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.
Рак. Багато з нас втратили сім'ю, друзів або коханих через цю жахливу хворобу. Знаю, що сьогодні в залі є люди, які вже побороли рак або ж зараз боряться з ним. Я щиро вам співчуваю. Хоча слово "рак" часто викликає сум, гнів або страх, у мене є гарна новина для вас з останніх досліджень раку. Справа в тому, що ми починаємо перемагати у війні проти раку. Сьогодні ми знаходимось на перетині трьох найвиначніших винаходів для боротьби проти раку.
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.
Перший - геноміка раку. Геном - це набір усієї генетичної інформації, закодованої у ДНК в організмі. Саме зміни в ДНК ракових клітин, які називаться мутації, виводять ці клітини з-під контролю. Близько 10 років тому я працював у команді в університеті Дж. Гопкінса, яка вперше зобразила мутації ракових клітин. Спершу дослідили клітини раку товстої кишки, раку грудей, підшлункової залози і мозку. З того часу розпочали більше 90 проектів у 70 країнах по всьому світу, щоб зрозуміти генетичну основу цієї недуги. На сьогодні десятки тисяч видів раку вивчили дуже детально на молекулярному рівні.
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.
Друга революція - це точна медицина або "персоналізована медицина". Замість універсального методу для лікування будь-якого раку тепер маємо цілий новий клас ліків, призначених для конкретного виду раку, що базується на його унікальному геномі. Сьогодні є безліч спеціально розроблених ліків, вони ж - цільова терапія, яку сімейні лікарі використовують навіть сьогодні, щоб підібрати лікування для конкретного пацієнта, і ще багато ліків у розробці.
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?
Третя неймовірна революція - це імунотерапія, і це справді неймовірно. Науковці навчилися зміцнювати імунну систему для боротьби проти раку. Наприклад, можна "вимкнути" рак, а нові ліки можуть "вмикати" імунну систему, щоб протистояти раку. Більше того, можна забрати імунні клітини з організму, тренувати їх, розвинути їх і повернути назад в організм, щоб побороти рак. Звучить ніби наукова фантастика, правда?
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.
Коли я був дослідником у Національному інституті раку, я мав честь працювати з деякими першовідкривачами в цій сфері і бачити їхні досягнення на власні очі. І це справді надзвичайно. Сьогодні проводять більше 600 клінічних випробувань, і всюди потрібні пацієнти для вивчення всіх аспектів імунотерапії.
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.
Попри те, що ці три захоплюючі революції тривають, на жаль, це лише початок, і попереду ще багато, багато перешкод. Я покажу вам на прикладі пацієнта. Ось пацієнт, в якого рак шкіри, тобто меланома. Це жахливо, рак тепер повсюди. Проте, науковцям вдалося вивчити мутації цього раку і призначити спеціальне лікування, націлене на одну з мутацій. На перший погляд, результат просто дивовижний. Здається, пухлини майже зникли. На жаль, це не кінець історії. Це фото зробили кілька місяців потому. Пухлина повернулася. Питання - чому? Відповідь - гетерогенність пухлини. Дозвольте, поясню.
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.
Навіть такий малий рак, 1 см в діаметрі, приховує більше ста мільйонів різних клітин. Хоча вони генетично схожі, між цими різними раками є незначні відмінності, через що вони по-різному реагують на різні ліки. Тож, навіть якщо у вас дуже ефективні ліки, що вбивають майже всі клітини, є можливість, що незначна кількість клітин не піддається лікам. Зрештою, це і є клітини, які повертаються і знову атакують пацієнта.
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.
Тому ось яке питання: що нам робити з цими знаннями? Що ж, головне, очевидно, застосувати усі ці досягнення в раковій терапії раніше, якомога швидше, до того, як з'являться їхні стійкі клони. Ключ до раку і лікування раку полягає у ранньому виявленні. Десь інтуїтивно ми це знаємо. Діагностування раку на ранніх стадіях дає кращі результати, і статистика це підтверджує. Наприклад, якщо виявити рак яєчників на четвертій стадії, лише 17% жінок проживуть 5 років. Але якщо діагностувати цей рак ще на першій стадії, більше 92% жінок житимуть. Як не сумно, та тільки у 15% жінок знаходять рак на першій стадії, натомість у більшості, тобто 70%, це на третій або четвертій стадії.
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.
Нам критично потрібні кращі механізми діагностування раку. Найкращі сучасні методи виявлення раку діляться на три категорії. Перші - це медичні процедури, як наприклад, колоноскопія для товстої кишки. Наступна група - біомаркери білка, наприклад, антиген раку простати. І третя - методи візуалізації, такі як мамографія при раку грудей. Медичні процедури - це золотий стандарт, проте, вони дуже агресивні і вимагають великої інфраструктури. Біомаркери білка, нібито ефективні для деяких клітин, не дуже точно працюють за певних обставин, тому дають велику кількість помилкових позитивних результатів, які призводять до непотрібних оглядів і процедур. Методи візуалізації, теж корисні при певних клітинах, піддають пацієнта шкідливій радіації. До того ж, його не можна застосовувати для всіх. Наприклад, мамографія неефективна при ущільненій молочній залозі.
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.
Тож нам потрібен неагресивний метод, без вимог значної інфраструктури, дуже точний, який також не дає фальшивих позитивних результатів, не використовує радіації і націлений на різні види клітин. Та ще важливіше, що нам потрібен метод, який би виявляв рак до того, як він виросте до 100 мільйонів клітин. Така технологія існує? Що ж, якщо ні, то я б тут не стояв.
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.
Я надзвичайно щасливий розказати вам про нашу останню технологію. В її основі - простий аналіз крові. Кровоносна система, на перший погляд банальна, дуже важлива для життя, вона доносить кисень і поживні речовини до клітин і виводить продукти життєдіяльності і вуглекислий газ. Ось ключова ідея біології: ракові клітини ростуть та помирають швидше, ніж звичайні, і коли вони помирають, ДНК потрапляє в кровоносну систему. Оскільки ми знаємо ознаки цих ракових клітин з різних проектів секвенування генома раку, ми можемо пошукати ці сигнали в крові, щоб виявити рак максимально рано. Тож, замість чекати, коли рак виросте настільки, щоб проявились симптоми, або коли вони будуть досить великі, щоб побачити на знімках, чи досить помітні, щоб побачити на медичному огляді, тепер ми можемо шукати рак, поки він відносно невеликий, і шукати цю незначну кількість ДНК в крові.
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.
Дозвольте розказати детальніше. По-перше, як я вже казав, починаємо з простого аналізу крові: жодної радіації, складного облданання, лише простий аналіз крові. Нам привозять зразок крові, і ми витягуємо з неї ДНК. Огранізм переважно містить здорові клітини, тому більшість знайденого ДНК - від здорових клітин. Все ж, незначна кількість, менше 1%, буде від ракових клітин. Тоді використовуємо методи молекулярної біології, щоб збільшити ці ДНК для ділянок генома, які пов'язані з раком, на основі інформації з проектів генома раку. Тепер ми можемо покласти ДНК у машину для секвенування ДНК, поділити ДНК на нуклеотидні основи A, C, T, і G і отримати фінальний звіт. Тепер ми маємо інформацію про мільйони літер, які виходять з цього аналізу. Тоді ми застосовуємо статистичні й обчислювальні методи, щоб знайти невеликий сигнал, який свідчить про невелику кількість раку ДНК в крові.
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.
То ж чи працює цей метод? Оскільки насправді немає способу передбачити зараз, які пацієнти матимуть рак, ми використовуємо наступну групу клітин: рак у ремісії, особливо, рак легень. На жаль, навіть з найкращими ліками, які є сьогодні, переважно рак легень повертається. Головна ідея - побачити, чи ми можемо виявляти повернення раку раніше, ніж при стандартних методах.
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.
Ми нещодавно закінчили головне дослідження з професором Чарльзом Свентоном при Університетському коледжі Лондона, вивчаючи це питання. Я покажу вам приклад одного пацієнта. Ось пацієнт, якому роблять операцію в нульовий момент часу, а тоді він проходить хіміотерапію. Потім у пацієнта ремісія. Його перевіряють за допомогою медичних оглядів та методів візуалізації. Десь на 450-ий день, на жаль, рак повертається. Питання: чи ми можемо бачити це раніше? Увесь цей час ми періодично брали кров на аналіз, щоб вимірювати кількість ДНК ракових клітин. Тож на початку, як і очікувалось, був високий вміст ДНК раку в крові. Та далі він зійшов до нуля і залишався незначним деякий час. Проте біля 340-го дня ми побачили збільшення ДНК раку крові, і далі він піднімався від 400-го до 450-го дня.
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.
Ось ключ, якщо ви пропустили: на 340-ий день ми бачимо збільшення ДНК раку в крові. Тобто ми ловимо рак більше, ніж на сто днів раніше, ніж традиційні методи. За ці сто днів ми б могли проводити лікування, за ці сто днів ми можемо зробити операції, на сто днів менше буде рости рак, на сто днів менше, щоб з'явився опір. Для деяких пацієнтів ці сто днів - це питання життя або смерті. Ми надзвичайно радіємо такій інформації.
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.
Завдяки цим результатам ми провели додаткові дослідження інших видів раку, зокрема, раку грудей, легень і раку яєчників. Я не можу дочекатися, щоб побачити, наскільки раніше ми зможемо виявляти їх.
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.
Зрештою, у мене є мрія, мрія про дві пробірки зразків крові. і що в майбутньому, як частина всіх стандартних медичних оглядів, будуть дві пробірки зразків крові. І з цими двома пробірками ми зможемо порівняти ДНК усіх відомих ознак раку, і, надіюсь, виявляти рак на місяці чи навіть роки раніше. Навіть при сучасних методах лікування ми б врятували мільйони життів. Якщо ви приєднаєтесь до нещодавніх досягнень в імунотерапії та цільовй терапії, кінець раку з\явиться на горизонті.
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.
Наступного разу, як ви почуєте слово "рак", додайте емоції: надію. Тримайтесь. Дослідники раку по всьому світу гарячково працюють, щоб викорінити його, і досягають приголомшливого прогресу.
This is the beginning of the end. We will win the war on cancer. And to me, this is amazing news.
Це початок кінця. Ми переможемо війну з раком. Як на мене, це чудова новина.
Thank you.
Дякую.
(Applause)
(Оплески)