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.
Tutti nella vita siamo stati toccati dal cancro - se non personalmente, tramite una persona cara, un membro della famiglia, un collega, un amico. E una volta che le nostre vite sono toccate dal cancro, impariamo rapidamente che ci sono fondamentalmente tre armi, tre strumenti, disponibili per combattere la malattia: chirurgia, radioterapia e chemioterapia. E una volta che siamo coinvolti nelle decisioni terapeutiche, ripeto, sia personalmente o con i nostri cari e i familiari, impariamo anche molto velocemente i benefici, i compromessi e le limitazioni di questi strumenti.
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.
Ringrazio molto Jay, Mark e il team del TEDMED per avermi invitato oggi per descrivere un quarto metodo, un nuovo strumento, che noi chiamiamo campi TTF. I campi TTF sono stati inventati dal dottor Yoram Palti, professore emerito presso il Technion in Israele, dove usano dei campi elettrici a bassa intensità per combattere il cancro. Per capire come funzionano i campi TTF, prima bisogna comprendere cosa sono i campi elettrici.
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.
Permettetemi innanzitutto di smentire alcuni concetti fraintesi. Prima di tutto, i campi elettrici non sono una corrente elettrica che scorre attraverso il tessuto. I campi elettrici non sono radiazioni ionizzanti come i raggi X o il fascio di protoni, che bombardano i tessuti per distruggere il DNA. E non sono nemmeno magnetismo. I campi elettrici sono un campo di forze. Queste forze agiscono, attraggono corpi che hanno una carica elettrica.
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.
Il modo migliore per visualizzare un campo elettrico è pensare alla gravità. La gravità è anche un campo di forze che agisce sulle masse. Possiamo tutti immaginare gli astronauti nello spazio fluttuare liberamente in tre dimensioni senza alcuna forza che agisce su di loro. Tuttavia, quando la navetta spaziale ritorna sulla Terra e gli astronauti entrano nel campo gravitazionale terrestre, cominciano a sentire gli effetti della gravità. Cominciano ad essere attratti verso la Terra. E una volta atterrati, sono completamente soggetti al campo gravitazionale. In questo momento siamo tutti intrappolati nel campo gravitazionale terrestre. Ecco perché siete tutti nelle vostre sedie. Per questo motivo dobbiamo usare la nostra energia muscolare per alzarci, camminare e sollevare gli oggetti.
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.
Nel cancro, le cellule si dividono rapidamente portando ad una crescita incontrollata del tumore. Possiamo immaginare una cellula da una prospettiva elettrica come se fosse una mini stazione spaziale, e in questa stazione spaziale abbiamo il materiale genetico, i cromosomi, all'interno di un nucleo. E fuori, nel fluido citoplasmatico, abbiamo proteine speciali necessarie per la divisione cellulare che fluttuano liberamente in questo fluido in tre dimensioni. È importante sottolineare che queste proteine sono tra gli oggetti con la maggiore carica elettrica del nostro corpo. Quando inizia la divisione cellulare il nucleo si disintegra, i cromosomi si allineano al centro della cellula, e queste proteine speciali cominciano una sequenza tridimensionale dove si attaccano e letteralmente si mettono in fila per formare catene. Queste catene poi avanzano, si attaccano al materiale genetico e lo attraggono, da una cellula, in due cellule. Ed è esattamente così che da una cellula cancerosa se ne formano due, da due se ne formano quattro, e ci troviamo alla fine con una crescita incontrollata del tumore.
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.
I campi TTF usano trasduttori collocati esternamente, collegati ad un generatore di campo, per creare un campo elettrico artificiale su quella stazione spaziale. E quando quella stazione spaziale è dentro il campo elettrico, agisce su quelle proteine altamente cariche e le allinea. Evita che formino quelle catene, quei fusi mitotici, che sono fondamentali per attrarre il materiale genetico verso le cellule figlie. Ciò che vediamo è che le cellule cercheranno di dividersi per alcune ore. Ed entreranno nel cosiddetto suicidio cellulare, morte cellulare programmata, oppure formeranno cellule figlie malate che entrano in apoptosi una volta divise. E possiamo osservarlo.
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.
Quello che vi mostrerò adesso sono due esperimenti in vitro. Queste sono due colture identiche di cellule di cancro cervicale. Le abbiamo colorate con un pigmento verde fluorescente per poter vedere le proteine che formano queste catene. La prima clip mostra una normale divisione cellulare senza i campi TTF. Quello che vediamo sono, in primo luogo, una coltura molto attiva, molte divisioni, e poi un nucleo molto chiaro una volta che le cellule si sono separate. Possiamo vedere la loro divisione per intero. Quando applichiamo i campi - ripeto, su una scala temporale identica alla stessa coltura - vedrete qualcosa di diverso. Le cellule si radunano per la divisione ma rimangono statiche in quella posizione. Vedremo due cellule, nella parte superiore dello schermo, che cercano di dividersi. Quella nel cerchio ci riesce. Ma vedete quanta di quella proteina rimane ancora nel nucleo, anche in divisione cellulare. Quella in alto non si è proprio potuta dividere. E poi questa membrana spumeggiante indica l'apoptosi in questa cellula.
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 formazione di fusi mitotici sani è necessaria per la divisione in tutti i tipi di cellule. Abbiamo applicato i campi TTF in oltre 20 diversi tipi di cancro in laboratorio, e vediamo questo effetto in tutti loro. E soprattutto, questi campi TTF non hanno alcun effetto sulle cellule normali che non si dividono.
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.
10 anni fa il Dr. Palti fondò una compagnia chiamata Novocure per sviluppare, dalla sua scoperta, una terapia da utilizzare sui pazienti. In quel periodo Novocure sviluppò due sistemi - uno per i tumori della testa e l'altro per quelli del tronco del corpo. Il primo tumore su cui ci concentreremo è il cancro mortale al cervello, il GBM. Il GBM colpisce circa 10.000 persone negli Stati Uniti ogni anno. È una condanna a morte. La speranza di sopravvivere più di cinque anni è inferiore al 5%. E il tipico paziente con una terapia ottimale sopravvive poco più di un anno e solo circa sette mesi dal trattamento iniziale, quando il tumore si ripresenta e comincia a crescere nuovamente.
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 ha effettuato, nella sua prima fase, tre studi randomizzati in pazienti con GBM ricorrente. Quindi questi sono pazienti sottoposti a intervento chirurgico, ad alte dosi di radiazioni alla testa e a chemioterapia di prima linea, ma invano, dato che i loro tumori si sono riformati. Abbiamo diviso i pazienti in due gruppi. Il primo gruppo ha ricevuto chemioterapia di seconda linea, che avrebbe raddoppiato l'aspettativa di vita, rispetto all'assenza totale di trattamento. Il secondo gruppo ha ricevuto soltanto la terapia con i campi TTF. Quello che abbiamo visto in quella prova è che le aspettative di vita di entrambi i gruppi - il gruppo trattato con la chemioterapia e quello con i campi TTF - era la stessa. Ma soprattutto, il gruppo trattato con i campi TTF non ha subito nessuno degli effetti collaterali tipici dei pazienti sottoposti a chemioterapia. Non hanno avuto dolore né alcun tipo di infezione. Non hanno avuto la nausea, la diarrea, la stitichezza, l'affaticamento che avrebbero dovuto subire.
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.
Sulla base di queste prove, ad aprile di quest'anno, la FDA ha approvato l'uso dei campi TTF per il trattamento di pazienti con GBM ricorrente. Bisogna sottolineare che è stata la prima volta che la FDA includeva, nella sua approvazione del trattamento oncologico, una domanda relativa alla qualità della vita.
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.
Ora vi mostrerò uno dei pazienti di questa prova. Robert Dill-Bundi è un famoso campione di ciclismo svizzero. Vinse la medaglia d'oro a Mosca nell'inseguimento sui 4000 metri. Cinque anni fa è stato diagnosticato con GBM. Ha ricevuto i trattamenti standard. È stato sottoposto ad intervento chirurgico. Ha ricevuto alte dosi di radiazioni alla testa. E ha ricevuto chemioterapia di prima linea. Un anno dopo questo trattamento - infatti qui abbiamo la sua RMN basale. Si può vedere che le regioni nere nel quadrante in alto a destra sono le aree dove è stato operato. E un anno dopo quel trattamento, il suo tumore è tornato con una vendetta. Quella massa bianca che vedete è la ricorrenza del tumore.
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 questo punto i medici gli hanno detto che aveva circa tre mesi di vita. Ha iniziato con le nostre prove. Qui possiamo vederlo mentre riceve la terapia. Prima di tutto questi elettrodi non sono invasivi. Sono attaccati alla pelle nella zona del tumore. Qui potete vedere un tecnico che glieli applica come se fossero delle bende. I pazienti imparano a farlo da soli. E allora possono continuare con tutte le attività della vita quotidiana. Non c'è stanchezza. Non c'è perdita di memoria né incapacità di ragionare. Non si sente nulla. Non interferisce con i computer o con le apparecchiature elettriche. E il trattamento è prestato continuamente a casa senza doversi recare in ospedale periodicamente o per una lunga degenza.
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.
Queste sono le risonanze magnetiche di Robert, ripeto, soltanto sotto terapia TTF. Questa è una terapia che richiede tempo per agire. È un dispositivo medico che funziona quando è collegato. Ma ciò che vediamo è che, al sesto mese, il tumore ha risposto ed è cominciato a dissolversi. È ancora lì. Al dodicesimo mese, potremmo sostenere che c'è ancora del materiale intorno ai bordi, ma in sostanza è completamente sparito. Sono passati ormai cinque anni dalla diagnosi di Robert, ed è vivo, ma soprattutto, è sano e sta lavorando. Lascerò che sia lui, in questa breve clip, a descrivere le proprie impressioni sulla terapia con parole sue.
(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: La mia qualità della vita oggi la definirei un po' diversa da quello che la maggior parte delle gente pensa. Sono la persona più felice, più felice del mondo. Ogni mattina apprezzo la vita. Ogni notte mi addormento molto bene, e ripeto, sono l'uomo più felice del mondo, e sono molto grato di essere vivo.
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 sta lavorando anche sul cancro al polmone come secondo bersaglio. Abbiamo fatto alcune prove di fase due in Svizzera, di nuovo in pazienti ricorrenti - pazienti che hanno ricevuto la terapia standard e nei quali il tumore è ritornato. Vi mostrerò un'altra clip di una donna chiamata Lydia. Lydia è un'agricoltrice di 66 anni che vive in Svizzera. Le è stato diagnosticato un cancro ai polmoni cinque anni fa. È stata sottoposta a quattro diversi regimi di chemioterapia per due anni e nessuno ha avuto alcun effetto. Il suo cancro ha continuato a crescere. Tre anni fa è entrata nel test del cancro al polmone della Novocure.
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.
Vedete che, nel suo caso, porta i suoi trasduttori a matrice, uno sul petto e l'altro sulla schiena, e poi il secondo paio, uno accanto all'altro sopra il fegato. Potete vedere il generatore dei campi TTF, ma soprattutto, guardate anche che conduce una vita normale. Continua a gestire la sua fattoria. Interagisce con i figli e i nipoti. Quando abbiamo parlato con lei, ci ha detto che quando era in fase di chemioterapia doveva andare in ospedale ogni mese per fare le infusioni. Tutta la sua famiglia ha sofferto quando gli effetti collaterali andavano e venivano. Ora può svolgere tutte le attività della sua fattoria. È solo l'inizio.
(Applause)
(Applausi)
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.
In laboratorio abbiamo osservato straordinarie sinergie tra la chemioterapia e i campi TTF. Attualmente c'è una ricerca in corso all'Harvard Medical School per determinare la migliore combinazione per massimizzare il beneficio. Crediamo anche che i campi TTF potrebbero funzionare con le radiazioni e inibire i nostri meccanismi di auto-riparazione. C'è in corso un nuovo progetto di ricerca al Karolinska in Svezia per confermare questa ipotesi.
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.
Abbiamo altre prove, previste per il tumore al polmone, il tumore al pancreas, il tumore alle ovaie e il tumore al seno. Sono convinto che nei prossimi 10 anni, i campi TTF saranno un'arma a disposizione di medici e pazienti per i tumori più difficili da trattare. Sono anche molto fiducioso che nei prossimi decenni, faremo grandi passi per ridurre il tasso di mortalità che ha costituito una grossa sfida in questa malattia.
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(Applausi)