A new superweapon in the fight against cancer | Paula Hammond

Translator: Vi Phan Reviewer: Nhật Thảo Lê

Cancer affects all of us --

Ung thư ảnh hưởng tới tất cả chúng ta--

especially the ones that come back over and over again,

đặc biệt những căn tái phát liên tục,

the highly invasive and drug-resistant ones,

những căn ung thư di căn diện rộng và nhờn thuốc,

the ones that defy medical treatment,

những căn thách thức liệu pháp y khoa,

even when we throw our best drugs at them.

ngay cả khi dùng những loại thuốc tốt nhất để trị.

Engineering at the molecular level,

Phân tích ở mức độ phân tử,

working at the smallest of scales,

làm việc trên diện nhỏ nhất,

can provide exciting new ways

có thể tạo ra các phương thức mới đáng ngạc nhiên

to fight the most aggressive forms of cancer.

để chống lại các dạng ung thư khủng khiếp nhất

Cancer is a very clever disease.

Ung thư là một mầm bệnh rất thông minh.

There are some forms of cancer,

Có một số loại hình ung thư,

which, fortunately, we've learned how to address relatively well

không may, chúng ta mới chỉ học cách chữa trị tạm ổn

with known and established drugs and surgery.

với những loại thuốc và cách phẫu thuật đã được biết và xác minh.

But there are some forms of cancer

Nhưng có một số loại ung thư

that don't respond to these approaches,

không phản ứng lại với cách tiếp cận này

and the tumor survives or comes back,

các khối u vẫn tồn tại hoặc tái phát,

even after an onslaught of drugs.

kể cả sau sự tấn công của thuốc.

We can think of these very aggressive forms of cancer

Chúng ta có thể nghĩ về các loại hình ung thư này

as kind of supervillains in a comic book.

như những kẻ phản diện trong truyện tranh

They're clever, they're adaptable,

Chúng thông minh, chúng dễ thích nghi,

and they're very good at staying alive.

và chúng rất giỏi trong việc sinh tồn.

And, like most supervillains these days,

Và, giống như hầu hết những kẻ ác ngày nay

their superpowers come from a genetic mutation.

những siêu năng lực của chúng đến từ đột biến di truyền.

The genes that are modified inside these tumor cells

Các gen biến đổi bên trong các tế bào ung thư

can enable and encode for new and unimagined modes of survival,

cho phép tạo mã các hình thức tồn tại mới và không thể đoán trước,

allowing the cancer cell to live through

cho phép các tế bào ung thư sinh tồn

even our best chemotherapy treatments.

vượt qua cả các hóa trị liệu tốt nhất.

One example is a trick in which a gene allows a cell,

Một ví dụ về "mánh khóe" trong đó 1 gen cho phép 1 tế bào,

even as the drug approaches the cell,

ngay cả khi thuốc tiếp cận tế bào,

to push the drug out,

đẩy thuốc ra ngoài,

before the drug can have any effect.

trước khi thuốc có thể phát huy tác dụng.

Imagine -- the cell effectively spits out the drug.

Hãy tưởng tượng, tế bào phun thuốc ra.

This is just one example of the many genetic tricks

Đây chỉ là một ví dụ nhỏ trong rất nhiều những "mánh khóe"

in the bag of our supervillain, cancer.

trong túi những "kẻ độc ác" kia, ung thư.

All due to mutant genes.

Tất cả đều là do sự đột biến gen.

So, we have a supervillain with incredible superpowers.

Vậy, chúng ta có một kẻ độc ác với siêu năng lượng không tưởng,

And we need a new and powerful mode of attack.

Và chúng ta cần một phương thức phản công mới và mạnh mẽ hơn.

Actually, we can turn off a gene.

Thật ra, chúng ta có thể tắt một Gen đi.

The key is a set of molecules known as siRNA.

Chìa khóa là chuổi phẩn tử biết đến là siRNA.

siRNA are short sequences of genetic code

siRNA là một chuổi ngắn các mã gen

that guide a cell to block a certain gene.

hướng dẫn một tế bào khóa một gen nào đó lại.

Each siRNA molecule can turn off a specific gene

Mỗi phẩn tử siRNA có thể tắt một gen nhất định

inside the cell.

bên trong tế bào.

For many years since its discovery,

Trong nhiều năm kể từ khi phát hiện ra điều này,

scientists have been very excited

các nhà khoa học rất háo hức

about how we can apply these gene blockers in medicine.

về việc làm sao áp dụng tắt các gen này trong y học

But, there is a problem.

Nhưng, có môt vấn đề

siRNA works well inside the cell.

siRNA hoạt động rất tốt trong tế bào,

But if it gets exposed to the enzymes

nhưng nếu tác động với các enzym

that reside in our bloodstream or our tissues,

trong tế bào máu hay các mô,

it degrades within seconds.

chúng sẽ suy biến ngay lập tức.

It has to be packaged, protected through its journey through the body

Cần phải được che chắn, bảo vệ suốt tiến trình trong cơ thể

on its way to the final target inside the cancer cell.

trên đường đến mục tiêu cuối cùng bên trong tế bào ung thư.

So, here's our strategy.

Vậy, đây là chiến dịch của chúng tôi.

First, we'll dose the cancer cell with siRNA, the gene blocker,

Đầu tiên, sẽ trộn lẫn tế bào ung thư với siRNA, bộ hãm gen,

and silence those survival genes,

tạm dừng các gen sống sót này,

and then we'll whop it with a chemo drug.

sau đó, chúng tôi sẽ tấn công bằng hóa trị.

But how do we carry that out?

Nhưng làm sao để thực hiện?

Using molecular engineering,

Bằng cách vận dụng kỹ thuật phân tử,

we can actually design a superweapon

chúng ta có thể thiết kế một "siêu vũ khí"

that can travel through the bloodstream.

thâm nhập qua đường máu.

It has to be tiny enough to get through the bloodstream,

Nó phải đủ nhỏ để thâm nhập vào đường máu

it's got to be small enough to penetrate the tumor tissue,

đủ nhỏ để thấm vào các mô ung thư,

and it's got to be tiny enough to be taken up inside the cancer cell.

đủ để tác động bên trong tế bào ung thư.

To do this job well,

Để làm được điều này,

it has to be about one one-hundredth the size of a human hair.

Nó phải bằng 1/100 kích thước tóc người.

Let's take a closer look at how we can build this nanoparticle.

Hãy nhìn kỹ hơn cách chúng tôi thiết lập hạt nano này.

First, let's start with the nanoparticle core.

Đầu tiên, bắt đầu với lõi của hạt nano.

It's a tiny capsule that contains the chemotherapy drug.

Một viên con nhộng nhỏ chứa thuốc đặc trị.

This is the poison that will actually end the tumor cell's life.

Đây là chất độc sẽ giết tế bào ung thư.

Around this core, we'll wrap a very thin,

Quanh lõi, chúng tôi phủ một lớp mỏng

nanometers-thin blanket of siRNA.

mỏng cỡ nanomet của siRNA.

This is our gene blocker.

Đây là bộ hãm gen.

Because siRNA is strongly negatively charged,

Bởi vì siRNA phải mang một trách nhiệm cực kì bất lợi

we can protect it

chúng ta có thể bảo vệ nó

with a nice, protective layer of positively charged polymer.

bằng một lớp bảo vệ polymer điện tích dương.

The two oppositely charged molecules stick together

Hai phân tử có điện tích trái dấu dính vào nhau

through charge attraction,

hút nhau

and that provides us with a protective layer

và tạo cho chúng ta 1 màng bảo vệ

that prevents the siRNA from degrading in the bloodstream.

ngăn cản siRNA suy thoái trong mô máu.

We're almost done.

Vậy là sắp hoàn thành

(Laughter)

(Cười)

But there is one more big obstacle we have to think about.

Nhưng có một trở ngại lớn chúng ta cần phải chú ý

In fact, it may be the biggest obstacle of all.

Thực tế, đây có thể là trở ngại lớn nhất.

How do we deploy this superweapon?

Làm sao chúng ta triển khai vũ khí này?

I mean, every good weapon needs to be targeted,

Ý tôi là mỗi vũ khí tốt cần có mục tiêu,

we have to target this superweapon to the supervillain cells

chúng ta phải thiết đặt vũ khí này cho các tế bào ác tính

that reside in the tumor.

sống trong các khối u.

But our bodies have a natural immune-defense system:

Nhưng cơ thể chúng ta có hệ thống miễn dịch tự nhiên:

cells that reside in the bloodstream

các tế bào cư trú trong đường máu

and pick out things that don't belong,

và đào thải những vật lạ

so that it can destroy or eliminate them.

để tế bào máu có thể tiêu diệt chúng.

And guess what? Our nanoparticle is considered a foreign object.

Hãy đoán xem? Các hạt nano bị coi như tác nhân ngoại lai.

We have to sneak our nanoparticle past the tumor defense system.

Chúng ta phải lén đưa các hạt nano này qua hệ thống miễn dịch.

We have to get it past this mechanism of getting rid of the foreign object

Chúng ta phải băng qua được hệ thống đào thải tế bào ngoại lai này

by disguising it.

bằng cách ngụy trang cho nó.

So we add one more negatively charged layer

Chúng ta thêm một màng bọc âm tính bên ngoài

around this nanoparticle,

quanh các hạt nano,

which serves two purposes.

với hai mục đích.

First, this outer layer is one of the naturally charged,

Thứ nhất, lớp màng ngoài cùng này là một trong số những lớp có chức năng tự nhiên,

highly hydrated polysaccharides that resides in our body.

polysaccarit ngậm nước cao cư trú trong cơ thể chúng ta

It creates a cloud of water molecules around the nanoparticle

Nó tạo ra một đám phân tử nước bọc quanh hạt nano

that gives us an invisibility cloaking effect.

như một lớp áo choàng tàng hình.

This invisibility cloak allows the nanoparticle

Lớp tàng hình này cho phép các hạt nano

to travel through the bloodstream

di chuyển qua các mạch máu

long and far enough to reach the tumor,

đủ dài và xa xâm nhập vào khối u,

without getting eliminated by the body.

mà không bị cơ thể đào thải.

Second, this layer contains molecules

Thứ hai, lớp màng bảo vệ chứa phân tử

which bind specifically to our tumor cell.

luôn kết lại với tế bào ung thư.

Once bound, the cancer cell takes up the nanoparticle,

Khi đã kết lại, tế bào ung thư nuốt hạt

and now we have our nanoparticle inside the cancer cell

và lúc này hạt xâm nhập vào bên trong tế bào ung thư

and ready to deploy.

và sẵn sàng "dàn trận".

Alright! I feel the same way. Let's go!

Vậy đó! Tôi cũng thấy như vậy. Tiến lên nào!

(Applause)

(Vỗ tay)

The siRNA is deployed first.

siRNA sẽ bị phá hủy trước.

It acts for hours,

Phản ứng hàng giờ,

giving enough time to silence and block those survival genes.

đủ thời gian để làm ngưng hoạt động và kìm hãm các gen sống sót.

We have now disabled those genetic superpowers.

Bây giờ chúng ta đã vô hiệu hóa những siêu năng lượng di truyền này.

What remains is a cancer cell with no special defenses.

Còn lại là một tế bào ung thư không còn phòng thủ.

Then, the chemotherapy drug comes out of the core

Sau đó, thuốc hóa trị xâm nhập hạt nhân

and destroys the tumor cell cleanly and efficiently.

và phá hủy tế bào ung thư toàn diện.

With sufficient gene blockers,

Với hệ thống hãm gen phù hợp,

we can address many different kinds of mutations,

chúng ta có thể đánh bại các loại đột biến,

allowing the chance to sweep out tumors,

mở ra cơ hội loại bỏ nhiều khối u

without leaving behind any bad guys.

mà không để lại những biến thể của chúng.

So, how does our strategy work?

Vậy, chiến lược này của chúng tôi hoạt động thế nào?

We've tested these nanostructure particles in animals

Chúng tôi đã kiểm nghiệm những cấu trúc nano ở động vật

using a highly aggressive form of triple-negative breast cancer.

áp dụng cho trường hợp tích cực cao cho ung thư vú âm tính thể bộ ba.

This triple-negative breast cancer exhibits the gene

Ung thư vú thể bộ ba âm tính này là gen

that spits out cancer drug as soon as it is delivered.

có thể "phun" thuốc ra ngay khi thuốc mới đưa vào

Usually, doxorubicin -- let's call it "dox" -- is the cancer drug

doxorubicin, gọi là dox là thuốc chống ung thư

that is the first line of treatment for breast cancer.

là phương chữa trị đầu tiên của ung thư vú

So, we first treated our animals with a dox core, dox only.

Vậy nên, chúng tôi dùng dox để điều trị cho động vật, chỉ dox thôi

The tumor slowed their rate of growth,

Khối u chậm tăng trưởng chậm lại

but they still grew rapidly,

nhưng chúng vẫn lớn lên nhanh,

doubling in size over a period of two weeks.

tăng gấp đôi kích thước qua 2 tuần

Then, we tried our combination superweapon.

Sau đó, chúng tôi thử siêu vũ khí kêt hợp

A nanolayer particle with siRNA against the chemo pump,

một hạt nano với siRNA chống lại sự bơm hóa chất

plus, we have the dox in the core.

thêm vào đó, chúng tôi có dox trong nhân

And look -- we found that not only did the tumors stop growing,

Và hãy xem, chúng tôi nhận thấy các tế bào ung thư ngừng phát triển

they actually decreased in size

mà chúng thật sự đã giảm kích thước

and were eliminated in some cases.

và bị tiêu diệt trong một vài trường hợp.

The tumors were actually regressing.

Những tế bào ung thư thật sự đã bị đẩy lùi.

(Applause)

(tiếng vỗ tay)

What's great about this approach is that it can be personalized.

Điều tuyệt vời ở cách tiếp cận này có thể được cá nhân hóa

We can add many different layers of siRNA

chúng ta có thể thêm vào nhiều tầng siRNA khác nhau

to address different mutations and tumor defense mechanisms.

để chữa những đột biến và khối u khác nhau

And we can put different drugs into the nanoparticle core.

và chúng ta có thể đưa các loại thuốc khác nhau vào nhân nano

As doctors learn how to test patients

Khì những bác sĩ học cách kiểm tra bệnh nhân

and understand certain tumor genetic types,

và biết chính xác loại gen ung thư,

they can help us determine which patients can benefit from this strategy

họ sẽ giúp ta xác định bệnh nhân nào được lợi từ phương pháp này

and which gene blockers we can use.

và loại gen ức chế nào chúng ta có thể dùng.

Ovarian cancer strikes a special chord with me.

Ung thư buồng trứng là sự quan tâm đặc biệt của tôi

It is a very aggressive cancer,

nó là loại ung thư cực kỳ nguy hiểm

in part because it's discovered at very late stages,

phần vì nó được phát hiện ở giai đoạn rất trễ

when it's highly advanced

khi bệnh đã tiến triển rất tệ

and there are a number of genetic mutations.

và có một số đột biến gen

After the first round of chemotherapy,

Sau lần hóa trị đầu tiên,

this cancer comes back for 75 percent of patients.

75% bệnh nhân sẽ tái phát.

And it usually comes back in a drug-resistant form.

và nó thường xuyên tái phát với cấu trúc kháng thuốc

High-grade ovarian cancer

ung thư buồng trứng cao cấp

is one of the biggest supervillains out there.

là một trong những căn bệnh quái ác nhất.

And we're now directing our superweapon

và bây giờ ta đang hướng những siêu vũ khí

toward its defeat.

để đánh bại chúng.

As a researcher,

Là một nhà nghiên cứu,

I usually don't get to work with patients.

tôi không thường xuyên làm việc với bệnh nhân.

But I recently met a mother

Nhưng tôi vừa gặp một người mẹ

who is an ovarian cancer survivor, Mimi, and her daughter, Paige.

người qua khỏi ung thư buồng trứng, Mimi, và con gái cô ấy, Paige

I was deeply inspired by the optimism and strength

tôi thật sự cảm phục sự lạc quan và mạnh mẽ

that both mother and daughter displayed

của cả 2 mẹ con họ

and by their story of courage and support.

và câu chuyện về sự dũng cảm và nâng đỡ

At this event, we spoke about the different technologies

Trong dịp này, chúng tôi nói về những kỹ thuật khác nhau

directed at cancer.

nhắm đến ung thư.

And Mimi was in tears

Và Mimi đã khóc

as she explained how learning about these efforts

khi cô ấy giải thích việc học được sự nỗ lực này

gives her hope for future generations,

cho cô ấy hy vong ở thế hệ tương lai,

including her own daughter.

trong đó có con của cô ấy.

This really touched me.

Điều này khiến tôi xúc động.

It's not just about building really elegant science.

Nó không chỉ là việc xây dựng ngành khoa học tuyệt vời.

It's about changing people's lives.

mà là sự thay đổi đời sống con người.

It's about understanding the power of engineering

Nó là sức mạnh của sự hiểu biết về kỹ thuật

on the scale of molecules.

trên những quy mô phân tử..

I know that as students like Paige move forward in their careers,

Tôi biết rằng trên con đường của những sinh viên như Paige,

they'll open new possibilities

họ sẽ mở ra các cơ hội mới

in addressing some of the big health problems in the world --

trong việc giải quyết những vấn đề sức khỏe lớn trên thế giới

including ovarian cancer, neurological disorders, infectious disease --

bao gồm ung thư buồng trứng, rối loạn thần kinh, các bệnh lây nhiềm--

just as chemical engineering has found a way to open doors for me,

như là kỹ thuật hóa học đã chỉ cách mở cánh cửa cho tôi,

and has provided a way of engineering

và đưa ra những kỹ thuật

on the tiniest scale, that of molecules,

trong phạm vi vi mô như của phân tử,

to heal on the human scale.

để chữa khỏi những bệnh ở phạm vi nhân loại.

Thank you.

Cảm ơn.

(Applause)

(Vổ tay)