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.
O cancro. Muitos de nós já perdemos familiares, amigos ou entes queridos para esta terrível doença. Sei que há aqui na audiência quem seja sobrevivente do cancro, ou que estão a lutar com um cancro neste momento. O meu coração está convosco. Embora esta palavra evoque emoções de tristeza, de raiva e de medo, eu trago-vos boas notícias da primeira linha da investigação do cancro. Estamos a começar a vencer a guerra contra o cancro. Na realidade, estamos na encruzilhada de três das evoluções mais animadoras na investigação do cancro.
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.
A primeira é a genómica do cancro. O genoma é uma composição de todas as informações genéticas codificadas pelo ADN num organismo. Nos cancros, as alterações no ADN, chamadas mutações, são o que faz com que estes cancros fiquem fora de controlo, Há cerca de 10 anos, fiz parte da equipa no John Hopkins que foi a primeira a mapear as mutações dos cancros, Primeiro, fizemos isso para os cancros do cólon, da mama, do pâncreas e do cérebro. Desde então, tem havido mais de 90 projetos em 70 países, pelo mundo inteiro, que trabalham para compreender a base genética destas doenças. Hoje, conhecemos dezenas de milhares de cancros até ao mais requintado pormenor molecular.
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.
A segunda revolução é a medicina de precisão, também conhecida por "medicina personalizada". Em vez de métodos de utilização geral para tratarmos cancros, há toda uma nova classe de medicamentos que conseguem atingir os cancros com base no seu perfil genético especial. Hoje, há uma imensidade destes medicamentos por medida, chamados terapias dirigidas, já disponíveis aos médicos que podem personalizar a sua terapia para os doentes e há muitos outros em desenvolvimento.
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?
A terceira revolução animadora é a imunoterapia que é realmente animadora. Os cientistas têm conseguido equilibrar o sistema imunitário na luta contra o cancro. Por exemplo, há formas de podermos encontrar os interruptores do cancro e há novos medicamentos que permitem voltar a ligar o sistema imunitário para este poder combater o cancro. Além disso, há formas de podermos retirar células imunitárias do corpo, treiná-las, modificá-las e voltarmos a colocá-las no corpo para combater o cancro. Até parece ficção científica, não é?
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.
Quando eu fazia investigação no Instituto Nacional do Cancro, tive o privilégio de trabalhar com alguns dos pioneiros nesta área e observei diretamente a evolução. Tem sido muito excitante. Hoje, estão em curso mais de 600 experiências clínicas, que recrutam doentes para explorarem todos os aspetos na imunoterapia.
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.
Embora estas três revoluções animadoras estejam em curso, infelizmente, estamos apenas no início, e ainda há muitos problemas. Vou ilustrar com um doente. Este é um doente com um cancro de pele chamado melanoma. É horrível: o cancro espalhou-se por toda a parte. [Antes do tratamento] No entanto, os cientistas conseguiram mapear as mutações deste cancro e fazer um tratamento específico que se dirige a uma das mutações. [Após tratamento] O resultado é quase milagroso. Os tumores até parecem ter-se derretido. Infelizmente, isto não é o fim da história. Uns meses depois, tirou-se esta fotografia. O tumor regressou. A pergunta é: Porquê? A resposta é a heterogeneidade do tumor. Passo a explicar.
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.
Mesmo um cancro pequeno, apenas com um centímetro de diâmetro, aberga mais de cem milhões de células diferentes. Embora geneticamente semelhantes, há pequenas diferenças nestes cancros diferentes que reagem de modo diferente a diferentes medicamentos. Mesmo que tenhamos um medicamento extremamente eficaz que mate quase todas as células, há sempre a possibilidade de haver uma pequena população que seja resistente a esse medicamento. Por fim, é essa população que regressa e invade o doente.
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.
Portanto, a questão é: O que fazer com esta informação? Aí, o fundamental é aplicar todos estes avanços na terapia do cancro, mais cedo, o mais depressa possível, antes de essa resistência surgir. O segredo para a cura do cancro é a deteção precoce. Sabemos isso intuitivamente. Descobrir um cancro bem cedo resulta em melhores resultados e os números também confirmam isso. Por exemplo, num cancro do ovário, se detetarmos o cancro na fase quatro. só 17% das mulheres sobrevivem cinco anos. Mas, se conseguirmos detetar este cancro logo na fase um, mais de 92% das mulheres sobreviverão. Infelizmente, só 15% das mulheres são detetadas na fase um, enquanto a grande maioria, 70%, são detetadas nas fases três e quatro.
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.
Precisamos, urgentemente, de melhores mecanismos de deteção dos cancros. A melhor forma, atualmente, de detetar um cancro cai em três categorias. Primeira, procedimentos médicos, como a colonoscopia para o cancro do cólon. Segundo, biomarcadores proteicos, como o PSA, para o cancro da próstata. E terceiro, técnicas de imagiologia, como a mamografia, para o cancro da mama. Os procedimentos médicos são o padrão de ouro; contudo, são altamente invasivos e exigem uma grande infraestrutura para os realizar. Os marcadores proteicos, embora eficazes nalgumas populações, não são muito específicos em certas circunstâncias, resultando em números elevados de falsos positivos que depois resultam em trabalhos e procedimentos desnecessários. Os métodos de imagiologia embora úteis nalgumas populações, sujeitam os doentes a radiações prejudiciais. Para além disso, não são aplicáveis a todos os doentes. Por exemplo, a mamografia tem problemas nas mulheres com seios densos.
So what we need is a method that is noninvasive, 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.
Portanto, precisamos de um método que não seja invasivo, que seja ligeiro quanto às infraestruturas, que seja altamente específico, que também não tenha falsos positivos, que não use radiações e seja aplicável a grandes populações. E, ainda mais importante, precisamos de um método capaz de detetar cancros antes de atingirem o tamanho de 100 milhões de células. Existirá uma tecnologia assim? Eu não estaria aqui a fazer esta palestra, se não existisse.
I'm excited to tell you about this latest technology we've developed.
(Risos)
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.
Tenho o prazer de vos falar desta última tecnologia que estamos a desenvolver. No centro da nossa tecnologia está uma simples análise ao sangue. O sistema sanguíneo circulatório, embora aparentemente banal. é essencial para sobrevivermos, fornecendo oxigénio e nutrientes às células e removendo os desperdícios e o dióxido de carbono. Esta é uma perspetiva biológica fundamental. As células cancerosas crescem e morrem mais depressa que as células normais e, quando morrem, o ADN é lançado no sistema sanguíneo. Como conhecemos as assinaturas dessas células cancerosas, de todos os diferentes projetos de sequenciamento do genoma canceroso, podemos procurar esses sinais no sangue para conseguir detetar precocemente esses cancros. Em vez de esperar que os cancros sejam bastante grandes para causar sintomas, ou que sejam bastante densos para aparecerem na imagiologia, ou que sejam suficientemente volumosos para poderem ser visualizados por procedimentos médicos, podemos começar a procurar cancros enquanto eles são relativamente pequenos, observando estas pequenas quantidades de ADN no sangue.
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.
Vou explicar como fazemos isso. Primeiro, começamos com uma simples análise ao sangue — sem radiações, sem equipamentos complicados — uma simples análise ao sangue. Depois o sangue é-nos enviado e nós extraímos-lhe o ADN. Como o nosso corpo é sobretudo formado por células saudáveis, a maior parte do ADN que detetamos será de células saudáveis. Mas haverá uma pequena quantidade — menos de 1% — que provém das células cancerosas. Depois, usamos métodos de biologia molecular para enriquecer este ADN nas áreas do genoma que, sabemos, estão associadas ao cancro, com base nas informações dos projetos genómicos do cancro. Conseguimos assim colocar este ADN nas máquinas de sequenciação do ADN e conseguimos digitalizar o ADN em A, C, T e G e ter esta leitura final. Por fim, temos a informação de milhares de milhões de letras que resultam deste processo. Depois aplicamos métodos estatísticos e informáticos para conseguirmos encontrar o mais pequeno sinal presente, indicador da pequena quantidade de ADN canceroso no sangue.
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.
Será que isto funciona em doentes? Como não há forma de prever neste momento que pacientes irão ter um cancro, usamos a população com cancros em remissão; especificamente, o cancro do pulmão. Infelizmente, mesmo com os melhores medicamentos de que dispomos hoje, a maior parte dos cancros de pulmão regressa. O importante é ver se conseguimos detetar essa recorrência de cancros mais cedo do que os métodos atuais.
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.
Acabámos há pouco uma grande experiência com o Professor Charles Swanton no University College London, examinando isto. Vou mostrar-vos um exemplo de um doente. Este é o exemplo de um doente que sofre uma cirurgia no ponto zero e depois, passa pela quimioterapia. Depois, o doente está em remissão. É acompanhado, usando exames clínicos e métodos de imagiologia. Por volta do dia 450, infelizmente, o cancro regressa. A questão é: Podíamos detetá-lo mais cedo? Durante todo este tempo, recolhemos amostras de sangue para podermos medir a quantidade de ADN canceroso no sangue. No ponto inicial, conforme esperado, há um alto nível de ADN canceroso no sangue. Mas este passa a zero na subsequente etapa de tempo e mantém-se negligenciável depois dessas etapas. Contudo, por volta do dia 340, vemos o aumento do ADN canceroso no sangue, e, por fim, vai subindo durante os dias 400 e 450.
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.
O segredo está aqui, se bem repararam. No dia 340, vemos o aumento no ADN do cancro no sangue. Isso significa que detetámos este cancro mais de cem dias antes do que os métodos tradicionais. São cem dias mais cedo em que podemos fazer terapia, cem dias mais cedo em que podemos fazer intervenções cirúrgicas, cem dias menos para o cancro se desenvolver ou cem dias menos para ocorrer uma resistência. Para alguns doentes, estes cem dias são uma questão de vida ou morte. Estamos muito animados com esta informação.
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.
Na sequência desta investigação fizemos estudos adicionais noutros cancros, incluindo cancro da mama, cancro do pulmão e cancro do ovário. Estou ansioso por saber com quanta antecedência conseguimos descobrir estes cancros.
Ultimately, I have a dream, 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.
Por fim, eu tenho um sonho, um sonho com dois frasquinhos de sangue: que, no futuro, incluídos em todos os exames físicos de rotina nos recolham dois frasquinhos de sangue. A partir desses dois frasquinhos de sangue poderemos comparar o ADN de todas as assinaturas conhecidas de cancro, e detetar cancros, com a antecedência de meses ou mesmo de anos. Mesmo com as terapias de que dispomos hoje, isso pode significar que poderemos salvar milhões de vidas. Se a isso acrescentarmos os recentes progressos na imunoterapia e as terapias dirigidas, temos à vista o fim do cancro.
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.
Na próxima vez que ouvirem a palavra "cancro", quero que acrescentem as emoções: a esperança. Aguentem. Os investigadores do cancro, no mundo inteiro, trabalham freneticamente, para vencer esta doença e estão a ser feitos tremendos avanços.
This is the beginning of the end. We will win the war on cancer. And to me, this is amazing news.
Isto é o princípio do fim. Havemos de ganhar a guerra ao cancro. Quanto a mim, é uma notícia espantosa.
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)