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

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Tłumaczenie: Radosław Fenc Korekta: Marta Krzeminska

Now, I don't usually like cartoons,

Zazwyczaj nie lubię komiksów,

I don't think many of them are funny,

większość z nich nie jest śmieszna, ale dziwna.

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

Podoba mi się jednak ten, z New Yorkera.

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

(Tekst: Nigdy nie myśl nieszablonowo.) (Śmiech)

So, the guy is telling the cat,

Ten facet mówi kotu,

don't you dare think outside the box.

żeby nie ważył się "robić" poza szablonem.

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

Od zawsze byłam takim kotem.

I always wanted to be outside the box.

Wszystko robiłam niestandardowo.

And it's partly because I came to this field

Częściowo dlatego zajęłam się tą dziedziną,

from a different background, chemist and a bacterial geneticist.

mimo, że jestem chemikiem i genetykiem bakterii.

So, what people were saying to me

To, co mówiono o przyczynach i źródłach raka,

about the cause of cancer, sources of cancer,

To, co mówiono o przyczynach i źródłach raka,

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

o tym dlaczego jesteśmy, kim jesteśmy,

didn't make sense.

nie miało sensu.

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

Chciałbym wyjaśnić, dlaczego tak pomyślałam

and how I went about it.

i jak się z tym obeszłam.

So, to begin with, however,

Na początek jednak,

I have to give you a very, very quick lesson

muszę dać krótki wstęp

in developmental biology,

do biologii rozwoju.

with apologies to those of you who know some biology.

Przepraszam tych, którzy wiedzą trochę o biologii.

So, when your mom and dad met,

Kiedy wasi rodzice się spotkali,

there is a fertilized egg,

powstało zapłodnione jajo,

that round thing with that little blip.

to małe, okrągłe z malutką wypustką.

It grows and then it grows,

Jajo rośnie i rośnie,

and then it makes this handsome man.

a potem powstaje ten przystojny człowiek.

(Applause)

(Brawa)

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

Wszystkie komórki w ciele tego człowieka

all have the same genetic information.

zawierają taką samą informację genetyczną.

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

Jak to możliwe, że jego nos jest nosem, łokieć łokciem,

and why doesn't he get up one morning

i dlaczego nos nie zamieni się w stopę?

and have his nose turn into his foot?

i dlaczego jego nos nie zamieni się w stopę?

It could. It has the genetic information.

Mógłby. Posiada potrzebną informację genetyczną.

You all remember, dolly,

Pamiętacie owieczkę Dolly.

it came from a single mammary cell.

Powstała z jednej komórki macierzystej.

So, why doesn't it do it?

Jak to się dzieje?

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

Zgadnijcie, z ilu komórek zbudowane jest jego ciało.

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

Z około 10-70 bilionów.

Trillion!

Bilionów!

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

Jak komórki o takim samym materiale genetycznym

make all those tissues?

tworzą tkanki?

And so, the question I raised before

Zadane wcześniej pytanie

becomes even more interesting if you thought about

staje się jeszcze bardziej interesujące,

the enormity of this in every one of your bodies.

jeśli pomyślimy o ogromie tego wszystkiego w naszych ciałach.

Now, the dominant cancer theory would say

Dominująca teoria o raku głosi,

that there is a single oncogene

że wystarczy jeden onkogen

in a single cancer cell, and it would make you

w pojedynczej komórce rakowej,

a cancer victim.

żeby uczynić cię ofiarą raka.

Well, this did not make sense to me.

Dla mnie to nie miało sensu.

Do you even know how a trillion looks?

Wiecie ile to jest bilion?

Now, let's look at it.

Spójrzmy.

There it comes, these zeroes after zeroes after zeroes.

Zero zerem zero pogania.

Now, if .0001 of these cells got mutated,

Wystarczy, że tylko 0,0001 tych komórek zmutuje,

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

a 0,00001 dostanie raka, a będziecie chodzącymi guzami.

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

A tak się nie dzieje.

Why not?

Dlaczego?

So, I decided over the years,

Przez lata przeprowadziłam serię eksperymentów i odkryłam,

because of a series of experiments

Przez lata przeprowadziłam serię eksperymentów i odkryłam,

that this is because of context and architecture.

że wpływa na to kontekst i architektura.

And let me quickly tell you

Przedstawię teraz ważny eksperyment, który tego dowiódł.

some crucial experiment that was able to actually show this.

Przedstawię teraz ważny eksperyment, który tego dowiódł.

To begin with, I came to work with this virus

Zaczęłam badać wirusa,

that causes that ugly tumor in the chicken.

który wywoduje guzy u kurcząt.

Rous discovered this in 1911.

Rous odkrył go w 1911 roku.

It was the first cancer virus discovered,

To pierwszy odkryty wirus rakowy,

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

termin "onkogen" oznacza "gen rakowy".

So, he made a filtrate, he took this filter

Zrobił filtrat.

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

Płyn, który powstał po przepuszczeniu guza przez filtr

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

wstrzyknął innemu kurczakowi, który też dostał raka.

So, scientists were very excited,

Naukowcy byli podekscytowani i orzekli,

and they said, a single oncogene can do it.

że jeden onkogen wystarczy.

All you need is a single oncogene.

Jeden to wszystko, czego potrzeba.

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

Tworzyli kultury kurzych komórek,

dumped the virus on it,

dodawali do nich wirus,

and it would pile up,

a ten wirus się mnożył.

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

Stwierdzali wtedy, który jest złośliwy, a który nie.

And again this didn't make sense to me.

Było to dla mnie bez sensu.

So for various reasons, we took this oncogene,

Więc wzięliśmy ten onkogen,

attached it to a blue marker,

zabarwiliśmy go na niebiesko

and we injected it into the embryos.

i wstrzyknęliśmy do embrionów.

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

Popatrzcie. To jest piękne pióro w embrionie.

Every one of those blue cells are a cancer gene

Każda z tych niebieskich kropek to onkogen

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

w środku komórki rakowej. Są one częścią pióra.

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

Gdy spreparowaliśmy pióro i położyliśmy na szkiełku,

we got a mass of blue cells.

otrzymaliśmy masę niebieskich komórek.

So, in the chicken you get a tumor,

U kurczaka powstaje guz,

in the embryo you don't,

lecz w embrionie nie.

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

Preparujemy, kładziemy na szkiełko - następny guz.

What does that mean?

Co to oznacza?

That means that microenvironment

Znaczy to, że mikrośrodowisko i kontekst,

and the context which surrounds those cells

w którym są komórki

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

mówią onkogenowi i komórce rakowej co robić.

Now, let's take a normal example.

Teraz normalny przykład.

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

Weźmy ludzki sutek.

I work on breast cancer.

Zajmuję się rakiem piersi.

So, here is a lovely human breast.

Tutaj mamy piękną, ludzką pierś.

And many of you know how it looks,

Wielu z was wie, jak wygląda,

except that inside that breast, there are all these

tyle, że tutaj rozwijają się te wszystkie drzewopodobne struktury.

pretty, developing, tree-like structures.

tyle, że tutaj rozwijają się te wszystkie drzewopodobne struktury.

So, we decided that what we like to do

Zdecydowaliśmy wziąć

is take just a bit of that mammary gland,

kawałek gruczołu mlekowego,

which is called an "acinus,"

zwanego "acinus".

where there are all these little things inside the breast

Znajdują się tam komórki,

where the milk goes, and the end of the nipple

które gromadzą mleko. Do sutka dostaje się ono

comes through that little tube when the baby sucks.

tą małą tubką, kiedy dziecko ssie.

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

Pomyśleliśmy: Wspaniale! Spójrzcie na to.

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

Chcieliśmy stworzyć taką strukturę i zbadać,

how do the cells do that?

jak robią to komórki.

So, we took the red cells --

Czerwone krwinki,

you see the red cells are surrounded by blue,

otoczone tu przez niebieskie komórki,

other cells that squeeze them, and behind it

które je ściskają.

is material that people thought was mainly inert,

Materiał wokół nich jest bezczynny,

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

służy temu, żeby utrzymać kształt.

and so we first photographed it

Lata temu sfotografowaliśmy go

with the electron microscope years and years ago,

z pomocą mikroskopu elektronowego.

and you see this cell is actually quite pretty.

Widać, że komórka jest całkiem ładna.

It has a bottom, it has a top,

Posiada dół, górę,

it is secreting gobs and gobs of milk,

produkuje duże ilości mleka,

because it just came from an early pregnant mouse.

bo pochodzi od myszy we wczesnej ciąży.

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

Bierze się te komórki, umieszcza na szkiełku

and within three days, they look like that.

i po trzech dniach wyglądają tak.

They completely forget.

Całkiem zapominają.

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

Wyjmujemy je, kładziemy na szkielku,

they don't make milk. They completely forget.

a one nie dają mleka. Całkowicie zapomniały.

For example, here is a lovely yellow droplet of milk

Po lewej jest śliczna kropelka mleka,

on the left, there is nothing on the right.

a po prawej nie ma nic.

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

Popatrzcie na jądro w komórce po lewej,

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

które jest w zwierzęciu i to po prawej - na szkiełku.

They are completely different from each other.

Są zupełnie inne.

So, what does this tell you?

Co to znaczy?

This tells you that here also, context overrides.

Oznacza to, że nawet tutaj, kontekst jest ważniejszy.

In different contexts, cells do different things.

W różnych kontekstach, komórki działają inaczej.

But how does context signal?

Jak kontekst daje o sobie znać?

So, Einstein said that

Einstein powiedział:

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

"Jeśli pomysł nie wydaje się szalony, nie ma nadziei na jego powodzenie."

So, you can imagine the amount of skepticism

Wyobraźcie sobie przeszkody, które musiałam pokonać.

I received -- couldn't get money,

Nie mogłam dostać pieniędzy,

couldn't do a whole lot of other things,

nie mogłam robić wielu rzeczy,

but I'm so glad it all worked out.

ale w końcu wszystko się udało.

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

Zrobiliśmy przekrój gruczołu sutkowego myszy.

and all those lovely acini are there,

Każdy z acinusów,

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

ma czerwoną otoczkę.

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

Pomyślałam, że być może ta czerwona otoczka

and I said, maybe that red stuff

Pomyślałam, że być może ta czerwona otoczka

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

uważana za zwykłe rusztowanie,

maybe it has information,

zawiera informacje.

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

Może mówi on komórkom i jądrom co robić.

So I said, extracellular matrix, which is this stuff

Stwierdziłam, że macierz pozakomórkowa,

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

inaczej ECM, zarządza działaniem komórek.

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

Zaczęliśmy pracować nad czymś podobnym.

We found some gooey material

Znaleźliśmy trochę maziowatego materiału,

that had the right extracellular matrix in it,

zawierającego odpowiednią macierz pozakomórkową,

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

dodaliśmy komórki

in about four days, they got reorganized

i po czterech dniach, przegrupowały się.

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

Po prawej jest to, co wyhodowaliśmy.

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

A po lewej to, co znajduje się w żywym zwierzęciu.

and the one in culture was full of milk,

To wytworzone sztucznie było pełne mleka,

the lovely red there is full of milk.

to czerwone jest pełne mleka.

So, we Got Milk, for the American audience.

Pijesz mleko, jesteś wielki.

All right. And here is this beautiful human cell,

Tutaj mamy piękną, ludzką komórkę,

and you can imagine that here also, context goes.

gdzie kontekst także odgrywa ważną rolę.

So, what do we do now?

I co dalej?

I made a radical hypothesis.

Postawiłam skrajną hipotezę.

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

Stwierdziłam, że skoro budowa jest ważniejsza,

architecture restored to a cancer cell

przywrócenie odpowiedniej budowy komórce rakowej sprawi,

should make the cancer cell think it's normal.

że stanie się ona zdrowa.

Could this be done?

Czy to możliwe?

So, we tried it.

Spróbowaliśmy.

In order to do that, however,

Żeby to zrobić,

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

należało znaleźć metodę odróżniania zdrowej komórki od złośliwej.

and on the left is the single normal cell,

Po lewej jest zdrowa komórka z ludzkiej piersi

human breast, put in three-dimensional gooey gel

zanurzona w trójwymiarowym żelu.

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

Zawiera macierz pozakomórkową tworzącą te piękne struktury.

On the right, you see it looks very ugly,

Po prawej, wygląda bardzo brzydko,

the cells continue to grow,

komórki ciągle rosną,

the normal ones stop.

a te zdrowe przestają.

And you see here in higher magnification

Tutaj widać w powiększeniu

the normal acinus and the ugly tumor.

zdrowy acinus i złośliwy guz.

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

Co jest na powierzchni tych guzów?

Could we calm them down --

Może da się zatrzymać

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

wysyłane przez nie szalone, zagmatwane sygnały

and make them to the level of the normal?

i uczynić je zdrowymi?

Well, it was wonderful. Boggles my mind.

To wspaniałe i nie mieści mi się w głowie.

This is what we got.

Oto rezultaty.

We can revert the malignant phenotype.

Można zmienić złośliwy fenotyp.

(Applause)

(Brawa)

And in order to show you that the malignant phenotype

Pokażę więcej niż jeden

I didn't just choose one,

złośliwy fenotyp.

here are little movies, sort of fuzzy,

Oto krótkie filmy, trochę zamazane,

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

ale widać, że wszystkie komórki po lewej

all of them are malignant,

są złośliwe,

we add one single inhibitor in the beginning,

dodajemy na początku jeden inhibitor.

and look what happens, they all look like that.

Oto, co się dzieje.

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

Gdy wstrzyknęliśmy myszy te po prawej,

and none of them would make tumors.

żadna z nie wywołała raka,

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

a gdy te złośliwe, rezultatem był zawsze rak.

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

To nowe spojrzenie na nowotwory,

it's a hopeful way of thinking about cancer.

pełne nadziei.

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

Powinniśmy umieć to wykorzystać wnioski.

and these conclusions say that growth and malignant behavior

A są one takie, że wzrost i złośliwość raka

is regulated at the level of tissue organization

zależy od organizacji tkanek,

and that the tissue organization is dependent

która zależna jest od macierzy pozakomórkowej i mikrośrodowiska.

on the extracellular matrix and the microenvironment.

która zależna jest od macierzy pozakomórkowej i mikrośrodowiska.

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

Forma i funkcja wzajemnie na siebie oddziałują.

And here is another five seconds of repose,

Oto moja kolejna mantra.

is my mantra. Form and function.

Forma i funkcja.

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

Jednak co dalej?

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

Chcielibyśmy wprowadzić to w życie.

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

Pomyślcie, w każdej chwili waszego życia,

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

w każdej z waszych 70 bilionów komórek,

in your 70 trillion cells,

w każdej z waszych 70 bilionów komórek,

the extracellular matrix signaling to your nucleus,

macierz pozakomórkowa przesyła sygnały do jądra,

the nucleus is signaling to your extracellular matrix

a jądro przesyła sygnały do macierzy

and this is how your balance is kept and restored.

by utrzymać równowagę w waszym ciele.

We have made a lot of discoveries,

Poczyniliśmy wiele odkryć,

we have shown that extracellular matrix talks to chromatin.

udowodniliśmy, że macierz pozakomórkowa komunikuje się z chromatyną.

We have shown that there's little pieces of DNA

Że to określone fragmenty DNA

on the specific genes of the mammary gland

w genach gruczołu sutkowego

that actually respond to extracellular matrix.

komunikują się z macierzą pozakomórkową.

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

Zajęło to wiele lat, lecz było warto.

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

Zanim przejdę do następnego slajdu, muszę powiedzieć,

that there are so many additional discoveries to be made.

że jest jeszcze wiele rzeczy do odkrycia.

There is so much mystery we don't know.

Jest tyle tajemnic do rozwiązania.

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

Studentom i doktorantom zawsze mówię,

don't be arrogant, because arrogance kills curiosity.

by nie byli aroganccy, bo to zabija ciekawość.

Curiosity and passion.

Ciekawość i pasję.

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

Trzeba się zastanawiać, co jeszcze można odkryć,

And maybe my discovery needs to be added to

czy dane odkrycie można ulepszyć,

or maybe it needs to be changed.

albo całkiem zmienić.

So, we have now made an amazing discovery,

Dokonaliśmy wspaniałego odkrycia.

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

Doktorantka, z wykształcenia fizyk,

what do the cells do when you put them in?

zapytała, co robią te komórki.

What do they do in the beginning when they do?

Co robią na samym początku?

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

Nie wiedziałam. Kiedyś nie mogliśmy ich oglądać.

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

Nie było wtedy obrazów o dużej rozdzielczości.

So she, being an imager and a physicist,

Będąc grafikiem i fizykiem

did this incredible thing.

zrobiła coś niesamowitego.

This is a single human breast cell in three dimensions.

Oto ludzka komórka piersi w trzech wymiarach.

Look at it. It's constantly doing this.

Popatrzcie, ciągle się rusza.

Has a coherent movement.

Jej ruch jest spójny.

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

Kiedy dodamy komórki rakowe, rozpierzchną się.

they do this. They don't do this.

Ruszają się tak, a nie tak.

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

Kiedy "naprawimy" komórkę rakową, znów rusza się tak.

Absolutely boggles my mind.

Nie umiem tego pojąć.

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

Komórka zachowuje się jak embrion. Niesamowite.

So I'd like to finish with a poem.

Chciałabym zakończyć wierszem.

Well I used to love English literature,

Kiedyś kochałam literaturę angielską,

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

trudno było wybrać, co studiować.

And unfortunately or fortunately, chemistry won.

Na szczęście lub nieszczęście, wygrała chemia.

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

To dwie ostatnie linijki z wiersza Yeatsa.

It's called "Among the School Children."

Nazywa się "Wśród dzieci szkolnych".

"O body swayed to music / O brightening glance /

"O ciele, w rytm muzyki, O, wzroku kochańca

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

Jak nam odróżnić tancerza od tańca?"

And here is Merce Cunningham,

Oto Merce Cunningham,

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

z którym tańczyłam, gdy byłam młoda.

and here he is a dancer,

Jest tancerzem

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

i kiedy tańczy, jest jednocześnie i tancerzem i tańcem.

The minute he stops, we have neither.

Gdy się zatrzyma nie zostaje nic.

So it's like form and function.

Tak jak forma i funkcja.

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

Pokażę zdjęcie mojej grupy.

I have been fortunate to have had these magnificant

Miałam szczęście pracować z tymi wspaniałymi

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

studentami i doktorantami. Wiele mnie nauczyli.

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

Było, jest i będzie wiele takich grup.

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

To oni są przyszłością i staram się im wpoić,

of being the cat and being told,

by nie bali się być kotem

don't think outside the box.

i myśleć nieszablonowo.

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

Chciałabym zakończyć taką myślą.

On the left is water coming through the shore,

Po lewej, woda przedziera się przez wybrzeże.

taken from a NASA satellite.

To zdjęcie z satelity NASA.

On the right, there is a coral.

Po prawej, koral.

Now if you take the mammary gland and spread it

Gdy rozłożymy gruczoł mlekowy

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

i usuniemy tłuszcz, wygląda tak.

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

Czy wyglądają tak samo?

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

Dlaczego natura ciągle powtarza te wzory?

And I'd like to submit to you

Poznaliśmy sekwencję ludzkiego genomu

that we have sequenced the human genome,

Poznaliśmy sekwencję ludzkiego genomu

we know everything about the sequence of the gene,

wiemy wszystko o pojedynczych genach,

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

znamy język i alfabet genu.

But we know nothing, but nothing,

Jednak nie wiemy zupełnie nic

about the language and alphabet of form.

o języku i alfabecie formy.

So, it's a wonderful new horizon,

Otwiera to nowe pole do badań

it's a wonderful thing to discover for the young

dla młodszych i starszych naukowców jak ja.

and the passionate old, and that's me.

dla młodszych i starszych naukowców jak ja.

So go to it!

Więc brać się do roboty!

(Applause)

(Brawa)