you?

Quindi, che cosa ci dice tutto questo?

This tells you that here also, context overrides.

Ci dice che, anche in questo caso, è il contesto che conta.

In different contexts, cells do different things.

In contesti diversi, le cellule fanno cose diverse.

But how does context signal?

Ma come si segnala il contesto?

So, Einstein said that

Einstein ha detto:

"For an idea that does not first seem insane, there is no hope."

"Per un'idea che all'inizio non sembra folle, non c'è speranza"

So, you can imagine the amount of skepticism

Per cui potete immaginare il grande scetticismo

I received -- couldn't get money,

che ho dovuto sopportare: non riuscivo ad avere fondi,

couldn't do a whole lot of other things,

e non potevo fare molte altre cose,

but I'm so glad it all worked out.

ma sono contenta che alla fine tutto si sia risolto.

So, we made a section of the mammary gland of the mouse,

Così, abbiamo sezionato la ghiandola mammaria del topo,

and all those lovely acini are there,

e tutti quei graziosi acini erano là,

every one of those with the red around them are an acinus,

ognuna di quelle strutture col rosso intorno è un acino,

and we said okay, we are going to try and make this,

e abbiamo detto: ok, ora proviamo a farlo,

and I said, maybe that red stuff

e io mi sono detta che forse quella roba rossa

around the acinus that people think there's just a structural scaffold,

intorno all'acino, che si pensa sia solo una impalcatura di sostegno,

maybe it has information,

forse contiene informazioni,

maybe it tells the cells what to do, maybe it tells the nucleus what to do.

forse dice alle cellule cosa fare, magari dice al nucleo cosa fare.

So I said, extracellular matrix, which is this stuff

Quindi ho detto che la matrice extracellulare, che è questa roba

called ECM, signals and actually tells the cells what to do.

chiamata ECM, invia segnali e dice alle cellule cosa fare.

So, we decided to make things that would look like that.

E abbiamo deciso di fare delle cose che le assomigliassero.

We found some gooey material

Abbiamo trovato del materiale appiccicoso

that had the right extracellular matrix in it,

che conteneva la giusta matrice extracellulare,

we put the cells in it, and lo and behold,

ci abbiamo messo le cellule, ed ecco guardate,

in about four days, they got reorganized

in circa 4 giorni, si sono riorganizzate

and on the right, is what we can make in culture.

e sulla destra, c'è quello che possiamo fare in coltura.

On the left is what's inside the animal, we call it in vivo,

Sulla sinistra c'è quello che si trova nell'animale, che chiamiamo in vivo,

and the one in culture was full of milk,

e quello in coltura era pieno di latte,

the lovely red there is full of milk.

la graziosa parte rossa è piena di latte.

So, we Got Milk, for the American audience.

Ecco, abbiamo il latte, per il pubblico americano.

All right. And here is this beautiful human cell,

Bene. E qui c'è una bellissima cellula umana,

and you can imagine that here also, context goes.

e potete immaginare che anche qui il contesto conta.

So, what do we do now?

Quindi, che cosa facciamo adesso?

I made a radical hypothesis.

Ho avanzato un'ipotesi radicale.

I said, if it's true that architecture is dominant,

Mi sono detta, se è vero che l'architettura è dominante,

architecture restored to a cancer cell

ripristinare l'architettura di una cellula cancerogena

should make the cancer cell think it's normal.

dovrebbe far credere alla cellula di essere normale.

Could this be done?

Sarebbe possibile ottenere questo?

So, we tried it.

Così ci abbiamo provato.

In order to do that, however,

Per farlo, comunque,

we needed to have a method of distinguishing normal from malignant,

avevamo bisogno di un metodo per distinguere il normale dal maligno

and on the left is the single normal cell,

e sulla sinistra vedete la singola cellula normale,

human breast, put in three-dimensional gooey gel

seno umano, immersa in un gel appiccicoso tridimensionale

that has extracellular matrix, it makes all these beautiful structures.

che ha una matrice extracellulare, forma queste bellissime strutture.

On the right, you see it looks very ugly,

Sulla destra, vedete che appare orribile,

the cells continue to grow,

le cellule continuano a crescere,

the normal ones stop.

quelle normali si fermano.

And you see here in higher magnification

E vedete qui, nell'ingrandimento

the normal acinus and the ugly tumor.

l'acino normale e l'orribile tumore.

So we said, what is on the surface of these ugly tumors?

Ci siamo detti, che cosa c'è sulla superficie di questi orribili tumori?

Could we calm them down --

Potremmo controllarli,

they were signaling like crazy and they have pathways all messed up --

mandavano segnali a casaccio e mostravano tracciati disordinati,

and make them to the level of the normal?

e portarli al livello di quelli normali?

Well, it was wonderful. Boggles my mind.

Beh, è stato meraviglioso. Mi sbalordisce.

This is what we got.

Questo è quello che abbiamo ottenuto.

We can revert the malignant phenotype.

Possiamo portare alla normalità il fenotipo maligno.

(Applause)

(Applausi)

And in order to show you that the malignant phenotype

E per mostrarvi il fenotipo maligno

I didn't just choose one,

non ne ho scelto soltanto uno,

here are little movies, sort of fuzzy,

qui ci sono brevi video, un po' sfocati,

but you see that on the left are the malignant cells,

ma potete vedere che sulla sinistra ci sono le cellule maligne,

all of them are malignant,

tutte quante sono maligne,

we add one single inhibitor in the beginning,

aggiungiamo un singolo inibitore all'inizio,

and look what happens, they all look like that.

e guardate cosa succede, appaiono tutte in questo modo.

We inject them into the mouse, the ones on the right,

Le iniettiamo in un topo, quelle sulla destra,

and none of them would make tumors.

e nessuna di queste genera tumori.

We inject the other ones in the mouse, 100 percent tumors.

Iniettiamo le altre nel topo, 100% di tumori.

So, it's a new way of thinking about cancer,

Questo è un nuovo modo di pensare al cancro,

it's a hopeful way of thinking about cancer.

è il pensare al cancro in maniera speranzosa.

We should be able to be dealing with these things at this level,

Dovremmo essere in grado di gestire queste cose a questo livello,

and these conclusions say that growth and malignant behavior

e questi risultati ci dicono che crescita e comportamento maligno

is regulated at the level of tissue organization

sono regolati a livello di organizzazione dei tessuti

and that the tissue organization is dependent

e che l'organizzazione dei tessuti dipende

on the extracellular matrix and the microenvironment.

dalla matrice extracellulare e dal microambiente.

All right, thus form and function interact dynamically and reciprocally.

In questo modo forma e funzione interagiscono in modo dinamico e reciproco.

And here is another five seconds of repose,

E qui altri cinque secondi di quiete,

is my mantra. Form and function.

è il mio mantra. Forma e funzione.

And of course, we now ask, where do we go now?

E ovviamente, ora ci chiediamo, che direzione prendiamo ora?

We'd like to take this kind of thinking into the clinic.

Ci piacerebbe portare questo modo di pensare negli ospedali.

But before we do that, I'd like you to think

Ma prima di farlo, vorrei che voi rifletteste sul fatto

that at any given time when you're sitting there,

che in qualunque momento mentre state lì seduti,

in your 70 trillion cells,

nei vostri 70 trilioni di cellule,

the extracellular matrix signaling to your nucleus,

la matrice extracellulare comunica col vostro nucleo,

the nucleus is signaling to your extracellular matrix

il nucleo comunica con la vostra matrice extracellulare

and this is how your balance is kept and restored.

ed è così che l'equilibrio si mantiene e viene ristabilito.

We have made a lot of discoveries,

Abbiamo fatto molte scoperte,

we have shown that extracellular matrix talks to chromatin.

abbiamo dimostrato che la matrice extracellulare parla alla cromatina.

We have shown that there's little pieces of DNA

Abbiamo dimostrato che ci sono piccoli pezzi di DNA

on the specific genes of the mammary gland

sui geni specifici della ghiandola mammaria

that actually respond to extracellular matrix.

che rispondono alla matrice extracellulare.

It has taken many years, but it has been very rewarding.

Ci sono voluti molti anni, ma siamo stati ricompensati.

And before I get to the next slide, I have to tell you

E prima di passare alla prossima diapositiva, vi devo dire che

that there are so many additional discoveries to be made.

ci sono tante di quelle scoperte ancora da fare.

There is so much mystery we don't know.

C'è ancora tanto mistero che non conosciamo.

And I always say to the students and post-docs I lecture to,

E dico sempre agli studenti e ai ricercatori a cui insegno

don't be arrogant, because arrogance kills curiosity.

di non essere arroganti, perché l'arroganza uccide la curiosità.

Curiosity and passion.

Curiosità e passione.

You need to always think, what else needs to be discovered?

Dobbiamo sempre pensare, cos'altro dev'essere scoperto?

And maybe my discovery needs to be added to

E forse la mia scoperta dev'essere completata

or maybe it needs to be changed.

o magari essere cambiata.

So, we have now made an amazing discovery,

Per cui, ora abbiamo fatto una fantastica scoperta,

a post-doc in the lab who is a physicist asked me,

un ricercatore in laboratorio mi ha chiesto:

what do the cells do when you put them in?

che cosa fanno le cellule quando le immergi?

What do they do in the beginning when they do?

Che cosa fanno all'inizio?

I said, I don't know, we couldn't look at them.

Ho risposto "non lo so", non potevamo guardarle.

We didn't have high images in the old days.

Non avevamo immagini di alta qualità prima.

So she, being an imager and a physicist,

Così lei, essendo un fisco e occupandosi di immagini,

did this incredible thing.

ha fatto questa cosa incredibile.

This is a single human breast cell in three dimensions.

Questa è una singola cellula di seno umano in tre dimensioni.

Look at it. It's constantly doing this.

Guardate. Fa questo constantemente.

Has a coherent movement.

Ha un movimento coerente.

You put the cancer cells there, and they do go all over,

Mettete cellule cancerogene, e loro si distribuiscono,

they do this. They don't do this.

fanno questo. Non fanno questo.

And when we revert the cancer cell, it again does this.

E quando portiamo alla normalità la cellula cancerogena, lo fa di nuovo.

Absolutely boggles my mind.

Assolutamente sbalorditivo.

So the cell acts like an embryo. What an exciting thing.

La cellula si comporta come un embrione. Che cosa emozionante.

So I'd like to finish with a poem.

Vorrei concludere con una poesia.

Well I used to love English literature,

Adoravo la letteratura inglese,

and I debated in college, which one should I do?

ed ero indecisa al college, quale dei due scegliere?

And unfortunately or fortunately, chemistry won.

E sfortunatamente o fortunatamente, ha vinto la chimica.

But here is a poem from Yeats. I'll just read you the last two lines.

Questa è una poesia di Yeats, Vi leggerò gli ultimi due versi.

It's called "Among the School Children."

Si intitola "In una scolaresca femminile".

"O body swayed to music / O brightening glance /

"O corpo oscillato alla musica / O fulgido sguardo /

How [can we know] the dancer from the dance?"

Come distingueremo la danzatrice dalla danza?"

And here is Merce Cunningham,

Ed ecco Merce Cunningham,

I was fortunate to dance with him when I was younger,

sono stata fortunata a danzare con lui quando ero più giovane,

and here he is a dancer,

ed ecco il ballerino,

and while he is dancing, he is both the dancer and the dance.

e mentre danza lui è sia il ballerino che la danza.

The minute he stops, we have neither.

Nell'istante in cui si ferma, non abbiamo nessuno dei due.

So it's like form and function.

Così, è come forma e funzione.

Now, I'd like to show you a current picture of my group.

Ora, vorrei mostrarvi una foto attuale del mio gruppo di lavoro.

I have been fortunate to have had these magnificant

Sono stata fortunata ad avere questi magnifici

students and post-docs who have taught me so much,

studenti e ricercatori che mi hanno insegnato così tanto,

and I have had many of these groups come and go.

e ho avuto tanti di questi gruppi negli anni.

They are the future and I try to make them not be afraid

Loro sono il futuro e io cerco di aiutarli a non avere il timore

of being the cat and being told,

di essere il gatto a cui viene detto

don't think outside the box.

non pensare fuori dagli schemi.

And I'd like to leave you with this thought.

E vorrei terminare con questo pensiero.

On the left is water coming through the shore,

Sulla sinistra c'è dell'acqua che scorre sulla spiaggia,

taken from a NASA satellite.

ripresa da un satellite della NASA.

On the right, there is a coral.

Sulla destra, c'è un corallo.

Now if you take the mammary gland and spread it

Se prendete una ghiandola mammaria e la spargete

and take the fat away, on a dish it looks like that.

e rimuovete il grasso, su una piastra appare così.

Do they look the same? Do they have the same patterns?

Sembrano uguali? Hanno lo stesso disegno?

Why is it that nature keeps doing that over and over again?

Perché la natura continua a farlo di continuo?

And I'd like to submit to you

E vorrei ricordarvi

that we have sequenced the human genome,

che abbiamo ordinato in sequenze il genoma umano,

we know everything about the sequence of the gene,

sappiamo tutto sulle sequenze del gene,

the language of the gene, the alphabet of the gene,

il linguaggio del gene, l'alfabeto del gene,

But we know nothing, but nothing,

ma non sappiamo niente di niente

about the language and alphabet of form.

sul linguaggio e l'alfabeto della forma.

So, it's a wonderful new horizon,

Quindi questo è un nuovo meraviglioso orizzonte,

it's a wonderful thing to discover for the young

è una meravigliosa cosa da scoprire per i giovani

and the passionate old, and that's me.

e per i vecchi appassionati come me.

So go to it!

Allora buttiamoci!

(Applause)

(Applausi)