This tiny particle could roam your body to find tumors | Sangeeta Bhatia

Traducător: Flavius Abrudan Corector: Lorena Ciutacu

In the space that used to house one transistor,

În spațiul în care încăpea un singur tranzistor

we can now fit one billion.

acum au loc 1 miliard.

That made it so that a computer the size of an entire room

Asta a permis ca un computer ce ocupa o cameră întreagă

now fits in your pocket.

să încapă acum într-un buzunar.

You might say the future is small.

Ați putea spune că viitorul e mic.

As an engineer,

Ca ingineră,

I'm inspired by this miniaturization revolution in computers.

sunt inspirată de revoluția de miniaturizare a calculatoarelor.

As a physician,

Ca medic,

I wonder whether we could use it to reduce the number of lives lost

mă întreb dacă am putea s-o folosim pentru a reduce numărul de decese

due to one of the fastest-growing diseases on Earth:

provocate de una dintre bolile cu cea mai rapidă răspândire de pe Pământ:

cancer.

cancerul.

Now when I say that,

Când spun acest lucru,

what most people hear me say is that we're working on curing cancer.

majoritatea persoanelor vor înțelege că lucrăm pentru a vindeca cancerul.

And we are.

Și o facem.

But it turns out

Dar astfel am descoperit

that there's an incredible opportunity to save lives

o oportunitate incredibilă de a salva vieți

through the early detection and prevention of cancer.

prin depistarea timpurie și prevenirea cancerului.

Worldwide, over two-thirds of deaths due to cancer are fully preventable

Global, peste două treimi din decesele cauzate de cancer pot fi prevenite

using methods that we already have in hand today.

folosind tehnici de care dispunem deja astăzi.

Things like vaccination, timely screening

Lucruri ca vaccinarea, screening la timp

and of course, stopping smoking.

și desigur, renunțarea la fumat.

But even with the best tools and technologies that we have today,

Dar chiar și cu cele mai bune intrumente și tehnologii de care dispunem azi,

some tumors can't be detected

unele tumori nu pot fi depistate

until 10 years after they've started growing,

decât la 10 ani după ce au început să crească,

when they are 50 million cancer cells strong.

când au deja 50 de milione de celule canceroase.

Ce ar fi dacă am avea tehnologie mai avansată

What if we had better technologies

to detect some of these more deadly cancers sooner,

pentru a descoperi mai repede tipurile de cancer mai agresiv,

when they could be removed,

când ar putea fi extirpate,

when they were just getting started?

când sunt încă la început?

Let me tell you about how miniaturization might get us there.

Să vă arăt cum miniaturizarea ne-ar putea ajuta în acest sens.

This is a microscope in a typical lab

Acesta este un microscop de laborator tipic,

that a pathologist would use for looking at a tissue specimen,

prin care un patolog observă un eșantion de țesut,

like a biopsy or a pap smear.

de exemplu o biopsie sau un test Papanicolaou.

This $7,000 microscope

Acest microscop în valoare de 7.000 $

would be used by somebody with years of specialized training

ar fi folosit de un specialist cu ani de experiență

to spot cancer cells.

în identificarea celulelor canceroase.

This is an image from a colleague of mine at Rice University,

Aceasta este o imagine de la o colegă

de la Universitatea Rice,

Rebecca Richards-Kortum.

Rebecca Richards-Kortum.

What she and her team have done is miniaturize that whole microscope

Împreuna cu echipa ei, au redus întregul microscop

into this $10 part,

la dimensiunea unui teanc de monede

and it fits on the end of an optical fiber.

care încape pe capătul unei fibre optice.

Now what that means is instead of taking a sample from a patient

Asta înseamna că în loc să iei un eșantion de la un pacient

and sending it to the microscope,

și să-l trimiți la microscop,

you can bring the microscope to the patient.

poți duce microscopul direct la pacient.

And then, instead of requiring a specialist to look at the images,

Apoi, în loc să ceri unui specialist să examineze imaginile,

you can train the computer to score normal versus cancerous cells.

poți programa calculatorul să numere celulele normale

și cele canceroase.

Now this is important,

Este un lucru important,

because what they found working in rural communities,

deoarece ei au mai descoperit, lucrând cu comunități rurale,

is that even when they have a mobile screening van

că și dacă dispun de un laborator mobil

that can go out into the community and perform exams

care are acces în comunități pentru a face analize,

and collect samples

a aduna eșantioane

and send them to the central hospital for analysis,

pe care le trimit la spital pentru a fi evaluate,

that days later,

după câteva zile

women get a call with an abnormal test result

femeile sunt sunate din cauza unor rezultate anormale

and they're asked to come in.

și sunt chemate la spital.

Fully half of them don't turn up because they can't afford the trip.

Mai mult de jumătate nu se prezintă

pentru că nu-și permit costurile de drum.

With the integrated microscope and computer analysis,

Cu microscopul integrat și analize computerizate,

Rebecca and her colleagues have been able to create a van

Rebecca și colegii ei au reușit să construiască un laborator

that has both a diagnostic setup and a treatment setup.

care dispune de intrumente pentru diagnosticare

și pentru tratament.

And what that means is that they can do a diagnosis

Asta înseamna că ei pot diagnostica și trata

and perform therapy on the spot,

la fața locului,

so no one is lost to follow up.

așa că nimeni nu ratează reexaminarea medicală.

That's just one example of how miniaturization can save lives.

Acesta este doar un exemplu despre cum miniaturizarea poate salva vieți.

Now as engineers,

Ca ingineri,

we think of this as straight-up miniaturization.

numim asta miniaturizare directă.

You took a big thing and you made it little.

Iei un lucru mare și îl micșorezi.

But what I told you before about computers

La început v-am spus cum calculatoarele

was that they transformed our lives

ne-au transformat viața

when they became small enough for us to take them everywhere.

când au devenit destul de mici încât să le putem purta oriunde.

So what is the transformational equivalent like that in medicine?

Care este echivalentul acestei transformări în medicină?

Well, what if you had a detector

Ce-ar fi dacă ați avea un detector

that was so small that it could circulate in your body,

atât de mic încât să poată circula în organismul vostru,

find the tumor all by itself

să găsească singur o tumoare

and send a signal to the outside world?

și să trimită un semnal spre exterior?

It sounds a little bit like science fiction.

Pare SF.

But actually, nanotechnology allows us to do just that.

Totuși, nanotehnologia ne permite să facem asta.

Nanotechnology allows us to shrink the parts that make up the detector

Nanotehnologia ne permite să micșorăm componentele unui detector

from the width of a human hair,

de la 100 de microni,

which is 100 microns,

cât diametrul unui fir de păr,

to a thousand times smaller,

la 100 de nanometri,

which is 100 nanometers.

adică de 1.000 de ori mai mici.

And that has profound implications.

Asta are consecințe importante.

It turns out that materials actually change their properties

Se pare că materialele își schimbă proprietățile

at the nanoscale.

la scară nanometrică.

You take a common material like gold,

Să luăm ca exemplu un material comun ca aurul:

and you grind it into dust, into gold nanoparticles,

dacă îl măcinați mărunt, până devine nanoparticule de aur,

and it changes from looking gold to looking red.

își schimbă culoarea din auriu în roșiatic.

If you take a more exotic material like cadmium selenide --

Dacă luați un material mai exotic, ca selenura de cadmiu --

forms a big, black crystal --

un cristal mare și negru --

if you make nanocrystals out of this material

și-l transformați în nanocristale

and you put it in a liquid,

pe care le puneți într-un lichid,

and you shine light on it,

dacă le puneți sub lumină,

they glow.

vor străluci.

And they glow blue, green, yellow, orange, red,

Strălucesc în albastru, verde, galben, portocaliu, roșu,

depending only on their size.

în funcție de mărimea lor.

It's wild! Can you imagine an object like that in the macro world?

E ciudat! Vă puteți imagina un obiect asemănător în macrounivers?

It would be like all the denim jeans in your closet are all made of cotton,

E ca și cum toți blugii voștri ar fi făcuți din bumbac,

but they are different colors depending only on their size.

dar au culori diferite în funcție de mărimea lor.

(Laughter)

(Râsete)

So as a physician,

Ca medic,

what's just as interesting to me

mi se pare interesant

is that it's not just the color of materials

că nu doar culoarea materialelor

that changes at the nanoscale;

se schimbă la scară nano;

the way they travel in your body also changes.

și modul în care circulă în corp se schimbă.

And this is the kind of observation that we're going to use

De această observație ne vom folosi

to make a better cancer detector.

pentru a crea un detector de cancer mai performant.

So let me show you what I mean.

Să vă arăt la ce mă refer.

This is a blood vessel in the body.

Acesta este un vas de sânge din corpul vostru.

Surrounding the blood vessel is a tumor.

În jurul vasului de sânge e o tumoare.

We're going to inject nanoparticles into the blood vessel

Vom injecta nanoparticule în vasele de sânge

and watch how they travel from the bloodstream into the tumor.

și vom urmări cum trec din fluxul sanguin în tumoare.

Now it turns out that the blood vessels of many tumors are leaky,

Se pare că vasele de sânge din multe tumori sunt permeabile,

and so nanoparticles can leak out from the bloodstream into the tumor.

așa că nanoparticulele pot trece din fluxul sanguin în tumoare.

Whether they leak out depends on their size.

Posibilitatea de a traversa depinde de mărimea lor.

So in this image,

În această imagine,

the smaller, hundred-nanometer, blue nanoparticles are leaking out,

particule albastre, cele mai mici, de 100 de nanometri, pot trece,

and the larger, 500-nanometer, red nanoparticles

iar cele roșii, mai mari, de 500 de nanometri,

are stuck in the bloodstream.

sunt blocate în fluxul sanguin.

So that means as an engineer,

Gândind ca inginer, asta înseamnă

depending on how big or small I make a material,

că în funcție de cât de mare sau mic creez un material,

I can change where it goes in your body.

îl pot dirija în corp.

In my lab, we recently made a cancer nanodetector

În laboratorul meu am construit recent un nanodetector pentru cancer

that is so small that it could travel into the body and look for tumors.

atât de mic încât poate călători în corp în căutare de tumori.

We designed it to listen for tumor invasion:

L-am proiectat să asculte invazia tumorilor:

the orchestra of chemical signals that tumors need to make to spread.

orchestra semnalelor chimice de care tumorile au nevoie

pentru a se răspândi.

For a tumor to break out of the tissue that it's born in,

Pentru ca o tumoare să scape din țesutul în care a apărut,

it has to make chemicals called enzymes

trebuie să creeze substanțe numite enzime

to chew through the scaffolding of tissues.

ca să erodeze straturile țesutului.

We designed these nanoparticles to be activated by these enzymes.

Am creat aceste nanoparticule să fie activate de enzime.

One enzyme can activate a thousand of these chemical reactions in an hour.

O enzimă poate activa 1.000 de reacții chimice într-o oră.

Now in engineering, we call that one-to-a-thousand ratio

În inginerie asta se numește raport de unu-la-o-mie,

a form of amplification,

o formă de amplificare,

and it makes something ultrasensitive.

ceea ce face un lucru să fie ultrasensibil.

So we've made an ultrasensitive cancer detector.

Așadar am creat un detector de cancer ultrasensibil.

OK, but how do I get this activated signal to the outside world,

Bun, dar cum aduc semnalul activat la exterior,

where I can act on it?

unde pot lua măsuri?

For this, we're going to use one more piece of nanoscale biology,

Pentru asta vom folosi un alt component nano-biologic

and that has to do with the kidney.

care are legătură cu rinichii.

The kidney is a filter.

Rinichiul este un filtru.

Its job is to filter out the blood and put waste into the urine.

Scopul lui este să filtreze sângele și să transporte deșeurile în urină.

It turns out that what the kidney filters

Dar ce filtrează rinichii

is also dependent on size.

depinde de asemenea de mărime.

So in this image, what you can see

În această imagine vedeți

is that everything smaller than five nanometers

cum orice mai mic de 5 nanometri

is going from the blood, through the kidney, into the urine,

trece din sânge prin rinichi în urină,

and everything else that's bigger is retained.

iar ce este mai mare, este reținut.

OK, so if I make a 100-nanometer cancer detector,

Dacă creez un detector de cancer de 100 de nanometri

I inject it in the bloodstream,

și-l injectez în sânge,

it can leak into the tumor where it's activated by tumor enzymes

poate pătrunde în tumoare, unde e activat de enzimele tumorale

to release a small signal

și emite un semnal

that is small enough to be filtered out of the kidney

destul de mic încât să fie filtrat de rinichi

and put into the urine,

și introdus în urină,

I have a signal in the outside world that I can detect.

iar acum am un semnal care poate fi detectat la exterior.

OK, but there's one more problem.

Bine, dar mai există o problemă.

This is a tiny little signal,

Acesta este un semnal mic,

so how do I detect it?

cum îl pot detecta?

Well, the signal is just a molecule.

Semnalul este doar o moleculă.

They're molecules that we designed as engineers.

Sunt molecule create de ingineri,

They're completely synthetic, and we can design them

complet sintetice, le putem face

so they are compatible with our tool of choice.

așa încât să fie compatibile cu instrumentul ales.

If we want to use a really sensitive, fancy instrument

Dacă vrem să folosim un instrument sensibil și elegant,

called a mass spectrometer,

spectometru de masă,

then we make a molecule with a unique mass.

creăm o moleculă cu masă unică.

Or maybe we want make something that's more inexpensive and portable.

Dacă vrem să creăm ceva mai ieftin și portabil,

Then we make molecules that we can trap on paper,

alegem molecule care pot fi prinse pe hârtie,

like a pregnancy test.

ca un test de sarcină.

In fact, there's a whole world of paper tests

De fapt, există o categorie mare de teste pe hârtie,

that are becoming available in a field called paper diagnostics.

care devin accesibile într-un sector numit diagnosticare pe hârtie.

Alright, where are we going with this?

Încotro ne îndreptăm?

What I'm going to tell you next,

Ce vă voi spune acum,

as a lifelong researcher,

ca cercetătoare de-o viață,

represents a dream of mine.

reprezintă un vis de-al meu.

I can't say that's it's a promise;

Nu pot spune că e o promisiune;

it's a dream.

e un vis.

But I think we all have to have dreams to keep us pushing forward,

Dar cred că toți trebuie să avem visuri care să ne stimuleze,

even -- and maybe especially -- cancer researchers.

chiar și -- sau poate mai ales -- cercetătorii de cancer.

I'm going to tell you what I hope will happen with my technology,

Vă voi spune ce sper eu că se va întâmpla cu tehnologia mea,

that my team and I will put our hearts and souls

pentru care eu și echipa mea lucrăm din tot sufletul

into making a reality.

să devină realitate.

OK, here goes.

Asta este:

I dream that one day,

visez ca într-o zi,

instead of going into an expensive screening facility

în loc să mergeți la un laborator scump

to get a colonoscopy,

pentru o colonoscopie,

or a mammogram,

o mamografie,

or a pap smear,

sau un test Papanicolaou,

that you could get a shot,

să puteți face o injecție,

wait an hour,

așteptați o oră,

and do a urine test on a paper strip.

apoi să faceți un test de urină pe hârtie.

I imagine that this could even happen

Îmi închipui că este realizabil

without the need for steady electricity,

chiar și fără energie electrică constantă

or a medical professional in the room.

sau în absența unui medic.

Maybe they could be far away

S-ar putea afla la depărtare,

and connected only by the image on a smartphone.

dar conectat prin imaginea de pe smartphone.

Now I know this sounds like a dream,

Știu că sună doar ca un vis,

but in the lab we already have this working in mice,

dar în laborator testăm deja acest concept pe șoareci

where it works better than existing methods

și funcționează mai bine decât alte metode

for the detection of lung, colon and ovarian cancer.

de depistare a cancerului pulmonar, de colon și ovarian.

And I hope that what this means

Sper că asta înseamnă

is that one day we can detect tumors in patients

că într-o zi vom putea depista tumorile pacienților

sooner than 10 years after they've started growing,

mai devreme de 10 ani de când au început să crească,

in all walks of life,

în toate clasele sociale,

all around the globe,

în lumea întreagă,

and that this would lead to earlier treatments,

iar asta va duce la tratamente timpurii

and that we could save more lives than we can today,

și astfel vom salva mai multe vieți decât reușim în prezent,

with early detection.

prin depistarea timpurie.

Thank you.

Vă mulțumesc.

(Applause)

(Aplauze)