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

תרגום: hila scherba עריכה: zeeva livshitz

Catching cancer at its earliest stages,

לתפוס סרטן בשלביו המוקדמים ביותר,

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

כאשר הוא הכי ניתן לטיפול, יכול להציל אינספור חיים.

But the million-dollar question is:

אבל שאלת מיליון הדולר היא:

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

בגוף בריא בכללותו המורכב מטריליוני תאים,

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

איך נוכל להתמקד בקבוצה קטנה של תאים סרטניים סוררים?

The answer, I think,

התשובה, אני חושב,

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

עשויה להיות מושרשת במשהו שבזכות המגיפה,

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

כולנו הכרנו די טוב, וזה RNA.

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

אני חושב שבימים אלה, לכולם יש הבנה בסיסית של איך RNA עובד.

Again, thanks to the COVID vaccines.

שוב, הודות לחיסוני COVID.

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

אבל בעיקרון, RNA משועתק מ-DNA בתא,

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

ו -RNA שליח ספציפית משמש כתבנית לסינתזת חלבון.

So usually the more mRNA you have in the cell,

אז בדרך כלל ככל שיש לכם יותר mRNA בתא,

the more protein you get.

כך אתם מקבלים יותר חלבון.

But our discovery is a little bit different.

אבל התגלית שלנו קצת שונה.

We have found a new class of RNAs

מצאנו מחלקה חדשה של RNA

that have changed how we think about cancer detection.

ששינתה את האופן שבו אנו חושבים על גילוי סרטן.

These are relatively small RNAs,

אלה הם RNA קטנים יחסית,

and they don't actually code for any protein.

והם למעשה לא מקודדים לאף חלבון.

So they're non-coding.

אז הם לא מקודדים.

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

ומכיוון שמצאנו אותם, עלינו לתת להם שם.

And we have called them orphan non-coding RNAs

וקראנו להם RNA יתומים שאינם מקודדים

or oncRNAs for short.

או בקיצור oncRNAs.

These oncRNAs have not only changed

ה-oncRNA הללו לא רק שינו

and transformed our approach to cancer detection

והפכן את הגישה שלנו לגילוי סרטן

from blood non-invasively,

מדם באופן לא פולשני,

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

אלא הם גם עזרו לפתוח עבורנו חלון לגידול עצמו.

So leveraging these RNAs,

אז במינוף ה-RNA האלה,

we are not only detecting cancer earlier,

אנחנו לא רק מגלים סרטן מוקדם יותר,

we are actually peering into its biology.

אנחנו למעשה מציצים לתוך הביולוגיה שלו.

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

אז עם ההקדמה הקצרה הזו, הרשו לי לפרק עבורכם את המדע.

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

כפי שאתם אולי יודעים, כל תא בגופנו חולק את אותו קוד גנטי

as every other cell.

כמו כל תא אחר.

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

זה כאילו לתאים שלנו יש גישה לאותו מזווה,

but then they use different recipes

אבל אז הם משתמשים במתכונים שונים

to mix the same ingredients into different dishes.

כדי לערבב את אותם מרכיבים למנות שונות.

It's actually the diversity in genomic recipes

זה למעשה המגוון במתכונים הגנומיים

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

שנותן לנו את יותר מ-200 סוגי התאים שיש בגופנו,

each with their own distinct role and function,

לכל אחד מהם תפקיד ותפקוד מובחנים משלו,

like skin cells, for example, or neurons.

כמו תאי עור, למשל, או נוירונים.

And as you can imagine,

וכפי שאתם יכולים לדמיין,

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

יש מכונה מורכבת בתא השולטת בתהליך הזה

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

ואומרת לתא עבור כל אחד מ -20,000 הגנים שלו

how much of them it needs to express

כמה מהם הוא צריך לבטא

to be a healthy, well-functioning cell.

כדי להיות תא בריא ומתפקד היטב.

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

עכשיו, תאים סרטניים, בהיותם השורדים בעלי התושייה שהם,

they actually hijack components of this machinery to their advantage.

הם למעשה חוטפים רכיבים של המנגנון הזה לטובתם.

And they do this to increase the expression of genes

והם עושים זאת כדי להגביר את הביטוי של גנים

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

שיעזרו לגידול להתפשט בכל הגוף,

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

או להשתיק או להוריד את הגנים שתפקידם לשמור על הסרטן בשליטה.

Another way of putting this

דרך נוספת לנסח זאת

is that cancer cells are basically hacking that original genomic recipe

היא שתאי סרטן בעצם פורצים את המתכון הגנומי המקורי

that I told you about.

שסיפרתי לכם עליו.

Now a few years ago, we made an interesting discovery

עכשיו לפני כמה שנים, גילינו תגלית מעניינת

that is actually a consequence of this genomic reprogramming

שהיא למעשה תוצאה של תכנות גנומי מחדש

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

שקורית בתאים סרטניים, שהיא למעשה סימן ההיכר של סרטן.

Basically, parts of the genome that is normally silent

בעיקרון, חלקים מהגנום שבדרך כלל שקטים

and inactive in healthy cells

ולא פעילים בתאים בריאים

becomes activated in cancer.

מופעלים בסרטן.

And a direct consequence of this activation

ותוצאה ישירה של הפעלה זו

is the birth of a new kind of RNA.

היא לידתו של סוג חדש של RNA.

That we only see these RNAs in cancer,

שאנחנו רואים רק את ה- RNA האלה בסרטן,

but not really in healthy cells.

אבל לא באמת בתאים בריאים.

Now over the past few years,

כעת, במהלך השנים האחרונות,

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

השקענו זמן רב במיפוי ה- RNA המתעוררים בסרטן

across human cancers.

בסוגי סרטן אנושיים.

And as I told you earlier,

וכפי שאמרתי לכם קודם,

we have come to name them oncRNAs.

נתנו להם את השם oncRNAs.

Now, what is even more interesting

עכשיו, מה שמעניין עוד יותר

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

זה שסוגי ה-oncRNAs שאני רואה במדגם נתון אינו אקראי.

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

זה למעשה קשור לסוג או תת-סוג של סרטן

that I'm looking at.

שאני מסתכל עליו.

So collectively, oncRNAs actually provide a digital molecular barcode

אז באופן קולקטיבי, oncRNAs למעשה מספקים ברקוד מולקולרי דיגיטלי

that captures cancer cell identity.

הלוכד זהות תאים סרטניים.

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

וזה למעשה ייחודי לסוג או תת-סוג של סרטן.

But how are these molecular barcodes actually useful?

אבל איך הברקודים המולקולריים האלה באמת שימושיים?

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

אז מסתבר ש- oncRNAs אינם מוגבלים למעשה לתאים סרטניים.

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

חלקם ארוזים יפה ומשוחררים לדם.

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

וזה משהו שתאים בריאים עושים גם עם RNA קטנים אחרים.

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

ועם כל ההקדמה הזו, אני מקווה שאתם יודעים לאן אני הולך עם זה.

Basically, if oncRNAs are only expressed in cancer cells,

בעיקרון, אם oncRNA מתבטאים רק בתאים סרטניים,

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

וחלקם אכן מוצאים את דרכם לזרם הדם,

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

האין זה אומר שאנחנו צריכים להיות מסוגלים לזהות אותם

in blood samples from cancer patients?

בדגימות דם מחולי סרטן?

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

התשובה, מתברר, היא כן, אבל עם כוכבית.

So the oncRNAs that we detect in blood samples from patients

אז ה-oncRNA שאנו מזהים בדגימות דם של מטופלים

actually form a partial barcode.

למעשה יוצרים ברקוד חלקי.

And it's only a partial barcode

וזה רק ברקוד חלקי

because only a subset of oncRNAs

מכיוון שרק תת-קבוצה של oncRNA

are actually secreted from cancer cells into the blood.

מופרשת למעשה מתאי סרטן לדם.

And even a smaller subset can be reliably detected

ואפילו תת-קבוצה קטנה יותר יכולה להיות מזוהה באופן אמין

in a small volume of blood.

בכמות קטנה של דם.

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

עם זאת, בזכות הקסם של למידת מכונה ו- AI,

we can actually use this partial information

אנו יכולים למעשה להשתמש במידע חלקי זה

to reconstruct the original barcode that resides in the tumor.

כדי לשחזר את הברקוד המקורי השוכן בגידול.

And we can match that deconstruction

ואנחנו יכולים להתאים את הפירוק הזה

against our catalog of oncRNA barcodes across cancers

לקטלוג הברקודים של oncRNA על פני סוגי סרטן

to not only --

לא רק -

to not only detect the presence of the disease,

כדי לא רק לזהות את נוכחות המחלה,

but also identify its type or subtype.

אלא גם לזהות את סוגה או תת-הסוג שלה.

And actually, as we grow,

ולמעשה, ככל שאנו גדלים,

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

ומגדילים באופן מהותי את מספר קטלוגי ה-oncRNA שבנינו,

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

נוכל להעמיק יותר ויותר גם בביולוגיה של המחלה.

Now, with help from our clinical collaborators at UCSF,

כעת, בעזרת השותפים הקליניים שלנו ב-UCSF,

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

התקרבנו צעד אחד קרוב יותר להביא את הפלטפורמה הזו למרפאה.

In a preliminary study across 200 breast cancer patients,

במחקר ראשוני שנערך בקרב 200 חולי סרטן שד,

we have actually shown that we can use oncRNAs

למעשה הראינו שאנו יכולים להשתמש ב- oncRNA

to detect residual disease in patients

כדי לזהות מחלה שיורית בחולים

after they have received treatment,

לאחר שקיבלו טיפול,

and knowing which patients have remaining disease,

ולדעת לאילו חולים יש מחלה שנותרה,

tells clinicians who needs additional treatment or monitoring

אומר לרופאים מי זקוק לטיפול או מעקב נוסף

after the surgery.

לאחר הניתוח.

And this way, patients receive more treatment

ובדרך זו, מטופלים מקבלים יותר טיפול

only when it's needed.

רק כאשר הוא נחוץ.

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

אני באמת מאמין שהעשור הבא הוא העשור של בדיקת סרטן.

And as you can imagine, blood detection of cancers

וכפי שאתם יכולים לדמיין, גילוי דם של סרטן

is a major frontier in that war.

הוא גבול מרכזי במלחמה ההיא.

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

ואני מקווה ששכנעתי אתכם היום שבעזרת מינוף בינה מלאכותית חזקה

built on top of molecular barcodes of oncRNAs,

הבנויה על ברקודים מולקולריים של oncRNA,

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

אנו יכולים לדמיין עתיד מדויק ורגיש,

but more importantly,

אך חשוב מכך,

very accessible.

נגיש מאוד.

Blood detection of cancers is not just the hope,

גילוי דם של סרטן הוא לא רק התקווה,

but it's actually a reality.

אלא למעשה מציאות.

Thank you.

תודה לכם.

(Applause)

(מחיאות כפיים)