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.
Bu şeker ve kanser hakkında bir konuşmadır. Üniversitede iken şeker ile ilgilenmeye başladım. Bu tipte bir şekerle değil. Biyoloji profesörlerimizin hücrelerinizin kaplaması bağlamında bize öğrettiği şekerdi. Belki de hücrelerinizin şekerle kaplandığını bilmiyordunuz. Üniversitede bu dersleri alana kadar ben de bilmiyordum, fakat o zamana dönersek ki o zaman 1980'lerdi diyelim-- İnsanlar hücrelerimizin neden şekerle kaplandığını bilmiyordu bile. Notlarımı incelediğimde hücrelerimizi kaplayan şekerin tıpkı M&M fıstıklarının şeker kaplaması gibi olduğunu not ettiğimi fark ettim. İnsanlar hücrelerimizi kaplayan şekerin hücreyi her nasılsa daha da güçlü ve sert yapan koruyucu bir kaplama gibi olduğunu düşünürlerdi.
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.
Fakat yıllar geçtikten sonra öğrendik ki, bu kaplama düşünülenden daha karmaşık ve hücrelerimizi kaplayan şeker aslında çok karmaşık. Eğer kendinizi minyatür bir uçak olana kadar küçültüp hücrelerinizin yüzeyi boyunca uçabilseydiniz, buna benzer bir şey -- coğrafi yapılar görebilirsiniz. Kompleks şekerler rüzgârda sallanan, dalgalarla hareket eden salkım söğüt gibi ağaçlar ve çalılar şeklindedir. Hücrelerimizin üzerindeki bu yaprak gibi kompleks şekerler hakkında düşünmeye başladığımda, bir biyolog ve kimyager olarak karşılaştığım en ilginç problemlerden biri hâline geldi. Ve şu anda şekerler hakkında hücrelerimizin yüzeyine bir lisan gibi yerleştiğini düşünme eğilimindeyiz. Kompleks yapılarının içerisinde çok fazla miktarda bilgi depoluyorlar.
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.
Fakat bize anlatmaya çalıştıkları şey ne? Bu şekerlerden elde edilen ve hâlihazırda sağlık dünyasında inanılmaz derecede önemli hâle gelen bazı bilgileri sizlerle paylaşabilirim.
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.
Örnek olarak, şekerinizin söylediği şeylerden biri kan grubunuzdur. Kan hücreleriniz, kırmızı kan hücreleriniz şekerle kaplanmıştır ve bu şekerlerin kimyasal yapısı sizin kan grubunuzu belirler. Örnek olarak kan grubumun "0" olduğunu biliyorum. Kaç kişinin kan grubu benim gibi "0"? Elinizi kaldırınız. Çok yaygın bir gruptur, az el kalkıyorsa, ya siz dikkat etmemişsinizdir veya kan grubunuzu bilmiyorsunuzdur. Bunlarını her ikisi de kötü.
(Laughter)
(Gülüşmeler)
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.
Benimle aynı kan grubunda olduğunu söyleyenler, yani bizim kan hücrelerimizin yüzeyinde şu şekilde bir kimyasal yapıya sahibiz: Bileşik bir şeker elde etmek için üç basit şeker birbiri ile bağlanır. Ve tanım gereği bu, 0 kan grubudur.
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.
Şimdi, kaç kişinin kan grubu A? Tam burada. Bunun anlamı sizler hücrelerinizde bir enzime sahipsiniz ve bu, fazladan bir yapı taşı olan kırmızı şekeri daha da bileşik bir yapı inşa etmek için ekler. Kaç kişinin kan grubu B? Oldukça az. A gruplu insanlardan çok az farklı bir enzime sahipsiniz, bu yüzden biraz farklı bir yapınız var ve siz AB grubu olanlar annenizden ve babanızdan enzimler alıp kabaca eşit oranlarda bu yapıların her ikisini oluşturuyorsunuz. Bu ilk çözüldüğünde, ki geçtiğimiz yüzyıl içerisindeydi, dünyada çok önemli tıbbi prosedürlerden biri olan kan naklini ortaya çıkardı. Eğer kan grubunuzu biliyorsak, nakle ihtiyacınız olduğu anda donörünüzle kan grubunuz aynı ise vücudunuza kesinlikle reddedeceği ve sevmeyeceği yabancı şekerlerin girmeyeceğinden emin olabiliriz.
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?
Peki hücrelerinizin yüzeyindeki şekerler bize başka ne söylerler? Bu şekerler kanser hastası olduğunuzu söyleyebilirler. Birkaç on yıl önce, tümör dokusunun analizinden koreleasyonlar ortaya çıkmaya başladı. Ve normal bir durumda, tümör tespit edilmiş tipik bir hastanın bir biopsi prosedürüyle dokusu alınır ve patoloji laboratuvarına gönderilir. Burada doku kimyasal değişiklikler için analiz edilir, bu sayede en iyi tedavi hakkında onkolojist bilgilendirilecektir. Ve bu tip çalışmalarda hücrede sağlıklıdan hasta olmaya geçişte şekerlerin değiştiği keşfedilmiştir. Bu koreleasyonlar tekrar ve tekrar önümüze gelmektedir. Bu alandaki büyük soru ise şudur: Neden? Niçin kanserler farklı şekere sahiptir? Bunun önemi nedir? Niçin olmaktadır ve bunun hastalık süreciyle ilişkili olduğu anlaşılırsa bu konuda ne yapabiliriz?
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.
Çalışmalarımızdaki değişiklerden biri sialik asit olarak isimlendirilen kısmi bir şekerin yoğunluğunun artmasıdır. Bizim zamanımızın en önemli şekerlerinden biri olacağına inanıyorum, bu nedenle bu kelimeye aşina olmaları yönünde herkesi teşvik ediyorum. Sialik asit bizim yediğimiz türde bir şeker değildir. Bunlar farklı şekerlerdir. Şekerin bu türü vücudumuzdaki hücrelerin tümünün üzerinde belli seviyelerde bulunur, aslında hücreleriniz üzerinde oldukça yaygındır da. Fakat bazı nedenlerden dolayı, kanser hücreleri, en azından başarılı olup hastalığı ilerletenler, sağlıklı hücrenin sahip olduğundan daha fazla silaik asit barındırma eğilimindedir. Peki niçin? Bunu anlamı nedir? Şunu öğrendik: Bu, sizin bağışıklık sisteminizle alakalı.
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.
Bu nedenle müsaadenizle kanserde bağışıklık sisteminizin önemi hakkında size bir şeyler söyleyeyim. Sanırım bu tip şeyler bugünlerde çok gündemde. Bilindiği gibi, insanlar "Kanser bağışıklık terapisi" terimine daha da aşina olmaya başladılar. Ve bazılarınız çok yeni kanser tedavi yönteminden faydalanan insanlar tanıyor olabilirsiniz. Şu anda biliyoruz ki, bağışıklık hücreleriniz, yani kan dolaşımınızda akan beyaz kan hücreleriniz sizi kötü giden şeylerden günlük olarak korurlar, buna kanser de dâhil. Bu resimdeki, küçük yeşil toplar sizin bağışıklık hücrelerinizdir ve bu pespembe hücre bir kanser hücresidir. Bağışıklık hücreleri vücudunuzdaki tüm hücreleri dolaşır ve onların tadına bakar. Onların işi budur. Ve çoğu zaman hücrelerin tadı normaldir.
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.
Fakat bazen, bir hücrenin tadı kötü olabilir. Umulur ki, bu kanser hücresidir ve bu bağışıklık sistemi hücreleri kötü tadı tespit eder ve topyekûn saldırı ile bu tip hücreleri öldürürler. Yani bunu biliyoruz. Aynı zamanda eğer bu tadımlamanın gücünü arttırabilirsek, bu bağışıklık hücrelerinin bir kanser hücresi üzerinden büyük bir ısırık almaya her gün teşvik edebilirseniz, kendini kanserden korunma işini daha da iyi yaparsın ve belki kanseri tedavi de edebilirsin. Bu tedavi şekliyle aynı hareket eden ve kanser hastalarının tedavisinde kullanılan birkaç çeşit ilaç şu anda piyasada. Onlar bağışık sistemimizi etkinleştirir, bu sayede bağışıklık sistemi bizi kanserde korumak için daha aktif olabilir.
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.
Aslında, bu ilaçlardan biri Başkan Jimmy Carter'ın hayatını uzatmış olabilir. Başkan Carter'ın beyninde yayılan kötü huylu kara tümör olduğunu hatırlıyor musunuz? Ve bu teşhis "yaşanacak ayların" sayılarla ifade edildiği hastalıklardan biridir. Fakat kendisi, yeni bağışıklığı uyarıcı ilaçlardan biri ile tedavi edildi ve şimdi görünüşe göre tümör küçülüyor, ki sadece birkaç yıl önceki durum düşünüldüğünde bu olağanüstü bir şey. Aslında, bu yeni bağışıklık iyileştirme ilaçları hakkında insanların: "Kanser bir penisilin anında" gibi provakatif ifadeler kullanması çok dikkat çekici. Demek istediğim, çok uzun süredir savaştığımız ve çoğunlukla savaşı kaybettiğimiz bu hastalık hakkında söylenen inanılmaz cesur şeyler. Dolayısıyla bu oldukça heyecan verici.
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.
Şimdi bunun şekerle ne ilgisi var? Peki, size şu ana kadar ne öğrendiğimi söyleyeceğim. Bir bağışıklık hücresi tadına bakmak için kanser hücresine yanaştığında, hastalık işaretleri arar ve eğer bu işaretleri bulursa hücre etkinleşir ve füze saldırısı gerçekleştirerek hücreyi öldürür. Fakat eğer kanser hücreleri sialik asit gibi bir şeker ormanı içerisinde ise tatları oldukça iyi gelmeye başlar. Bağışıklık sistemi üzerinde sialik asidi yakalayan bir protein vardır ve eğer bu protein bağışıklık hücreleri ile kanser hücresi arasındaki sinapsta tutulursa bağışıklık hücresini uyutur. Sialik asitler bağışıklık hücrelerine: "Hey, bu hücre oldukça iyi. Burada bir şey yok, devam edin. Başka yerlere bakın." derler. Diğer bir deyişle, hücrelerimiz kalın bir sialik asit kaplaması ile kaplandığı sürece onlar muhteşem görünürler, değil mi? İnanılmaz. Eğer bu kaplamayı ayırır ve şekeri uzaklaştırırsanız ne olur? Bu hâlde, bağışıklık sisteminiz kanser hücresinin gerçek yüzünü görebilecektir: Yani yok edilmesi gereken bir şey olduğunu.
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.
İşte bunlar laboratuvarımda yaptığımız şeyler. Yeni ilaçlar geliştiriyoruz; bunlar basitçe hücre yüzeyinin çim biçme makinalarıdır. Kanserli hücrelerin yüzeylerine inerek onların sialik asitlerini kopartırlar ve bu sayede bağışıklı sistemi vücumuzdaki kanser hücrelerini yok etmek için en üst düzeydeki potensiyellerine ulaşabilirler.
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."
Ve cümlelerimi sonlandırırken, size bir şey hatırlatmama izin verin: Hücreleriniz şeker ile kaplanmıştır. Şekerler, kapladığı hücrenin etrafındaki hücrelere, bu hücrenin iyi mi yoksa kötü mü olduğunu söylüyor. Ve bu önemli, çünkü bağışıklık sisteminizin iyi hücreleri yalnız bırakması gerekiyor. Yoksa otoimmün hastalıklara yakalanırız. Fakat bir süre sonra, kanserler bu yeni şekerleri ifade etme kabiliyetini edinirler. Ve artık bu şekerlerin bağışıklık sistemini nasıl şaşırttığını bildiğimize göre, bağışıklık sistemimizi uyandırmak için yeni ilaçlar bulabiliriz. Onlara: "Şekerleri önemseme, hücreyi ye, kanserin üzerinde kendine bir ziyafet çek." deriz.
Thank you.
Teşekkürler.
(Applause)
(Alkışlar)