What the sugar coating on your cells is trying to tell you | Carolyn Bertozzi

Переводчик: Yuri Svetlov Редактор: Polina Nikitina

This is a talk about sugar and cancer.

Это выступление о сахаре и раке.

I became interested in sugar when I was in college.

Я заинтересовалась сахаром, когда училась в колледже.

Not this kind of sugar.

Но не этим сахаром.

It was the sugar that our biology professors taught us about

А тем, о котором рассказывали нам профессора биологии

in the context of the coating of your cells.

в контексте покрытия наших клеток.

Maybe you didn't know that your cells are coated with sugar.

Возможно, вы не знаете, что ваши клетки покрыты сахаром.

And I didn't know that, either,

Я тоже об этом не знала,

until I took these courses in college,

пока не прошла эти предметы в колледже.

but back then --

Но тогда —

and this was in, let's just call it the 1980s --

а это было где-то в восьмидесятые годы —

people didn't know much about why our cells are coated with sugar.

люди мало что знали о том, почему наши клетки покрыты сахаром.

And when I dug through my notes, what I noticed I had written down

Пересматривая свои конспекты, я обратила внимание на одну запись,

is that the sugar coating on our cells is like the sugar coating

что сахарное покрытие наших клеток похоже

on a peanut M and M.

на оболочку арахиса М&М.

And people thought the sugar coating on our cells

Считалось, что сахар, покрывающий наши клетки,

was like a protective coating

выполняет роль защитной оболочки,

that somehow made our cells stronger or tougher.

которая каким-то образом делает наши клетки сильнее или выносливее.

But we now know, many decades later,

Но сейчас, спустя десятилетия, мы знаем,

that it's much more complicated than that,

что всё далеко не так просто

and that the sugars on our cells are actually very complex.

и что сахарá на наших клетках на самом деле очень сложны.

And if you could shrink yourself down to a little miniature airplane

Если бы вы смогли уменьшиться до размеров миниатюрного самолётика

and fly right along the surface of your cells,

и пролететь вдоль поверхности ваших клеток,

it might look something like this --

то сахар выглядел бы примерно так —

with geographical features.

как географический ландшафт.

And now, the complex sugars are these trees and bushes --

Сложные сахарá — это деревья и кусты:

weeping willows that are swaying in the wind

плакучие ивы, которые покачиваются на ветру

and moving with the waves.

и движутся волнами в порыве ветра.

And when I started thinking about all these complex sugars

Когда я начала думать обо всех этих сложных сахарах,

that are like this foliage on our cells,

покрывающих наши клетки, словно листва,

it became one of the most interesting problems that I encountered

это стало одной из интереснейших задач, с которыми я сталкивалась

as a biologist and also as a chemist.

как биолог и как химик.

And so now we tend to think about the sugars

Как правило, сегодня мы думаем об этих сахарах,

that are populating the surface of our cells

которые населяют поверхность наших клеток,

as a language.

как о языке.

They have a lot of information stored in their complex structures.

В их сложной структуре содержится множество информации.

But what are they trying to tell us?

Но что же они хотят нам рассказать?

I can tell you that we do know some information

Могу сказать вам, что мы знаем некоторую информацию,

that comes from these sugars,

которая идёт от этих сахаров,

and it's turned out already to be incredibly important

и уже это оказалось невероятно важным

in the world of medicine.

для мира медицины.

For example, one thing your sugars are telling us

Например, сахара сообщают нам

is your blood type.

о группе крови человека.

So your blood cells, your red blood cells, are coated with sugars,

Ваши красные кровяные тельца — эритроциты — покрыты сахарами,

and the chemical structures of those sugars determine your blood type.

и химическая структура этих сахаров определяет группу крови.

So for example, I know that I am blood type O.

Например, у меня первая группа крови.

How many people are also blood type O?

У кого из присутствующих в зале тоже первая группа крови?

Put your hands up.

Поднимите руки.

It's a pretty common one,

Она распространённая,

so when so few hands go up, either you're not paying attention

поэтому раз поднятых рук так мало, то вы либо меня не слушаете,

or you don't know your blood type, and both of those are bad.

либо не знаете свою группу крови, что в обоих случаях плохо.

(Laughter)

(Смех)

But for those of you who share the blood type O with me,

Но если у вас тоже первая группа,

what this means is that we have this chemical structure

это означает, что химическая структура

on the surface of our blood cells:

на поверхности наших клеток крови

three simple sugars linked together to make a more complex sugar.

состоит из трёх простых сахаров, которые образуют более сложный сахар.

And that, by definition, is blood type O.

Это по определению и есть первая группа крови.

Now, how many people are blood type A?

А у кого вторая группа крови?

Right here.

Хорошо.

That means you have an enzyme in your cells

Это означает, что в ваших клетках присутствует фермент,

that adds one more building block,

который добавляет ещё один строительный материал —

that red sugar,

вот этот красный сахар —

to build a more complex structure.

для построения более сложной структуры.

And how many people are blood type B?

Как много людей с третьей группой крови?

Quite a few.

Довольно много.

You have a slightly different enzyme than the A people,

У вас тоже есть фермент, но немного другой,

so you build a slightly different structure,

и ваша структура выстраивается по-другому.

and those of you that are AB

А люди с четвёртой группой крови

have the enzyme from your mother, the other enzyme from your father,

имеют один фермент от матери, а другой фермент от отца,

and now you make both of these structures in roughly equal proportions.

и обе эти структуры присутствуют в относительно равных пропорциях.

And when this was figured out,

И когда было сделано это открытие,

which is now back in the previous century,

ещё в прошлом веке,

this enabled one of the most important medical procedures in the world,

оно позволило изобрести одну из самых важных медицинских процедур в мире —

which, of course, is the blood transfusion.

конечно же, это переливание крови.

And by knowing what your blood type is,

Зная вашу группу крови,

we can make sure, if you ever need a transfusion,

если вам нужно переливание, мы можем предоставить вам донора

that your donor has the same blood type,

с точно такой же группой,

so that your body doesn't see foreign sugars,

чтобы в ваш организм не попали чужеродные сахара,

which it wouldn't like and would certainly reject.

которые ему не понравятся и будут им отторгнуты.

What else are the sugars on the surface of your cells trying to tell us?

Что ещё сахара на поверхности клеток пытаются рассказать нам?

Well, those sugars might be telling us that you have cancer.

Возможно, они хотят сообщить нам о наличии рака.

So a few decades ago,

Так, несколько десятилетий назад

correlations began to emerge from the analysis of tumor tissue.

при анализах раковой ткани стали обнаруживаться корреляции.

And the typical scenario is a patient would have a tumor detected,

Вот типичный сценарий: у пациента обнаруживают опухоль,

and the tissue would be removed in a biopsy procedure

и поражённую ткань удаляют во время процедуры биопсии,

and then sent down to a pathology lab

а затем отправляют в лабораторию патологической анатомии,

where that tissue would be analyzed to look for chemical changes

где ткань будет проанализирована на предмет химических изменений,

that might inform the oncologist about the best course of treatment.

результат которых поможет онкологу определить курс лечения для пациента.

And what was discovered from studies like that

В подобных исследованиях было обнаружено,

is that the sugars have changed

что сахара менялись,

when the cell transforms from being healthy to being sick.

когда здоровая клетка трансформировалась в поражённую.

And those correlations have come up again and again and again.

И эти корреляции наблюдались снова и снова.

But a big question in the field has been: Why?

Но в этой области возник большой вопрос: почему?

Why do cancers have different sugars? What's the importance of that?

Почему у раковых клеток другие сахара? В чём важность этого?

Why does it happen, and what can we do about it if it does turn out

Почему это происходит и что мы можем сделать, если окажется,

to be related to the disease process?

что это связанно с развитием болезни?

So, one of the changes that we study

И одно из изменений, которое мы исследуем, —

is an increase in the density of a particular sugar

повышение плотности сахара,

that's called sialic acid.

называемого сиаловой кислотой.

And I think this is going to be one of the most important sugars

Я думаю, что этот сахар станет одним из самых важных сахаров

of our times,

нашего времени,

so I would encourage everybody to get familiar with this word.

поэтому я призываю всех вас познакомиться с этим словом.

Sialic acid is not the kind of sugar that we eat.

Сиаловая кислота — это не тот сахар, который мы едим.

Those are different sugars.

Это разные сахара.

This is a kind of sugar that is actually found

Сиаловая кислота была обнаружена

at certain levels on all of the cells in your body.

на определённых уровнях во всех клетках организма.

It's actually quite common on your cells.

На самом деле на клетках его достаточно много.

But for some reason,

Но по какой-то причине

cancer cells, at least in a successful, progressive disease,

раковые клетки, по крайней мере в постоянно прогрессирующем заболевании,

tend to have more sialic acid

обычно имеют больше сиаловой кислоты,

than a normal, healthy cell would have.

чем нормальная, здоровая клетка.

And why?

Почему же?

What does that mean?

Что это значит?

Well, what we've learned

Мы обнаружили

is that it has to do with your immune system.

связь этого явления с иммунной системой.

So let me tell you a little bit about the importance of your immune system

Позвольте рассказать вам о важности иммунной системы

in cancer.

при раке.

And this is something that's, I think, in the news a lot these days.

Об этом, как мне кажется, сегодня часто говорят в новостях.

You know, people are starting to become familiar with the term

Люди начинают знакомиться с термином

"cancer immune therapy."

«раковая иммунотерапия».

And some of you might even know people

Возможно, некоторые из вас знают тех,

who are benefiting from these very new ways of treating cancer.

кому помогли эти новейшие способы лечения рака.

What we now know is that your immune cells,

Теперь мы знаем, что иммунные клетки —

which are the white blood cells coursing through your bloodstream,

лейкоциты, циркулирующие по кровотоку, —

protect you on a daily basis from things gone bad --

каждый день защищают вас от неблагоприятных вещей,

including cancer.

в том числе от рака.

And so in this picture,

На этой картинке

those little green balls are your immune cells,

маленькие зелёные шарики — это иммунные клетки,

and that big pink cell is a cancer cell.

а большая розовая клетка — это раковая клетка.

And these immune cells go around and taste all the cells in your body.

Иммунные клетки циркулируют по организму и пробуют на вкус все другие клетки.

That's their job.

Это их работа.

And most of the time, the cells taste OK.

Чаще всего клетки имеют хороший вкус.

But once in a while, a cell might taste bad.

Но бывает, что какая-то клетка оказывается невкусной.

Hopefully, that's the cancer cell,

Если повезёт, то это раковая клетка,

and when those immune cells get the bad taste,

и когда иммунные клетки чувствуют неприятный вкус,

they launch an all-out strike and kill those cells.

они наносят мощный удар и убивают вредоносные клетки.

So we know that.

И мы знаем об этом.

We also know that if you can potentiate that tasting,

Мы также знаем, что если усилить функцию иммунных клеток,

if you can encourage those immune cells to actually take a big old bite

если стимулировать их откусывать больше

out of a cancer cell,

от раковой клетки,

you get a better job protecting yourself from cancer every day

вы получите более эффективную защиту от рака

and maybe even curing a cancer.

и, возможно, даже вылечите рак.

And there are now a couple of drugs out there in the market

Сегодня на рынке доступны лекарства,

that are used to treat cancer patients

используемые для лечения больных раком,

that act exactly by this process.

которые работают именно по этому принципу.

They activate the immune system

Они активируют иммунную систему,

so that the immune system can be more vigorous

делая её более энергичной

in protecting us from cancer.

при защите нас от рака.

In fact, one of those drugs

На самом деле одно из таких лекарств,

may well have spared President Jimmy Carter's life.

возможно, спасло жизнь президенту Джимми Картеру.

Do you remember, President Carter had malignant melanoma

Если вы помните, у президента Картера была злокачественная меланома

that had metastasized to his brain,

с метастазами в мозге,

and that diagnosis is one that is usually accompanied by numbers

и такой диагноз обычно сопровождается цифрами

like "months to live."

вроде «осталось жить месяцы».

But he was treated with one of these new immune-stimulating drugs,

Но его лечили одним из новых иммуностимулирующих лекарств,

and now his melanoma appears to be in remission,

и сейчас его меланома, похоже, в состоянии ремиссии,

which is remarkable,

что поразительно,

considering the situation only a few years ago.

учитывая положение дел всего несколько лет назад.

In fact, it's so remarkable

Более того, это настолько поразительно,

that provocative statements like this one:

что некоторые делают провокационные заявления вроде:

"Cancer is having a penicillin moment," people are saying,

«Против рака найден свой пенициллин»

благодаря этим новым иммунотерапевтическим препаратам.

with these new immune therapy drugs.

I mean, that's an incredibly bold thing to say about a disease

Я думаю, что невероятно смело говорить такое о болезни,

which we've been fighting for a long time

с которой мы боремся уже очень давно

and mostly losing the battle with.

и в основном проигрываем битву.

So this is very exciting.

Так что это очень воодушевляет.

Now what does this have to do with sugars?

Как же всё это связано с сахарами?

Well, I'll tell you what we've learned.

Сейчас я расскажу вам, что мы узнали.

When an immune cell snuggles up against a cancer cell to take a taste,

Когда иммунная клетка прижимается к раковой клетке, чтобы попробовать её,

it's looking for signs of disease,

она ищет признаки болезни,

and if it finds those signs,

и если она их находит,

the cell gets activated and it launches a missile strike and kills the cell.

клетка активируется и запускает ракетный удар, убивающий раковую клетку.

But if that cancer cell has a dense forest of that sugar, sialic acid,

Но если раковая клетка покрыта плотным лесом из того сахара, сиаловой кислоты,

well, it starts to taste pretty good.

на вкус она становится довольно приятной.

And there's a protein on immune cells that grabs the sialic acid,

На иммунных клетках есть белок, который захватывает сиаловую кислоту,

and if that protein gets held at that synapse

и если этот белок застревает в синапсе

between the immune cell and the cancer cell,

между иммунной и раковой клетками,

it puts that immune cell to sleep.

он усыпляет иммунную клетку.

The sialic acids are telling the immune cell,

Сиаловые кислоты говорят иммунной клетке:

"Hey, this cell's all right. Nothing to see here, move along.

«Эй, эта клетка в порядке. Здесь всё хорошо, двигайся дальше.

Look somewhere else."

Поищи где-нибудь ещё».

So in other words,

Другими словами,

as long as our cells are wearing a thick coat of sialic acid,

пока клетки носят толстое пальто из сиаловой кислоты,

they look fabulous, right?

они выглядят потрясающе, не правда ли?

It's amazing.

Это удивительно.

And what if you could strip off that coat

А что, если мы сможем снять это пальто

and take that sugar away?

и убрать этот сахар?

Well, your immune system

Тогда ваша иммунная система

might be able to see that cancer cell for what it really is:

сможет увидеть истинную сущность раковой клетки:

something that needs to be destroyed.

это враг, которого нужно уничтожить.

And so this is what we're doing in my lab.

Вот чем мы занимаемся в моей лаборатории.

We're developing new medicines

Мы разрабатываем новые лекарства,

that are basically cell-surface lawnmowers --

которые работают как газонокосилки на поверхности клеток —

molecules that go down to the surface of these cancer cells

молекулы, которые опускаются к поверхности раковых клеток

and just cut off those sialic acids,

и отсекают сиаловые кислоты,

so that the immune system can reach its full potential

чтобы иммунная система смогла достичь своего полного потенциала

in eliminating those cancer cells from our body.

в устранении раковых клеток из организма.

So in closing,

В заключение

let me just remind you again:

позвольте мне ещё раз напомнить вам:

your cells are coated with sugars.

ваши клетки покрыты сахарами.

The sugars are telling cells around that cell

Сахара сообщают соседним клеткам,

whether the cell is good or bad.

хорошая это клетка или плохая.

And that's important,

И это важно,

because our immune system needs to leave the good cells alone.

ведь иммунная система должна оставлять хорошие клетки в покое.

Otherwise, we'd have autoimmune diseases.

Иначе у нас были бы аутоиммунные заболевания.

But once in a while, cancers get the ability

Но время от времени рак получает способность

to express these new sugars.

производить новые сахара.

And now that we understand

И сейчас, когда мы понимаем,

how those sugars mesmerize the immune system,

как эти сахара гипнотизируют иммунную систему,

we can come up with new medicines to wake up those immune cells,

мы можем разработать новые лекарства для пробуждения иммунных клеток,

tell them, "Ignore the sugars, eat the cell

чтобы сказать им: «Игнорируйте сахара, ешьте клетку,

and have a delicious snack, on cancer."

угощайтесь раком».

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)