Krebs. Viele von uns haben Familienmitglieder, Freunde oder Angehörige an diese schreckliche Krankheit verloren. Ich weiß, dass einige von Ihnen im Publikum den Krebs überlebt haben oder gerade gegen Krebs ankämpfen. Wir fühlen mit Ihnen. Dieses Wort ruft oft Gefühle der Trauer, Wut und Angst hervor. Ich bringe jedoch gute Nachrichten von der vordersten Front der Krebsforschung. Tatsache ist: Wir beginnen, den Krieg gegen den Krebs zu gewinnen. In der Tat befinden wir uns am Schnittpunkt der drei spannendsten Entwicklungen innerhalb der Krebsforschung.
Cancer. Many of us have lost family, friends or loved ones to this horrible disease. I know there are some of you in the audience who are cancer survivors, or who are fighting cancer at this moment. My heart goes out to you. While this word often conjures up emotions of sadness and anger and fear, I bring you good news from the front lines of cancer research. The fact is, we are starting to win the war on cancer. In fact, we lie at the intersection of the three of the most exciting developments within cancer research.
Die Erste ist die Krebsgenomik. Das Genom ist die Zusammensetzung der gesamten in DNA verschlüsselten genetischen Information eines Organismus. Beim Krebs sind es Veränderungen in der DNA, sogenannte Mutationen, die dazu führen, dass der Krebs außer Kontrolle gerät. Vor etwa 10 Jahren war ich Teil eines Teams am John-Hopkins-Krankenhaus, das Krebsmutationen zum ersten Mal entschlüsselte. Dies taten wir als erstes für kolorektalen, Brust- und Pankreaskrebs sowie Gehirntumore. Seitdem gab es auf der ganzen Welt über 90 Projekte in 70 Ländern mit dem Ziel, die genetischen Grundlagen dieser Erkrankungen zu verstehen. Heute verstehen wir zehntausende Krebsarten auf molekularer Ebene außergewöhnlich genau.
The first is cancer genomics. The genome is a composition of all the genetic information encoded by DNA in an organism. In cancers, changes in the DNA called mutations are what drive these cancers to go out of control. Around 10 years ago, I was part of the team at Johns Hopkins that first mapped the mutations of cancers. We did this first for colorectal, breast, pancreatic and brain cancers. And since then, there have been over 90 projects in 70 countries all over the world, working to understand the genetic basis of these diseases. Today, tens of thousands of cancers are understood down to exquisite molecular detail.
Die zweite Revolution ist die Präzisionsmedizin, auch bekannt als "personalisierte Medizin". Anstelle von Standardbehandlungen für Krebserkrankungen gibt es eine neue Klasse von Arzneimitteln, die Krebserkrankungen basierend auf ihren einzigartigen genetischen Profilen angreifen können. Heute stehen Ärzten schon viele dieser maßgeschneiderten Arzneimittel, sogenannte "zielgerichtete Therapien", zur Verfügung, um die Therapie ihrer Patienten zu personalisieren. Viele andere befinden sich in der Entwicklung.
The second revolution is precision medicine, also known as "personalized medicine." Instead of one-size-fits-all methods to be able to treat cancers, there is a whole new class of drugs that are able to target cancers based on their unique genetic profile. Today, there are a host of these tailor-made drugs, called targeted therapies, available to physicians even today to be able to personalize their therapy for their patients, and many others are in development.
Die dritte aufregende Entwicklung ist die Immuntherapie. Das ist wirklich spannend. Wissenschaftlern ist es gelungen, das Immunsystem zu nutzen, um den Krebs zu bekämpfen. Zum Beispiel haben wir einige Aus-Schalter des Krebs gefunden und neue Arzneimittel sind in der Lage, das Immunsystem wieder anzuschalten, so dass es den Krebs bekämpfen kann. Außerdem ist es möglich, Immunzellen aus dem Körper zu entnehmen, sie zu trainieren und zu manipulieren, und sie zurück in den Körper zu geben, um den Krebs zu bekämpfen. Das hört sich fast an wie Science Fiction, oder?
The third exciting revolution is immunotherapy, and this is really exciting. Scientists have been able to leverage the immune system in the fight against cancer. For example, there have been ways where we find the off switches of cancer, and new drugs have been able to turn the immune system back on, to be able to fight cancer. In addition, there are ways where you can take away immune cells from the body, train them, engineer them and put them back into the body to fight cancer. Almost sounds like science fiction, doesn't it?
Als ich als Wissenschaftler am National Cancer Institute tätig war, durfte ich mit einigen der Pioniere in diesem Bereich arbeiten und diese Entwicklungen aus erster Hand beobachten. Es war wirklich staunenswert. Heute gibt es über 600 aktive klinische Studien, die Patienten rekrutieren, um alle Aspekte der Immuntherapie zu untersuchen.
While I was a researcher at the National Cancer Institute, I had the privilege of working with some of the pioneers of this field and watched the development firsthand. It's been pretty amazing. Today, over 600 clinical trials are open, actively recruiting patients to explore all aspects in immunotherapy.
Trotz dieser drei aufregenden Revolutionen ist das leider nur der Anfang. Es gibt immer noch sehr viele Herausforderungen. Lassen Sie mich das anhand eines Patienten verdeutlichen. Hier ist ein Patient mit Hautkrebs, einem sogenannten Melanom. Es ist schrecklich; der Krebs hat sich überall verbreitet. Wissenschaftler konnten jedoch die Mutationen dieses Krebses entschlüsseln und eine besondere Behandlung einleiten, die auf eine der Mutationen abzielt. Und das Ergebnis ist fast ein Wunder. Die Tumore scheinen beinahe wegzuschmelzen. Leider ist die Geschichte hier noch nicht vorbei. Einige Monate später wurde dieses Bild gemacht. Der Tumor ist zurückgekommen. Die Frage ist: Warum? Die Antwort lautet: Tumorheterogenität. Lassen Sie mich erklären.
While these three exciting revolutions are ongoing, unfortunately, this is only the beginning, and there are still many, many challenges. Let me illustrate with a patient. Here is a patient with a skin cancer called melanoma. It's horrible; the cancer has gone everywhere. However, scientists were able to map the mutations of this cancer and give a specific treatment that targets one of the mutations. And the result is almost miraculous. Tumors almost seem to melt away. Unfortunately, this is not the end of the story. A few months later, this picture is taken. The tumor has come back. The question is: Why? The answer is tumor heterogeneity. Let me explain.
Auch ein Krebs von nur einem Zentimeter Durchmesser besteht aus über hundert Millionen unterschiedlicher Zellen. Trotz genetischer Ähnlichkeiten gibt es kleine Unterschiede zwischen den verschiedenen Krebserkrankungen, so dass sie auf unterschiedliche Arzneimittel ansprechen. Selbst bei einem hocheffektiven Arzneimittel, das fast alle Zellen abtötet, ist es möglich, dass eine kleine Population resistent gegen das Arzneimittel ist. Das ist letztendlich die Population, die zurückkommt und die Kontrolle über den Patienten übernimmt.
Even a cancer as small as one centimeter in diameter harbors over a hundred million different cells. While genetically similar, there are small differences in these different cancers that make them differently prone to different drugs. So even if you have a drug that's highly effective, that kills almost all the cells, there is a chance that there's a small population that's resistant to the drug. This ultimately is the population that comes back, and takes over the patient.
Die Frage lautet nun: Was machen wir mit dieser Information? Der Schlüssel ist, alle diese aufregenden Fortschritte der Krebstherapie früher einzusetzen, so früh wir können, bevor diese Resistenzen aufkommen. Der Schlüssel zum Krebs und dessen Heilung ist die Früherkennung. Und intuitiv wissen wir das. Die Früherkennung von Krebs liefert bessere Ergebnisse. Die Zahlen zeigen das auch. Wird zum Beispiel Eierstockkrebs im Stadium vier erkannt, sind nur 17 Prozent der Frauen nach fünf Jahren noch am Leben. Wird dieser Krebs jedoch im Stadium eins erkannt, überleben über 92 Prozent der Frauen. Leider wird der Krebs nur bei 15 Prozent der Frauen in Stadium eins erkannt und bei den meisten, 70 Prozent, in Stadium drei und vier.
So then the question is: What do we do with this information? Well, the key, then, is to apply all these exciting advancements in cancer therapy earlier, as soon as we can, before these resistance clones emerge. The key to cancer and curing cancer is early detection. And we intuitively know this. Finding cancer early results in better outcomes, and the numbers show this as well. For example, in ovarian cancer, if you detect cancer in stage four, only 17 percent of the women survive at five years. However, if you are able to detect this cancer as early as stage one, over 92 percent of women will survive. But the sad fact is, only 15 percent of women are detected at stage one, whereas the vast majority, 70 percent, are detected in stages three and four.
Wir brauchen unbedingt bessere Erkennungsmethoden für Krebserkrankungen. Die zur Zeit besten Methoden des Krebs-Screenings fallen in eine der drei folgenden Kategorien: Erstens: medizinische Eingriffe, wie zum Beispiel die Kolonoskopie bei Darmkrebs. Zweitens: Protein-Biomarker, wie PSA für Prostatakrebs. Und drittens: bildgebende Verfahren, wie die Mammographie für Brustkrebs. Medizinische Eingriffe sind der Goldstandard; sie sind jedoch sehr invasiv und benötigen eine umfangreiche Infrastruktur für die Durchführung. Protein-Biomarker sind effektiv in einigen Populationen, jedoch in manchen Fällen nicht sehr spezifisch, was zu vielen falsch-positiven Ergebnissen führt, so dass es zu unnötigen Untersuchungen und Eingriffen kommen kann. Bildgebende Verfahren sind zwar nützlich in einigen Populationen, setzen die Patienten jedoch schädlicher Strahlung aus. Zudem sind sie nicht bei allen Patienten einsetzbar. So funktioniert zum Beispiel die Mammographie bei dichtem Brustgewebe nicht ohne Probleme.
We desperately need better detection mechanisms for cancers. The current best ways to screen cancer fall into one of three categories. First is medical procedures, which is like colonoscopy for colon cancer. Second is protein biomarkers, like PSA for prostate cancer. Or third, imaging techniques, such as mammography for breast cancer. Medical procedures are the gold standard; however, they are highly invasive and require a large infrastructure to implement. Protein markers, while effective in some populations, are not very specific in some circumstances, resulting in high numbers of false positives, which then results in unnecessary work-ups and unnecessary procedures. Imaging methods, while useful in some populations, expose patients to harmful radiation. In addition, it is not applicable to all patients. For example, mammography has problems in women with dense breasts. So what we need is a method that is noninvasive,
Deswegen brauchen wir eine Methode, die nicht-invasiv ist, ohne viel Infrastruktur auskommt, hoch-spezifisch ist, keine falsch-positiven Ergebnisse erzielt, keine Strahlung einsetzt und bei großen Populationen eingesetzt werden kann. Am wichtigsten ist, dass die Methode Tumore aufspüren kann bevor sie eine Größe von hundert Millionen Zellen erreichen. Existiert so eine Technologie? Wenn es sie nicht gäbe, würde ich heute keinen Vortrag halten.
that is light in infrastructure, that is highly specific, that also does not have false positives, does not use any radiation and is applicable to large populations. Even more importantly, we need a method to be able to detect cancers before they're 100 million cells in size. Does such a technology exist? Well, I wouldn't be up here giving a talk if it didn't.
Ich freue mich, Ihnen von den neuesten Technologien zu erzählen, die wir entwickelt haben. Der wesentliche Bestandteil unserer Technologie ist ein einfacher Bluttest. Unser Blutkreislaufsystem scheint zwar banal, ist aber lebenswichtig; es versorgt unsere Zellen mit Sauerstoff und Nährstoffen und entfernt Abfallstoffe und Kohlendioxid. Hier ist eine wichtige biologische Erkenntnis: Krebszellen wachsen und sterben schneller als normale Zellen und wenn sie sterben, wird DNA in den Blutkreislauf freigesetzt. Da wir die Signaturen der Krebszellen von den verschiedenen Krebsgenom- Sequenzierungsprojekten kennen, können wir diese Signale im Blut suchen, um diese Krebserkrankungen frühzeitig zu erkennnen. Anstatt also darauf zu warten, dass der Krebs groß genug ist, um Symptome zu verursachen, oder dicht genug, um auf einem Bild sichtbar zu sein, oder auffällig genug ist, um durch einen medizinischen Eingriff erkannt zu werden, können wir nach dem Krebs suchen, während er noch klein ist, indem wir nach diesen kleinen Mengen von DNA im Blut suchen.
I'm excited to tell you about this latest technology we've developed. Central to our technology is a simple blood test. The blood circulatory system, while seemingly mundane, is essential for you to survive, providing oxygen and nutrients to your cells, and removing waste and carbon dioxide. Here's a key biological insight: Cancer cells grow and die faster than normal cells, and when they die, DNA is shed into the blood system. Since we know the signatures of these cancer cells from all the different cancer genome sequencing projects, we can look for those signals in the blood to be able to detect these cancers early. So instead of waiting for cancers to be large enough to cause symptoms, or for them to be dense enough to show up on imaging, or for them to be prominent enough for you to be able to visualize on medical procedures, we can start looking for cancers while they are relatively pretty small, by looking for these small amounts of DNA in the blood.
Und so funktioniert es: Wie gesagt, beginnen wir als erstes mit einem einfachen Bluttest – keine Strahlung, kein kompliziertes Equipment – ein einfacher Bluttest. Das Blut wird an uns geliefert und wir extrahieren die DNA. Da der Körper hauptsächlich aus gesunden Zellen besteht, ist der Großteil der erfassten DNA von gesunden Zellen. Es gibt jedoch eine kleine Menge, weniger als ein Prozent, die von Krebszellen stammt. Wir benutzen dann molekularbiologische Methoden, um die Teile der DNA zu vervielfältigen, die bekannterweise mit Krebs assoziiert sind, basierend auf den Informationen der Krebsgenom-Projekte. Dann können wir die DNA mittels DNA-Sequenzier-Geräten digital als As, Cs, Ts und Gs darstellen und kriegen diese finale Anzeige. Letztendlich erhalten wir Informationen in Form von Milliarden von Buchstaben als Ergebnis dieser Untersuchung. Dann benutzen wir statistische und rechnergestützte Methoden, um das kleine Signal zu finden, das auf eine kleine Menge Krebs-DNA hinweist.
So let me tell you how we do this. First, like I said, we start off with a simple blood test -- no radiation, no complicated equipment -- a simple blood test. Then the blood is shipped to us, and what we do is extract the DNA out of it. While your body is mostly healthy cells, most of the DNA that's detected will be from healthy cells. However, there will be a small amount, less than one percent, that comes from the cancer cells. Then we use molecular biology methods to be able to enrich this DNA for areas of the genome which are known to be associated with cancer, based on the information from the cancer genomics projects. We're able to then put this DNA into DNA-sequencing machines and are able to digitize the DNA into A's, C's, T's and G's and have this final readout. Ultimately, we have information of billions of letters that output from this run. We then apply statistical and computational methods to be able to find the small signal that's present, indicative of the small amount of cancer DNA in the blood.
Und funktioniert das wirklich in Patienten? Da wir zur Zeit keine Möglichkeit haben, vorherzusagen welche Patienten an Krebs erkranken werden, benutzen wir die nächstbeste Population: Krebs in Remission, genauer gesagt, Lungenkrebs. Sogar mit den besten Arzneimitteln, die es heutzutage gibt, kommen leider die meisten Lungenkrebse zurück. Das Entscheidende ist herauszufinden, ob wir die Rückkehr des Krebses früher entdecken können als mit Standardmethoden.
So does this actually work in patients? Well, because there's no way of really predicting right now which patients will get cancer, we use the next best population: cancers in remission; specifically, lung cancer. The sad fact is, even with the best drugs that we have today, most lung cancers come back. The key, then, is to see whether we're able to detect these recurrences of cancers earlier than with standard methods.
Wir haben gerade eine große klinische Studie mit Professor Charles Swanton am University College London beendet, die das untersuchte. Lassen Sie es mich das anhand eines Patienten genauer erklären. Hier ist ein Beispiel eines Patienten, der zum Zeitpunkt Null operiert wird und dann eine Chemotherapie erhält. Der Patient ist dann in Remission. Er wird durch klinische Untersuchungen und bildgebende Verfahren beobachtet. Um den Tag 450 herum kommt der Krebs leider zurück. Die Frage ist: Können wir das früher erkennen? Die ganze Zeit über nahmen wir regelmäßig Blut ab, um die Menge an Krebs-DNA im Blut zu bestimmen. Wie erwartet, ist am ersten Zeitpunkt die Krebs-DNA Menge im Blut hoch. Die Menge nimmt jedoch zu den nachfolgenden Zeitpunkten ab und verschwindet fast vollständig zu späteren Zeitpunkten. Etwa am Tag 340 sehen wir einen Anstieg von Krebs-DNA im Blut und letztendlich einen noch höheren Anstieg an den Tagen 400 und 450.
We just finished a major trial with Professor Charles Swanton at University College London, examining this. Let me walk you through an example of one patient. Here's an example of one patient who undergoes surgery at time point zero, and then undergoes chemotherapy. Then the patient is under remission. He is monitored using clinical exams and imaging methods. Around day 450, unfortunately, the cancer comes back. The question is: Are we able to catch this earlier? During this whole time, we've been collecting blood serially to be able to measure the amount of ctDNA in the blood. So at the initial time point, as expected, there's a high level of cancer DNA in the blood. However, this goes away to zero in subsequent time points and remains negligible after subsequent points. However, around day 340, we see the rise of cancer DNA in the blood, and eventually, it goes up higher for days 400 and 450.
Hier ist das Entscheidende, falls Sie es verpasst haben: Am Tag 340 sehen wir einen Anstieg der Krebs-DNA im Blut. Das bedeutet, wir erkennen den Krebs mehr als hundert Tage früher als traditionelle Methoden. Das gibt uns hundert mehr Tage für Behandlungen, hundert mehr Tage für Operationen, hundert weniger Tage für das Wachstum des Krebses und hundert weniger Tage für das Auftreten von Resistenzen. Für manche Patienten machen diese hundert Tage Leben oder Tod aus. Diese Informationen haben uns begeistert.
Here's the key, if you've missed it: At day 340, we see the rise in the cancer DNA in the blood. That means we are catching this cancer over a hundred days earlier than traditional methods. This is a hundred days earlier where we can give therapies, a hundred days earlier where we can do surgical interventions, or even a hundred days less for the cancer to grow or a hundred days less for resistance to occur. For some patients, this hundred days means the matter of life and death. We're really excited about this information.
Diesen Erkenntnissen folgten weitere Studien in anderen Krebsarten, einschließlich Brustkrebs, Lungenkrebs und Eierstockkrebs. Ich kann es nicht erwarten zu sehen, wieviel früher wir diese Krebsarten finden können.
Because of this assignment, we've done additional studies now in other cancers, including breast cancer, lung cancer and ovarian cancer, and I can't wait to see how much earlier we can find these cancers. Ultimately, I have a dream,
Schlussendlich habe ich den Traum von zwei Blutröhrchen und dass in der Zukunft als Teil unserer normalen körperlichen Untersuchungen zwei Röhrchen Blut abgenommen werden. Mithilfe dieser zwei Blutröhrchen werden wir die DNA aller bekannten Krebs-Signaturen vergleichen können und hoffentlich Krebserkrankungen Monate oder sogar Jahre früher aufspüren. Selbst mit den aktuell verfügbaren Therapien könnten so Millionen von Leben gerettet werden. Und rechnet man hierzu noch die neuesten Fortschritte in der Immuntherapie und den zielgerichteten Therapien hinzu, ist das Ende des Krebses nahe.
a dream of two vials of blood, and that, in the future, as part of all of our standard physical exams, we'll have two vials of blood drawn. And from these two vials of blood we will be able to compare the DNA from all known signatures of cancer, and hopefully then detect cancers months to even years earlier. Even with the therapies we have currently, this could mean that millions of lives could be saved. And if you add on to that recent advancements in immunotherapy and targeted therapies, the end of cancer is in sight.
Ich will, dass Sie das nächste Mal, wenn Sie das Wort "Krebs" hören, "Hoffnung" zu den Gefühlen zu ergänzen. Halten Sie durch. Krebsforscher auf der ganzen Welt arbeiten fieberhaft daran, diese Erkrankung zu besiegen, und es werden gewaltige Fortschritte gemacht.
The next time you hear the word "cancer," I want you to add to the emotions: hope. Hold on. Cancer researchers all around the world are working feverishly to beat this disease, and tremendous progress is being made.
Das ist der Anfang vom Ende. Wir werden den Kampf gegen den Krebs gewinnen. Und ich finde, das sind großartige Nachrichten.
This is the beginning of the end. We will win the war on cancer. And to me, this is amazing news.
Vielen Dank.
Thank you.
(Applaus)
(Applause)