New nanotech to detect cancer early | Joshua Smith

Traducător: Mirel-Gabriel Alexa Corector: Cristina Nicolae

"You have cancer."

„Ai cancer."

Sadly, about 40 percent of us will hear those three words within our lifetime,

Din nefericire, 40% dintre noi vor auzi aceste cuvinte în timpul vieții,

and half will not survive.

iar jumătate nu vor supraviețui.

This means that two out of five of your closest friends and relatives

Asta înseamnă că doi din cinci dintre cei mai apropiați prieteni ai tăi

will be diagnosed with some form of cancer,

sau rude ale tale vor fi diagnosticați cu o formă de cancer,

and one will die.

iar unul va muri.

Beyond the physical hardships,

Pe lângă durerea fizică,

roughly one-third of cancer survivors here in the US

aproape o treime din supraviețuitorii din SUA

will go into debt from treatment.

vor face datorii pentru a se trata.

And they're at least two and a half times more likely to declare bankruptcy

Și au o probabilitate de două ori și jumătate de a falimenta

than those without cancer.

decât cei fără cancer.

This disease is pervasive.

Această boală e generalizată.

It's emotionally draining

Te consumă emoțional,

and, for many,

și pe mulți îi distruge financiar.

financially destructive.

But a cancer diagnosis doesn't have to be a death sentence.

Dar diagnosticarea cancerului nu trebuie să fie o sentință la moarte.

Finding cancer early,

Depistarea cancerului în stadii inițiale,

closer its genesis,

apropiat de geneza sa,

is one of the critical factors to improving treatment options,

e unul dintre factorii critici de îmbunătățire a opțiunilor terapeutice,

reducing its emotional impact

reducând astfel impactul emoțional

and minimizing financial burdens.

și minimizând pierderile financiare.

Most importantly,

Și cel mai important,

finding cancer early --

diagnosticarea precoce --

which is one of the primary aims of my research --

unul dintre scopurile principale ale cercetării mele --

greatly enhances your odds of survival.

crește șansele de supraviețuire.

If we just look at the case of breast cancer for example,

Dacă luăm în considerare cancerul de sân de exemplu,

we find that those who are diagnosed and treated at stage one

aflăm că cele care sunt diagnosticate în primul stadiu

have a five-year survival rate of nearly 100 percent --

au un procent de supraviețuire la cinci ani de aproape 100% --

odds that decrease to just 22 percent if treated at stage four.

șanse care scad la doar 22% dacă e depistat în stadiul patru.

And similar trends are found for colorectal and ovarian cancer.

Același model îl au și cancerul colorectal sau ovarian.

Now, we're all aware that an early diagnosis that is accurate

Suntem cu toții conștienți că un diagnostic corect și precoce

is critical for survival.

e critic pentru supraviețuire.

The problem is that many cancer diagnostic tools are invasive,

Problema e că multe metode de diagnostic sunt invazive,

costly,

costisitoare,

often inaccurate

deseori nespecifice

and they can take an agonizing amount of time to get the results back.

și pot avea nevoie de foarte mult timp pentru a primi rezultatele.

Still worse, when it comes to some forms of cancer,

Și mai rău, când e vorba de unele forme de cancer,

such as ovarian, liver or pancreatic cancer,

ca cel ovarian, hepatic sau pancreatic,

good screening methods simply don't exist,

nu există metode bune de screening,

meaning that often people wait until physical symptoms surface,

însemnând că oamenii așteaptă până când boala se manifestă simptomatic,

which are themselves already indicators of late-stage progression.

ce e deja indicatorul unui stadiu avansat.

Like a tornado strike in an area without an early warning system,

Ca atunci când o tornadă lovește o zonă fără un sistem de avertizare,

there is no alarm to warn,

nu avem niciun semnal de alarmă

for the danger is already at your doorstep

pentru pericolul ce ne așteaptă,

when your odds of survival are greatly reduced.

iar când ne dăm seama, șansele de supraviețuire scad dramatic.

Having the convenience and accessibility of regular screening options

Să ai acces cu ușurință la opțiuni de screening

that are affordable, noninvasive and could provide results much sooner,

care sunt ieftine, noninvazive și pot oferi rapid un rezultat,

would provide us with a formidable weapon in the fight against cancer.

ne pot oferi o armă formidabilă în lupta împotriva cancerului.

An early warning would allow us to get out ahead of the disease

O avertizare precoce ne va permite să depășim boala,

instead of merely following in its relentless wake.

în loc să o urmărim după ce aceasta s-a trezit.

And this is exactly what I've been doing.

Și asta e exact ceea ce am făcut noi.

For the past three years, I've been developing technologies

În ultimii trei ani am dezvoltat tehnologia

that could ultimately aid clinicians

ce poate ajuta clinicienii

with rapid, early-stage cancer diagnostics.

să diagnosticheze rapid și în stadii precoce.

And I've been fueled by a deep scientific curiosity,

Am fost motivați de o curiozitate științifică produndă

and a passion to change these statistics.

și de pasiunea de a schimba aceste statistici.

Last year however,

Anul trecut,

this fight became much more personal

această luptă a devenit personală

when my wife was diagnosed with breast cancer.

când soția mea a fost diagnosticată cu cancer de sân.

It was an experience that added a strong and unexpected emotional dimension

A fost o experiență ce a adăugat o puternică

și neașteptată dimensiune emoțională acestor eforturi.

to these efforts.

I know firsthand how life-altering treatment can be,

Știu din propria experiență cum îți afectează viața acest tratament

and I'm keenly aware of the emotional havoc

și sunt conștient de devastarea emoțională

that cancer can wreak on a family,

cauzată de cancer unei familii,

which in our case included our two young daughters.

familie alcătuită în cazul nostru și din două fiice.

Because we found it early during a routine mammogram,

Deoarece a fost diagnosticată precoce printr-o mamogramă de rutină,

we were able to focus primarily on treatment options

am putut să ne concentrăm în principal pe opțiunile terapeutice

for the localized tumor,

pentru tumora localizată,

reaffirming to me how important an early diagnosis is.

demonstrându-mi iarăși cât de important e un diagnostic precoce.

Unlike other forms of cancer,

Spre deosebire de alte cancere,

mammograms do offer an early-stage screening option for breast cancer.

mamogramele oferă o metodă precoce de diagnostic pentru cancerul de sân.

Still, not everyone has this done,

Totuși, nu toată lumea o face,

or they may develop breast cancer

sau pot dezvolta cancer de sân

before the middle age recommendation for having a mammogram.

înainte de vârsta recomandată pentru a face o mamogramă.

So, there's still a lot of room for improvement,

Deci mai avem destul loc pentru îmbunătățiri,

even for cancers that do have screening options,

chiar și pentru cancerele ce au metode de screening

and, of course, considerable benefits for those that don't.

și, desigur, beneficii considerabile pentru cele care nu au.

A key challenge then for cancer researchers

O provocare pentru cercetarea din domeniul cancerului

is to develop methods

e să dezvolte metode de diagnostic,

that make regular screening for many types of cancers

pentru o gamă largă de cancere,

much more accessible.

mult mai accesibile.

Imagine a scenario where during your regular checkup,

Imaginați-vă un scenariu în care în timpul controlului medical periodic

your doctor can take a simple, noninvasive urine sample,

medicul poate lua o probă de urină,

or other liquid biopsy,

sau altă probă lichidă

and present you with the results before you even leave the doctor's office.

și să îți spună rezultatele înainte să pleci din cabinet.

Such a technology could dramatically reduce the number of people

O asemenea tehnologie ar putea reduce semnificativ numărul de oameni

who slip through the net of an early-stage cancer diagnosis.

ce nu sunt detectați prin metodele clasice de screening.

My research team of engineers and biochemists

Echipa mea de cercetare formată din ingineri și biochimiști

is working on exactly this challenge.

lucrează la această provocare.

We're working on ways to frequently activate an early-stage cancer alarm

Căutăm o metodă de a activa o alarmă pentru depistarea precoce a cancerului

by enabling regular screenings that would start when a person is healthy

prin folosirea unor metode de screening atunci când persoanele sunt sănătoase,

so that action could be taken to stop cancer the moment it emerges,

astfel încât să putem interveni în momentul apariției cancerului

and before it can progress beyond its infancy.

și înainte ca acesta să progreseze.

The silver bullet in this case are tiny vesicles,

Glonțul de argint în acest caz sunt niște vezicule mici,

little escape pods regularly shed by cells called exosomes.

niște mici săculeți intracelulari denumiți exozomi.

Exosomes are important biomarkers

Exozomii sunt niște biomarkeri importanți

that provide an early-warning system for the development of cancer.

ce oferă un sistem precoce de alarmă pentru dezvoltarea cancerului.

And because they're abundantly present in just about every bodily fluid,

Și deoarece sunt prezenți în abundență în fiecare fluid al corpului,

including blood, urine and saliva,

inclusiv în sânge, urină și salivă,

they're extremely attractive for noninvasive liquid biopsies.

sunt foarte atractivi pentru biopsii lichidiene noninvazive.

There's just one problem.

Dar mai e o problemă.

An automated system for rapidly sorting these important biomarkers

Un sistem automat pentru sortarea acestor importanți biomarkeri

is not currently available.

nu e disponibil momentan.

We've created a technology that we call nano-DLD

Am creat o tehnologie pe care o denumim nano-DLD

that is capable of precisely this:

ce e capabilă să facă următorul lucru:

automated exosome isolation

să izoleze automat exozomii

to aid rapid cancer diagnostics.

pentru a ajuta în diagnosticarea rapidă a cancerului.

Exosomes are the newest early-warning weapon, if you will,

Exozomii sunt cea mai nouă și precoce alarmă

to emerge on the liquid biopsy front.

descoperită pe frontul biopsiilor lichidiene.

And they're really, really small.

Și sunt foarte, foarte mici.

They measure just 30 to 150 nanometers in diameter.

Au între 30 și 150 de nanometri în diamentru.

This is so tiny

E atât de mic

that you could fit about a million of them into a single red blood cell.

încât ai putea pune un milion într-o singură celulă roșie de sânge.

That's roughly the difference between a golf ball

E cât diferența dintre o minge de golf

and a fine grain piece of sand.

și un grăunte de nisip.

Once thought to be little bins for unwanted cellular waste,

S-a crezut inițial că sunt coșuri de gunoi pentru deșeurile celulare,

it has been found that cells actually communicate

dar s-a aflat apoi că celulele comunică

by producing and absorbing these exosomes

producând și absorbind acești exozomi

which contain surface receptors,

ce au receptori de suprafață,

proteins and other genetic material collected from their cell of origin.

proteine și material genetic de la celula de origine.

When absorbed by a neighboring cell,

Când e absorbit de o celulă vecină,

exosomes release their contents into the receiving cell,

exozomul își eliberează conținutul în celula gazdă

and can set in motion fundamental changes in gene expression --

și poate activa schimbări fundamentale ale exprimării genice,

some good,

unele bune,

and this is where cancer comes in,

aici încadrându-se și cancerul,

some bad.

iar altele nocive.

Because they are clothed in the material of the mother cell,

Deoarece sunt îmbrăcați în materialul celulei mamă

and contain a sample of its environment,

și conține o mostră a mediului acesteia,

they provide a genetic snapshot of that cell's health and its origin.

aceștea oferă o scurtă descriere a sănătății și a originii celulei.

All of these qualities make exosomes invaluable messengers

Toate aceste calități transformă exozomii în mesageri neprețuiți

that potentially allow physicians

ce pot oferi medicilor

to eavesdrop on your health at the cellular level.

un indiciu asupra sănătății tale de la nivel celular.

To catch cancer early, however,

Pentru a depista cancerul precoce

you have to frequently intercept these messages

trebuie să interceptezi des aceste mesaje

to determine when cancer-causing troublemakers within your body

pentru a determina când acești determinanți ai cancerului din corpul tău

decide to start staging a coup,

decid să atace,

which is why regular screening is so critical

fapt pentru care screeningul e atât de important

and why we're developing technologies to make this possible.

și pentru care dezvoltăm tehnologia care să facă asta posibil.

While the first exosome-based diagnostics emerged on the market just this year,

Deoarece primul aparat de diagnostic bazat pe exozomi a apărut pe piață anul acesta,

they are not yet part of mainstream healthcare options.

încă nu face parte dintre opțiunile de bază din sănătate.

In addition to their recent emergence,

Pe lângă faptul că sunt recente,

another factor that's limiting their widespread adoption

un alt factor ce limitează adoptarea largă a acestora

is that currently, no automated exosome isolation system exists

e că în prezent nu există un sistem automat de izolare a exozomilor

to make regular screening economically accessible.

pentru a face screeningul regulat rentabil economic.

The current gold standard for exosome isolation

Metoda gold standard pentru izolarea exozomilor

includes ultracentrifugation,

e ultracentrifugarea,

a process requiring expensive laboratory equipment,

un proces ce necesită echipament de laborator scump,

a trained lab tech

personal instruit

and about 30 hours of time to process a sample.

și 30 de ore pentru a procesa o probă.

We've come up with a different approach for achieving automated exosome isolation

Noi am venit cu o nouă abordare pentru a izola automat exozomii

from a sample such as urine.

din probe precum urina.

We use a chip-based, continuous flow separation technique

Folosim o tehnică în flux continuu bazată pe un chip.

called deterministic lateral displacement.

denumită deplasare laterală determinată.

And we have done with it

Am făcut din aceasta

what the semiconductor industry has done so successfully for the past 50 years.

ceea ce industria semiconductorilor a făcut cu succes în ultimii 50 de ani.

We shrunk the dimensions of this technology

Am micșorat dimensiunile acestei tehnologii

from the micron scale to the true nanoscale.

de la scara micro la cea nano.

So how does it work?

Deci, cum funcționează?

In a nutshell,

Pe scurt,

a set of tiny pillars separated by nanoscopic gaps

mai multe coloane separate la câțiva nanometri

are arranged in such a way

sunt aranjate într-un mod

that the system divides the fluid into streamlines,

astfel încât sistemul divide fluidul,

with the larger cancer-related nanoparticles being separated

iar nanoparticulele ce au legătură cu cancerul sunt separate

through a process of redirection from the smaller, healthier ones,

printr-un proces de redirecționare față de cele mai mici și sănătoase,

which can in contrast

care pot în schimb

move around the pillars in a zigzag-type motion

să se miște printre coloane în formă de zigzag

in the direction of fluid flow.

în direcția de curgere a fluidului.

The net result is a complete separation of these two particle populations.

Rezultatul final e o separare completă a celor două tipuri de particule.

You can visualize this separation process

Puteți să vă imaginați acest proces

similar to traffic on a highway that separates into two roads,

ca fiind o separare a traficului în două drumuri,

with one road going into a low-clearance tunnel under a mountain,

unul ce trece printr-un tunel pe sub munte,

and the other road going around it.

iar alt drum ce ocolește muntele.

Here, smaller cars can go through the tunnel

În acest caz mașinile mici pot trece prin tunel,

while larger trucks, carrying potentially hazardous material,

în timp ce camioanele mari ce transportă materiale periculoase

are forced to take the detour route.

sunt obligate să ocolească.

Traffic is effectively separated by size and contents

Traficul e astfel separat în funcție de mărime și conținut

without impeding its flow.

fără să fie afectat.

And this is exactly how our system works on a much, much smaller scale.

La fel funcționează și sistemul nostru, dar la o scară mult mai mică.

The idea here is that the separation process for screening

Ideea e ca acest proces de separare pentru screening

could be as simple as processing a sample of urine, blood or saliva,

să fie la fel de simplu precum procesarea probelor de urină, sânge sau salivă,

which is a near-term possibility within the next few years.

ce e un obiectiv posibil în următorii ani.

Ultimately, it could be used to isolate and detect target exosomes

Mai mult, ar putea fi folosit pentru izolarea și detectarea anumitor exozomi

associated with a particular type of cancer,

asociați cu un tip specific de cancer,

sensing and reporting their presence within minutes.

determinând prezența acestora în câteva minute.

This would make rapid diagnostics virtually painless.

Asta ar putea face diagnosticul rapid lipsit de durere.

Broadly speaking,

Pe larg vorbind,

the ability to separate and enrich biomarkers

abilitatea de a separa și concentra biomarkeri

with nanoscale precision in an automated way,

cu o precizie nano, într-un mod automat,

opens the door to better understanding diseases such as cancer,

deschide o ușă către o înțelegere mai bună a bolilor precum cancerul,

with applications ranging from sample preparation to diagnostics,

cu aplicații ce variază de la pregătirea probelor, la diagnostic

and from drug resistance monitoring to therapeutics.

și de la monitorizarea rezistenței la tratament, la terapeutice.

Even before my wife's bout with cancer,

Încă dinaintea diagnosticului soției mele,

it was a dream of mine to facilitate the automation of this process --

visam să facilitez automatizarea acestui proces --

to make regular screening more accessible,

să fac screeningul regulat mai accesibil,

similar to the way Henry Ford made the automobile accessible

similar modului în care Henry Ford a făcut automobilul accesibil

to the general population

populației generale

through development of the assembly line.

prin dezvoltarea unei linii de asamblare.

Automation is the key to accessibility.

Automatizarea e cheia accesibilității.

And in the spirit of the Hoover dream,

Și în spiritul visului lui Hoover,

"a chicken in every pot and a car in every garage,"

„o găină în fiecare oală și o mașină în fiecare garaj",

we're developing a technology

noi dezvoltăm o tehnologie

that could ultimately place an early-warning cancer detection system

ce ar putea pune un sistem de avertizare precoce

in every home.

în fiecare casă.

This would allow every man, woman and child

Asta ar permite fiecărui bărbat, femeie sau copil

the opportunity to be regularly tested while they're still healthy,

oportunitatea să fie testați regulat cât timp sunt încă sănătoși,

catching cancer when it first emerges.

detectând astfel cancerul în momentul apariției.

It is my hope and dream

E speranța și visul meu

to help people around the world avoid the high costs --

să ajut oamenii din toată lumea să evite costurile ridicate --

physical, financial and emotional --

fizice, financiare și emoționale --

faced by today's cancer patients,

plătite de actualii pacienți oncologici,

hardships that I'm well acquainted with.

greutate pe care eu o cunosc bine.

I'm also happy to report that because we caught my wife's cancer early,

Sunt fericit să anunț că mulțumită depistării precoce a cancerului,

tratamentul soției mele a avut succes

her treatment was successful,

and she is now, thankfully, cancer-free.

și din fericire acum e vindecată.

(Applause)

(Aplauze)

It is an outcome that I would like to see for everyone with a cancer diagnosis.

E un rezultat pe care i-l doresc fiecărui pacient diagnosticat cu cancer.

With the work that my team has already done

Cu munca depusă deja de echipa mea

on separation of nanoscale biomarkers

în separarea biomarkerilor nano

for rapid, early-stage cancer diagnostics,

pentru diagnosticarea rapidă și precoce a cancerului,

I am optimistic that within the next decade,

sunt optimist că în următorul deceniu

this type of technology will be available,

acest tip de tehnologie va fi disponibil

helping protect our friends, our family and future generations.

și vă va proteja prietenii, familia și generațiile viitoare.

Even if we are so unlucky as to be diagnosed with cancer,

Chiar dacă suntem atât de ghinioniști și suntem diagnosticați cu cancer,

that early-stage alarm will provide a strong beacon of hope.

o alarmă în stadiul inițial ne va oferi multă speranță.

Thank you.

Mulțumesc!

(Applause)

(Aplauze)