Everybody in our society's life is touched by cancer -- if not personally, then through a loved one, a family member, colleague, friend. And once our lives are touched by cancer, we quickly learn that there are basically three weapons, or three tools, that are available to fight the disease: surgery, radiation and chemotherapy. And once we get involved in the therapeutic decisions, again either personally or with our loved ones and family members, we also very quickly learn the benefits, the trade-offs and the limitations of these tools.
Dans notre société, tout le monde est touché par le cancer, que ce soit personnellement, ou bien par l'intermédiaire d'un proche, d'un membre de la famille, d'un collègue, ou d'un ami. Lorsque nos vies sont touchées par le cancer, on découvre rapidement qu'il y a grossièrement trois armes, trois outils, à notre disposition pour combattre la maladie : la chirurgie, les radiations et la chimiothérapie. Et lorsqu'on est impliqué dans les prises de décision thérapeutiques, une fois encore, que ce soit personnellement, ou par nos proches ou des membres de notre famille, on découvre également très vite les avantages, les compromis, et les limites de ces outils.
I'm very thankful to Jay and to Mark and the TEDMED team for inviting me today to describe a fourth tool, a new tool, that we call Tumor Treating Fields. Tumor Treating Fields were invented by Dr. Yoram Palti, professor emeritus at the Technion in Israel. And they use low-intensity electric fields to fight cancer. To understand how Tumor Treating Fields work, we first need to understand what are electric fields.
Je suis très reconnaissant envers Jay et Mark, et envers l'équipe de TEDMED, de m'avoir invité aujourd'hui, pour vous décrire un quatrième outil, un nouvel outil, que nous appelons la thérapie TTF. La thérapie TTF a été inventée par le Dr. Yoram Palti, professeur émérite au Technion, en Israël. Elle utilise des champs électriques de basse intensité pour combattre le cancer. Pour comprendre comment fonctionne la thérapie TTF il faut d'abord comprendre ce que sont les champs électriques.
Let me first address a few popular misconceptions. First of all, electric fields are not an electric current that is coursing through the tissue. Electric fields are not ionizing radiation, like X-rays or proton beams, that bombard tissue to disrupt DNA. And electric fields are not magnetism. What electric fields are are a field of forces. And these forces act on, attract, bodies that have an electrical charge.
Laissez-moi tout d'abord démentir quelques idées fausses très répandues. Premièrement, les champs électriques ne sont pas des courants électriques, qui traverseraient les tissus. Les champs électriques ne sont pas des radiations ionisantes, comme les rayons X, ou les faisceaux de protons, avec lesquels on bombarde les tissus, pour détruire l'ADN. Les champs électriques ne sont pas du magnétisme. Ce que sont les champs électriques, c'est un champ de forces. Ces forces agissent sur, attirent les corps qui ont une charge électrique.
The best way to visualize an electric field is to think of gravity. Gravity is also a field of forces that act on masses. We can all picture astronauts in space. They float freely in three dimensions without any forces acting on them. But as that space shuttle returns to Earth, and as the astronauts enter the Earth's gravitational field, they begin to see the effects of gravity. They begin to be attracted towards Earth. And as they land, they're fully aligned in the gravitational field. We're, of course, all stuck in the Earth's gravitational field right now. That's why you're all in your chairs. And that's why we have to use our muscle energy to stand up, to walk around and to lift things.
La meilleure façon de se représenter un champ électrique, c'est de penser à la gravité. La gravité est également un champ de forces qui s'exerce sur les masses. Nous pouvons tous nous représenter des astronautes dans l'espace. Ils flottent librement dans les trois dimensions, sans qu'aucune force ne s'exerce sur eux. Mais lorsque cette navette spatiale retourne sur la Terre, et lorsque les astronautes pénètrent dans le champ gravitationnel de la Terre, ils commencent à sentir les effets de la gravité. Ils commencent à être attirés vers la Terre. Et lorsqu'ils se posent, ils sont totalement soumis au champ gravitationnel. Nous sommes tous, bien entendu, prisonniers en ce moment même du champ gravitationnel de la Terre. C'est pour cela que vous êtes tous assis dans vos fauteuils. Et c'est pour cela qu'il nous faut utiliser notre énergie musculaire pour nous lever, marcher, et soulever des objets.
In cancer, cells rapidly divide and lead to uncontrolled tumor growth. We can think of a cell from an electrical perspective as if it's a mini space station. And in that space station we have the genetic material, the chromosomes, within a nucleus. And out in the cytoplasmic soup we have special proteins that are required for cell division that float freely in this soup in three dimensions. Importantly, those special proteins are among the most highly charged objects in our body. As cell division begins the nucleus disintegrates, the chromosomes line up in the middle of the cell and those special proteins undergo a three-dimensional sequence whereby they attach and they literally click into place end-on-end to form chains. These chains then progress and attach to the genetic material and pull the genetic material from one cell into two cells. And this is exactly how one cancer cell becomes two cancer cells, two cancer cells become four cancer cells, and we have ultimately uncontrolled tumor growth.
Dans un cancer, les cellules se divisent rapidement, ce qui conduit à la croissance incontrôlée de la tumeur. On peut considérer une cellule, d'un point de vue électrique, comme une mini station spatiale. Dans cette station spatiale, nous avons le matériel génétique, les chromosomes, contenus dans un noyau. Et à l'extérieur, dans la soupe cytoplasmique, il y a des protéines spéciales qui sont nécessaires à la division cellulaire, et qui flottent librement dans cette soupe, dans les trois dimensions. L'important, c'est que ces protéines spéciales comptent parmi les objets les plus chargés de notre corps. Lorsque la division cellulaire commence, le noyau se désintègre, les chromosomes s'alignent au milieu de la cellule, et ces protéines spéciales entrent dans un processus tri-dimensionnel dans lequel elles s'attachent, elles s'encliquètent littéralement bout à bout, pour former des chaînes. Ensuite, ces chaînes avancent et s'attachent au matériel génétique, et le tirent vers les deux futures cellules. C'est exactement de cette manière qu'une cellule cancéreuse donne deux cellules cancéreuses, deux cellules cancéreuses donnent quatre cellules cancéreuses, et on se retrouve à la fin avec une croissance incontrôlée de la tumeur.
Tumor Treating Fields use externally placed transducers attached to a field generator to create an artificial electric field on that space station. And when that cellular space station is within the electric field, it acts on those highly charged proteins and aligns them. And it prevents them from forming those chains, those mitotic spindles, that are necessary to pull the genetic material into the daughter cells. What we see is that the cells will attempt to divide for several hours. And they will either enter into this so-called cellular suicide, programmed cell death, or they will form unhealthy daughter cells and enter into apoptosis once they have divided. And we can observe this.
La thérapie TTF fonctionne avec des transducteurs externes, reliés à un générateur de champ, destiné à créer un champ électrique artificiel dans cette station spatiale. Quand cette station spatiale cellulaire est dans le champ électrique, celui-ci s'exerce sur ces protéines hautement chargées, et les aligne. Il les empêche de former ces chaînes, ces fuseaux mitotiques, qui sont indispensables à la migration du matériel génétique vers les cellules filles. On observe alors que les cellules vont essayer de se diviser pendant plusieurs heures. Puis elles vont soit commettre un suicide cellulaire, comme on appelle la mort programmée des cellules, soit elles vont former des cellules filles maladives, et déclencher l'apoptose, une fois divisées. On peut le constater.
What I'm going to show you next are two in vitro experiments. This is cultures, identical cultures, of cervical cancer cells. And we've stained these cultures with a green florescent dye so that we can look at these proteins that form these chains. The first clip shows a normal cell division without the Tumor Treating Fields. What we see are, first of all, a very active culture, a lot of divisions, and then very clear nuclei once the cells have separated. And we can see them dividing throughout. When we apply the fields -- again, in the identical time-scale to the identical culture -- you're going to see something different. The cells round up for division, but they're very static in that position. We'll see two cells in the upper part of the screen attempting to divide. The one within the circle manages. But see how much of the protein is still throughout the nucleus, even in the dividing cell. The one up there can't divide at all. And then this bubbling, this membrane bubbling, is the hallmark of apoptosis in this cell.
Je vais maintenant vous montrer deux expériences in-vitro. Ce sont des cultures, deux cultures identiques, de cellules cervicales cancéreuses. Nous avons teinté ces cultures avec un colorant vert fluorescent, pour pouvoir observer les protéines qui forment ces chaînes. Le premier extrait montre une division cellulaire normale, sans la thérapie TTF. Ce que nous voyons, c'est, tout d'abord, une culture très active, beaucoup de divisions, et des noyaux très clairs, une fois que les cellules se sont séparées. On peut les voir se diviser complètement. Quand on applique les champs - sur une échelle de temps identique, à la même culture - vous allez voir quelque chose de différent. Les cellules se contractent pour se diviser, mais elles restent figées dans cette position. On voit deux cellules, en haut de l'écran, qui essaient de se diviser. Celle qui est encerclée y parvient. Mais observez comment les protéines restent dans le noyau, même dans la cellule qui se divise. Celle qui est en haut n'arrive pas à se diviser du tout. Et puis ce bouillonnement, ce bouillonnement de la membrane, est la marque de fabrique de l'apoptose de cette cellule.
Formation of healthy mitotic spindles is necessary for division in all cell types. We've applied Tumor Treating Fields to over 20 different cancers in the lab, and we see this effect in all of them. Now importantly, these Tumor Treating Fields have no effect on normal undividing cells.
La formation de fuseaux mitotiques sains est nécessaire pour la division de tous les types de cellules. Nous avons appliqué la thérapie TTF à plus de 20 cancers différents, en laboratoire, et on observe cet effet pour chacun d'eux. Mais l'important est que cette thérapie n'a aucun effet sur les cellules normales qui ne se divisent pas.
10 years ago, Dr. Palti founded a company called Novocure to develop his discovery into a practical therapy for patients. In that time, Novocure's developed two systems -- one system for cancers in the head and another system for cancers in the trunk of the body. The first cancer that we have focused on is the deadly brain cancer, GBM. GBM affects about 10,000 people in the U.S. each year. It's a death sentence. The expected five year survival is less than five percent. And the typical patient with optimal therapy survives just a little over a year, and only about seven months from the time that the cancer is first treated and then comes back and starts growing again.
Il y a 10 ans, le Dr. Palti a fondé une société appelée Novocure, pour développer, à partir de sa découverte, une thérapie utilisable sur des patients. Depuis, Novocure a développé deux systèmes : l'un pour les cancers situés dans la tête, l'autre pour ceux qui sont situés dans le tronc. Le premier cancer sur lequel nous nous sommes penchés, est le cancer mortel du cerveau, le GBM. Le GBM touche environ 10 000 personnes chaque année, aux États-Unis. C'est une condamnation à mort. Le taux de survie à cinq ans est inférieur à 5%. Le patient moyen, avec le meilleur traitement, ne survit qu'un peu plus d'un an, et seulement sept mois environ, après un premier traitement, quand le cancer revient et recommence à croître.
Novocure conducted its first phase three randomized trial in patients with recurrent GBM. So these are patients who had received surgery, high dose radiation to the head and first-line chemotherapy, and that had failed and their tumors had grown back. We divided the patients into two groups. The first group received second-line chemotherapy, which is expected to double the life expectancy, versus no treatment at all. And then the second group received only Tumor Treating Field therapy. What we saw in that trial is that that the life expectancies of both groups -- so the chemotherapy treated group and the Tumor Treating Field group -- was the same. But importantly, the Tumor Treating Field group suffered none of the side effects typical of chemotherapy patients. They had no pain, suffered none of the infections. They had no nausea, diarrhea, constipation, fatigue that would be expected.
Novocure a effectué ses premiers essais aléatoires de phase III, sur des patients atteints de récidive du GBM. Ce sont des patients qui ont subi une intervention chirurgicale, des radiations à haute dose au niveau de la tête, et une chimiothérapie de première ligne, et tout cela a échoué, et leur tumeur a récidivé. Nous avons divisé les patients en deux groupes. Le premier groupe a reçu une chimiothérapie de seconde ligne, qui en principe double l'espérance de vie, par rapport à une absence de traitement. Puis le second groupe n'a reçu que le traitement par thérapie TTF. Ce que nous avons observé dans cet essai, c'est que l'espérance de vie des deux groupes, c'est-à-dire le groupe traité par chimiothérapie, et celui traité par thérapie TTF, était identique. L'important, c'est que le groupe traité par la thérapie TTF n'a souffert d'aucun des effets secondaires typiques des patients sous chimiothérapie. Ils n'ont souffert d'aucune douleur, d'aucune infection. Ils n'ont pas subi les nausées, les diarrhées, la constipation, la fatigue, qu'ils auraient dû subir.
Based on this trial, in April of this year, the FDA approved Tumor Treating Fields for the treatment of patients with recurrent GBM. Importantly, it was the first time ever that the FDA included in their approval of an oncology treatment a quality of life claim.
Sur la base de ces essais, en avril de cette année, la FDA a approuvé la thérapie TTF pour le traitement des patients atteints de récidive du GBM. L'important, c'est que pour la toute première fois, la FDA a intégré dans son approbation d'un traitement oncologique, la demande d'une meilleure qualité de vie.
So I'm going to show you now one of the patients from this trial. Robert Dill-Bundi is a famous Swiss cycling champion. He won the gold medal in Moscow in the 4,000 meter pursuit. And five years ago, Robert was diagnosed with GBM. He received the standard treatments. He received surgery. He received high dose radiation to the head. And he received first-line chemotherapy. A year after this treatment -- in fact, this is his baseline MRI. You can see that the black regions in the upper right quadrant are the areas where he had surgery. And a year after that treatment, his tumor grew back with a vengeance. That cloudy white mass that you see is the recurrence of the tumor.
Je vais vous montrer maintenant l'un des patients de ces essais. Robert Dill-Bundi est un célèbre champion cycliste suisse. Il a gagné la médaille d'or à Moscou, en poursuite individuelle sur 4000 mètres. Il y a cinq ans, on lui a diagnostiqué un GBM. Il a reçu les traitements standards. Il a subi une intervention chirurgicale. Il a reçu des radiations à haute dose au niveau de la tête. Et il a reçu une chimiothérapie de première ligne. Un an après ce traitement - en fait, voici son IRM de référence. Vous pouvez voir que les zones sombres, en haut à droite, sont les endroits où il a été opéré. Un an après ce traitement, sa tumeur est revenue en force. La masse vaporeuse blanche que vous voyez, est la récidive de la tumeur.
At this point, he was told by his doctors that he had about 3 months to live. He entered our trial. And here we can see him getting the therapy. First of all, these electrodes are noninvasive. They're attached to the skin in the area of the tumor. Here you can see that a technician is placing them on there much like bandages. The patients learn to do this themselves And then the patients can undergo all the activities of their daily life. There's none of the tiredness. There's none of what is called the "chemo head." There's no sensation. It doesn't interfere with computers or electrical equipment. And the therapy is delivered continuously at home, without having to go into the hospital either periodically or continually.
A ce moment, ses docteurs lui ont dit qu'il ne lui restait que trois mois à vivre. Il a commencé nos essais. On peut le voir ici, recevant le traitement. Premièrement, ces électrodes ne sont pas invasives. Elles sont attachées à la peau, dans la région de la tumeur. Ici vous pouvez voir une technicienne les positionner, tout comme un bandage. Les patients apprennent à le faire par eux-mêmes. Ensuite, les patients peuvent se livrer à toutes les activités de leur vie quotidienne. Ils ne ressentent aucune fatigue. Ils ne ressentent pas de troubles de la mémoire, ou de la concentration. Ils ne ressentent aucune sensation. Cela ne produit pas d'interférences sur les ordinateurs, ou les équipements électriques. Et le traitement est délivré sans interruption, à la maison, sans avoir besoin d'entrer à l'hôpital, que ce soit ponctuellement, ou pour un long séjour.
These are Robert's MRIs, again, under only TTField treatment. This is a therapy that takes time to work. It's a medical device; it works when it's on. But what we can see is, by month six, the tumor has responded and it's begun to melt away. It's still there. By month 12, we could argue whether there's a little bit of material around the edges, but it's essentially completely gone. It's now five years since Robert's diagnosis, and he's alive, but importantly, he's healthy and he's at work. I'm going to let him, in this very short clip, describe his impressions of the therapy in his own words.
Voici les IRM de Robert, uniquement avec la thérapie TTF. C'est un traitement qui met du temps à agir. C'est un appareil médical ; ça ne marche que quand il est allumé. Mais ce qu'on peut observer, c'est qu'au sixième mois, la tumeur a répondu, et qu'elle commence à diminuer. Elle est encore là. Au 12ème mois, on pourrait débattre de savoir s'il reste un peu de la tumeur sur les bords, mais elle a pour ainsi dire complètement disparu. Il s'est écoulé maintenant cinq années depuis le diagnostic de Robert, et il est vivant, mais surtout, il est en bonne santé, et il travaille. Je vais le laisser, dans ce très court extrait, décrire lui-même ses impressions sur le traitement.
(Video) Robert Dill-Bundi: My quality of life, I rate what I have today a bit different than what most people would assume. I am the happiest, the happiest person in the world. And every single morning I appreciate life. Every night I fall asleep very well, and I am, I repeat, the happiest man in the world, and I'm thankful I am alive.
(Vidéo) Robert Dill-Bundi : Ma qualité de vie, je la qualifierai aujourd'hui, d'une manière un peu différente de ce que les gens pensent. Je suis le plus heureux du monde. L'homme le plus heureux du monde. Et je déguste tous les matins la vie. Je m'endors tous les soirs très très bien, et je suis, comme je le répète, le plus heureux des hommes au monde. Le matin quand je me réveille, je dis merci, je vis.
BD: Novocure's also working on lung cancer as the second target. We've run a phase two trial in Switzerland on, again, recurrent patients -- patients who have received standard therapy and whose cancer has come back. I'm going to show you another clip of a woman named Lydia. Lydia's a 66 year-old farmer in Switzerland. She was diagnosed with lung cancer five years ago. She underwent four different regimes of chemotherapy over two years, none of which had an effect. Her cancer continued to grow. Three years ago, she entered the Novocure lung cancer trial.
BD : Novocure a fait également du cancer du poumon sa seconde cible. Nous avons effectué des essais de phase II, en Suisse, de nouveau sur des patients avec des récidives ; des patients qui ont reçu des traitements standards, et dont le cancer a récidivé. Je vais vous montrer un autre extrait, d'une femme nommée Lydia. Lydia est une agricultrice de 66 ans, en Suisse. On lui a diagnostiqué un cancer du poumon il y a cinq ans. Elle a subi quatre cures de chimiothérapie différentes en deux ans, et aucune n'a eu d'effet. Son cancer a continué à progresser. Il y a trois ans, elle a commencé les essais de Novocure sur le cancer du poumon.
You can see, in her case, she's wearing her transducer arrays, one of the front of her chest, one on the back, and then the second pair side-to-side over the liver. You can see the Tumor Treating Field field generator, but importantly you can also see that she is living her life. She is managing her farm. She's interacting with her kids and her grand kids. And when we talked to her, she said that when she was undergoing chemotherapy, she had to go to the hospital every month for her infusions. Her whole family suffered as her side effect profile came and went. Now she can run all of the activities of her farm. It's only the beginning.
Vous pouvez voir, dans son cas, qu'elle porte ses groupes de transducteurs, l'un sur la poitrine, l'autre sur le dos, et la seconde paire côte à côte au niveau du foie. Vous pouvez voir le générateur de champs électriques, mais surtout, vous pouvez voir qu'elle mène une vie normale. Elle dirige sa ferme. Elle fréquente ses enfants et petits-enfants. Quand nous avons discuté avec elle, elle nous a dit que lorsqu'elle était sous chimiothérapie, elle devait aller à l'hôpital tous les mois pour ses perfusions. Toute sa famille a souffert, au gré des fluctuations des effets secondaires. Aujourd'hui, elle peut mener toutes les activités de sa ferme. Ce n'est que le début.
(Applause)
(Applaudissements)
In the lab, we've observed tremendous synergies between chemotherapy and Tumor Treating Fields. There's research underway now at Harvard Medical School to pick the optimum pairs to maximize that benefit. We also believe that Tumor Treating Fields will work with radiation and interrupt the self-repair mechanisms that we have. There's now a new research project underway at the Karolinska in Sweden to prove that hypothesis.
En laboratoire, nous avons pu observer d'énormes synergies entre la chimiothérapie et la thérapie TTF. Il y a des recherches en cours en ce moment à la Medical School de Harvard, pour déterminer la meilleure combinaison, pour en tirer le meilleur parti. Nous pensons également que la thérapie TTF marchera avec les radiations, et inhiberont les mécanismes d'auto-réparation qui existent. Il y a en ce moment un nouveau projet de recherches en cours, au Karolinska, en Suède, pour confirmer cette hypothèse.
We have more trials planned for lung cancer, pancreatic cancer, ovarian cancer and breast cancer. And I firmly believe that in the next 10 years Tumor Treating Fields will be a weapon available to doctors and patients for all of these most-difficult-to-treat solid tumors. I'm also very hopeful that in the next decades, we will make big strides on reducing that death rate that has been so challenging in this disease.
Il y a d'autres essais de prévus pour le cancer du poumon, le cancer du pancréas, le cancer des ovaires, et le cancer du sein. Je crois profondément que dans les dix prochaines années, la thérapie TTF fourniront une arme aux médecins et aux patients pour s'attaquer à toutes ces tumeurs solides si difficiles à guérir. J'ai aussi bon espoir que dans les prochaines décennies, nous progressions à grands pas vers la réduction du taux de mortalité qui est un tel défi dans cette maladie.
Thank you.
Merci.
(Applause)
(Applaudissements)