How nanoparticles could change the way we treat cancer | Joy Wolfram

翻訳: KEN SAITO 校正: Masaki Yanagishita

It was a Sunday afternoon back in April of this year.

それはこの４月 ある日曜日の午後の事でした

My phone was ringing,

電話が鳴り

I picked it up.

受話器をとりました

The voice said, "It's Rebecca.

電話の声は言いました

「レベッカよ あなたを招待したくて...

I'm just calling to invite you

to my funeral."

私のお葬式に」

I said, "Rebecca, what are you talking about?"

私は言いました 「レベッカ 何言ってるの？」

She said, "Joy, as my friend, you have to let me go.

彼女は「ジョイ 親友でしょ 私を見送ってくれなきゃ

It's my time."

その時がきたの」って

The next day, she was dead.

次の日 彼女は亡くなりました

Rebecca was 31 years old when she died.

レベッカは31歳で亡くなりました

She had an eight-year struggle with breast cancer.

８年間 乳ガンと戦いました

It came back three times.

３回の再発がありました

I failed her.

私は無力でした

The scientific community failed her.

科学者たちは無力でした

And the medical community failed her.

医師たちも無力でした

And she's not the only one.

彼女だけではありません

Every five seconds,

こうしている間も ５秒間に１人が

someone dies of cancer.

ガンで亡くなっています

Today, we medical researchers are committed

今日 我々医学研究者は

to having Rebecca and people like her

レベッカや彼女のような人を

be one of the last patients that we fail.

ガンで亡くす最後の人にしようと 研究に専念しています

The US government alone has spent over 100 billion on cancer research

アメリカ政府単独でも 1970年代から1000億ドル以上を

since the 1970s,

ガン研究に費やしてきましたが

with limited progress in regards to patient survival,

患者の生命予後という点では あまり進展がありません

especially for certain types of very aggressive cancers.

特に 非常に悪性度の高い ある種のガンには対処できていません

So we need a change because, clearly,

何かを変える必要があるのです

what we've been doing so far has not been working.

我々がこれまでやってきた方法は 明らかにうまくいってないからです

And what we do in medicine is to send out firefighters,

ガン治療は火事に 消防士を出動させるようなものです

because cancer is like a big fire.

ガンとは 大火事みたいなものだからです

And these firefighters are the cancer drugs.

消防士とは抗ガン剤の事です

But we're sending them out without a fire truck --

しかし我々は彼らを 消防車なしで送り出しています

so without transportation, without ladders

移動手段もなく ハシゴもなく

and without emergency equipment.

非常用具も装備せずにです

And over 99 percent of these firefighters never make it to the fire.

99%以上の消防士は火事現場に たどり着く事ができません

Over 99 percent of cancer drugs never make it to the tumor

99%以上の抗ガン剤が 腫瘍にたどり着けないのです

because they lack transportation and tools

目的地にたどり着くための

to take them to the location they're aiming for.

移動手段も装備も 持っていないからです

Turns out, it really is all about location, location, location.

結局のところ 行き先が問題なのです 行き先が第一です

(Laughter)

(笑)

So we need a fire truck to get to the right location.

きちんと目的地に駆けつけるには 消防車が必要です

And I'm here to tell you that nanoparticles are the fire trucks.

私が今日話したいのは ナノ粒子が この消防車だという事です

We can load cancer drugs inside nanoparticles,

ナノ粒子の中に 抗ガン剤を詰めると

and nanoparticles can function as the carrier

ナノ粒子が移動手段かつ

and necessary equipment

必要な装備となり

to bring the cancer drugs to the heart of the tumor.

抗ガン剤を 腫瘍の中心部に運びます

So what are nanoparticles,

さてナノ粒子とは何でしょうか？

and what does it really mean to be nano-sized?

ナノサイズとは一体 どういう事なのでしょうか？

Well, there are many different types of nanoparticles

実はナノ粒子には いろんな種類の材質からできた

made out of various materials,

たくさんの種類があります

such as metal-based nanoparticles

金属製のナノ粒子や

or fat-based nanoparticles.

油脂で出来たナノ粒子などです

But to really illustrate what it means to be nano-sized,

実際にナノサイズを 実感してもらうために

I took one of my hair strands

私は自分の髪の毛を１本抜いて

and placed it under the microscope.

顕微鏡にセットしました

Now, I have very thin hair,

私の髪の毛はかなり細くて

so my hair is approximately 40,000 nanometers in diameter.

直径にして約40,000ナノメーターです

So this means, if we take 400 of our nanoparticles

これは 400個のナノ粒子を

and we stack them on top of each other,

縦に積み重ねると

we get the thickness of a single hair strand.

１本の髪の毛の幅になるという事です

I lead a nanoparticle laboratory to fight cancer and other diseases

私はジャクソンビルにある メイヨー・クリニックのナノ粒子研究室を率い

at Mayo Clinic here in Jacksonville.

ガンなどの病気と闘っています

And at Mayo Clinic,

メイヨー・クリニックには

we really have the tools to make a difference for patients,

患者に効果的な治療を 提供する設備があります

thanks to the generous donations and grants to fund our research.

これは研究を支える 惜しみない寄付や基金のおかげです

And so, how do these nanoparticles manage to transport cancer drugs

では ナノ粒子はどのように 抗ガン剤を腫瘍の所まで

to the tumor?

運ぶのでしょうか？

Well, they have an extensive toolbox.

ナノ粒子には 道具がしっかり備わっています

Cancer drugs without nanoparticles are quickly washed out of the body

ナノ粒子が無ければ 抗ガン剤は腎臓経由で速やかに

体外に排出されてしまいます

through the kidneys

because they're so small.

それは抗ガン剤が とても小さいからです

So it's like water going through a sieve.

水が漉し器を 通り抜けるようなものです

And so they don't really have time to reach the tumor.

抗ガン剤には腫瘍までたどり着くための 時間がないわけです

Here we see an illustration of this.

こちらに図示しました

We have the firefighters, the cancer drugs.

こちらが消防士 抗ガン剤です

They're circulating in the blood,

血流に乗って 体内を循環していますが

but they're quickly washed out of the body

速やかに 体から排出されてしまい

and they don't really end up inside the tumor.

腫瘍に到達できません

But if we put these cancer drugs inside nanoparticles,

でも ナノ粒子の中に 抗ガン剤を詰めると

they will not get washed out by the body

体外に排出される事はありません

because the nanoparticles are too big.

ナノ粒子が 大きすぎるからです

And they will continue to circulate in the blood,

そして腫瘍にたどり着くための より長い時間

giving them more time to find the tumor.

血液中で体内を循環し続けます

And here we see the cancer drug, the firefighters,

この図では 抗ガン剤 つまり消防士は

inside the fire truck, the nanoparticles.

ナノ粒子の消防車に乗りこんでいます

They're circulating in the blood,

血液中で循環しています

they don't get washed out

排出される事はなく

and they actually end up reaching the tumor.

腫瘍まで到達します

And so what other tools do nanoparticles have?

では ナノ粒子の 他の道具とは何でしょうか？

Well, they can protect cancer drugs from getting destroyed inside the body.

まず 抗ガン剤が体の中で壊されないように 保護する事ができます

There are certain very important but sensitive drugs

抗ガン剤の中にはとても重要なのに 不安定なものもあって

that are easily degraded by enzymes in the blood.

それらは血液中の酵素により 簡単に分解されます

So unless they have this nanoparticle protection,

そのような薬は もしナノ粒子で守られなければ

they will not be able to function.

効き目が無くなってしまうでしょう

Another nanoparticle tool are these surface extensions

ナノ粒子のさらに別の道具として 表面の突起があります

that are like tiny hands with fingers that grab on to the tumor

指のある小さな手のようなもので 腫瘍をつかみ

and fit exactly onto it,

ぴったりと噛み合います

so that when the nanoparticles are circulating,

このおかげで循環中のナノ粒子は

they can attach onto the cancer cells,

ガン細胞に取り付く事ができて

buying the cancer drugs more time to do their job.

抗ガン剤が十分働くための時間を 確保する事ができるのです

And these are just some of the many tools that nanoparticles can have.

これらはナノ粒子が持つ道具の ほんの一部の例です

And today,

現在

we have more than 10 clinically approved nanoparticles for cancer

臨床用に認可された ガンに使用できる ナノ粒子が10種以上存在し

that are given to patients all over the world.

世界中の患者に提供されています

Yet, we have patients, like Rebecca, who die.

しかし まだレベッカのように 亡くなる患者がいます

So what are the major challenges and limitations

では現在認可されているナノ粒子の

with currently approved nanoparticles?

何が問題であり 何が不足しているのでしょうか

Well, a major challenge is the liver,

大きな問題は肝臓です

because the liver is the body's filtration system,

肝臓は体内のろ過装置であり

and the liver recognizes and destroys foreign objects,

また 異物を認識して 破壊する機能も持っています

such as viruses, bacteria and also nanoparticles.

ウイルスやバクテリア もちろん ナノ粒子も対象となります

And the immune cells in the liver eat the nanoparticles,

肝臓にある免疫細胞が ナノ粒子を食べてしまい

preventing them from reaching the tumor.

腫瘍にたどり着けなくしてしまいます

And here we see an illustration where the kidney is no longer a problem,

こちらの図では 腎臓はもう問題ではありません

but these fire trucks, the nanoparticles,

しかし 消防車であるナノ粒子が

get stuck in the liver

肝臓で足止めされて

and, actually, less of them end up reaching the tumor.

腫瘍にたどり着ける粒子が 減ってしまいます

So a future strategy to improve nanoparticles

これを改良するために 取りうる一つの戦略は

is to temporarily disarm the immune cells in the liver.

肝臓の免疫細胞を 一時的に無力にするものです

So how do we disarm these cells?

どうやったら免疫細胞を 無力化できるでしょうか？

Well, we looked at drugs that were already clinically approved

我々はすでに他の病気の治療のために

for other indications

認可済みの薬を調べてみて

to see if any of them could stop the immune cells

そのうちのどれかが 免疫細胞がナノ粒子を

from eating the nanoparticles.

食べてしまうのを 防いでくれないかと考えました

And unexpectedly, in one of our preclinical studies,

驚いた事に 我々はある臨床前研究において

we found that a 70-year-old malaria drug

70年前のマラリア薬を使うと

was able to stop the immune cells from internalizing the nanoparticles

免疫細胞がナノ粒子を食べるのを 阻止できる事を見つけました

so that they could escape the liver

そしてナノ粒子は 肝臓から逃れられて

and continue their journey to their goal, the tumor.

ゴールの腫瘍に向かって 旅程を続けられる事がわかったのです

And here we see the illustration of blocking the liver.

こちらの図は肝臓を ブロックしているところです

The nanoparticles don't go there,

ナノ粒子は そちらには行かずに

and they instead end up in the tumor.

かわりに腫瘍にたどり着きます

So, sometimes, unexpected connections are made in science

このように科学では時々 思いもよらない組み合わせが

that lead to new solutions.

新しい解決を導く事があります

Another strategy for preventing nanoparticles

ナノ粒子が 肝臓で足止めされるのを

from getting stuck in the liver

避けるためのもう一つの戦略は

is to use the body's own nanoparticles.

人間の身体由来の ナノ粒子を使う事です

Yes -- surprise, surprise.

そう びっくりです

You, and you and you, and all of us have a lot of nanoparticles

あなたも そこのあなたも 皆さんはたくさんのナノ粒子を持っていて

circulating in our bodies.

身体を循環しているのです

And because they're part of our bodies,

それらは体の一部なので

the liver is less likely to label them as foreign.

肝臓がそれらを 異物とみなす可能性が低くなります

And these biological nanoparticles can be found in the saliva,

そしてそれらの生体由来のナノ粒子は

唾液や血液、尿、膵液に含まれています

in the blood, in the urine, in pancreatic juice.

And we can collect them from the body

それらを身体から採取して

and use them as fire trucks for cancer drugs.

抗ガン剤の消防車として 使う事ができます

And in this case,

その場合

the immune cells in the liver are less likely to eat

肝臓の免疫細胞が この生体由来のナノ粒子を

the biological nanoparticles.

食べてしまう可能性は下がるでしょう

So we're using a Trojan-horse-based concept

トロイの木馬戦法を

to fool the liver.

肝臓をだますのに使うのです

And here we see the biological nanoparticles

こちらは 生体由来のナノ粒子が

circulating in the blood.

血液中で循環しているところです

They don't get recognized by the liver,

肝臓に見つかる事なく

and they end up in the tumor.

腫瘍まで届いています

And in the future,

将来的には

we want to exploit nature's own nanoparticles

自然由来の ナノ粒子を利用して

for cancer drug delivery,

抗ガン剤を届ける事により

to reduce side effects and save lives

抗ガン剤が間違った場所に 行かないようにして

by preventing the cancer drugs from being in the wrong location.

副作用を抑えながら 多くの命を助けたいと考えています

However, a major problem has been:

しかし ここで大きな問題は

How do we isolate these biological nanoparticles in large quantities

どうしたらこの生体由来のナノ粒子を 傷つける事なく

without damaging them?

大量に取り出せるかという事です

My lab has developed an efficient method for doing this.

私の研究室はこのための 効率的な方法を開発しました

We can process large quantities of liquids from the body

この方法を使って 大量の体液を処理して

to produce a highly concentrated, high-quality formulation

高度に濃縮された高品質の

of biological nanoparticles.

生物由来ナノ粒子を 取り出せます

And these nanoparticles are not yet in clinical use,

これらのナノ粒子は まだ臨床に使う事はできません

because it takes an average of 12 years

平均して12年もの月日をかけないと

to get something from the lab

研究室での成果は

to your medicine cabinet.

病院の薬品棚に並ばないのです

And this is the type of challenge that requires teamwork

これは科学者や臨床医らの チームワークを

from scientists and physicians,

必要とする作業です

who dedicate their lives to this battle.

戦いに命を捧げる者たちです

And we keep going, thanks to inspiration from patients.

患者さんたちからの励ましのおかげで 前に進み続けています

And I believe that if we keep working on these nanomedicines,

そして このナノ医学の 研究を続ける事によって

we will be able to reduce harm to healthy organs,

健康な臓器へのダメージを減らし

improve quality of life

QOLを改善し

and save future patients.

未来の患者を助けられると信じています

I like to imagine

よく思うんです

that if these treatments had been available for Rebecca,

もし この治療が レベッカに使えていたら

that call from her

あの彼女からの電話は

could have been an invitation

別の招待だったかもしれないと

not to her funeral,

お葬式ではなくて

but her wedding.

結婚式への招待です

Thank you.

ありがとうございます

(Applause)

（拍手）