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.
Circa un anno fa, mia zia ha iniziato a soffrire di mal di schiena ed è andata dal dottore. Le è stato detto che era un tipico acciacco per chi aveva giocato a tennis per quasi 30 anni. Le hanno consigliato qualche terapia, ma dopo un po' ancora non si sentiva meglio, così i medici hanno deciso di fare ulteriori test. Con una radiografia hanno scoperto una lesione ai polmoni e inizialmente hanno pensato si trattasse di uno strappo nei muscoli e tendini tra le costole, ma dopo poche settimane di trattamento, nuovamente non c'erano miglioramenti. Alla fine hanno deciso di fare una biopsia, e due settimane più tardi, i risultati della biopsia sono arrivati. Era cancro al polmone in fase 3.
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.
Il suo stile di vita era quasi privo di rischi. Non ha mai fumato una sigaretta, non ha mai bevuto alcol, e ha fatto sport per quasi metà della sua vita. Forse, è per questo che ci hanno messo quasi sei mesi per ottenere la diagnosi corretta.
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.
La mia storia potrebbe essere, purtroppo, nota alla maggior parte di voi. A una persona su tre seduta tra questo pubblico sara' diagnosticato un certo tipo di cancro, e una su quattro ne morirà. La diagnosi di quel cancro non solo ha cambiato la vita della nostra famiglia, ma quel processo di andare avanti e indietro a fare nuovi test, con diversi medici descrivendo sintomi, scartando le malattie più e più volte, era stressante e frustrante, soprattutto per mia zia. E questo è il modo in cui la diagnosi del cancro è stata fatta fin dall'inizio della storia. Abbiamo terapie e farmaci del ventunesimo secolo per curare il cancro, ma siamo ancora rimasti al ventesimo secolo nei processi e nelle procedure della diagnosi
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.
Oggi, la maggior parte di noi deve attendere dei sintomi per indicare che qualcosa non va. Oggi, la maggior parte delle persone ancora non ha accesso ai metodi di rilevamento precoce del cancro, anche se sappiamo che individuare precocemente il cancro è fondamentalmente la cosa che più si avvicina a una cura miracolosa. Sappiamo che possiamo cambiare tutto questo nella nostra vita ed è per questo che, insieme al mio team, ho deciso di iniziare questo viaggio, per cercare di rendere l'individuazione del cancro nelle fasi iniziali e il monitoraggio della risposta appropriata a livello molecolare più facile, più economico, più intelligente e più accessibile che mai.
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.
Il contesto, naturalmente, è che stiamo vivendo in un periodo in cui la tecnologia sta interferendo sul nostro presente a ritmi esponenziali, e il regno biologico non fa eccezione. Si dice oggi che le biotecnologie stanno avanzando almeno sei volte più velocemente del tasso di crescita della potenza di elaborazione di un computer. Ma i progressi nella biotecnologia non solo sono in fase di accelerazione, vengono anche democratizzati. Proprio come i computer, Internet o gli smartphone hanno reso piu' paritetico il campo di gioco per l'imprenditorialità, la politica e l'istruzione, recenti progressi stanno livellando anche il progresso biotecnologico, e ciò sta permettendo a gruppi multidisciplinari come il nostro di cercare di affrontare e guardare a questi problemi con nuovi approcci.
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.
Siamo un team di scienziati e tecnologi dal Cile, Panama, Messico, Israele e Grecia, e sulla base di recenti scoperte scientifiche, crediamo di aver trovato un modo affidabile e preciso di rilevare diversi tipi di cancro nelle prime fasi, attraverso un campione di sangue. Lo facciamo individuando un insieme di molecole molto piccole che circolano liberamente nel nostro sangue chiamate microRNA.
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.
Per spiegare cosa sono i microRNA e il loro importante ruolo nel cancro, devo partire dalle proteine, perché quando il cancro è presente nel nostro corpo, si osserva un cambiamento nelle proteine di tutte le cellule cancerose. Come sapete, le proteine sono grandi molecole biologiche che svolgono diverse funzioni all'interno del nostro corpo, come catalizzare le reazioni metaboliche o rispondere agli stimoli o replicare il DNA, ma prima che una proteina sia espressa o prodotta, le parti corrispondenti del suo codice genetico presente nel DNA vengono copiate nel RNA messaggero, quindi questo RNA messaggero ha le istruzioni su come costruire una proteina specifica, e potenzialmente può costruire centinaia di proteine, ma sono i microRNA che dicono loro quando e quante costruirne. Così i microRNA sono piccole molecole che regolano l'espressione genica. A differenza del DNA, che è fondamentalmente fissato, i microRNA possono variare a seconda delle condizioni interne e ambientali in un dato momento, dicendoci quali geni sono attivamente espressi in quel particolare momento. E questo è ciò che rende i microRNA un biomarcatore così promettente per il cancro, perché, come sapete, il cancro è una alterazione dell'espressione genica. È la "regolazione incontrollata" dei geni. Un'altra cosa importante da considerare è che non ci sono due tipi di cancro uguali, ma a livello microRNA, ci sono modelli. Diversi studi scientifici hanno dimostrato che livelli anormali di espressione dei microRNA variano e creano un unico e specifico modello per ogni tipo di cancro, anche nelle fasi iniziali, riflettendo la progressione della malattia, e se sta rispondendo ai farmaci o se c'è una remissione, facendo del microRNA un biomarcatore, perfetto, altamente sensibile.
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.
Tuttavia, il problema con i microRNA è che non possiamo utilizzare la tecnologia esistente basata sul DNA per rilevarli in modo affidabile, perché sono sequenze molto brevi di nucleotidi, molto più piccole del DNA. E inoltre, tutti i microRNA sono molto simili tra di loro, con solo piccole differenze. Quindi immaginate di cercare di differenziare due molecole, estremamente simili, estremamente piccole.
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.
Noi crediamo di aver trovato un modo per farlo, e questa è la prima volta che lo mostriamo in pubblico. Lasciatemi fare una dimostrazione. Immaginate che la prossima volta che andate dal vostro medico e fate il vostro prossimo esame del sangue di routine, un tecnico di laboratorio estragga una RNA totale, che è abbastanza semplice oggi, e lo metta in una piastra standard a 96 pozzetti come questa. Ogni pozzetto di queste piastre ha una biochimica specifica preassegnata, che è alla ricerca di uno specifico microRNA, agisce come una trappola che si chiude solo quando il microRNA è presente nel campione, e quando lo fa, brillerà colorandosi di verde. Per eseguire la reazione, si mette il piatto all'interno di un dispositivo come questo, e poi vi si può mettere sopra lo smartphone. Possiamo avere una telecamera qui? In modo da poter vedere il mio schermo. Uno smartphone è un computer collegato ed è anche una fotocamera, sufficiente per il nostro scopo. Lo smartphone sta scattando foto, e quando la reazione è finita, invierà le immagini alla banca dati on-line per l'elaborazione e l'interpretazione. L'intero processo dura circa 60 minuti, ma quando il processo è finito, i pozzi che brillano sono abbinati a specifici microRNA e analizzati in termini di quanto e quanto velocemente brillano. E poi, quando questo intero processo è finito, questo è ciò che accade. Questo grafico mostra gli specifici microRNA presenti in questo campione e come hanno reagito nel corso del tempo. Quindi, se prendiamo questo particolare modello di microRNA nel campione di questa persona e lo confrontiamo con la documentazione scientifica esistente che correla i modelli di microRNA con una specifica presenza di una malattia, questo è l'aspetto di un cancro al pancreas. Questo interno è un campione reale dove abbiamo rilevato un cancro al pancreas.
(Applause)
(Applausi)
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.
Un altro aspetto importante di questo approccio è la raccolta e l'estrazione dei dati nel cloud, così possiamo ottenere risultati in tempo reale e analizzarli con altre informazioni contestuali. Se vogliamo capire meglio e decodificare le malattie come il cancro, dobbiamo smettere di trattarli come episodi acuti isolati e considerare e misurare tutto ciò che colpisce la nostra salute in modo permanente. Questa intera piattaforma è un prototipo funzionante. Utilizza la più avanzata biologia molecolare, un economica stampante 3D, e la scienza dei dati per cercare di affrontare una delle sfide più difficili dell'umanità. Poiché crediamo che la diagnosi precoce del cancro in realtà dovrebbe essere democratizzata, tutta questa soluzione costa almeno 50 volte meno dei metodi attualmente disponibili, e sappiamo che la comunità ci può aiutare ad accelerare ancora di più, così stiamo rendendo il progetto del dispositivo open-source.
(Applause)
(Applausi)
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.
Lasciatemi dire molto chiaramente che siamo alle prime fasi, ma finora, siamo stati in grado di identificare con successo il modello di microRNA del cancro al pancreas, del cancro ai polmoni, del cancro al seno e del cancro al fegato. E attualmente, stiamo facendo una sperimentazione clinica in collaborazione con il German Cancer Research Center con 200 donne per il cancro al seno.
(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.
(Applausi) Questo è l'unico test non invasivo, accurato e conveniente, che ha il potenziale di cambiare radicalmente le procedure di individuazione del cancro e la diagnostica. Dal momento che stiamo cercando i modelli di microRNA nel sangue in qualunque momento, non serve sapere quale tipo di cancro si sta cercando. Non c'è bisogno di nessun sintomo. C'è solo bisogno di un millilitro di sangue e un relativamente semplice set di strumenti.
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.
Oggi, il rilevamento del cancro avviene principalmente quando i sintomi compaiono. Cioè, allo stadio 3 o 4, e credo che sia troppo tardi. È troppo costoso per le nostre famiglie. È troppo costoso per l'umanità. Non possiamo perdere la guerra contro il cancro. Non solo ci costa miliardi di dollari, ma ci costa anche le persone che amiamo. Oggi, mia zia sta combattendo coraggiosamente e sta attraversando questo processo con un atteggiamento molto positivo. Tuttavia, voglio che combattere in questo modo diventi molto raro. Voglio vedere il giorno in cui il cancro viene curato facilmente perché può essere diagnosticato con un esame di routine nelle primissime fasi, e sono certo che in un futuro molto prossimo, grazie a questo e a altre innovazioni che stiamo vedendo ogni giorno nelle scienze della vita, il modo in cui vediamo il cancro cambierà radicalmente. Ci darà la possibilità di rilevarlo in anticipo, comprenderlo meglio, e trovare una cura.
Thank you very much.
Grazie mille.
(Applause)
(Applausi)