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.
Efter årtionden av forskning och miljarder dollar spenderade på kliniska prövningar har vi fortfarande problem med tillförsel av cancermedicin. Cancerpatienter behandlas fortfarande med kemoterapi som är så ospecifik att även om den dödar cancercellerna dödar den även andra celler i kroppen. Ja, vi har utvecklat läkemedel som är mer selektiva men det är fortfarande en utmaning att få in dem i tumören så det slutar med att läkemedlet ansamlas i andra organ eller lämnar kroppen genom urinen, vilket är ett fullständigt slöseri. Vetenskapsområden som mitt har uppkommit då vi har försökt att kapsla in dessa läkemedel för att skydda dem under passagen genom kroppen. Men dessa modifieringar skapar problem som vi försöker fixa genom ytterligare modifieringar.
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?
Det jag vill säga är att vi behöver bättre system för tillförsel av läkemedel. Jag föreslår att istället för enbart mänsklig design varför inte tillämpa naturens?
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?
Immuncellerna är flexibla färdmedel som färdas igenom kroppen och patrullerar efter tecken på sjukdomar och anländer i såret bara minuter efter en skada. Här är min fråga till er: Om immuncellerna redan är på väg till skadade och sjuka delar av kroppen, varför inte tillsätta ännu en resenär? Varför inte använda immuncellerna för leverans av läkemedel och därmed få bukt med en hel del krångel med sjukdomar?
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.
Jag är biomedicinsk ingenjör, och vill berätta en historia om hur jag använder immunceller för att komma åt det mest problematiska med cancer. Visste ni att mer än 90 procent av dödsfallen i cancer beror på att den sprider sig? Så om vi kan stoppa cancercellerna från att vandra vidare från den ursprungliga tumören då kan vi sätta stopp för cancern precis där den är och ge patienten längre tid att leva.
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.
För detta speciella uppdrag bestämde vi oss för att leverera en nanopartikel gjord av lipider, som är beståndsdelar av våra cellmembran. Vi har lagt till två speciella molekyler. Den ena kallas e-selektin, och fungerar som ett lim som binder ihop nanopartiklarna med immuncellerna. Och den andra kallas trail. Trail är ett terapeutiskt läkemedel som dödar cancerceller men inte friska celler. När vi nu lägger ihop de två då har vi en dödsmaskin på räls.
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.
För att testa detta genomförde vi ett experiment på möss. Det betyder att vi injicerade nanopartiklarna, och de band nästan omedelbart till immuncellerna i blodet. Sedan injicerade vi cancercellerna för att efterlikna en process där cancercellerna sprider sig i hela kroppen. Och vi hittade något mycket spännande. Vi har funnit att i den behandlade gruppen var mer än 75 procent av de cancerceller som vi injicerade döda eller på väg att dö, jämfört med bara cirka 25 procent. Tänk er att så här många färre celler var tillgängliga att faktiskt sprida sig till andra delar av kroppen. Och detta bara efter två timmars behandling.
Our results were amazing, and we had some pretty interesting press. My favorite title was actually, "Sticky balls may stop the spread of cancer."
Våra resultat var fantastiska, och skapade rätt intressanta rubriker. Min favoritrubrik var faktiskt, "Klibbiga bollar kan sätta stopp för cancers spridning."
(Laughter)
(Skratt)
I can't tell you just how smug my male colleagues were, knowing that their sticky balls might one day cure cancer.
Jag kan inte tala om för er hur självbelåtna mina manliga kollegor var av att veta att deras klibbiga bollar kanske kunde bota cancer.
(Laughter)
(Skratt)
But I can tell you they made some pretty, pretty, exciting, pretty ballsy t-shirts.
Men jag kan berätta att de gjorde några rätt häftiga, ganska balla t-tröjor.
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.
Detta var också min första erfarenhet av att prata med patienterna som undrade hur snart vår terapi kunde bli möjlig att få. Jag håller dessa historier som ett kärt minne av hur viktiga vetenskapen, vetenskapsmän, och patienterna är.
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.
Våra snabbverkande resultat var rätt intressanta, men vi hade fortfarande en återstående fråga: Kan våra klibbiga bollar, egentligen partiklar som har fastnat på immuncellerna, faktiskt hindra cancer från att sprida sig? Så vi tittade på våra försöksdjur och hittade tre viktiga delar. Primära tumörer var mindre hos våra behandlade försöksdjur, det fanns färre celler i cirkulation, och det fanns lite eller ingen tumörbörda i övriga kroppen.
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.
Detta var inte bara en seger för oss och våra klibbiga bollar. Det var även en seger för mig inom läkemedelstillförsel, och det är ett paradigmskifte, en revolution - att gå från att bara injicera ett läkemedel och hoppas att det tar sig till den rätta platsen i kroppen, över till tillämpning av immunceller som en speciell leveransmetod i kroppen. För detta exempel använde vi oss av två molekyler, e-selektin och trail, men egentligen finns det otaliga läkemedel som går att använda.
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.
Och jag pratade om cancer, men där det finns sjukdom, så finns det även immunceller. Detta kan användas för vilken sjukdom som helst. Tänk er immunceller som leveransmetod för livsviktigt sårläkande medel efter en ryggmärgsskada, eller använda immunceller för leverans av läkemedel förbi blod-hjärnbarriären för att behandla Parkinsons eller Alzheimers sjukdom.
These are the ideas that excite me about science the most. And from where I stand, I see so much promise and opportunity.
Det här är de idéer inom vetenskapen som är mest spännande för mig. Och från min synvinkel kan jag se så många lovande möjligheter.
Thank you.
Tack.
(Applause)
(Applåder)