What do you do when you have a headache? You swallow an aspirin. But for this pill to get to your head, where the pain is, it goes through your stomach, intestines and various other organs first.
Što učinite kada imate glavobolju? Progutate aspirin. No da bi ova tableta stigla do vaše glave, gdje osjećate bol, prvo prolazi kroz vaš želudac, crijeva i različite druge organe.
Swallowing pills is the most effective and painless way of delivering any medication in the body. The downside, though, is that swallowing any medication leads to its dilution. And this is a big problem, particularly in HIV patients. When they take their anti-HIV drugs, these drugs are good for lowering the virus in the blood, and increasing the CD4 cell counts. But they are also notorious for their adverse side effects, but mostly bad, because they get diluted by the time they get to the blood, and worse, by the time they get to the sites where it matters most: within the HIV viral reservoirs. These areas in the body -- such as the lymph nodes, the nervous system, as well as the lungs -- where the virus is sleeping, and will not readily get delivered in the blood of patients that are under consistent anti-HIV drugs therapy. However, upon discontinuation of therapy, the virus can awake and infect new cells in the blood.
Gutanje tableta najučinkovitiji je i najbezbolniji način unosa bilo kakvog lijeka u tijelo. Mana je, međutim, to što gutanje lijekova dovodi do njihova razrjeđenja. To je velik problem, posebice kad je riječ o pacijentima s HIV-om. Kad uzimaju lijekove za liječenje HIV-a, ti su lijekovi dobri za smanjenje prisutnosti virusa u krvi, te povećanje broja CD4 stanica. No također su na lošem glasu zbog svojih štetnih posljedica, najviše zbog toga što su do trenutka kad dospiju u krv već razrijeđene, ili, još gore, do trenutka kad stignu na ona mjesta koja su najvažnija: unutar virusnih rezervoara HIV-a. Ta područja u tijelu, poput limfnih čvorova, živčanog sustava i pluća, gdje virus miruje i neće se lako osloboditi u krv pacijenata koji primaju stalnu terapiju lijekovima protiv HIV-a. No, nakon prestanka terapije, virus se može probuditi i zaraziti nove stanice u krvi.
Now, all this is a big problem in treating HIV with the current drug treatment, which is a life-long treatment that must be swallowed by patients. One day, I sat and thought, "Can we deliver anti-HIV directly within its reservoir sites, without the risk of drug dilution?" As a laser scientist, the answer was just before my eyes: Lasers, of course. If they can be used for dentistry, for diabetic wound-healing and surgery, they can be used for anything imaginable, including transporting drugs into cells.
Ovo predstavlja velik problem u liječenju HIV-a sadašnjim lijekovima, odnosno cjeloživotnoj terapiji lijekovima koje pacijenti moraju gutati. Jednog sam dana sjedla i razmišljala: "Možemo li isporučiti lijekove protiv HIV-a izravno u rezervoare, izbjegavajući rizik od razrjeđenja lijeka? Kao laserskoj fizičarki, odgovor mi je bio pred nosom: laseri, naravno! Ako se mogu koristiti u stomatologiji, za zacjeljenje rana od dijabetesa i u kirurgiji, mogu se koristiti za sve što možemo zamisliti, uključujući prijenos lijekova u stanice.
As a matter of fact, we are currently using laser pulses to poke or drill extremely tiny holes, which open and close almost immediately in HIV-infected cells, in order to deliver drugs within them. "How is that possible?" you may ask. Well, we shine a very powerful but super-tiny laser beam onto the membrane of HIV-infected cells while these cells are immersed in liquid containing the drug. The laser pierces the cell, while the cell swallows the drug in a matter of microseconds. Before you even know it, the induced hole becomes immediately repaired.
Zapravo, trenutno koristimo laserske valove za bušenje ili svrdlanje iznimno sitnih rupa koje se u stanicama zaraženim HIV-om otvore i zatvore gotovo izravno, kako bi isporučile lijek unutar stanica. Mogli biste se zapitati kako je to moguće. Pa, isijavamo vrlo snažnu, ali zaista sitnu lasersku zraku na membranu stanica zaraženih HIV-om dok su te stanice uronjene u tekućinu koja sadrži lijek. Laser buši stanicu, dok stanica proguta lijek u roku od mikrosekunde. Izazvana se rupa gotovo smjesta oporavlja.
Now, we are currently testing this technology in test tubes or in Petri dishes, but the goal is to get this technology in the human body, apply it in the human body. "How is that possible?" you may ask. Well, the answer is: through a three-headed device. Using the first head, which is our laser, we will make an incision in the site of infection. Using the second head, which is a camera, we meander to the site of infection. Finally, using a third head, which is a drug-spreading sprinkler, we deliver the drugs directly at the site of infection, while the laser is again used to poke those cells open.
Trenutno testiramo ovu tehnologiju u epruvetama ili Petrijevim zdjelicama, no cilj je ovu tehnologiju unijeti u ljudsko tijelo, primijeniti ga u ljudskom tijelu. Kako je to moguće? Pa, odgovor je: s pomoću uređaja koji ima tri glave. Koristeći prvu glavu, odnosno naš laser, napravit ćemo rez na mjestu infekcije. Koristeći drugu glavu, odnosno kameru, vijugamo do mjesta infekcije. Konačno, koristeći treću glavu, odnosno raspršivač lijeka, isporučujemo lijek izravno na mjesto infekcije, dok se laser ponovno koristi za bušenje tih stanica.
Well, this might not seem like much right now. But one day, if successful, this technology can lead to complete eradication of HIV in the body. Yes. A cure for HIV. This is every HIV researcher's dream -- in our case, a cure led by lasers.
Pa, ovo vam se možda ne čini naročito značajnim. No jednog dana, ako bude uspješna, ova bi tehnologija mogla dovesti do potpunog iskorijenjenja HIV-a u tijelu. Da. Lijek za HIV. To je san svakog istraživača HIV-a, u našem slučaju, lijek koji vode laseri.
Thank you.
Hvala.
(Applause)
(Pljesak)