Πριν από σχεδόν έναν χρόνο η θεία μου άρχισε να υποφέρει από πόνους στην πλάτη. Επισκέφτηκε κάποιον γιατρό που της είπε πως ήταν ένας συνήθης τραυματισμός για κάποιον που παίζει τέννις για σχεδόν τριάντα χρόνια. Της συνέστησαν μια θεραπεία, όμως μετά από λίγο δεν αισθανόταν καλύτερα κι έτσι ο γιατρός αποφάσισε να της κάνει περαιτέρω εξετάσεις. Έκανε ακτινογραφία κι ανακάλυψε τραυματισμό των πνευμόνων που τότε πίστευαν πως ήταν μια θλάση μυών και τενόντων μεταξύ των πλευρών της, όμως μετά από λίγες βδομάδες θεραπείας και πάλι η υγεία της δεν βελτιωνόταν. Τελικά αποφάσισαν να κάνουν βιοψία και δυο βδομάδες αργότερα βγήκαν τ' αποτελέσματα. Καρκίνος των πνευμόνων τρίτου σταδίου.
Almost a year ago, my aunt started suffering back pains. She went to see the doctor and they told her it was a normal injury for someone who had been playing tennis for almost 30 years. They recommended that she do some therapy, but after a while she wasn't feeling better, so the doctors decided to do further tests. They did an x-ray and discovered an injury in her lungs, and at the time they thought that the injury was a strain in the muscles and tendons between her ribs, but after a few weeks of treatment, again her health wasn't getting any better. So finally, they decided to do a biopsy, and two weeks later, the results of the biopsy came back. It was stage 3 lung cancer.
Ο τρόπος ζωής της, ήταν σχεδόν ακίνδυνος. Δεν είχε καπνίσει ούτε ένα τσιγάρο, ούτε είχε πιει αλκοόλ, έκανε αθλητισμό για σχεδόν τη μισή της ζωή. Ίσως γι' αυτό τους πήρε έξι μήνες για να κάνουν τη σωστή διάγνωση.
Her lifestyle was almost free of risk. She never smoked a cigarette, she never drank alcohol, and she had been playing sports for almost half her life. Perhaps, that is why it took them almost six months to get her properly diagnosed.
Η ιστορία μου μπορεί δυστυχώς να σας φαίνεται οικεία. Ένας στους τρεις σ' αυτό το ακροατήριο θα διαγνωστεί με κάποιον τύπο καρκίνου κι ένας στους τέσσερις θα πεθάνει απ' αυτόν. Αυτή η διάγνωση, όχι μόνο άλλαξε τη ζωή της οικογένειάς μου, αλλά η όλη διαδικασία διεξαγωγής όλο και περισσότερων εξετάσεων, οι διάφοροι γιατροί και διαγνώσεις, που απέρριπταν συνεχώς ασθένειες, ήταν αγχωτική κι απογοητευτική, ιδιαίτερα για τη θεία μου. Μ' αυτόν τον τρόπο γίνεται η διάγνωση του καρκίνου απ' την αρχή της ιατρικής. Έχουμε θεραπείες και φάρμακα του 21ου αιώνα εναντίον του καρκίνου, όμως ακόμα χρησιμοποιούμε διαδικασίες του 20ου αιώνα, όπως και διαγνωστικές μεθόδους κι αυτές μετά βίας.
My story might be, unfortunately, familiar to most of you. One out of three people sitting in this audience will be diagnosed with some type of cancer, and one out of four will die because of it. Not only did that cancer diagnosis change the life of our family, but that process of going back and forth with new tests, different doctors describing symptoms, discarding diseases over and over, was stressful and frustrating, especially for my aunt. And that is the way cancer diagnosis has been done since the beginning of history. We have 21st-century medical treatments and drugs to treat cancer, but we still have 20th-century procedures and processes for diagnosis, if any.
Σήμερα οι περισσότεροι περιμένουμε τα συμπτώματα να μας δείξουν ότι κάτι δεν πάει καλά. Σήμερα η πλειοψηφία δεν έχει πρόσβαση σε μεθόδους έγκαιρης διάγνωσης, παρά το ότι γνωρίζουμε ότι η έγκαιρη διάγνωση είναι ό,τι καλύτερο διαθέτουμε για τη θεραπεία του καρκίνου. Αυτό μπορεί ν' αλλάξει στη διάρκεια της ζωής μας και γι' αυτό εγώ κι η ομάδα μου αποφασίσαμε να ξεκινήσουμε αυτό το ταξίδι, για την ανίχνευση του καρκίνου σε πρώιμο στάδιο και την παρακολούθηση της απόκρισης σε μοριακό επίπεδο ευκολότερα, φτηνότερα, εξυπνότερα και με καλύτερη πρόσβαση απ' ό,τι στο παρελθόν.
Today, most of us have to wait for symptoms to indicate that something is wrong. Today, the majority of people still don't have access to early cancer detection methods, even though we know that catching cancer early is basically the closest thing we have to a silver bullet cure against it. We know that we can change this in our lifetime, and that is why my team and I have decided to begin this journey, this journey to try to make cancer detection at the early stages and monitoring the appropriate response at the molecular level easier, cheaper, smarter and more accessible than ever before.
Το ευρύτερο πλαίσιο φυσικά είναι αυτό που ζούμε σε μια εποχή όπου η τεχνολογία αλλάζει το παρόν μ' εκθετικούς ρυθμούς και το βιολογικό βασίλειο δεν αποτελεί εξαίρεση. Έχει ειπωθεί πως η βιοτεχνολογία αναπτύσσεται τουλάχιστον έξι φορές ταχύτερα απ' ό,τι η υπολογιστική ικανότητα των υπολογιστών. Όμως αυτή η πρόοδος όχι μόνο επιταχύνεται, αλλά κι εκδημοκρατίζεται. Όπως ακριβώς οι υπολογιστές και το διαδίκτυο ή τα έξυπνα κινητά διεύρυναν το πεδίο της επιχειρηματικότητας, της πολιτικής και της παιδείας, έτσι κι οι πρόσφατες εξελίξεις διεύρυναν τη βιοτεχνολογική πρόοδο δίνοντας τη δυνατότητα σε διεπιστημονικές ομάδες όπως η δική μας ν' ασχοληθούν μ' αυτά τα προβλήματα δοκιμάζοντας νέες προσεγγίσεις.
The context, of course, is that we're living at a time where technology is disrupting our present at exponential rates, and the biological realm is no exception. It is said today that biotech is advancing at least six times faster than the growth rate of the processing power of computers. But progress in biotech is not only being accelerated, it is also being democratized. Just as personal computers or the Internet or smartphones leveled the playing field for entrepreneurship, politics or education, recent advances have leveled it up for biotech progress as well, and that is allowing multidisciplinary teams like ours to try to tackle and look at these problems with new approaches.
Είμαστε μια ομάδα επιστημόνων και τεχνολόγων από τη Χιλή, τον Παναμά, το Μεξικό, το Ισραήλ και την Ελλάδα. Με βάση πρόσφατες επιστημονικές ανακαλύψεις πιστεύουμε πως βρήκαμε έναν ακριβή κι αξιόπιστο τρόπο ανίχνευσης διαφόρων τύπων καρκίνου σε πρώιμο στάδιο, με εξετάσεις αίματος. Ανιχνεύουμε μια ομάδα μικρομορίων που κυκλοφορούν ελεύθερα στο αίμα, τα λεγόμενα μικρό-RNA.
We are a team of scientists and technologists from Chile, Panama, Mexico, Israel and Greece, and based on recent scientific discoveries, we believe that we have found a reliable and accurate way of detecting several types of cancer at the very early stages through a blood sample. We do it by detecting a set of very small molecules that circulate freely in our blood called microRNAs.
Ας εξηγήσουμε τι είναι αυτά και ποιος ο σημαντικός τους ρόλος στον καρκίνο. Θα ξεκινήσω απ' τις πρωτεΐνες, διότι όταν εμφανίζεται καρκίνος στο σώμα μας, παρατηρείται τροποποίηση πρωτεϊνών σε όλα τα καρκινικά κύτταρα. Όπως ίσως γνωρίζετε, οι πρωτεΐνες είναι βιολογικά μακρομόρια που εκτελούν διάφορες λειτουργίες στον οργανισμό, όπως κατάλυση μεταβολικών αντιδράσεων, απόκριση σε ερεθίσματα ή αντιγραφή του DNA, όμως πριν μια πρωτεΐνη εκφραστεί ή παραχθεί, συναφή τμήματα γενετικής πληροφορίας, που ενυπάρχει στο DNA μεταγράφονται στο αγγελιοφόρο RNA, έτσι που το αγγελιοφόρο RNA περιέχει οδηγίες για τη δόμηση μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης και μπορεί δυνητικά να δομήσει εκατοντάδες απ' αυτές, όμως εκείνο που του λέει πότε και πόσες απ' αυτές να δομήσει είναι τα μικρό-RNA. Έτσι τα μικρό-RNA είναι μικρομόρια που ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση. Σε αντίθεση με το DNA που είναι σταθερό, τα μικρό-RNA μπορούν να ποικίλουν λόγω ενδογενών και περιβαλλοντικών συνθηκών σε δεδομένο χρόνο, δείχνοντας ποια γονίδια εκφράζονται ενεργά εκείνη τη στιγμή. Αυτό είναι που κάνει τα μικρό-RNA τόσο ευοίωνα ως καρκινικούς δείκτες, επειδή όπως ξέρετε, ο καρκίνος είναι ασθένεια που οφείλεται σε διαφορική γονιδιακή έκφραση και σε ανεξέλεγκτη γονιδιακή ρύθμιση. Σημαντικό είναι ν' αναλογιστούμε πως δεν υπάρχουν δύο ίδιοι καρκίνοι όμως σε επίπεδο μικρό-RNA υπάρχουν διακριτά μοτίβα. Αρκετές επιστημονικές μελέτες έχουν δείξει ότι τα παθολογικά επίπεδα έκφρασης των μικρό-RNA ποικίλουν σχηματίζοντας μοναδικά εξειδικευμένα μοτίβα για κάθε τύπο καρκίνου, ακόμα και σε πρώιμα στάδια, αντανακλώντας την πορεία της νόσου και την απόκριση στη θεραπεία, ή την ανάρρωση, καθιστώντας τα μικρό-RNA ιδανικά ως βιολογικούς δείκτες υψηλής ευαισθησίας.
To explain what microRNAs are and their important role in cancer, I need to start with proteins, because when cancer is present in our body, protein modification is observed in all cancerous cells. As you might know, proteins are large biological molecules that perform different functions within our body, like catalyzing metabolic reactions or responding to stimuli or replicating DNA, but before a protein is expressed or produced, relevant parts of its genetic code present in the DNA are copied into the messenger RNA, so this messenger RNA has instructions on how to build a specific protein, and potentially it can build hundreds of proteins, but the one that tells them when to build them and how many to build are microRNAs. So microRNAs are small molecules that regulate gene expression. Unlike DNA, which is mainly fixed, microRNAs can vary depending on internal and environmental conditions at any given time, telling us which genes are actively expressed at that particular moment. And that is what makes microRNAs such a promising biomarker for cancer, because as you know, cancer is a disease of altered gene expression. It is the uncontrolled regulation of genes. Another important thing to consider is that no two cancers are the same, but at the microRNA level, there are patterns. Several scientific studies have shown that abnormal microRNA expression levels varies and creates a unique, specific pattern for each type of cancer, even at the early stages, reflecting the progression of the disease, and whether it's responding to medication or in remission, making microRNAs a perfect, highly sensitive biomarker.
Το πρόβλημα όμως με τα μικρό-RNA είναι πως οι κλασικές μέθοδοι DNA δεν είναι χρήσιμες για την αξιόπιστη ανίχνευσή τους, διότι πρόκειται για πολύ μικρές αλληλουχίες νουκλεοτιδίων, σε σχέση μ' αυτές του DNA. Επίσης, όλα τα μικρό-RNA μοιάζουν μεταξύ τους, με ελάχιστες διαφορές. Φανταστείτε να επιχειρείτε να διαφοροποιήσετε δύο μόρια εξαιρετικά όμοια, ιδιαίτερα μικρά.
However, the problem with microRNAs is that we cannot use existing DNA-based technology to detect them in a reliable way, because they are very short sequences of nucleotides, much smaller than DNA. And also, all microRNAs are very similar to each other, with just tiny differences. So imagine trying to differentiate two molecules, extremely similar, extremely small.
Πιστεύουμε ότι βρήκαμε τον τρόπο να το κάνουμε και για πρώτη φορά το δείχνουμε δημόσια. Θα σας κάνω μια επίδειξη. Φανταστείτε την επόμενη φορά που θα πάτε στον γιατρό για τις συνήθεις εξετάσεις αίματος, ο παρασκευαστής να εκχυλίσει το ολικό RNA, πράγμα αρκετά απλό σήμερα, και να το βάλει σε μια στάνταρ πλάκα 96 θέσεων, όπως αυτή. Κάθε πηγαδάκι αυτών των πλακών έχει ιδιαίτερη βιοχημεία, που εμείς ορίζουμε, και ανιχνεύει εξειδικευμένα μικρό-RNA, λειτουργώντας σαν παγίδα που κλείνει μόνο όταν το μικρό-RNA υπάρχει στο δείγμα κι όταν αυτό συμβεί, εκπέμπει μια πράσινη φωταύγεια. Για να διεξαχθεί η αντίδραση βάζουμε την πλάκα σε μια συσκευή σαν αυτή και μετά μπορούμε να βάλουμε το κινητό μας από πάνω. Αν μπορούσαμε να είχαμε μια κάμερα εδώ θα βλέπατε την οθόνη μου. Το έξυπνο κινητό είναι ένας συνδεμένος υπολογιστής και διαθέτει κάμερα, αρκετά καλή για τους σκοπούς μας. Παίρνει φωτογραφίες κι όταν λήγει η αντίδραση, στέλνει τις εικόνες σε μια διαδικτυακή βάση δεδομένων προς επεξεργασία κι ερμηνεία. Όλη η διαδικασία διαρκεί περίπου μια ώρα, όμως στο τέλος της διαδικασίας τα φωτεινά πηγαδάκια αντιστοιχούνται με συγκεκριμένα μικρό-RNA κι αναλύονται ως προς την ποσότητα και την ταχύτητα της φωταύγειας. Όταν η διαδικασία φτάσει στο τέλος, να τι συμβαίνει. Η κάρτα δείχνει τα ειδικά μικρό-RNA που βρίσκονται στο δείγμα και την πορεία της αντίδρασης στον χρόνο. Μετά, αν πάρουμε το ειδικό μοτίβο των μικρό-RNA απ' τα δείγματα ενός ατόμου σε σύγκριση με τεκμηριωμένα επιστημονικά δεδομένα που συσχετίζουν τα μοτίβα των μικρό-RNA με την παρουσία συγκεκριμένης πάθησης, εδώ βλέπουμε έναν καρκίνο του παγκρέατος. Χρησιμοποιήσαμε αληθινό δείγμα όπου μόλις ανιχνεύσαμε καρκίνο του παγκρέατος.
We believe that we have found a way to do so, and this is the first time that we've shown it in public. Let me do a demonstration. Imagine that next time you go to your doctor and do your next standard blood test, a lab technician extracts a total RNA, which is quite simple today, and puts it in a standard 96-well plate like this one. Each well of these plates has specific biochemistry that we assign, that is looking for a specific microRNA, acting like a trap that closes only when the microRNA is present in the sample, and when it does, it will shine with green color. To run the reaction, you put the plate inside a device like this one, and then you can put your smartphone on top of it. If we can have a camera here so you can see my screen. A smartphone is a connected computer and it's also a camera, good enough for our purpose. The smartphone is taking pictures, and when the reaction is over, it will send the pictures to our online database for processing and interpretation. This entire process lasts around 60 minutes, but when the process is over, wells that shine are matched with the specific microRNAs and analyzed in terms of how much and how fast they shine. And then, when this entire process is over, this is what happens. This chart is showing the specific microRNAs present in this sample and how they reacted over time. Then, if we take this specific pattern of microRNA of this person's samples and compare it with existing scientific documentation that correlates microRNA patterns with a specific presence of a disease, this is how pancreatic cancer looks like. This inside is a real sample where we just detected pancreatic cancer.
(Χειροκρότημα)
(Applause)
Μια ακόμη σημαντική πλευρά τούτης της μεθόδου είναι η συγκέντρωση κι η αξιοποίηση διαθέσιμων δεδομένων για τη λήψη αποτελεσμάτων σε πραγματικό χρόνο κι ανάλυσής τους μαζί με συναφείς πληροφορίες. Αν θέλουμε την καλύτερη κατανόηση κι αποκωδικοποίηση ασθενειών όπως ο καρκίνος πρέπει να πάψουμε να τις βλέπουμε ως μεμονωμένα έκτακτα επεισόδια, αλλά να λάβουμε υπόψη οτιδήποτε επηρεάζει την υγεία μας σε μόνιμη βάση. Ολόκληρη αυτή η πλατφόρμα είναι ένα πρωτότυπο εργασίας. Χρησιμοποιεί μοριακή βιολογία αιχμής, μια συσκευή χαμηλού κόστους, από τρισιδάστατο εκτυπωτή, με χρήση της υπολογιστικής επιστήμης για ν' αντιμετωπίσει μία απ' τις μεγαλύτερες προκλήσεις της ανθρωπότητας. Πιστεύουμε ότι η έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου πρέπει να εκδημοκρατιστεί. Η μέθοδος κοστίζει τουλάχιστον 50 φορές λιγότερο από τις διαθέσιμες μέχρι σήμερα μεθόδους. Γνωρίζουμε πως ο κόσμος μπορεί να βοηθήσει στην περαιτέρω επιτάχυνση, έτσι ο σχεδιασμός της συσκευής είναι ανοιχτού κώδικα.
Another important aspect of this approach is the gathering and mining of data in the cloud, so we can get results in real time and analyze them with our contextual information. If we want to better understand and decode diseases like cancer, we need to stop treating them as acute, isolated episodes, and consider and measure everything that affects our health on a permanent basis. This entire platform is a working prototype. It uses state-of-the-art molecular biology, a low-cost, 3D-printed device, and data science to try to tackle one of humanity's toughest challenges. Since we believe early cancer detection should really be democratized, this entire solution costs at least 50 times less than current available methods, and we know that the community can help us accelerate this even more, so we're making the design of the device open-source.
(Χειροκρότημα)
(Applause)
Θα το πω ξεκάθαρα πως βρισκόμαστε σε πρώιμο στάδιο, όμως μέχρι τώρα καταφέραμε να ταυτοποιήσουμε μ' επιτυχία τα μοτίβα του μικρό-RNA για καρκίνους του παγκρέατος, του πνεύμονα, του μαστού και του ήπατος. Τώρα διεξάγουμε κλινικές δοκιμές σε συνεργασία με το γερμανικό Κέντρο Καρκινικών Ερευνών σε 200 γυναίκες για καρκίνο του μαστού.
Let me say very clearly that we are at the very early stages, but so far, we have been able to successfully identify the microRNA pattern of pancreatic cancer, lung cancer, breast cancer and hepatic cancer. And currently, we're doing a clinical trial in collaboration with the German Cancer Research Center with 200 women for breast cancer.
(Χειροκρότημα) Είναι μια απλή και μη επεμβατική, φτηνή και ακριβής εξέταση, που μπορεί ν' αλλάξει δραματικά τις διαδικασίες και τη διάγνωση του καρκίνου, όπως τις ξέρουμε σήμερα. Καθώς ψάχνουμε μοτίβα των μικρό-RNA στο αίμα σε κάθε δεδομένη χρονική στιγμή, δεν χρειάζεται να ξέρουμε ποιον καρκίνο αναζητάμε. Δεν χρειάζονται συμπτώματα, παρά μόνο ένα κυβικό εκατοστό αίματος και μια σχετικά απλή σειρά εργαλείων.
(Applause) This is the single non-invasive, accurate and affordable test that has the potential to dramatically change how cancer procedures and diagnostics have been done. Since we're looking for the microRNA patterns in your blood at any given time, you don't need to know which cancer you're looking for. You don't need to have any symptoms. You only need one milliliter of blood and a relatively simple array of tools.
Σήμερα ο καρκίνος ανιχνεύεται κυρίως όταν εμφανιστούν τα συμπτώματα, δηλαδή στο 3ο ή 4ο στάδιο, που πιστεύω πως τότε είναι πολύ αργά. Είναι πολύ δαπανηρό για τις οικογένειές μας, πολύ δαπανηρό για την ανθρωπότητα. Δεν πρέπει να χάσουμε τη μάχη εναντίον του καρκίνου. Δεν είναι μόνο ότι κοστίζει δις δολάρια, μας κοστίζει κι αυτούς που αγαπάμε. Σήμερα η θεία μου πολεμά γενναία και υφίσταται τη θεραπεία με πολύ θετική στάση. Θα ήθελα ωστόσο μάχες όπως αυτή να γίνουν πολύ σπάνιες. Θέλω να δω τη μέρα που ο καρκίνος θα θεραπεύεται εύκολα γιατί θα είναι πια ρουτίνα η διάγνωση σε πολύ πρώιμο στάδιο κι είμαι σίγουρος πως στο πολύ κοντινό μέλλον, εξαιτίας αυτής κι άλλων ανακαλύψεων που βλέπουμε καθημερινά στις επιστήμες της ζωής, ο τρόπος που βλέπουμε τον καρκίνο θ' αλλάξει ριζικά. Θα μπορούμε να τον ανιχνεύσουμε έγκαιρα, να τον κατανοήσουμε καλύτερα και να βρούμε τη θεραπεία του.
Today, cancer detection happens mainly when symptoms appear. That is, at stage 3 or 4, and I believe that is too late. It is too expensive for our families. It is too expensive for humanity. We cannot lose the war against cancer. It not only costs us billions of dollars, but it also costs us the people we love. Today, my aunt, she's fighting bravely and going through this process with a very positive attitude. However, I want fights like this to become very rare. I want to see the day when cancer is treated easily because it can be routinely diagnosed at the very early stages, and I'm certain that in the very near future, because of this and other breakthroughs that we are seeing every day in the life sciences, the way we see cancer will radically change. It will give us the chance of detecting it early, understanding it better, and finding a cure.
Σας ευχαριστώ πάρα πολύ.
Thank you very much.
(χειροκρότημα)
(Applause)