The Future of Early Cancer Detection? | Jorge Soto | TED Talks

Перекладач: Marta Pukaliak Утверджено: Mariya Udud

Almost a year ago,

Майже рік тому

my aunt started suffering back pains.

моя тітка почала страждати від болю в спині.

She went to see the doctor

Вона пішла до лікаря,

and they told her it was a normal injury

і він сказав їй, що це нормальні травми

for someone who had been playing tennis

для тих, хто грав у теніс

for almost 30 years.

протягом майже 30 років.

They recommended that she do some therapy,

Лікар рекомендував їй пройти курс лікування,

but after a while she wasn't feeling better,

але через деякий час вона не відчула себе краще,

so the doctors decided to do further tests.

тому лікарі вирішили зробити подальші обстеження.

They did an x-ray

Вони зробили рентген

and discovered an injury in her lungs,

і виявили травму в легенях,

and at the time they thought that the injury

і в той час вони думали, що травмою

was a strain in the muscles and tendons

була деформація в м'язах і сухожиллях

between her ribs,

між ребрами,

but after a few weeks of treatment,

але через кілька тижнів лікування

again her health wasn't getting any better.

її здоров'я знову погіршилось.

So finally, they decided to do a biopsy,

Отже, нарешті, вони вирішили зробити біопсію,

and two weeks later,

і через два тижні

the results of the biopsy came back.

надійшли результати біопсії.

It was stage 3 lung cancer.

Це була третя стадія раку легенів.

Her lifestyle was almost free of risk.

Її життя було на межі.

She never smoked a cigarette,

Вона ніколи не курила сигарети,

she never drank alcohol,

ніколи не пила алкоголь,

and she had been playing sports

вона займалася спортом

for almost half her life.

майже половину свого життя.

Perhaps, that is why it took them almost six months

Можливо, ось чому майже шість місяців пішло на те,

to get her properly diagnosed.

щоб належним чином встановити діагноз.

My story might be, unfortunately,

Моя історія може бути, на жаль,

familiar to most of you.

близькою для більшості з вас.

One out of three people sitting in this audience

В одного з трьох людей, що сидять в цій аудиторії,

will be diagnosed with some type of cancer,

діагностують якийсь вид раку,

and one out of four

а один з чотирьох -

will die because of it.

помре через це.

Not only did that cancer diagnosis

Той діагноз раку

change the life of our family,

не лише змінив життя нашої сім'ї -

but that process of going

сам процес ходіння

back and forth with new tests,

по лабораторіях,

different doctors describing symptoms,

різні лікарі, що описували симптоми,

discarding diseases over and over,

не знаючи, про яку ж хворобу тут йдеться,

was stressful and frustrating,

був напруженим і тяжким,

especially for my aunt.

особливо для моєї тітки.

And that is the way cancer diagnosis has been done

Таким чином, ми переходимо до діагностики раку

since the beginning of history.

з початку історії.

We have 21st-century medical treatments and drugs

У нас є лікування і ліки 21 століття

to treat cancer,

для лікування раку,

but we still have 20th-century procedures

але в нас ще є процедури 20-го століття,

and processes for diagnosis, if any.

коли справа доходить до діагностування.

Today, most of us have to wait for symptoms

Сьогодні більшість з нас чекають симптомів,

to indicate that something is wrong.

щоб зрозуміти, що щось не так.

Today, the majority of people still don't have access

Сьогодні більшість людей не мають доступу

to early cancer detection methods,

до ранньої діагностики раку,

even though we know

хоча ми знаємо,

that catching cancer early

що раннє виявлення раку -

is basically the closest thing we have

найкраще рішення на сьогоднішній день

to a silver bullet cure against it.

для лікування раку.

We know that we can change this in our lifetime,

Ми знаємо, що ми можемо змінити це в нашому житті,

and that is why my team and I

і саме тому я і моя команда

have decided to begin this journey,

вирішили почати цей шлях,

this journey to try to make cancer detection

щоб спробувати виявити рак

at the early stages

на ранніх стадіях,

and monitoring the appropriate response at the molecular level

адже моніторинг реакцій на молекулярному рівні простіший

easier, cheaper, smarter

дешевший, розумніший і доступніший,

and more accessible than ever before.

ніж будь-коли раніше.

The context, of course,

Звичайно,

is that we're living at a time

ми живемо в такий час,

where technology is disrupting our present

коли технологія розвивається

at exponential rates,

в геометричній прогресії,

and the biological realm is no exception.

і галузь біології не є винятком.

It is said today that biotech is advancing

Кажуть, що сьогодні біотехнології розвиваються

at least six times faster than the growth rate

щонайменше в шість разів швидше,

of the processing power of computers.

ніж швидкість росту обчислювальної потужності комп'ютерів.

But progress in biotech

Але прогрес у біотехнології

is not only being accelerated,

не тільки прискорюється,

it is also being democratized.

а й демократизується.

Just as personal computers or the Internet

Так само, як персональні комп'ютери, Інтернет

or smartphones leveled the playing field

або смартфони створюють рівні можливості

for entrepreneurship, politics or education,

для розвитку підприємництва, політики чи освіти,

recent advances have leveled it up for biotech progress as well,

те ж саме відбувається і в біотехнології,

and that is allowing

і це дає змогу

multidisciplinary teams like ours

мультидисциплінарним командам, таким як наша,

to try to tackle and look at these problems

спробувати взятися за ці проблеми

with new approaches.

з новим підходом.

We are a team of scientists and technologists

Ми - команда вчених і технологів

from Chile, Panama,

з Чилі, Панами,

Mexico, Israel and Greece,

Мексики, Ізраїлю та Греції,

and based on recent scientific discoveries,

і на основі останніх наукових відкриттів,

we believe that we have found

ми вважаємо,

a reliable and accurate way

що ми знайшли надійний і точний спосіб

of detecting several types of cancer

виявлення деяких видів раку

at the very early stages through a blood sample.

на ранніх стадіях за допомогою зразку крові.

We do it by detecting a set of very small molecules

Ми робимо це, визначаючи набір дуже малих молекул,

that circulate freely in our blood

які вільно циркулюють в нашій крові

called microRNAs.

і звуться мікро-РНК.

Щоб пояснити, що таке мікро-РНК

To explain what microRNAs are

і їхню важливу роль, коли йдеться про рак,

and their important role in cancer,

я спочатку розкажу про білок,

I need to start with proteins,

бо коли рак присутній в нашому організмі,

because when cancer is present in our body,

модифікація білків спостерігається

protein modification is observed

у всіх ракових клітинах.

in all cancerous cells.

Як ви знаєте,

As you might know,

білки - це великі біологічні молекули,

proteins are large biological molecules

які виконують різні функції в нашому організмі,

that perform different functions within our body,

наприклад, каталізують реакції обміну речовин,

like catalyzing metabolic reactions

реагують на певні стимули,

or responding to stimuli

відтворюють ДНК,

or replicating DNA,

але перш, ніж білок виробляється,

but before a protein is expressed or produced,

важливі частини його генетичного коду,

relevant parts of its genetic code

присутні в ДНК,

present in the DNA

копіюються в інформаційних РНК,

are copied into the messenger RNA,

тобто інформаційні РНК

so this messenger RNA

містять інструкції про те, як побудувати конкретний білок,

has instructions on how to build a specific protein,

і можуть теоретично побудувати сотні білків,

and potentially it can build hundreds of proteins,

але коли саме їх будувати

but the one that tells them when to build them

і скільки саме -

and how many to build

їм каже мікро-РНК.

are microRNAs.

Ці мікро РНК - це малі молекули,

So microRNAs are small molecules

які регулюють вияв генів.

that regulate gene expression.

На відміну від ДНК, яка в основному є фіксованою,

Unlike DNA, which is mainly fixed,

мікро-РНК може варіюватися залежно від внутрішніх

microRNAs can vary depending on internal

та екологічних умов в будь-який момент часу,

and environmental conditions at any given time,

говорячи нам, які гени активно виявляються на той момент.

telling us which genes are actively expressed at that particular moment.

І це те, що робить мікро-РНК

And that is what makes microRNAs

перспективним біомаркером раку,

such a promising biomarker for cancer,

тому що, як ви знаєте,

because as you know,

рак - це хвороба, спричинена зміною вияву гена.

cancer is a disease of altered gene expression.

Це неконтрольоване регулювання генів.

It is the uncontrolled regulation of genes.

Ще одним важливим фактором є те,

Another important thing to consider

що немає двох однакових раків,

is that no two cancers are the same,

але на рівні мікро-РНК є певні моделі.

but at the microRNA level, there are patterns.

Кілька наукових досліджень показали,

Several scientific studies have shown

що аномальний рівень вияву мікро-РНК

that abnormal microRNA expression levels

змінюється і створює унікальну, специфічну картину

varies and creates a unique, specific pattern

для кожного типу раку,

for each type of cancer,

навіть на ранніх стадіях,

even at the early stages,

що відображає прогресування хвороби,

reflecting the progression of the disease,

і те, як вона реагуватиме на ліки

and whether it's responding to medication

і поводитиметься в період ремісії.

or in remission,

Це робить мікро-РНК ідеальним,

making microRNAs a perfect,

дуже чутливим біомаркером.

highly sensitive biomarker.

Тим не менше, проблема з мікро-РНК

However, the problem with microRNAs

в тому, що ми не можемо використовувати існуючі технології на основі ДНК,

is that we cannot use existing DNA-based technology

щоб виявити їх у надійний спосіб,

to detect them in a reliable way,

тому що вони є дуже короткими послідовностями нуклеотидів,

because they are very short sequences of nucleotides,

набагато коротшими, ніж ДНК.

much smaller than DNA.

До того ж, всі мікро-РНК дуже схожі одна на одну,

And also, all microRNAs are very similar to each other,

тільки з крихітними відмінностями.

with just tiny differences.

Отже, уявіть, необхідно розрізнити дві молекули,

So imagine trying to differentiate two molecules,

надзвичайно схожі, надзвичайно малі.

extremely similar, extremely small.

Ми вважаємо, що ми знайшли спосіб зробити так,

We believe that we have found a way to do so,

і вперше демонструємо це публічно.

and this is the first time that we've shown it in public.

Зараз я проведу демонстрацію.

Let me do a demonstration.

Уявіть собі, що наступного разу, коли ви йдете до лікаря

Imagine that next time you go to your doctor

і робите звичайний аналіз крові,

and do your next standard blood test,

лаборант бере РНК,

a lab technician extracts a total RNA,

що нині дуже просто,

which is quite simple today,

і ставить його на стандартну 96-чарункову пластинку на кшталт цієї.

and puts it in a standard 96-well plate like this one.

Кожна чарунка в цій пластинці

Each well of these plates

має специфічний певний біохімічний реагент,

has specific biochemistry that we assign,

який розпізнає певні мікро-РНК,

that is looking for a specific microRNA,

діючи як пастка, що закривається

acting like a trap that closes

тільки тоді, коли в зразку крові є мікро-РНК,

only when the microRNA is present in the sample,

і коли це станеться, він світитиметься зеленим кольором.

and when it does, it will shine with green color.

Щоб запустити реакцію,

To run the reaction,

ви ставите пластинку всередину пристрою,

you put the plate inside a device like this one,

а потім можете покласти зверху смартфон.

and then you can put your smartphone on top of it.

Якщо сюди навести камеру,

If we can have a camera here

то ви побачите мій екран.

so you can see my screen.

Смартфон з'єднаний з комп'ютером

A smartphone is a connected computer

і також має камеру,

and it's also a camera,

що чудово підходить для наших цілей.

good enough for our purpose.

Смартфон знімає,

The smartphone is taking pictures,

а коли реакція закінчена,

and when the reaction is over,

він надішле фотографії

it will send the pictures

до нашої бази даних в Інтернеті,

to our online database for processing

для подальшої обробки та інтерпретації.

and interpretation.

Весь цей процес триває близько 60 хвилин,

This entire process lasts around 60 minutes,

коли аналіз завершений,

but when the process is over,

чарунки, що світяться, співставляють з конкретною мікро-РНК

wells that shine are matched with the specific microRNAs

і аналізують з точки зору того, скільки і як швидко

and analyzed in terms of how much and how fast

вони сяють.

they shine.

В кінці процедури

And then, when this entire process is over,

ось що ми отримуємо.

this is what happens.

Ця таблиця показує конкретні мікро-РНК,

This chart is showing the specific microRNAs

присутні в даному зразку крові,

present in this sample

і те, як вони відреагували з часом.

and how they reacted over time.

Тоді, якщо ми візьмемо цю конкретну картину мікро-РНК

Then, if we take this specific pattern of microRNA

зі зразків крові цієї людини

of this person's samples

і порівняємо її з існуючою наукової документацією,

and compare it with existing scientific documentation

яка співставляє моделі мікро-РНК

that correlates microRNA patterns

з наявністю хвороби,

with a specific presence of a disease,

то побачимо, що так виглядає рак підшлункової залози.

this is how pancreatic cancer looks like.

Цей зразок реальний,

This inside is a real sample

і ми просто виявили рак підшлункової залози.

where we just detected pancreatic cancer.

(Оплески)

(Applause)

Наш підхід має ще один важливий аспект:

Another important aspect of this approach

збір даних в хмарі,

is the gathering and mining of data in the cloud,

щоб отримати результати в режимі реального часу

so we can get results in real time

і аналізувати їх з нашою контекстуальною інформацією.

and analyze them with our contextual information.

Щоб краще зрозуміти

If we want to better understand

і розшифрувати захворювання раку,

and decode diseases like cancer,

ми повинні перестати розглядати його

we need to stop treating them

як серйозні та окремі епізоди,

as acute, isolated episodes,

і розглядати і виміряти постійно що-небудь,

and consider and measure everything

що впливає на наше здоров'я.

that affects our health on a permanent basis.

Ця платформа є прототипом.

This entire platform is a working prototype.

Вона використовує молекулярну біологію,

It uses state-of-the-art molecular biology,

дешевий, надрукований на 3D-принтері пристрій,

a low-cost, 3D-printed device,

і наукові дані,

and data science

щоб спробувати розв'язати одну з найскладніших проблем людства.

to try to tackle one of humanity's toughest challenges.

Ми вважаємо, що раннє виявлення раку

Since we believe early cancer detection

треба демократизувати,

should really be democratized,

це рішення коштує в 50 разів дешевше,

this entire solution costs at least 50 times less

ніж нинішні методи,

than current available methods,

і ми знаємо, що спільнота може допомогти

and we know that the community can help us

прискорити розвиток,

accelerate this even more,

тому ми робимо дизайн пристрою

so we're making the design of the device

з відкритим вихідним кодом.

open-source.

(Оплески)

(Applause)

Я хочу наголосити,

Let me say very clearly

що ми перебуваємо на ранній стадії,

that we are at the very early stages,

але досі ми змогли

but so far, we have been able

успішно ідентифікувати мікро-РНК картину

to successfully identify the microRNA pattern

раку підшлункової залози, раку легенів,

of pancreatic cancer, lung cancer,

раку молочної залози і раку печінки.

breast cancer and hepatic cancer.

І в даний час проводимо клінічні випробування

And currently, we're doing a clinical trial

у співпраці з Німецьким центром досліджень раку

in collaboration with the German Cancer Research Center

з 200 жінками з раком молочної залози.

with 200 women for breast cancer.

(Оплески)

(Applause)

Це єдиний безконтактний,

This is the single non-invasive,

точний і доступний тест,

accurate and affordable test

який цілком спроможний кардинально

that has the potential to dramatically change

змінити спосіб

how cancer procedures and diagnostics

діагностики раку.

have been done.

Оскільки ми шукаємо моделі мікро-РНК

Since we're looking for the microRNA patterns

в крові в будь-який момент часу,

in your blood at any given time,

ми не мусимо визначати, який тип раку хочемо виявити.

you don't need to know which cancer you're looking for.

Немає необхідності вже мати симптоми.

You don't need to have any symptoms.

Нам просто потрібен мілілітр крові

You only need one milliliter of blood

і простий набір обладнання.

and a relatively simple array of tools.

Сьогодні виявлення раку відбувається головним чином

Today, cancer detection happens mainly

при появі симптомів.

when symptoms appear.

Тобто, на третій-четвертій стадії,

That is, at stage 3 or 4,

і я вважаю, що це занадто пізно.

and I believe that is too late.

Це занадто дорого для наших сімей.

It is too expensive for our families.

Це занадто дорого для всього людства.

It is too expensive for humanity.

Ми не можемо програти війну проти раку.

We cannot lose the war against cancer.

Це не тільки коштує нам мільярди доларів,

It not only costs us billions of dollars,

але й забирає життя наших близьких.

but it also costs us the people we love.

Сьогодні моя тітка хоробро бореться

Today, my aunt, she's fighting bravely

і переживає цей процес з дуже позитивним настроєм.

and going through this process with a very positive attitude.

Але я хочу, щоб такі бої

However, I want fights like this

стали рідкісними.

to become very rare.

Я хочу побачити той день,

I want to see the day

коли рак легко лікуватиметься,

when cancer is treated easily

бо його регулярно діагностуватимуть

because it can be routinely diagnosed

на дуже ранніх стадіях.

at the very early stages,

І я впевнений,

and I'm certain

що в найближчий час

that in the very near future,

через це

because of this

і інші досягнення, які ми спостерігаємо

and other breakthroughs that we are seeing

щодня в житті науки,

every day in the life sciences,

ми побачимо, як рак

the way we see cancer

докорінно зміниться.

will radically change.

Це дасть нам шанс виявити його раніше,

It will give us the chance of detecting it early,

зрозуміти краще,

understanding it better,

і знайти шлях до відновлення.

and finding a cure.

Щиро дякую.

Thank you very much.

(Оплески)

(Applause)