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.
Každý v našom spoločenskom živote je zasiahnutý rakovinou, ak nie osobne, tak cez niekoho, koho milujeme, rodinného príslušníka, kolegu, priateľa. Raz, keď sú naše životy zasiahnuté rakovinou, rýchlo sa učíme, že jednoducho existujú tri zbrane, alebo tri prostriedky, ktoré sú k dispozícii na boj s chorobou: operácia, radiácia a chemoterapia. A keď sa zapletieme do rozhodovania o terapii, znova, buď osobne, alebo prostredníctvom našich milovaných, alebo rodinných príslušníkov, tiež sa rýchlo učíme, benefity, výhody, nevýhody a limity týchto prostriedkov.
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.
Som veľmi vďačný Jayovi a Markovi a TEDMED tímu za to, že ma sem dnes pozvali vysvetliť štvrtý prostriedok, ktorý je nový, a voláme ho Terapia liečenia nádorov poliami. Terapia liečenia nádorov poliami bola vynájdená doktorom Yoramom Paltim, honorárnym profesorom na Technickej Univerzite v Izraeli. Používajú nízko-intenzívne elektrické polia na boj s rakovinou. Aby sme rozumeli, ako Terapia liečenia nádorov poliami funguje, najprv musíme rozumieť, čo sú to elektrické polia.
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.
Dovoľte mi najskôr adresovať niekoľko populárnych mylných predstáv. V prvom rade, elektrické polia nie sú elektrický prúd, ktorý prúdi cez tkanivo. Elektrické polia nie sú jonická radiácia, podobne ako röntgen alebo protónové lúče, ktoré bombardujú tkanivo, aby porušili DNA. A elektrické polia nie sú magnetizmus. Elektrické polia sú polia síl. A tieto sily hľadajú a priťahujú telesá, ktoré majú elektrický náboj.
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.
Najlepší spôsob, ako si predstaviť elektrické pole je predstaviť si gravitáciu. Gravitácia je tiež pole síl, ktoré pôsobí na hmoty. Tento obraz voláme kozmonauti vo vesmíre. Oni sa voľne vznášajú v trojdimenziálnom priestore bez nejakých síl, ktoré by na nich pôsobili. Ale akonáhle sa tento raketoplán vráti na zem a kozmonauti vstúpia do gravitačného poľa zeme, vidia efekty gravitácie. Začínajú byť priťahovaní k zemi. A akonáhle pristanú, sú plne ustálení v gravitačnom poli. My sme v tomto momente samozrejme všetci v gravitačnom poli zeme. Preto všetci stále sedíte na stoličkách. A preto musíme používať energiu našich svalov na to, aby sme sa postavili, chodili a zdvíhali veci.
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.
V rakovine sa bunky rýchlo delia, a to vedie k nekontrolovanému rastu nádoru. Zamyslime sa nad bunkou z elektrického pohľadu, ako keby bola malou vesmírnou stanicou. A v tejto vesmírnej stanici máme genetický materiál, chromozómy v jadre. A v tejto cytoplazmickej polievke máme špeciálne proteíny, ktoré sa delia a ktoré voľne plávajú v tejto polievke v troch dimenziách. Tieto špeciálne proteíny patria medzi najviac elektricky nabité objekty vo vašom tele. Akonáhle sa delenie buniek začína, jadro sa rozpadne, chromozóny sa zoradia v strede bunky a tieto špeciálne proteíny absolvujú trojdimenzionálnu sekvenciu, pomocou ktorej sa pripoja a doslovne zaskočia do miesta jeden k druhému tak, aby vytvorili reťazce. Tieto reťazce sa potom vyvíjajú a pripájajú sa ku genetickému materiálu a rozčlenia tento genetický materiál z jednej bunky na dve. A toto je presne to, ako sa z jednej rakovinotvornej bunky stanú dve, z dvoch sa stanú štyri rakovinotvorné bunky, a nakoniec máme nekontrolovaný rast nádoru.
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.
Terapia liečenia nádorov poliami používa externé transduktory pripojené na generátor elektrického poľa, aby vytvorili vonkajší elektrický prúd na tejto vesmírnej stanici. A keď je táto bunková vesmírna stanica v elektrickom poli, reaguje na tieto vysoko nabité proteíny a zoraďuje ich. A zabraňuje im vo vytváraní reťazcov, mitotických vretienok, ktoré sú potrebné na vytiahnutie genetického materiálu do nových buniek. Čo vidíme, je, že bunky sa budú chcieť deliť niekoľko hodín. A oni vkročia do tohto bunkového bitúnku, naprogramovanej smrti buniek, alebo sformormujú nové porušené bunky a vstúpia do stavu bunkovej smrti, keď sa rozdelia. A toto presne môžeme pozorovať.
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.
Čo vám ukážem ďalej, sú dva skúmavkové experimenty. Toto je proces rastu buniek, identických buniek krčkových rakovinových buniek. My sme zafarbili tieto bunky zeleným fluorescentným farbivom, aby sme sa mohli pozrieť na tieto proteíny, ktoré formujú tieto reťazce. Prvé video ukazuje obyčajné delenie buniek bez použitia terapie liečenia nádorov poliami. Čo vidíme, je zo začiatku veľmi aktívna kultúra, veľa delení, a potom veľmi jasné jadro akonáhle sa bunky rozdelili. A môžeme pozorovať ich delenia po celý čas. Potom aplikujeme terapiu liečenia nádorov poliami, znovu v rovnakom časovom intervale, ako je to pri identickej kultúre -- uvidíte však niečo odlišné. Bunky sa zoradia na delenia, ale sú veľmi statické v tej polohe. Uvidíme dve bunky vo vyššej časti obrazovky, ktoré sa pokúšajú rozdeliť. Jednej v kruhu sa to podarí. Ale pozorujte koľko proteínov je stále medzi jadrom, hoci aj v bunke, ktorá sa rozdelila. Tie hore sa vôbec nemôžu rozdeliť. A potom toto bublanie, membránové bublanie, je charakteristický znak dezintegrácie v tejto bunke.
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.
Formovanie zdravých mitotických vretien je potrebné pre rozdelenie vo všetkých typoch buniek. My sme aplikovali terapiu liečenia nádorov poliami na viac ako 20 rôznych druhov rakoviny v laboratóriu, a pozorujeme tento efekt vo všetkých z nich. Okrem toho, táto terapia liečenia nádorov poliami nemá efekt na obyčajné bunky.
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.
Pred desiatimi rokmi Dr. Palti založil firmu Novocure, aby rozvíjal svoj objav do praktickej terapie pre pacientov. V tom čase Novocure vyvinul dva systémy -- jeden na rakovinu v oblasti hlavy a druhý systém na rakovinu v oblasti trupu. Prvý typ rakoviny, na ktorú sme sa sústredili, je smrtiaca mozgová rakovina, GBM. GMG zasahuje okolo 10 000 ľudí v USA každý rok. Je to trest smrti. Predpokladaných 5 rokov života sa nedožije ani 5 percent pacientov. A typický pacient s optimálnou terapiou prežije len niečo viac ako rok, a iba 7 mesiacov odkedy je rakovina prvýkrát liečená, a potom príde späť a začne rásť znovu.
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 uskutočnil svoju prvú fázu troch náhodných skúšok na pacientoch s opakujúcim sa GBM. Takže sú tu pacienti, ktorí mali operáciu, vysokú dávku radiácie do hlavy a chemoterapiu, a toto sa nevydarilo, a ich nádory narástli znovu. Rozdelili sme pacientov do dvoch skupín. Prvá skupina dostala chemoterapiu, o ktorej sa predpokladá, že by mala dvojnásobne oddialiť smrť v porovnaní s neliečením sa. A tá druhá skupina dostala iba terapiu liečenia nádorov poliami. Čo sme pozorovali v tomto experimente, je priemerná dĺžka života oboch skupín, a teda skupina liečená chemoterapiou a skupina liečená terapiou liečenia nádorov poliami bola rovnaká. No, významne, skupina liečená terapiou liečenia nádorov poliami nemala žiadne vedľajšie účinky typické pre pacientov chemoterapie. Nemali žiadnu bolesť, netrpeli žiadnymi infekciami. Nemali nevoľnosť, hnačku, zápchu, ani únavu, ktorá by bola predpokladaná.
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.
Vychádzajúc z tohto experimentu z apríla tohto roku, FDA povolila terapiu liečenia nádorov poliami na liečenie pacientov s opakujúcim sa GBM. Bolo to po prvýkrát vôbec, kedy FDA zahŕňala vo svojom povolení onkologického liečenia tvrdenie o kvalite 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.
Takže, teraz vám ukážem jedného z pacientov z tohto experimentu. Robert Dill-Bundi je známi švajčiarsky cyklistický šampión. Vyhral zlatú medailu v Moskve v 4000 metrov dlhých stíhacích pretekoch. A pred piatimi rokmi Robertovi diagnostikovali GBM. Dostal klasické liečenie. Mal operáciu. Dostal vysokú dávku radiácie do hlavy. A dostal chemoterapiu. Rok po jeho ošetrení; toto je jeho obrázok jeho magnetickej rezonancie. Môžete vidieť tie čierne časti vo vyššej pravej časti, ktoré prezrádzajú miesta operácie. A rok po tomto liečení jeho nádor znovu pomstychtivo narástol. Tá oblaková biela masa, ktorú vidíte, je opätovný výskyt nádoru.
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.
V tomto momente mu doktori povedali, že má okolo troch mesiacov života. On sa stal súčasťou nášho experimentu. A tu ho vidíme, ako je liečený. Tieto elektródy nie sú invazívne. Oni sú pripnuté ku koži v oblasti nádoru. Tu vidíte, že technik ich tam umiestňuje ako obväzy. Pacienti sa naučia, ako si to spraviť sami. A potom pacienti môžu robiť všetky aktivity svojho každodenného života. Nie je tam žiadna únava. Nie je tam nič ako to, čo voláme hlava po chemoterapii. Nie sú tam žiadne poruchy. Neruší sa to s počítačmi, alebo iným elektrickým zariadením. A terapia je poskytovaná postupne, doma, bez toho, aby dotyčný musel navštíviť nemocnicu pravidelne alebo nepretržite.
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.
Toto sú obrázky Robertovej magnetickej rezonancie, znovu iba pre terapiu liečenia nádorov poliami. Toto je terapia, na ktorej treba veľa pracovať. Je to zdravotnícke zariadenie; funguje, keď je zapnuté. Ale, čo vidíme, je, že počas šiesteho mesiaca nádor zareagoval a začalo sa to roztápať preč. Stále to tam však je. Počas 12. mesiaca, môžeme debatovať, či tam ešte je niečo málo tohto materiálu okolo bokov, no vo svojej podstate je to totálne preč. Je to 5 rokov odkedy diagnostikovali Roberta, a on je živý, no, čo je dôležitejšie, je zdravý a pracuje. Dovolím mu v tomto krátkom klipe vyjadriť jeho pocity z tejto terapie jeho vlastnými slovami.
(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 kvalita života, hodnotím, čo mám dnes, trocha inak ako by väčšina ľudí predpokladala. Som najšťastnejší, naozaj najšťastnejší človek na svete. A každé ráno si vážim život. Každú noc zaspávam veľmi dobre, a som, opakujem, najšťastnejší muž na svete, a som vďačný, že žijem.
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 tiež pracuje na liečení rakoviny pľúc, ako na svojom druhom veľkom cieli. Zahájili sme druhú fázu experimentu vo Švajčiarsku znova na vracajúcich sa pacientoch, pacientoch, ktorí dostali štandardnú terapiu a ktorým rakovina sa vrátila. Ukážem vám ďalší klip ženy, Lýdie. Lýdia je 66-ročná farmárka vo Švajčiarsku. Bola diagnostikovaná s rakovinou pľúc pred piatimi rokmi. Prekonala 4 rôzne režimy chemoterapie počas dvoch rokov, no ani jeden z nich nemal efekt. Jej rakovina sa rozširovala. Pred tromi rokmi sa stala súčasťou experimentu spoločnosti Novocure s koncentráciou na rakovinu pľúc.
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.
Na jej prípade môžete vidieť, nosí svoju transduktorovú súpravu, jednu pred, druhú za svojím telom, a potom druhú okolo bedier. Môžete vidieť generátor pre terapiu liečenia nádorov poliami no predovšetkým môžete tiež vidieť, že žije svoj život. Spravuje si svoju farmu. Interaguje so svojimi deťmi a svojimi vnúčatami. A keď sme s ňou hovorili, povedala, že keď prekonávala chemoterapiu, musela chodiť do nemocnice každý mesiac na infúzie. Jej celá rodina trpela, keď prišli vedľajšie efekty. Teraz môže viesť všetky aktivity na farme. To je len začiatok.
(Applause)
(Potlesk)
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.
V laboratóriu sme pozorovali ohromnú synergiu medzi chemoterapiou a terapiou liečenia nádorov poliami. Momentálne beží výskum na Harvardskej fakulte medicíny na výber optimálnych párov, aby sa čo najviac zväčšili benefity. Veríme, že odbor terapia liečenia nádorov poliami bude fungovať aj spolu s radiácou a preruší samo-opravovacie mechanizmy, ktoré máme. Momentálne beží nový projekt v Karilinska vo Švédsku, aby dokázala túto hypotézu.
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.
Máme viac experimentov naplánovaných pre rakovinu pľúc, rakovinu pankreasu, rakovinu vaječníkov, a rakovinu prsníkov. A ja pevne verím, že v najbližších desiatich rokoch sa terapia liečenia nádorov poliami stane použiteľnou zbraňou pre doktorov a pacientov na liečenie týchto najťažších, na vyliečenie odolných, nádorov. Tiež veľmi dúfam, že v najbližších dekádach spravíme dôležité kroky pre zníženie úmrtnosti, ktorá bola výzvou, čo sa týka tejto choroby.
Thank you.
Ďakujem.
(Applause)
(Potlesk)