A new superweapon in the fight against cancer | Paula Hammond

翻訳: Mai O 校正: Eriko T

Cancer affects all of us --

癌は私たち皆に影響を与えます

especially the ones that come back over and over again,

何度も何度も 再発するタイプのもの

the highly invasive and drug-resistant ones,

浸潤性の高いもの 薬剤耐性のあるもの

the ones that defy medical treatment,

考え得る最良の薬剤を用いた治療も

even when we throw our best drugs at them.

ものともしない癌などは特にそうです

Engineering at the molecular level,

そこで 分子レベルで操作を行い

working at the smallest of scales,

最も小さな規模での アプローチにより

can provide exciting new ways

最も攻撃的なタイプの 癌との闘いにおいて

to fight the most aggressive forms of cancer.

胸を躍らせるような 新しい方法がもたらされるのです

Cancer is a very clever disease.

癌はとても賢い病気です

There are some forms of cancer,

幸運なことに

which, fortunately, we've learned how to address relatively well

いくつかの癌についての対処法は

with known and established drugs and surgery.

すでに確立された薬剤や手術により 比較的よくわかっています

But there are some forms of cancer

しかし これらのアプローチに反応せず

that don't respond to these approaches,

抗がん剤による猛攻撃の後でさえ

and the tumor survives or comes back,

生き延びたり 再発するような

even after an onslaught of drugs.

種類の癌もあるのです

We can think of these very aggressive forms of cancer

このようなとても攻撃的な癌は

as kind of supervillains in a comic book.

漫画の超悪玉に例えられるでしょう

They're clever, they're adaptable,

賢く 適応性が高く

and they're very good at staying alive.

しぶとく生き続けることが大得意なのです

And, like most supervillains these days,

最近の超悪玉がそうであるように

their superpowers come from a genetic mutation.

彼らの特殊な力は 遺伝子の突然変異により生まれました

The genes that are modified inside these tumor cells

遺伝子が腫瘍細胞の中で変異し

can enable and encode for new and unimagined modes of survival,

新たなそして想像もしなかった 生存方式をがん細胞に与え

allowing the cancer cell to live through

最良の抗がん剤を投与しても

even our best chemotherapy treatments.

がん細胞が生き延びることを 可能にしているのです

One example is a trick in which a gene allows a cell,

一つの例としては　 がん細胞へ抗がん剤が働きかけようとも

even as the drug approaches the cell,

何らかの影響がある前に

to push the drug out,

抗がん剤を追い出すという

before the drug can have any effect.

遺伝子による策略です

Imagine -- the cell effectively spits out the drug.

想像してみてください 細胞が巧みに抗がん剤を吐き出すところを

This is just one example of the many genetic tricks

これは 単に悪玉である 癌の手中にある

in the bag of our supervillain, cancer.

遺伝的策略の一例に過ぎません

All due to mutant genes.

すべて遺伝子の突然変異のためです

So, we have a supervillain with incredible superpowers.

とてつもない特殊能力を持った 超悪玉がいるのです

And we need a new and powerful mode of attack.

私たちは新たに強力な攻撃の方法を 必要としているのです

Actually, we can turn off a gene.

実は遺伝子はスイッチを オフにすることが出来るのです

The key is a set of molecules known as siRNA.

鍵となるのは分子のセットとして知られる siRNAです

siRNA are short sequences of genetic code

siRNAとは細胞に 特定の遺伝子をブロックさせる

that guide a cell to block a certain gene.

遺伝子コードの短い配列のことです

Each siRNA molecule can turn off a specific gene

どのsiRNA分子も細胞中の特定の遺伝子を オフにさせることが出来るのです

inside the cell.

どのsiRNA分子も細胞中の特定の遺伝子を オフにさせることが出来るのです

For many years since its discovery,

その発見から何年もの間

scientists have been very excited

科学者たちはこの遺伝子ブロッカーを

about how we can apply these gene blockers in medicine.

いかに医学の分野に適用できるかという事に とても熱心でしたが

But, there is a problem.

そこにはある問題がありました

siRNA works well inside the cell.

siRNAは細胞の中でよく働きますが

But if it gets exposed to the enzymes

私たちの体内の血流や組織の中に

that reside in our bloodstream or our tissues,

存在する酵素に晒されると

it degrades within seconds.

数秒以内に分解されてしまいます

It has to be packaged, protected through its journey through the body

体内での旅路では 最終的な目的地である がん細胞の中まで

on its way to the final target inside the cancer cell.

何かに包まれて 保護されなければならないのです

So, here's our strategy.

そして これが私たちの戦略です

First, we'll dose the cancer cell with siRNA, the gene blocker,

まずは がん細胞に遺伝子ブロッカーである siRNAを投与することにより

and silence those survival genes,

生存遺伝子を抑制します

and then we'll whop it with a chemo drug.

それから抗がん剤で完全に打ちのめすのです

But how do we carry that out?

ですが どう成し遂げるのでしょう？

Using molecular engineering,

分子工学を用い

we can actually design a superweapon

実際に 血流を進んでいくことが可能な

that can travel through the bloodstream.

強力な武器を デザインすることが出来るのです

It has to be tiny enough to get through the bloodstream,

血流を通るのに十分なほど とても小さくなければいけないし

it's got to be small enough to penetrate the tumor tissue,

腫瘍組織に浸透するのに十分なほど 小さくなければなりません

and it's got to be tiny enough to be taken up inside the cancer cell.

そして がん細胞に取り込まれるように とても小さいものなのです

To do this job well,

この仕事をうまくやるためには

it has to be about one one-hundredth the size of a human hair.

粒子は人間の髪の毛の約百分の一ほどの サイズでなければならないのです

Let's take a closer look at how we can build this nanoparticle.

では どのようにこのナノ粒子を 作り上げているのかよく見てみましょう

First, let's start with the nanoparticle core.

初めに ナノ粒子の 核から始めましょうか

It's a tiny capsule that contains the chemotherapy drug.

化学療法の薬を内包した とても小さなカプセルがあります

This is the poison that will actually end the tumor cell's life.

これは実際に腫瘍の命を絶つ毒なのです

Around this core, we'll wrap a very thin,

この核の周りを とても薄いナノメートル級の

nanometers-thin blanket of siRNA.

siRNAブランケットで包んでいきます

This is our gene blocker.

これが我々の遺伝子ブロッカーです

Because siRNA is strongly negatively charged,

siRNAは強く負に帯電しているため

we can protect it

正電荷を帯びた

with a nice, protective layer of positively charged polymer.

ポリマーの層により核を保護します

The two oppositely charged molecules stick together

この２つの反対の電荷をもつ分子は

through charge attraction,

引きつけ合いくっつきます

and that provides us with a protective layer

これにより 保護層はsiRNAが

that prevents the siRNA from degrading in the bloodstream.

血流の中で分解してしまうことを防ぐ 保護層を作るのです

We're almost done.

さぁ もう少しで完成ですよ

(Laughter)

(笑)

But there is one more big obstacle we have to think about.

ですが もう一つ考えなければいけない 大きな障害があるのです

In fact, it may be the biggest obstacle of all.

事実上 一番大きな障害であると言えるでしょう

How do we deploy this superweapon?

この強力な武器をどう配備するのか？

I mean, every good weapon needs to be targeted,

どんな有効な武器も 標的に照準を向けなければ―

we have to target this superweapon to the supervillain cells

我々はこの強力な武器の照準を 腫瘍に巣くっている悪玉細胞に

that reside in the tumor.

合わせなければなりません

But our bodies have a natural immune-defense system:

しかし 私たちの身体には自然の 免疫防御システムが備わっており

cells that reside in the bloodstream

細胞が血流にのって巡り

and pick out things that don't belong,

よそ者を見つけ出し

so that it can destroy or eliminate them.

破壊し除去するのです

And guess what? Our nanoparticle is considered a foreign object.

おわかりでしょうか　我々のナノ粒子は 異物として認識されてしまうのです

We have to sneak our nanoparticle past the tumor defense system.

そのため腫瘍の防御システムをくぐり抜け 忍び込ませる必要があります

We have to get it past this mechanism of getting rid of the foreign object

ナノ粒子を変装させることにより この異物を取り除こうとするメカニズムを

by disguising it.

通過させなくてはなりません

So we add one more negatively charged layer

そこで我々はナノ粒子の周りに もう一枚の負電荷を帯びた層を

around this nanoparticle,

足すことにしました

which serves two purposes.

２つの点で役に立ちます

First, this outer layer is one of the naturally charged,

１つ目は この外層は 体内に在る 水分を多く保持する多糖類で

highly hydrated polysaccharides that resides in our body.

もともと負電荷を帯びているものの一つであり

It creates a cloud of water molecules around the nanoparticle

これが ナノ粒子の周りに 水分子の膜を作り出し

that gives us an invisibility cloaking effect.

覆い隠し見えなくする 効果を与えるのです

This invisibility cloak allows the nanoparticle

この見えないコートは ナノ粒子が血流を通じ

to travel through the bloodstream

身体から除去されることなく

long and far enough to reach the tumor,

腫瘍にたどり着くまで長く遠く

without getting eliminated by the body.

旅することを可能にします

Second, this layer contains molecules

２つ目は この層は特異的に腫瘍細胞と

which bind specifically to our tumor cell.

結びつく分子を内包しているため

Once bound, the cancer cell takes up the nanoparticle,

一度結合されるとがん細胞は ナノ粒子を取り込み

and now we have our nanoparticle inside the cancer cell

がん細胞の中にナノ粒子が入ります

and ready to deploy.

これで闘う準備が出来ました

Alright! I feel the same way. Let's go!

ええ！私も同じ気持ちです さあ やりましょう！

(Applause)

(拍手)

The siRNA is deployed first.

siRNAが初めに作用し

It acts for hours,

数時間ほどで

giving enough time to silence and block those survival genes.

がん細胞の生存遺伝子を抑制しブロックします

We have now disabled those genetic superpowers.

我々は今や遺伝子の 特殊能力を抑制しました

What remains is a cancer cell with no special defenses.

何が残ったかというと 特別な防御システムもないがん細胞です

Then, the chemotherapy drug comes out of the core

その後 抗がん剤治療の薬剤が核から出現し

and destroys the tumor cell cleanly and efficiently.

腫瘍細胞を手際よく効果的に 破壊するのです

With sufficient gene blockers,

十分な遺伝子ブロッカーがあれば

we can address many different kinds of mutations,

様々な種類の突然変異に 対処することができ

allowing the chance to sweep out tumors,

どんな悪者も残すことなく

without leaving behind any bad guys.

腫瘍を一掃できるチャンスがくるのです

So, how does our strategy work?

では 我々の戦略は どのように働くのでしょう？

We've tested these nanostructure particles in animals

私たちはこれらのナノ構造粒子を 浸潤性が非常に強いタイプの

using a highly aggressive form of triple-negative breast cancer.

トリプルネガティブ乳がんで 動物実験をしました

This triple-negative breast cancer exhibits the gene

このトリプルネガティブ乳癌には 抗がん剤が届き次第

that spits out cancer drug as soon as it is delivered.

細胞がすぐに吐き出してしまう 遺伝子があります

Usually, doxorubicin -- let's call it "dox" -- is the cancer drug

たいていは ドキソルビシン― 「ドックス」としましょうか

これが 乳がん治療の第一選択肢です

that is the first line of treatment for breast cancer.

So, we first treated our animals with a dox core, dox only.

まず 私たちは動物たちを ドックスの核、ドックスだけで治療しました

The tumor slowed their rate of growth,

腫瘍の成長する速度は遅くなりましたが

but they still grew rapidly,

まだ急速に成長を続け

doubling in size over a period of two weeks.

二週間ほどで倍のサイズになりました

Then, we tried our combination superweapon.

その後 私たちの 強力な武器を組み合わせて試しました

A nanolayer particle with siRNA against the chemo pump,

siRNAを含む ナノ層の粒子を用い

plus, we have the dox in the core.

それに加え 核にはドックスを

And look -- we found that not only did the tumors stop growing,

見てください― 腫瘍が成長を止めただけでなく

they actually decreased in size

実際にサイズが縮小したのです

and were eliminated in some cases.

いくつかのケースでは除去されました

The tumors were actually regressing.

腫瘍は本当に消失したのです

(Applause)

(拍手)

What's great about this approach is that it can be personalized.

このアプローチの素晴しさは 個別化が出来るところにあります

We can add many different layers of siRNA

様々な突然変異や 腫瘍の防御メカニズムに対処するため

to address different mutations and tumor defense mechanisms.

沢山の異なるsiRNAの層を 足していくことが可能です

And we can put different drugs into the nanoparticle core.

違う種類の薬剤を ナノ粒子の核に入れることも可能です

As doctors learn how to test patients

医師が癌の検査の仕方を学び

and understand certain tumor genetic types,

腫瘍の遺伝子型を理解するにつれて

they can help us determine which patients can benefit from this strategy

この戦略が効果的な患者や 利用できる遺伝子ブロッカーについて

and which gene blockers we can use.

分かってくるでしょう

Ovarian cancer strikes a special chord with me.

卵巣がんには特別な思いがあります

It is a very aggressive cancer,

これはとても浸潤性の強い癌です

in part because it's discovered at very late stages,

一つには非常に進行した段階で 発見されるからでもあります

when it's highly advanced

卵巣がんがかなり進行した時は

and there are a number of genetic mutations.

かなりの遺伝的な突然変異があります

After the first round of chemotherapy,

抗がん剤治療の１クール目の後

this cancer comes back for 75 percent of patients.

卵巣がんは75%の確率で再発し

And it usually comes back in a drug-resistant form.

通常 再発した時には 薬剤耐性を持っています

High-grade ovarian cancer

悪性度の高い卵巣がんは

is one of the biggest supervillains out there.

最もたちの悪い 超悪玉の一つなのです

And we're now directing our superweapon

今や私たちはこの強力な武器で

toward its defeat.

立ち向かっています

As a researcher,

いち研究者として

I usually don't get to work with patients.

通常 患者に接することはあまりないのですが

But I recently met a mother

最近 卵巣がんのサバイバーである

who is an ovarian cancer survivor, Mimi, and her daughter, Paige.

ある母親に出会いました ミミです 娘さんはペイジといいました

I was deeply inspired by the optimism and strength

私は母と娘の双方が見せた 楽観主義と強さに

that both mother and daughter displayed

彼女達の勇気と支え合う物語に

and by their story of courage and support.

非常に感銘を受けました

At this event, we spoke about the different technologies

このイベントでは 癌治療の為の 様々なテクノロジーについての

directed at cancer.

お話をしました

And Mimi was in tears

ミミはこうした治療法の存在を知り

as she explained how learning about these efforts

いかに彼女の娘を含む 未来の世代への

gives her hope for future generations,

希望をもつことが出来たかということを

including her own daughter.

涙ながらに語ってくれました

This really touched me.

これには本当に感動しました

It's not just about building really elegant science.

この研究は高尚な科学を 作り上げていくだけではないのです

It's about changing people's lives.

人々の人生を変えることなのです

It's about understanding the power of engineering

分子規模での工学の力を

on the scale of molecules.

理解することなのです

I know that as students like Paige move forward in their careers,

ペイジのような学生がキャリアを積み

they'll open new possibilities

卵巣癌や 神経疾患

in addressing some of the big health problems in the world --

感染症のような 世界の大きな健康問題に取り組み

including ovarian cancer, neurological disorders, infectious disease --

新たな可能性が開けていくのです

just as chemical engineering has found a way to open doors for me,

化学工学がまさに 私に道を開き

and has provided a way of engineering

最も小さな分子規模の方法を用いて

on the tiniest scale, that of molecules,

人間規模で治療する方法を

to heal on the human scale.

開発させてくれたように

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

(拍手)