هذه محادثة عن السكر والسرطان. أصبحتُ مهتمة بالسكّر عندما كنت في الكلّية. ليس هذا النوع من السكّر. إنّما كان السكّر الذي علمّنا أساتذة مادة الأحياء عنه في سياق الحديث عن غشاء خلاياك. ربما لم تكن تعرف أن خلاياك مغلّفة بالسكّر. وأنا أيضًا لم أكن أعلم ذلك، حتى تلقّيت تلك المقرّرات في الكلّية، لكن في ذلك الوقت وكان هذا في .. لنسمّيها فقط الثمانينيّات لم يكن الناس يعلمون الكثير عن سبب كون خلايانا مغلّفة بالسكّر. وعندما فتّشتُ في ملاحظاتي، لاحظت أني قد كتبت أن غلاف السكّر على خلايانا أشبه بطبقة السكّر على حبة الفول السوداني M&M's. وكان الناس يعتقدون أن غلاف السكّر على خلايانا بمثابة غطاء واقٍ يجعلُ خلايانا أقوى أو أصلب.
This is a talk about sugar and cancer. I became interested in sugar when I was in college. Not this kind of sugar. It was the sugar that our biology professors taught us about in the context of the coating of your cells. Maybe you didn't know that your cells are coated with sugar. And I didn't know that, either, until I took these courses in college, but back then -- and this was in, let's just call it the 1980s -- people didn't know much about why our cells are coated with sugar. And when I dug through my notes, what I noticed I had written down is that the sugar coating on our cells is like the sugar coating on a peanut M and M. And people thought the sugar coating on our cells was like a protective coating that somehow made our cells stronger or tougher.
لكننا نعلم الآن، بعد عقود عديدة، أن الأمر أكثر تعقيدًا بكثير من هذا، وأن السكّريّات على خلايانا هي في الواقع معقّدة جدًّا. وإذا أمكنك أن تنكمشَ لتصير بحجم طائرة مصَغّرَة وتُحلّقَ تمامًا بمحاذاة سطح خلاياك، فربما يبدو شيئًا من هذا القبيل؛ بما له من معالِمَ جغرافيّة. والآن، هذه السكّريّات المعقّدة هي تلك الأشجارُ والشجيّراتُ أشجارُ الصفصاف الباكي التي تتمايل مع الريح وتتحرّك مع الموج. وعندما بدأتُ بالتفكير في كلّ هذه السكّريّات المعقّدة التي تشبه أوراق الشجر فوق خلايانا، صارت واحدة من أكثر المسائل المثيرة للاهتمام التي قابلتُها كعالمة أحياء وأيضًا كعالمة كيميائية. ولذا نميل الآن إلى التفكير في السكّريّات التي تستوطن سطح خلايانا باعتبارها لُغَة. هذه السُكّريّات تحوي العديد من المعلومات مخزّنةً في تركيباتها المعقّدة.
But we now know, many decades later, that it's much more complicated than that, and that the sugars on our cells are actually very complex. And if you could shrink yourself down to a little miniature airplane and fly right along the surface of your cells, it might look something like this -- with geographical features. And now, the complex sugars are these trees and bushes -- weeping willows that are swaying in the wind and moving with the waves. And when I started thinking about all these complex sugars that are like this foliage on our cells, it became one of the most interesting problems that I encountered as a biologist and also as a chemist. And so now we tend to think about the sugars that are populating the surface of our cells as a language. They have a lot of information stored in their complex structures.
لكن ما الذي تحاول إخبارنا به؟ يمكنني إخباركم أننا نعرف بعض المعلومات التي تأتي من هذه السُكّريّات، وتبيّن بالفعل أنّها مهمّة بشكل لا يُصدَّق في عالَم الطب.
But what are they trying to tell us? I can tell you that we do know some information that comes from these sugars, and it's turned out already to be incredibly important in the world of medicine.
على سبيل المثال، أحد الأشياء التي تخبرنا بها سُكّريّاتك هو فصيلة دمك. إذن خلايا دمك، خلايا دمك الحمراء، مغلّفة بالسكرّيّات، والتراكيب الكيميائية لهذه السكّريّات تحدّد فصيلة دمك. لذا مثلاً أنا أعلم أن فصيلة دمي O. كم عدد الناس الذين يحملون الفصيلة O أيضًا؟ ارفعوا أيديكم. إنها فصيلة شائعة جدًّا، لذا عندما يرفع القليل أيديهم، فهذا يعني أنّكم إمّا غير منتبهين أو لا تعلمون فصيلة دمكم، وهذا سيء في كلتا الحالتين.
For example, one thing your sugars are telling us is your blood type. So your blood cells, your red blood cells, are coated with sugars, and the chemical structures of those sugars determine your blood type. So for example, I know that I am blood type O. How many people are also blood type O? Put your hands up. It's a pretty common one, so when so few hands go up, either you're not paying attention or you don't know your blood type, and both of those are bad.
(ضحك)
(Laughter)
لكن بالنسبة لهولاء الذين يشاركوني الفصيلة O، ما يعنيه هذا هو أنّنا لدينا هذا التركيب الكيميائي على سطح خلايا دمنا: ثلاثة سكّريّات بسيطة مرتبطة معًا لتكوّن سكّرًا أكثر تعقيدًا. وهذه هي فصيلة الدم O حسب التعريف.
But for those of you who share the blood type O with me, what this means is that we have this chemical structure on the surface of our blood cells: three simple sugars linked together to make a more complex sugar. And that, by definition, is blood type O.
الآن، كم عدد الناس الذين يحملون الفصيلة A؟ ها هنا. هذا يعني أن لديكم إنزيمًا في خلاياكم والذي يضيف وحدة بناء إضافيّة، ذلك السكّر الأحمر، ليبني تركيبًا أكثر تعقيدًا. وكم عدد الناس الذين يحملون فصيلة الدم B؟ عدد لا بأس به. لديكم إنزيم مختلف قليلاً عن أصحاب الفصيلة A لذا تبنون تركيبًا مختلفًا قليلاً، أمّا أولئك أصحاب الفصيلة AB فتحصلون على الإنزيم الأوّل من أمِّكم، والإنزيم الآخَر من أبيكم، وتصنعون كلا التركيبين بنِسَب متساوية تقريبًا. وعندما تمّ اكتشاف ذلك، وكان هذا في القرن الماضي بالنسبة للآن، أفسح الطريق لواحدة من أهمّ العمليّات الطبّية في العالم، وهي بالطبع نقل الدم. وبمعرفة فصيلة دمك، يمكننا أن نتأكّد -إن احتجت لنقل دم في أي وقت- أنّ المانح لديه نفس فصيلة دمك، حتى لا يرى جسمُك سكّرّيات غريبة لن يحبّها وقطعًا سيرفضها.
Now, how many people are blood type A? Right here. That means you have an enzyme in your cells that adds one more building block, that red sugar, to build a more complex structure. And how many people are blood type B? Quite a few. You have a slightly different enzyme than the A people, so you build a slightly different structure, and those of you that are AB have the enzyme from your mother, the other enzyme from your father, and now you make both of these structures in roughly equal proportions. And when this was figured out, which is now back in the previous century, this enabled one of the most important medical procedures in the world, which, of course, is the blood transfusion. And by knowing what your blood type is, we can make sure, if you ever need a transfusion, that your donor has the same blood type, so that your body doesn't see foreign sugars, which it wouldn't like and would certainly reject.
ماذا أيضًا تحاول السكّريّات على سطح خلاياك إخبارك به؟ حسنًا، هذه السكّريّات ربما تخبرنا أنك مصاب بالسرطان. لذا منذ عقود قليلة مضت، بدأت تبرز العلاقات بينهما من تحليل نسيج الأورام. والسيناريو النموذجي هو أن يُرصَد الورمُ عند المريض ويتمّ إزالة عيّنة من النسيج بإجراء خزعة ثم ترسل العيّنة إلى معمل الباثولوجي (علم الأمراض) حيثُ يتمّ تحليل النسيج بحثًا عن التغيّرات الكيميائية التي قد تدلّ اختصاصي الأورام على أفضل مسار للعلاج. والذي اكتُشِفَ من دراسات كهذه أن السكّريّات كانت قد تغيّرت أثناء تحوّل الخليّة من الصحّة إلى المرض. وهذه العلاقات ظهرت مرارًا وتكرارًا. لكن سؤالاً كبيرًا في المجال كان: لماذا؟ لماذا تحوي السرطانات سكّريّات مختلفة؟ ما أهميّة ذلك؟ لماذا يحدث ذلك، وما الذي يمكننا فعله بهذا الخصوص إن تبيّن أن لذلك علاقة بعملية المرض؟
What else are the sugars on the surface of your cells trying to tell us? Well, those sugars might be telling us that you have cancer. So a few decades ago, correlations began to emerge from the analysis of tumor tissue. And the typical scenario is a patient would have a tumor detected, and the tissue would be removed in a biopsy procedure and then sent down to a pathology lab where that tissue would be analyzed to look for chemical changes that might inform the oncologist about the best course of treatment. And what was discovered from studies like that is that the sugars have changed when the cell transforms from being healthy to being sick. And those correlations have come up again and again and again. But a big question in the field has been: Why? Why do cancers have different sugars? What's the importance of that? Why does it happen, and what can we do about it if it does turn out to be related to the disease process?
لذا واحد من التغيّرات التي ندرسها هو الزيادة في كثافة سكّر معيّن يسمّى حمض السياليك. وأعتقد أنه سيصبح أحد أهمّ السكّريّات في عصرنا، لذا أشجّع كل شخص أن يعتاد هذه الكلمة. حمض السياليك ليس ذاك النوع من السكّر الذي يؤكل. هذه سكّريّات مختلفة. هذا نوع من السّكر الذي يُوجَد في الواقع بمستويّات محدّدة على كلّ خلايا جسمك. في الواقع هو شائع إلى حد ما على سطح خلاياك. لكن لسبب ما، فإن الخلايا السرطانية -على الأقل حين يكون المرض متمكنًا ويتفاقم- تميل إلى امتلاك المزيد من حمض السياليك أكثر مما تمتلكه خليّة عادية وسليمة. ولماذا؟ ماذا يعني ذلك؟ حسنًا، ما عرفناه هو أن لذلك علاقة بجهازكم المناعي.
So, one of the changes that we study is an increase in the density of a particular sugar that's called sialic acid. And I think this is going to be one of the most important sugars of our times, so I would encourage everybody to get familiar with this word. Sialic acid is not the kind of sugar that we eat. Those are different sugars. This is a kind of sugar that is actually found at certain levels on all of the cells in your body. It's actually quite common on your cells. But for some reason, cancer cells, at least in a successful, progressive disease, tend to have more sialic acid than a normal, healthy cell would have. And why? What does that mean? Well, what we've learned is that it has to do with your immune system.
لذا دعوني أخبركم قليلاً عن أهميّة جهازكم المناعي في السرطان. وهذا الموضوع -على ما أظنّ- يتردّد في الأخبار بكثرة هذه الأيام كما تعلمون، بدأ الناس يعتادون مصطلح "علاج السرطان المناعي." وبعضكم حتى قد يعرفون أُناسًا يستفيدون من هذه الطرق الحديثة جدًا في علاج السرطان. ما نعرفه الآن هو أن خلاياك المناعية، التي هي خلايا الدم البيضاء المنطلقة عبر مجرى الدم. تحميك بصفة يومية من الأشياء الفاسدة بما فيهم السرطان. ولذا في هذه الصورة، تلك الكُرات الخضراء الصغيرة هي خلاياك المناعية، وتلك الخليّة الكبيرة ورديّة اللون هي خليّة سرطانية. وهذه الخلايا المناعية تتجوّل وتتذوّق كل خلايا جسمك. تلك هي وظيفتها. ومعظم الوقت، يكون مذاق الخلايا مقبولاً.
So let me tell you a little bit about the importance of your immune system in cancer. And this is something that's, I think, in the news a lot these days. You know, people are starting to become familiar with the term "cancer immune therapy." And some of you might even know people who are benefiting from these very new ways of treating cancer. What we now know is that your immune cells, which are the white blood cells coursing through your bloodstream, protect you on a daily basis from things gone bad -- including cancer. And so in this picture, those little green balls are your immune cells, and that big pink cell is a cancer cell. And these immune cells go around and taste all the cells in your body. That's their job. And most of the time, the cells taste OK.
لكن من وقت للآخر، قد يوجد خليّة مذاقها سيء. لنأمل أن تلك هي الخليّة السرطانية، وعندما تدرك الخلايا المناعية ذاك المذاق السيئ، تشنّ هجومًا شاملاً وتقتل هذه الخلايا. لذا هذا ما نعرفه. ونعرف أيضًا أنه إن كان بمقدورك تعزيز ذلك التذوّق، إذا أمكنك حثّ تلك الخلايا المناعية على أخذ قضمة أكبر فعليًا من الخلية السرطانية، فأنت تقوم بعمل جيّد في الحفاظ على نفسك من السرطان كل يوم وربما حتى الشفاء منه. وهناك الآن نوعان من الأدوية في السوق يُستخدمان لعلاج مرضى السرطان ويعملان بالضبط بهذه الآليّة. ينشّطان الجهاز المناعي ليُصبح أكثر قوّة في حمايتنا من السرطان.
But once in a while, a cell might taste bad. Hopefully, that's the cancer cell, and when those immune cells get the bad taste, they launch an all-out strike and kill those cells. So we know that. We also know that if you can potentiate that tasting, if you can encourage those immune cells to actually take a big old bite out of a cancer cell, you get a better job protecting yourself from cancer every day and maybe even curing a cancer. And there are now a couple of drugs out there in the market that are used to treat cancer patients that act exactly by this process. They activate the immune system so that the immune system can be more vigorous in protecting us from cancer.
أحد هذين العلاجين في الحقيقة ربما يكون قد أنقذ حياة الرئيس جيمي كارتر. هل تتذكّرون، كان الرئيس كارتر مُصابًا بسرطان الجلد الخبيث الذي انتشر إلى مخّه، وهذا التشخيص يكون مصحوبًا عادةً بأرقام مثل "لم يتبقّى في حياته سوى شهور." لكنّه عولج بأحد هذه الأدوية الجديدة المنشّطة للمناعة، ويبدو الآن أن سرطان جلده في تراجع، وهو ما يعدّ مثيرًا للإعجاب، بالنظر إلى الوضع قبل عدة سنوات فقط. في الحقيقة، هذا مثير للإعجاب جدًا لدرجة أن الناس بدأوا يردّدون عبارات حماسية مثل: "بداية النهاية للسرطان" بفضل أدوية العلاج المناعي الجديدة تلك. أقصد أن ذلك شيء جريء لقوله عن مرضٍ كنا نحاربه لفترة طويلة وفي أغلب الأحيان نخسر المعركة أمامه. لذا هذا مثير جدًّا.
In fact, one of those drugs may well have spared President Jimmy Carter's life. Do you remember, President Carter had malignant melanoma that had metastasized to his brain, and that diagnosis is one that is usually accompanied by numbers like "months to live." But he was treated with one of these new immune-stimulating drugs, and now his melanoma appears to be in remission, which is remarkable, considering the situation only a few years ago. In fact, it's so remarkable that provocative statements like this one: "Cancer is having a penicillin moment," people are saying, with these new immune therapy drugs. I mean, that's an incredibly bold thing to say about a disease which we've been fighting for a long time and mostly losing the battle with. So this is very exciting.
الآن ما علاقة هذا بالسكّريّات؟ حسنًا، سأخبركم ما عرفناه. عندما تلتصق الخليّة المناعية بأحد الخلايا السرطانيّة لتتذوّقها، فإنها تبحث عن علامات المرض، وإذا وجدت هذه العلامات، فإنها تنشط وتشنّ هجومًا صاروخيًّا وتقتل الخليّة السرطانية. لكن إذا كان لدى الخلية السرطانية غابة كثيفة من ذاك السكّر-حمض السياليك- حسنًا، يتحسّن مذاقُها إلى حدّ ما. وهناك بروتين على الخلايا المناعيّة ليُمسِك بحمض السياليك وعندما يُمسك البروتين بالحمض عند موضع التشابك بين الخليّة المناعيّة والخليّة السرطانيّة، فإنه يأمر هذه الخليّة المناعية أن تخلُد إلى النوم. أي أن حمض السياليك يخبر الخليّة المناعيّة، "مهلاً، هذه الخلية على ما يُرام. لا شيء لتريه هنا، أكملي طريقك. ابحثي في مكان آخر." لذا بكلمات أخرى، طالما ترتدي خلايانا معطفًا سميكًا من حمض السياليك، فإنها تبدو رائعة، صحيح؟ هذا مدهش. وماذا لو خلعْتَ ذلك المعطف وأزلْتَ ذلك السكّر بعيدًا؟ حسنًا، جهازك المناعي سيكون قادرًا ربّما على رؤية الخليّة السرطانية على حقيقتها: شيئًا لا بد من تدميره.
Now what does this have to do with sugars? Well, I'll tell you what we've learned. When an immune cell snuggles up against a cancer cell to take a taste, it's looking for signs of disease, and if it finds those signs, the cell gets activated and it launches a missile strike and kills the cell. But if that cancer cell has a dense forest of that sugar, sialic acid, well, it starts to taste pretty good. And there's a protein on immune cells that grabs the sialic acid, and if that protein gets held at that synapse between the immune cell and the cancer cell, it puts that immune cell to sleep. The sialic acids are telling the immune cell, "Hey, this cell's all right. Nothing to see here, move along. Look somewhere else." So in other words, as long as our cells are wearing a thick coat of sialic acid, they look fabulous, right? It's amazing. And what if you could strip off that coat and take that sugar away? Well, your immune system might be able to see that cancer cell for what it really is: something that needs to be destroyed.
ولذا هذا ما نفعله في معملي. نطوّر أدوية جديدة تعمل بالأساس كجزّازات عشب على سطح الخليّة حيث إنها عبارة عن جزيئات تهبط على سطح هذه الخلايا السرطانيّة وتقوم فقط بقطع جزيئات حمض السياليك، ليستطيع الجهاز المناعي أن يصل لكامل قوّته في إقصاء هذه الخلايا السرطانيّة من جسدنا.
And so this is what we're doing in my lab. We're developing new medicines that are basically cell-surface lawnmowers -- molecules that go down to the surface of these cancer cells and just cut off those sialic acids, so that the immune system can reach its full potential in eliminating those cancer cells from our body.
لذا في الختام، دعوني فقط أذكّركم مرة أخرى: خلاياكم مغلّفة بالسكّريّات. هذه السكّريّات تخبر الخلايا المناعيّة عن هذه الخليّة ما إذا كانت جيّدة أم سيّئة. وهذا مهمّ، لأن جهازنا المناعي يحتاج أن يترك الخلايا الجيّدة وحدها. وإلّا سنصاب بأمراض المناعة الذاتية. لكن أحيانًا تكتسب السرطانات القدرة على تصنيع هذه السكّريّات الجديدة. وبما أننا نفهم الآن كيف تنوّم هذه السكّريّات جهازنا المناعي مغناطيسيًا، يمكننا أن نأتي بأدوية جديدة لإيقاظِ تلك الخلايا المناعيّة، وإخبارِها "تجاهلي السكّريّات، التهمي الخليّة وتناولي وجبة خفيفة لذيذة من السرطان."
So in closing, let me just remind you again: your cells are coated with sugars. The sugars are telling cells around that cell whether the cell is good or bad. And that's important, because our immune system needs to leave the good cells alone. Otherwise, we'd have autoimmune diseases. But once in a while, cancers get the ability to express these new sugars. And now that we understand how those sugars mesmerize the immune system, we can come up with new medicines to wake up those immune cells, tell them, "Ignore the sugars, eat the cell and have a delicious snack, on cancer."
شكرًا لكم.
Thank you.
(تصفيق)
(Applause)