After decades of research and billions of dollars spent in clinical trials, we still have a problem with cancer drug delivery. We still give patients chemotherapy, which is so non-specific that even though it kills the cancer cells, it kind of kills the rest of your body, too. And yes, we have developed more selective drugs, but it's still a challenge to get them into the tumor, and they end up accumulating in the other organs as well or passing through your urine, which is a total waste. And fields like mine have emerged where we try to encapsulate these drugs to protect them as they travel through the body. But these modifications cause problems that we make more modifications to fix.
Após décadas de pesquisa e de bilhões de dólares gastos em testes clínicos, a liberação controlada no corpo de drogas contra o câncer ainda é um problema. Pacientes ainda fazem quimioterapia, um método não específico que, apesar de matar células cancerígenas, também destrói o resto de seu corpo. Sim, já desenvolvemos remédios mais seletivos, mas ainda é um desafio colocá-los diretamente no tumor, e eles acabam se acumulando em outros órgãos ou passando pela urina, o que é um grande desperdício. Áreas de estudo, como a minha, surgiram para tentarmos encapsular esses remédios e protegê-los enquanto viajam pelo corpo. Mas essas modificações causam problemas, e aí fazemos mais modificações para consertá-las.
So what I'm really trying to say is we need a better drug delivery system. And I propose, rather than using solely human design, why not use nature's?
É preciso melhorar o sistema de liberação de fármacos no corpo. Quero propor, em vez de só utilizar designs humanos, usar os da natureza.
Immune cells are these versatile vehicles that travel throughout our body, patrolling for signs of disease and arriving at a wound mere minutes after injury. So I ask you guys: If immune cells are already traveling to places of injury or disease in our bodies, why not add an extra passenger? Why not use immune cells to deliver drugs to cure some of our biggest problems in disease?
Células imunes são veículos versáteis que viajam por todo o corpo, patrulhando à procura de doenças e, após poucos segundos, chegam a uma ferida. Então, pergunto-lhes: se as células imunes já viajam a locais com feridas e doenças em nossos corpos, por que não levar um passageiro a mais? Por que não usar células imunes para levar esses remédios e curar uma das nossas maiores doenças?
I am a biomedical engineer, and I want to tell you guys a story about how I use immune cells to target one of the largest problems in cancer. Did you know that over 90 percent of cancer deaths can be attributed to its spread? So if we can stop these cancer cells from going from the primary tumor to a distant site, we can stop cancer right in its tracks and give people more of their lives back.
Sou uma engenheira biomédica, e quero contar a vocês como eu uso as células imunes para visarem um dos maiores problemas do câncer. Vocês sabiam que mais de 90% das mortes por câncer são atribuídas a sua propagação? Logo, se impedirmos essas células cancerígenas de irem de seu tumor original para um local distante, podemos deter o avanço do câncer no corpo e devolver a vida às pessoas.
To do this special mission, we decided to deliver a nanoparticle made of lipids, which are the same materials that compose your cell membrane. And we've added two special molecules. One is called e-selectin, which acts as a glue that binds the nanoparticle to the immune cell. And the second one is called trail. Trail is a therapeutic drug that kills cancer cells but not normal cells. Now, when you put both of these together, you have a mean killing machine on wheels.
Para cumprir essa missão especial, decidimos liberar uma nanopartícula feita de lipídios, que possuem o mesmo material que compõe as membranas celulares. Adicionamos mais duas moléculas especiais. Uma é a "e-selectina", que serve como uma cola, conectando as nanopartículas às células imunes. A segunda molécula é a "TRAIL". "TRAIL" é um remédio terapêutico que mata células cancerígenas, mas não as normais. Daí, ao combinar as duas, temos uma máquina mortífera sobre rodas.
To test this, we ran an experiment in a mouse. So what we did was we injected the nanoparticles, and they bound almost immediately to the immune cells in the bloodstream. And then we injected the cancer cells to mimic a process through which cancer cells spread throughout our bodies. And we found something very exciting. We found that in our treated group, over 75 percent of the cancer cells we initially injected were dead or dying, in comparison to only around 25 percent. So just imagine: these fewer amount of cells were available to actually be able to spread to a different part of the body. And this is only after two hours of treatment.
Para testar, efetuamos o experimento em um rato. O que fizemos foi injetar as nanopartículas, que rapidamente se ligaram às células imunes na corrente sanguínea. Daí, injetamos células cancerígenas para simular o seu processo de propagação pelo corpo. E descobrimos algo muito animador. Descobrimos que, no grupo tratado, mais de 75% das células cancerígenas injetadas estavam mortas ou morrendo, em comparação com apenas 25% do grupo não tratado. Imaginem: essas poucas células estavam disponíveis para se espalharem para uma parte diferente do corpo. Isso aconteceu em apenas duas horas.
Our results were amazing, and we had some pretty interesting press. My favorite title was actually, "Sticky balls may stop the spread of cancer."
Os resultados foram incríveis, e chamamos a atenção da imprensa. Minha manchete preferida foi: "Bolas pegajosas podem parar a propagação do câncer".
(Laughter)
(Risos)
I can't tell you just how smug my male colleagues were, knowing that their sticky balls might one day cure cancer.
Não consigo descrever o quanto meus colegas homens ficaram cheios de si ao saberem que suas bolas pegajosas poderiam curar o câncer.
(Laughter)
(Risos)
But I can tell you they made some pretty, pretty, exciting, pretty ballsy t-shirts.
Mas posso dizer que eles fizeram umas camisas bem legais e muito atrevidas.
This was also my first experience talking to patients where they asked how soon our therapy would be available. And I keep these stories with me to remind me of the importance of the science, the scientists and the patients.
Essa foi minha primeira experiência falando com pacientes. E eles me perguntaram quando a terapia estaria disponível. Gosto de guardar estas histórias para me lembrar da importância da ciência, de cientistas e pacientes.
Now, our fast-acting results were pretty interesting, but we still had one lingering question: Can our sticky balls, our particles actually attached to the immune cells, actually stop the spread of cancer? So we went to our animal model, and we found three important parts. Our primary tumors were smaller in our treated animals, there were fewer cells in circulation, and there was little to no tumor burden in the distant organs.
Os resultados rápidos foram bem interessantes, mas ainda tínhamos uma questão pendente. As bolas pegajosas e nossas partículas anexadas às células imunes podem impedir a propagação do câncer? Pegamos nossos modelos animais, e descobrimos três partes importantes. O tumor original estava menor nos animais tratados, havia menos células circulando, e havia pouca, ou nenhuma, carga tumoral nos órgãos distantes.
Now, this wasn't just a victory for us and our sticky balls. This was also a victory to me in drug delivery, and it represents a paradigm shift, a revolution -- to go from just using drugs, just injecting them and hoping they go to the right places in the body, to using immune cells as special delivery drivers in your body. For this example, we used two molecules, e-selectin and trail, but really, the possibility of drugs you can use are endless.
Isso não foi só uma vitória para nós e nossas bolas pegajosas. Para mim, foi uma vitória na liberação do remédio, e ela representa uma mudança de paradigma, uma revolução: fomos de usar os remédios, ou só injetá-los, e rezar para que chegassem ao local certo do corpo, para usar células imunes como motoristas de distribuição especial em nossos corpos. Para esse exemplo, usamos duas moléculas, a "e-selecina" e a "TRAIL", mas as possibilidades de remédios que podemos usar são infinitas.
And I talked about cancer, but where disease goes, so do immune cells. So this could be used for any disease. Imagine using immune cells to deliver crucial wound-healing agents after a spinal cord injury, or using immune cells to deliver drugs past the blood-brain barrier to treat Parkinson's or Alzheimer's disease.
Falei sobre o câncer, mas onde as doenças estão é lá que as células imunes estarão. Logo, isso pode ser aplicado a qualquer doença. Imaginem usar células imunes para enviar agentes cruciais para curar feridas depois de uma lesão na medula espinhal, ou usá-las para enviar remédios para além da barreira hematoencefálica e tratar o mal de Parkinson ou de Alzheimer.
These are the ideas that excite me about science the most. And from where I stand, I see so much promise and opportunity.
São essas as ideias que mais me animam sobre a ciência. Na minha opinião, eu vejo muita esperança e oportunidade.
Thank you.
Obrigada.
(Applause)
(Aplausos)