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.
Svi iz našeg društvenog života na neki su način povezani s rakom -- ako ne osobno, onda preko voljene osobe, člana obitelji, kolege, prijatelja. I jednom kada su naši životi dotaknuti rakom brzo naučimo da u principu imamo tri oružja ili tri alata koji su dostupni u borbi s bolešću: operacija, zračenje i kemoterapija. I jednom kad se uključimo u terapeutske odluke, opet nebitno je li osobno ili s našim voljenima i članovima obitelji, također brzo naučimo prednosti, pogodnosti i ograničenja tih alata.
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.
Veoma sam zahvalan Jayu i Marku i TEDMED ekipi što su me danas pozvali kako bih opisao četvrti alat koji nazivamo Poljima za liječenje tumora. Polja za liječenje tumora pronašao je dr. Yoram Palti, umirovljeni profesor na Technionu u Izraelu. Oni koriste električna polja niskog intenziteta kako bi se borili protiv raka. Da bismo razumjeli kako Polja za liječenje raka djeluju, prvo moramo razumjeti što su to električna polja.
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.
Prvo ću vam reći nekoliko poznatih pogrešnih tumačenja. Prije svega, električna polja nisu električna struja koja teče kroz tkivo. Električna polja nisu ionizirajuće zračenje poput rentgenskih zraka ili snopova protona koji bombardiraju tkivo kako bi prekinuli DNK. Električna polja nisu magnetizam. Ono što električna polja jesu su polja snage. A te snage djeluju na tj. privlače tijela koja imaju električni naboj.
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.
Najbolji način da zamislite električno polje je da zamislite gravitaciju. Gravitacija je također polje snage koje djeluje na masu. Svi možemo zamisliti astronaute u svemiru. Oni slobodno lebde u tri dimenzije bez da ikakve sile djeluju na njih. Ali kada se taj svemirski brod vrati na Zemlju i astronauti uđu u Zemljino gravitacijsko polje, počinju uviđati efekte gravitacije. Privučeni su ka Zemlji. I kada slete, potpuno su postrojeni u gravitacijskom polju. Mi smo svi, naravno zapeli trenutno u Zemljinom gravitacijskom polju. Zbog toga ste svi u stolicama. I zbog toga moramo upotrijebiti mišićnu energiju da bismo ustali, hodali i podizali stvari.
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.
Kod raka, stanice se brzo dijele i dovode do nekontroliranog rasta tumora. Možemo razmišljati o stanici iz električne perspektive kao da je malena svemirska stanica. I u toj svemirskoj stanici imamo genetski materijal, kromosome unutar jezge. A vani, u citoplazmatskoj juhi imamo posebne proteine koji su potrebni za dijeljenje stanica koji slobodno lebde u toj juhi u tri dimenzije. Važno je napomenuti da su ti posebni proteini među najjače nabijenim stvarima u našem tijelu. Kada dijeljenje stanica počne, jezgra se raspada, kromosomi se poredaju u sredini stanice i ti posebni proteini dožive trodimenzionalni niz gdje se pričvrste i doslovno se spajaju na krajevima kako bi stvorili lance. Ti lanci onda napreduju i pričvrste se za genetski materijal i povuku genetski materijal iz jedne stanice u dvije stanice. I upravo se na ovaj način jedna stanica raka pretvara u dvije stanice raka, dvije stanice raka postaju četiri stanice raka i u konačnici imamo nekontrolirani rast tumora.
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.
Polja za liječenje tumora koriste izvana smještene pretvarače pričvršćene na generatoru polja kako bi stvorili umjetno električno polje u toj svemirskoj stanici. I kada je ta stanična svemirska stanica unutar električnog polja, djeluje na te jako nabijene proteine i postrojava ih. I sprječava ih od stvaranja tih lanaca, tih mitotskih vretena koja su neophodna kako bi povukla genetski materijal u stanicu kćeri. Ono što vidimo je da će se te stanice pokušati dijeliti nekoliko sati. I one će ili ući u to takozvano stanično samoubojstvo, programiranu staničnu smrt ili će stvoriti nezdrave stanice kćeri i ući u apoptozu jednom kada se podijele. I mi to možemo promatrati.
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.
Ono što ću vam sljedeće pokazati su dva in vitro pokusa. Ovo su kulture, identične kulture stanica raka grlića maternice. Obojali smo te kulture fluorescentno zelenom bojom kako bismo mogli gledati proteine koji formiraju lance. Prvi isječak vam pokazuje normalnu podjelu stanice bez Polja za liječenje tumora. Ono što vidimo su, prije svega, veoma aktivne kulture, mnogo podjela i veoma jasno vidljivu jezgru nakon što su se stanice podijelile. I možemo ih vidjeti kako se sasvim dijele. Kada primijenimo polja -- opet, u isto vrijeme -- na identičnoj kulturi -- vidjet ćete nešto drugačije. Stanice se okupe kako bi se dijelile, ali su veoma statične u toj poziciji. Vidjet ćemo dvije stanice u gornjem dijelu ekrana kako se pokušavaju podijeliti. Ova unutar kruga to i uspijeva. Ali vidite koliko je proteina još uvijek unutar jezgre, čak i u stanici koja se dijeli. Ona tamo gore se uopće ne može podijeliti. A ovo stvaranje mjehurića, stvaranje mjehurića na membrani je oznaka apoptoze u ovoj stanici.
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.
Stvaranje zdravog mitotskog vretena nužno je za dijeljenje svih tipova stanica. Primijenili smo Polja za liječenje tumora na više od 20 različitih rakova u laboratoriju i vidimo ovakav ishod na svima njima. Važno je spomenuti da ova Polja za liječenje tumora nemaju učinka na normalne nedjeljive stanice.
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.
Prije 10 godina dr. Palti osnovao je tvrtku pod imenom Novocure kako bi razvio svoje otkriće u praktičnu terapiju za pacijente. U to vrijeme Novocure je razvio dva sistema -- jedan sistem za rakove u glavi i drugi sistem za rakove u trupu tijela. Prvi rak na koji smo se fokusirali smrtonosni je rak mozga, GBM (Glioblastoma Multiforme). GBM pogađa oko 10.000 ljudi u SAD-u svake godine. To je smrtna presuda. Očekivano preživljavanje u sljedećih pet godina je manje od 5%. A tipičan pacijent s optimalnom terapijom poživi malo više od godine dana i oko samo sedam mjeseci od trenutka kada je rak prvi puta liječen, a onda se vraća i počinje ponovo rasti.
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 je proveo svoju prvu fazu nasumičnih ispitivanja na pacijentima s recidiviranim GBM-om. To su dakle pacijenti koji su operirani, glava im je ozračena visokim dozama i obavili su prvi niz kemoterapija i to nije uspjelo, pa su im se tumori ponovo vratili. Podijelili smo pacijente u dvije grupe. Prva grupa primila je drugi niz kemoterapija za što je očekivano da će im udvostručiti životni vijek u odnosu na to da uopće nema liječenja. A druga je grupa primila samo terapiju Poljima za liječenje tumora. Ono što smo u tom ispitivanju vidjeli je to da je očekivan životni vijek u obje grupe -- dakle, i onoj liječenoj kemoterapijom i onoj liječenoj Poljima za liječenje tumora -- bio jednak. Ali ono najvažnije, grupa liječena Poljima za liječenje tumora nije patila od nikakvih nuspojava tipičnih za pacijente na kemoterapiji. Nisu imali bolove niti su imali ikakve infekcije. Nisu imali vrtoglavice, proljev, zatvor ni umor, što je očekivano.
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.
Na temelju ovog ispitivanja, u travnju ove godine FDA je odobrila Polja za liječenje tumora kao liječenje pacijenata s recidiviranim GBM-om. Važno je napomenuti da je to prvi puta ikad da je FDA u svoje odobrenje za onkološko liječenje uključila zahtijev za kvalitetom života.
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.
Pokazat ću vam sada jednog pacijenta iz ovog ispitivanja. Robert Dill-Bundi poznati je švicarski biciklistički prvak. Osvojio je zlatnu medalju u Moskvi na takmičenju na 4.000 metara. I prije 5 godina Robertu je dijagnosticiran GBM. Primio je uobičajenu terapiju. Operiran je. Glava mu je zračena velikom dozom zračenja. I primio je prvi niz kemoterapija. Godinu dana nakon tog liječenja -- zapravo, ovo je njegova osnovna MR slika. Možete vidjeti da su crne regije u gornjem desnom kvadrantu područja gdje je obavljena operacija. I godinu dana nakon tog liječenja njegov tumor je ponovo narastao s osvetom. Ta zamagljena bijela tvorba koju vidite jest vraćanje tumora.
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.
U tom trenu, doktori su mu rekli da ima još 3 mjeseca života. Prijavio se na naše ispitivanje. I ovdje vidimo kako prima terapiju. Prije svega, ove elektrode su neinvazivne. Pričvršćene su na kožu u području tumora. Ovdje vidite kako ih tehničar stavlja tamo poput zavoja. Pacijenti to nauče sami raditi i onda pacijenti mogu nastaviti sa svim aktivnostima svoje svakodnevice. Nema umora. Nema onoga što inače nazivaju „kemo glavom“. Nema osjećaja. Ne interferira s računalima ili električnom opremom. I terapija se može kontinuirano obavljati kod kuće bez da morate ići u bolnicu s vremena na vrijeme ili stalno.
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.
Ovo su ponovo Robertove MR snimke, samo pod terapijom Polja za liječenje tumora. Ovo je terapija kojoj treba vremena da bi uspjela. To je medicinski uređaj; radi kad je uključen. Ali ono što možemo vidjeti, do šestog mjeseca, da je tumor reagirao i počeo se otapati. Još uvijek je tamo. Do dvanaestog mjeseca možemo raspravljati o tome ima li malo materijala na rubovima, ali je u suštini potpuno nestao. Sada je prošlo 5 godina od Robertove dijagnoze i živ je, ali važno je spomenuti da je zdrav i da radi. Pustit ću ga da vam u ovom veoma kratkom isječku opiše utiske terapije vlastitim riječima.
(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.
(Video) Robert Dill-Bundi: Moja kvaliteta života, ocijenjujem ono što imam danas malo drugačije no što bi većina ljudi pretpostavila. Ja sam najsretnija, najsretnija osoba na svijetu. I svakog jutra cijenim život. Svake noći dobro zaspim i ja sam, ponavljam, najsretniji čovjek na svijetu i zahvalan sam što sam živ.
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 također radi na raku pluća kao drugom cilju. U drugoj smo fazi ispitivanja u Švicarskoj, opet na pacijentima kojima se rak vratio -- pacijentima koji su dobili standardnu terapiju i čiji se rak vratio. Pokazat ću vam još jedan isječak o ženi po imenu Lydia. Lydia je 66-ogodišnja farmerica u Švicarskoj. Rak pluća joj je dijagnosticiran prije pet godina. Prošla je četiri različita režima kemoterapija tijekom dvije godine i nijedan nije imao učinka. Njen rak nastavio je rasti. Prije tri godine priključila se Novocureovom ispitivanju raka pluća.
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.
U njenom slučaju možete vidjeti da nosi svoje nizove pretvarača, jedan s prednje strane na prsima, jedan straga i onda drugi par sa svake strane jetre. Možete vidjeti generator polja u Poljima za liječenje tumora, ali važno je da također možete vidjeti da ona živi svoj život. Upravlja svojom farmom. Komunicira sa svojom djecom i unučadi. A kada smo razgovarali s njom rekla je da kada je bila pod kemoterapijom, morala je svaki mjesec ići u bolnicu kako bi primila infuziju. Cijela obitelj joj je patila dok su joj nuspojave dolazile i prolazile. Sada može obavljati sve aktivnosti na svojoj farmi. To je samo početak.
(Applause)
(Pljesak)
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.
U laboratoriju smo promatrali ogromne sinergije između kemoterapije i Polja za liječenje raka. Trenutno je u tijeku istraživanje u Medicinskoj školi na Harvardu kako bi se izabrali optimalni parovi da bi se povećala korist. Također vjerujemo da će Polja za liječenje tumora surađivati sa zračenjem i prekidati mehanizam samopopravljanja koji imamo. Trenutno je u tijeku novi istraživački projekt u Karolinskoj u Švedskoj kako bi se dokazala ta tvrdnja.
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.
Imamo u planu još ispitivanja za rak pluća, rak jetre, rak jajnika i rak dojke. I čvrsto vjerujem kako će u sljedećih deset godina Polja za liječenje tumora biti oružje dostupno doktorima i pacijentima za sve te najteže izlječive oblike tumora. Također se veoma nadam da ćemo u sljedećim desetljećima napraviti velike korake na smanjenju stope smrtnosti u ovoj bolesti koja stvara tolike probleme.
Thank you.
Hvala vam.
(Applause)
(Pljesak)