New nanotech to detect cancer early | Joshua Smith

Çeviri: Fatih Yürekli

"You have cancer."

"Kansersiniz."

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

Ne yazık ki, yaklaşık yüzde 40'ımız yaşamının bir yerinde bu kelimeyi duyacak

and half will not survive.

ve yarısı hayatta kalmayacak.

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

Bu demek oluyor ki, yakın arkadaşlarınızın ve akrabalarınızın 5'te 2'sine

will be diagnosed with some form of cancer,

bir çeşit kanser teşhisi konulacaktır

and one will die.

ve onlardan birisi ölecektir.

Beyond the physical hardships,

Fiziksel zorluklardan öte,

roughly one-third of cancer survivors here in the US

burada, ABD'de kanserden hayatta kalanların üçte biri

will go into debt from treatment.

tedavi için borca girecektir.

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

Onların iflaslarını açıklama ihtimali kanserli olmayanlardan

than those without cancer.

en az 2,5 kat daha fazla.

This disease is pervasive.

Bu hastalık yaygın.

It's emotionally draining

Duygusal olarak çok yorucu

and, for many,

ve çoğu kişi için

financially destructive.

finansal olarak yıkıcı.

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

Fakat kanser teşhisi ölüm cezası olmak zorunda değildir.

Finding cancer early,

Kanseri erken, başlangıcına daha yakın,

closer its genesis,

teşhis etmek,

is one of the critical factors to improving treatment options,

tedavi opsiyonlarını geliştirmek, duygusal etkilerini azaltmak

reducing its emotional impact

ve finansal yükü azaltmak için

and minimizing financial burdens.

en önemli faktörlerden biridir.

Most importantly,

En önemlisi,

finding cancer early --

erken teşhis --

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

ki araştırmamın öncelikli amaçlarından biridir,

greatly enhances your odds of survival.

hayatta kalma ihtimalinizi

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

önemli ölçüde arttırır, örneğin sadece meme kanseri

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

vakalarına bakacak olursak safha 1'de tespit ve tedavi edilenlerin

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

5 yıl hayatta kalma oranını yaklaşık %100 olduğunu bulduk--

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

eğer 4. safhada tedavi edilirse bu ihtimal %22'ye düşüyor.

And similar trends are found for colorectal and ovarian cancer.

Benzer trendler kalın bağırsak ve yumurtalık kanserleri için de geçerli.

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

Şimdi, tam olarak doğru olan erken teşhisin hayatta kalmak için

is critical for survival.

kritik olduğunun hepimiz farkındayız.

The problem is that many cancer diagnostic tools are invasive,

Sorun birçok kanser teşhis aracının vücuda müdahale etmesi,

costly,

yüksek maliyetli,

often inaccurate

sıklıkla yanlış olması

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

ve sonuç almak için acı veren uzun bir sürece neden olmasıdır.

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

Daha da kötüsü, yumurtalık, akciğer veya

such as ovarian, liver or pancreatic cancer,

pankreas kanseri gibi bazı kanser türlerine gelince

good screening methods simply don't exist,

iyi bir tarama metodu basitçe yoktur,

meaning that often people wait until physical symptoms surface,

bunun anlamı; insanlar genellikle fiziksel semptomlar su yüzüne çıkana kadar

which are themselves already indicators of late-stage progression.

bekler ki, bu semptomlar da ilerlemenin son safhasının işaretidir.

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

Aynı kasırganın erken uyarı olmadan vurması gibi,

there is no alarm to warn,

uyarı için alarm yok,

for the danger is already at your doorstep

çünkü yaşama ihtimaliniz büyük ölçüde azaldığında

when your odds of survival are greatly reduced.

tehlike kapınızdadır.

Having the convenience and accessibility of regular screening options

Uygun fiyatlı, vücuda müdahaleyi gerektirmeyen ve daha erken sonuç veren

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

düzenli tarama seçeneklerinin uygunluğu ve ulaşılabilirliğine sahip olmak

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

bize kansere karşı savaşta çok önemli bir silah sağlayacaktır.

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

Erken teşhis bize, sadece acımasız uyanışını takip etmek yerine

instead of merely following in its relentless wake.

hastalığı daha başlangıcında def etme imkanı verecektir.

And this is exactly what I've been doing.

İşte bu tam olarak benim yaptığım şey.

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

Geçen üç yıl süresince, hızlı, erken safha kanser teşhisiyle

that could ultimately aid clinicians

uzmanlara son derece iyi biçimde

with rapid, early-stage cancer diagnostics.

yardımcı olabilecek teknolojileri geliştiriyorum.

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

Derin bilimsel merak ve bu istatistikleri değiştirmek için

and a passion to change these statistics.

büyük bir arzu ile doluyum.

Last year however,

Geçen yıl buna rağmen,

this fight became much more personal

karıma meme kanseri teşhisi konulunca,

when my wife was diagnosed with breast cancer.

bu savaş daha fazla şahsi bir mesele oldu.

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

Bu çabalarıma güçlü ve beklenmeyen duygusal bir boyut katan

to these efforts.

bir tecrübe oldu.

I know firsthand how life-altering treatment can be,

Tedavinin nasıl hayat değiştirebileceğini ilk elden biliyorum

and I'm keenly aware of the emotional havoc

ve kanserin ailede yaratabileceği duygusal çöküntünün

that cancer can wreak on a family,

oldukça farkındayım ki bizim durumumuzda

which in our case included our two young daughters.

iki genç kızım da bu duruma dahildi.

Because we found it early during a routine mammogram,

Kanseri rutin bir mamogram sırasında erken fark ettiğimiz için,

we were able to focus primarily on treatment options

öncelikli olarak lokal tümör için tedavi opsiyonlarına

for the localized tumor,

odaklanabildik.

reaffirming to me how important an early diagnosis is.

Bu durum erken teşhisin ne kadar önemli olduğunu bana teyit etti.

Unlike other forms of cancer,

Diğer türdeki kanserlerden

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

farklı olarak mamogram meme kanseri için erken tarama seçeneği sağlamaktadır.

Still, not everyone has this done,

Fakat, herkes bunu yatırmıyor,

or they may develop breast cancer

veya meme kanseri orta yaşta

before the middle age recommendation for having a mammogram.

tavsiye edilen mamogramdan önce gelişebilir.

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

Hâlâ geliştirilmesi gereken birçok alan var,

even for cancers that do have screening options,

hatta tarama seçeneği olan kanserler için bile

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

ve tabii ki olmayanlar için önemli birçok fayda.

A key challenge then for cancer researchers

Kanser araştırmacıları için en büyük zorluk

is to develop methods

birçok kanser tipi için

that make regular screening for many types of cancers

düzenli taramayı daha ulaşılabilir yapan

much more accessible.

metotları geliştirmektir.

Imagine a scenario where during your regular checkup,

Düzenli check-up yaptırdığınız bir senaryo düşünün;

your doctor can take a simple, noninvasive urine sample,

doktorunuz basit iyi huylu idrar örneği veya başka bir sıvı biyopsisi

or other liquid biopsy,

alabilir

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

ve hatta siz doktordan ayrılmadan önce sonuçları size sunabilir.

Such a technology could dramatically reduce the number of people

Bu tarz teknoloji erken teşhis olanağını kaçıran insan sayısını

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

önemli ölçüde azaltacaktır.

My research team of engineers and biochemists

Mühendis ve biyokimyacılardan oluşan araştırma takımım

is working on exactly this challenge.

tam da bunun üzerinde çalışmaktadırlar.

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

İnsanlar, sağlıklı olduklarında başlayacak düzenli tarama imkânının sağlanmasıyla

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

sıklıkla erken safha kanser alarmını etkin kılacak sistem üzerine çalışıyoruz.

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

Bu sayede, kanseri durdurmak için başlangıç evresinde

and before it can progress beyond its infancy.

ve bu evrenin ötesine ilerlemeden önce önlem alınabilir.

The silver bullet in this case are tiny vesicles,

Bu durumda gümüş mermi küçük vizüküllerdir, küçük kaçış

little escape pods regularly shed by cells called exosomes.

boşlukları düzenli olarak eksozomlar olarak adlandırılan hücrelerle doldurulur.

Exosomes are important biomarkers

Eksozomlar, kanserin gelişiminde erken uyarı sistemi

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

sağlayan önemli biyobelirteçlerdir

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

ve hemen hemen kan, idrar ve salya gibi

including blood, urine and saliva,

hemen hemen tüm vücut sıvılarında bulundukları için

they're extremely attractive for noninvasive liquid biopsies.

vücuda müdahaleyi gerektirmeyen biyopsiler için oldukça etkilidirler.

There's just one problem.

Sadece bir problem var.

An automated system for rapidly sorting these important biomarkers

Bu önemli biyomarkerları sayan otonom sistem

is not currently available.

şu an için mevcut değil.

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

Nano-DLD olarak tanımladığımız yeni teknoloji geliştiriyoruz,

that is capable of precisely this:

bu teknoloji tam olarak şu imkâna sahip;

automated exosome isolation

hızlı kanser teşhisine yardım için

to aid rapid cancer diagnostics.

eksozom izolasyonunu otomatikleştirilmesi.

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

Eğer istersen, sıvı biopsi önünde ortaya çıkması için

to emerge on the liquid biopsy front.

ekzozom en yeni erken uyarı silahıdır.

And they're really, really small.

Ve gerçekten çok küçüklerdir.

They measure just 30 to 150 nanometers in diameter.

30 ile 150 nanometre çapındadırlar.

This is so tiny

O kadar küçükler ki

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

bunların bir milyonunu bir kırmızı kan hücresine yerleştirebilirsin.

That's roughly the difference between a golf ball

Bu kabaca golf topu ile

and a fine grain piece of sand.

kum tanesi arasındaki fark gibidir.

Once thought to be little bins for unwanted cellular waste,

İstenmeyen hücresel atıklar için küçük kutular olduğu düşünüldüğünde

it has been found that cells actually communicate

hücrelerin aslında, yüzey reseptörleri,

proteinleri ve hücrenin orijininden toplanan

by producing and absorbing these exosomes

diğer genetik materyalleri içeren eksozomları üreterek ve emerek

which contain surface receptors,

haberleştiği

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

bulundu.

When absorbed by a neighboring cell,

Komşu hücre tarafından emildiğinde,

exosomes release their contents into the receiving cell,

eksozomlar alıcı hücreye kendi kendi içeriklerini bırakır

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

ve gen ifadesinde köklü değişiklileri hareket geçirebilir--

some good,

kısmen iyi

and this is where cancer comes in,

ve bu kanserin içeri girdiği yer

some bad.

kısmen kötü.

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

Ana hücrenin materyallerinin içine giydirildiği

and contain a sample of its environment,

ve kendi çevresinin örneğini içerdiği için

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

bunlar o hücrenin sağlığının ve kendi orijinin genetik snapshotını sağlar.

All of these qualities make exosomes invaluable messengers

Tüm bu nitelikler eksozomları paha biçilmez haberciler yapar ki

that potentially allow physicians

potansiyel olarak fizikçilerin

to eavesdrop on your health at the cellular level.

sağlığınızı hücresel seviyede dinlemesine izin verir.

To catch cancer early, however,

Buna rağmen, kanseri erkenden fark etmek için

you have to frequently intercept these messages

vücudunuzdaki kansere sebep olan belanın ne zaman

to determine when cancer-causing troublemakers within your body

darbe hazırlamaya başlayacağına karar verdiğini belirlemek için

decide to start staging a coup,

sık sık bu mesajların yolunu kesmek zorundasınız,

which is why regular screening is so critical

ki bu düzenli kontrolün niçin kritik olduğunu

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

ve bizim neden bunu mümkün kılacak teknolojileri geliştirdiğimizi açıklar.

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

İlk eksozom tabanlı teşhis henüz bu yıl piyasada görünmesine rağmen,

they are not yet part of mainstream healthcare options.

bunlar hala sağlık seçeneğinin ana akımının parçası değildir.

Son zamanlarda ortaya çıkışlarına ilave olarak

In addition to their recent emergence,

another factor that's limiting their widespread adoption

yaygın olarak benimsemeyi kısıtlayan diğer bir faktör de şudur;

is that currently, no automated exosome isolation system exists

şu anda düzenli kontrolü ekonomik olarak mümkün kılmak için

to make regular screening economically accessible.

otomatik eksozom izalasyon sistemi yoktur.

The current gold standard for exosome isolation

Eksozom izalasyonu için mevcut altın standart,

includes ultracentrifugation,

eğitimli laboratuvar teknisyeni

a process requiring expensive laboratory equipment,

ve pahalı laboratuvar malzemesi

a trained lab tech

gerektiren ultrasantrifügasyonu ve

and about 30 hours of time to process a sample.

numuneyi işlemden geçirmek için yaklaşık 30 saatlik bir zamanı içerir.

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

İdrar gibi numunelerden otomatik izalasyonu başarmak için

from a sample such as urine.

değişik bir yaklaşım ortaya atıyoruz.

We use a chip-based, continuous flow separation technique

"Deterministik Yanal Yer Değiştirme" olarak adlandırılan

called deterministic lateral displacement.

çip tabanlı, sürekli akışkan ayırma tekniğini kullanıyoruz.

And we have done with it

Ve yarı iletken endüstrinin son 50 yılda başarıyla yaptığı

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

şeyle yapıyoruz.

We shrunk the dimensions of this technology

Biz teknolojinin boyutlarını makro ölçekten

from the micron scale to the true nanoscale.

mikro ölçeğe küçültüyoruz.

So how does it work?

Peki, bu nasıl çalışıyor?

In a nutshell,

Özetle,

a set of tiny pillars separated by nanoscopic gaps

nanoskopik boşluk vasıtasıyla ayrılmış bir takım sütunlar

are arranged in such a way

şu şekilde düzenleniyor.

that the system divides the fluid into streamlines,

Sistem, daha fazla kanserle ilişkili, akış yönünde zikzak tipi

with the larger cancer-related nanoparticles being separated

bir hareketle sütunların etrafında hareket edebilen

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

daha küçük ve sağlıklı olanından yeniden yönlendirilme

which can in contrast

yoluyla ayrılan

move around the pillars in a zigzag-type motion

nanoparçalıklar ile

in the direction of fluid flow.

sıvıyı akış yoluna bölebilir.

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

Kesin sonuç bu iki parçacığın tamamen ayrılmasıdır.

You can visualize this separation process

Bu ayırma işlemini, biri dağın altındaki dar açıklıklı tünele giden,

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

diğeri ise tünelin çevresinden geçeni iki ana yolun

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

yol ayrımındaki trafiğe benzer

and the other road going around it.

bir şekilde gözümüzde canlandırabiliriz.

Here, smaller cars can go through the tunnel

Burada, potansiyel tehlikeli madde taşıyan daha büyük kamyonlar

while larger trucks, carrying potentially hazardous material,

uzun yoldan gitmek zorunda iken

are forced to take the detour route.

daha küçük arabalar tünelden gidebilirler.

Traffic is effectively separated by size and contents

Trafik, akışı engellenmeksizin, efektif olarak

without impeding its flow.

büyüklük ve içeriğe göre ayrılır.

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

Ve işte bu bizim sistemimizin çok çok küçük ölçekte nasıl çalıştığıdır.

The idea here is that the separation process for screening

Burada ki fikir kontrol için ayırma işlemi

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

idrar, kan veya salya işlemi kadar basit olabilir,

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

ki bu önümüzdeki birkaç yıllık sürede gerçekleşecek ihtimaldir.

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

Eninde sonunda, bu belirli tipteki kanserle ilişkili hedef eksozomları

associated with a particular type of cancer,

tespit ve izole etmek, onların varlığını algılamak ve rapor etmek

sensing and reporting their presence within minutes.

için kullanılabilecektir.

This would make rapid diagnostics virtually painless.

Bu nerdeyse ağrısız bir hızlı teşhis sağlayacaktır.

Broadly speaking,

Genel olarak konuşursak,

the ability to separate and enrich biomarkers

otomatik olarak nano ölçekte hassaslıkla ile

with nanoscale precision in an automated way,

biyomarkerları zenginleştirme ve ayırma kabiliyeti

opens the door to better understanding diseases such as cancer,

numune hazırlığından teşhise

with applications ranging from sample preparation to diagnostics,

ve ilaç direncinin izlenmesinden terapiye kadar olan

and from drug resistance monitoring to therapeutics.

uygulama süreciyle hastalığı daha iyi anlamak için kapı açılıyor.

Even before my wife's bout with cancer,

Hatta eşimin kanserler olan nöbetinden önce,

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

Henry Ford'un montaj bandının gelişimiyle otomobili insanlar için ulaşılabilir

to make regular screening more accessible,

yaptığı gibi,

similar to the way Henry Ford made the automobile accessible

bu işlem sürecinin otomatikleştirilmesinin

to the general population

kolaylaştırılması

through development of the assembly line.

benim hayalimdi.

Automation is the key to accessibility.

Otomatikleştirme ulaşılabilirlik için anahtardır.

And in the spirit of the Hoover dream,

Ve Hoover'ın hayalinin özünde

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

"her tencerede piliç, her evde araba,"

we're developing a technology

her evde erken uyarı kanser tespit sistemi

that could ultimately place an early-warning cancer detection system

eninde sonunda

yerini alacaktır.

in every home.

This would allow every man, woman and child

Bu, tüm erkek, kadın ve çocuklara

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

hala sağlıklı iken düzenli olarak test olma

ve kanseri ilk belirdiği anda fark etme imkanı verecektir.

catching cancer when it first emerges.

It is my hope and dream

Benim umudum ve hayalim

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

dünyadaki insanlara

günümüzde kanser hastalarının karşılaştığı yüksek maliyet,

physical, financial and emotional --

faced by today's cancer patients,

-- fiziksel, finansal ve duygusal-

hardships that I'm well acquainted with.

ve benim için bilindik olan zorluklardan kaçınacak şekilde yardım etmek.

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

Şunu söylemekten dolayı çok mutluyum, çünkü eşimin kanserin erken fark ettik,

her treatment was successful,

tedavisi çok başarılıydı

and she is now, thankfully, cancer-free.

ve çok şükür şimdi kanser değil.

(Applause)

(Alkış)

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

Bu kanser teşhisi konulmuş herkes için görmeyi istediğim bir sonuç.

Benim takımımın hızlı ve erken evre kanser teşhisi için nano ölçek

With the work that my team has already done

on separation of nanoscale biomarkers

biyobelirteçlerin ayrılması üzerine

for rapid, early-stage cancer diagnostics,

henüz tamamladığı çalışmayla

I am optimistic that within the next decade,

önümüzdeki yıllar içresinde bu tür bir teknolojinin mümkün olacağı,

this type of technology will be available,

bizim arkadaşlarımızın, bizim ailemizin ve gelecek nesillerin korunmasına

helping protect our friends, our family and future generations.

yardım edeceği konusunda iyimserim.

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

Kanser teşhisi açısından şanssız olsak bile

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

erken evre alarmı kuvvetli umut ışığı sağlayacaktır.

Thank you.

Teşekkür ederim.

(Applause)

(Alkış)