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TEDGlobal 2014

Jorge Soto: The future of early cancer detection?

ホルヘ・ソト: 早期癌検出の将来は?

October 9, 2014

ホルヘ・ソトは科学者と技術者達から成るチームと共に、様々な癌の初期の兆候を捉えるために、オープンソースで、シンプルであり非侵襲的な検出方法を生み出しました。TEDGlobal 2014のステージでこのモバイル・プラットフォームの実用モデルを初めて披露します。

Jorge Soto - Cancer technologist
Jorge Soto is helping develop a simple, noninvasive test that identifies cancer. Full bio

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Double-click the English subtitles below to play the video.
Almost a year ago,
ほぼ一年前
00:12
my aunt started suffering back pains.
私の叔母は腰痛に
苦しみ始めました
00:14
She went to see the doctor
彼女は医者に行き
00:16
and they told her it was a normal injury
医師たちの診断は
00:18
for someone who had been playing tennis
30年近くもテニスを
してきた人に
00:20
for almost 30 years.
よくあることだ
ということでした
00:22
They recommended that she do some therapy,
彼女はいくつかの治療を
勧められましたが
00:24
but after a while she wasn't feeling better,
しばらくたっても叔母の
具合は好転せず
00:26
so the doctors decided to do further tests.
医師たちはさらに
検査を行うことにしました
00:29
They did an x-ray
レントゲンが撮られ
00:32
and discovered an injury in her lungs,
彼女の肺に損傷を発見しました
00:33
and at the time they thought that the injury
同時に医師達はそれは
00:35
was a strain in the muscles and tendons
肋骨間の筋肉や腱に無理をした
00:37
between her ribs,
その結果だと考えましたが
00:38
but after a few weeks of treatment,
数週間の治療後に
00:39
again her health wasn't getting any better.
彼女の状態は
まだ好転していませんでした
00:41
So finally, they decided to do a biopsy,
最終的に彼らは
生検を行うことを決め
00:45
and two weeks later,
2週間後
00:49
the results of the biopsy came back.
生検の結果が戻ってきました
00:50
It was stage 3 lung cancer.
ステージ3の肺癌でした​​
00:53
Her lifestyle was almost free of risk.
彼女の生活様式には癌になるリスクが
殆どありませんでした
00:58
She never smoked a cigarette,
タバコを吸ったこともなく
01:01
she never drank alcohol,
お酒も飲みませんでした
01:02
and she had been playing sports
そして彼女は
01:04
for almost half her life.
ほぼ人生の半分
スポーツをしていました
01:05
Perhaps, that is why it took them almost six months
それが多分彼女が
正しく診断されるまでに
01:07
to get her properly diagnosed.
ほぼ半年もかかってしまった
理由なのでしょう
01:11
My story might be, unfortunately,
この様な話は 残念ながら
01:14
familiar to most of you.
殆ど誰でも身辺によくある話で
01:16
One out of three people sitting in this audience
皆様の3人のうち1人は
01:18
will be diagnosed with some type of cancer,
なにかしらの癌と診断され
01:21
and one out of four
4人のうち1人は
01:24
will die because of it.
癌で命を落とす事となるでしょう
01:25
Not only did that cancer diagnosis
その癌という診断が私たちの家族の
01:28
change the life of our family,
人生をも変えてしまっただけでなく
01:30
but that process of going
あれこれと
01:32
back and forth with new tests,
新しい検査を受け
01:34
different doctors describing symptoms,
何人もの医師に症状を説明し
01:37
discarding diseases over and over,
病名を次から次に変えられ
01:39
was stressful and frustrating,
多大のストレスから
苛々が募りました
01:42
especially for my aunt.
特に私の叔母にはそうでした
01:44
And that is the way cancer diagnosis has been done
癌の診断過程は
昔からのままで
01:46
since the beginning of history.
未だに変わっていません
01:49
We have 21st-century medical treatments and drugs
癌を治療するための
01:51
to treat cancer,
21世紀の医療と薬はありますが
01:54
but we still have 20th-century procedures
手続きや診断過程は
01:56
and processes for diagnosis, if any.
今以て前世紀のままです
01:58
Today, most of us have to wait for symptoms
今日私たちのほとんどが
02:02
to indicate that something is wrong.
症状が出て初めて
病気だと診断されます
02:05
Today, the majority of people still don't have access
今日 殆どの人は
02:07
to early cancer detection methods,
癌の早期発見方法が
手に入らないままです
02:10
even though we know
早期に癌を検出することが
02:12
that catching cancer early
今ある最も特効薬に近いものだと
02:14
is basically the closest thing we have
今ある最も特効薬に近いものだと
02:16
to a silver bullet cure against it.
わかっていてもです
02:17
We know that we can change this in our lifetime,
私たちで これを
変えることが出来ると思い
02:21
and that is why my team and I
私たちチームは
02:23
have decided to begin this journey,
この研究に取り組む事を決めたのです
02:25
this journey to try to make cancer detection
それは初期段階の癌を
02:27
at the early stages
それは初期段階の癌を
02:29
and monitoring the appropriate
response at the molecular level
分子レベルで
その反応を的確にモニターし
02:31
easier, cheaper, smarter
より簡単に、安価に
そしてスマートに
02:34
and more accessible than ever before.
検出し易くするための研究です
02:38
The context, of course,
これを可能にする背景には
02:42
is that we're living at a time
私達が生きる今は
02:43
where technology is disrupting our present
テクノロジーが爆発的な速度で
02:45
at exponential rates,
全てを革新する時代で
02:46
and the biological realm is no exception.
生物学分野も例外ではない
ということがあります
02:48
It is said today that biotech is advancing
今日 バイオテクノロジーは
02:51
at least six times faster than the growth rate
コンピュータ処理能力の
02:53
of the processing power of computers.
成長率の6倍もの速度で
進歩している といわれています
02:55
But progress in biotech
そして その進歩は
02:58
is not only being accelerated,
加速しているだけでなく
02:59
it is also being democratized.
民主化されています
03:01
Just as personal computers or the Internet
パーソナルコンピュータや
インターネット
03:03
or smartphones leveled the playing field
またはスマートフォンの
03:06
for entrepreneurship, politics or education,
起業、政治、教育の場での
活用が広まったように
03:08
recent advances have leveled it
up for biotech progress as well,
その影響は最近
バイオテクノロジーまでにも及び
03:11
and that is allowing
それが
03:15
multidisciplinary teams like ours
私達のような多角的な学術チームが
03:16
to try to tackle and look at these problems
新たなアプローチでこの問題に
取り組むことを可能にしました
03:18
with new approaches.
新たなアプローチでこの問題に
取り組むことを可能にしました
03:21
We are a team of scientists and technologists
私たちチリ、パナマ、メキシコ
03:23
from Chile, Panama,
イスラエル、ギリシャ出身の
03:26
Mexico, Israel and Greece,
科学者と技術者達から
成るチームは
03:29
and based on recent scientific discoveries,
最近の科学的発見に
基づいて
03:32
we believe that we have found
血液サンプルから
非常に初期の段階で
03:35
a reliable and accurate way
いくつかの種類の
癌を検知できる
03:36
of detecting several types of cancer
信頼性の高い正確な方法を
03:39
at the very early stages through a blood sample.
発見したと確信しています
03:41
We do it by detecting a set of very small molecules
私たちはマイクロ(mi)RNA
と呼ばれる
03:44
that circulate freely in our blood
血液中を自由に
循環している
03:47
called microRNAs.
低分子miRNA抽出で
それを行います
03:48
To explain what microRNAs are
miRNAが何か そして
03:51
and their important role in cancer,
癌におけるその
重要な役割を説明するために
03:53
I need to start with proteins,
タンパク質の説明から
始める必要があります
03:56
because when cancer is present in our body,
癌が私たちの体に
存在しているとき
03:57
protein modification is observed
すべての癌細胞で
04:00
in all cancerous cells.
タンパク質の変異が
観察されます
04:01
As you might know,
ご存知かもしれませんが
04:03
proteins are large biological molecules
タンパク質は体内で
異なる働きを持つ
04:04
that perform different functions within our body,
生物学的高分子で
04:06
like catalyzing metabolic reactions
代謝反応を触媒したり
04:09
or responding to stimuli
刺激に反応したり
04:11
or replicating DNA,
DNAを複製したりします
04:13
but before a protein is expressed or produced,
しかしタンパク質の
発現、合成の前に
04:14
relevant parts of its genetic code
その遺伝子コードの
04:17
present in the DNA
DNAに存在する重要な情報は
04:19
are copied into the messenger RNA,
メッセンジャー(m)RNAに転写され
04:21
so this messenger RNA
このmRNAは
04:25
has instructions on how to build a specific protein,
特定のタンパク質に
翻訳される情報を持ち
04:27
and potentially it can build hundreds of proteins,
何百もの蛋白質を
合成する可能性があり
04:31
but the one that tells them when to build them
その合成のタイミングと量を
04:33
and how many to build
指令するのは
04:36
are microRNAs.
マイクロ(mi)RNAの役目です
04:38
So microRNAs are small molecules
miRNAは
04:41
that regulate gene expression.
遺伝子発現を
調節する小分子です
04:42
Unlike DNA, which is mainly fixed,
主に変化しないDNAとは異なり
04:45
microRNAs can vary depending on internal
miRNAはいつでも
04:47
and environmental conditions at any given time,
内部と環境条件に応じて
形態を変えることができ
04:49
telling us which genes are actively
expressed at that particular moment.
その特定の時点でどの遺伝子が活発に
発現しているのかを教えてくれます
04:52
And that is what makes microRNAs
こうしてmiRNAが有望な
04:55
such a promising biomarker for cancer,
癌のバイオマーカーとなるのは
04:57
because as you know,
ご存知の通り
04:59
cancer is a disease of altered gene expression.
癌は遺伝子発現の変異により
05:01
It is the uncontrolled regulation of genes.
遺伝子が制御されず
生じる疾患だからです
05:05
Another important thing to consider
もう1つ考慮すべき重要なことは
05:08
is that no two cancers are the same,
ひとつとして同じ癌は
存在しないのですが
05:10
but at the microRNA level, there are patterns.
miRNAレベルでは
パターンがあるということです
05:12
Several scientific studies have shown
いくつかの科学的研究では
05:15
that abnormal microRNA expression levels
miRNA発現異常のレベルは様々で
05:18
varies and creates a unique, specific pattern
癌ごとにユニークな
特定のパターンを
05:21
for each type of cancer,
初期の段階に於いてでさえ
作る事が分っています
05:24
even at the early stages,
初期の段階に於いてでさえ
作る事が分っています
05:26
reflecting the progression of the disease,
それは疾患の進行
05:27
and whether it's responding to medication
薬物療法の効果や
寛解期などを反映し
05:29
or in remission,
薬物療法の効果や
寛解期などを反映し
05:31
making microRNAs a perfect,
そうしてmiRNAは完璧な
05:32
highly sensitive biomarker.
高感度のバイオマーカーとなるのです
05:35
However, the problem with microRNAs
ただし問題は miRNAを
確実に検出するのには
05:38
is that we cannot use existing DNA-based technology
既存のDNAベースの技術が
応用できないことです
05:41
to detect them in a reliable way,
既存のDNAベースの技術が
応用できないことです
05:43
because they are very short sequences of nucleotides,
miRNAはDNAよりも
はるかに小さい
05:46
much smaller than DNA.
非常に短いヌクレオチドの
配列だからです
05:49
And also, all microRNAs are
very similar to each other,
また miRNAは 全て
05:51
with just tiny differences.
互いに非常に酷似しているのです
05:54
So imagine trying to differentiate two molecules,
非常によく似た非常に小さい
2つの分子を区別しようと
05:56
extremely similar, extremely small.
するところを想像してみてください
05:59
We believe that we have found a way to do so,
私たちはその方法を
発見したと信じています
06:02
and this is the first time that we've shown it in public.
これは初公開ですが
06:05
Let me do a demonstration.
デモをやってみます
06:07
Imagine that next time you go to your doctor
次回 病院で通常の血液検査を
する場面を想像してください
06:10
and do your next standard blood test,
次回 病院で通常の血液検査を
する場面を想像してください
06:12
a lab technician extracts a total RNA,
ラボで技師は
全RNAを抽出して―
06:14
which is quite simple today,
今日これは非常に簡単ですが―
06:17
and puts it in a standard
96-well plate like this one.
このような
標準96ウェルプレートに血清を入れ
06:19
Each well of these plates
これらのプレートの各ウェルで
06:21
has specific biochemistry that we assign,
個別の生化学反応をさせ
06:23
that is looking for a specific microRNA,
特定のmiRNAを探すのです
06:26
acting like a trap that closes
その試料に
miRNAが見つかると
06:28
only when the microRNA is present in the sample,
罠みたいにmiRNAを捉え
06:30
and when it does, it will shine with green color.
緑色に発光します
06:32
To run the reaction,
そのテストを行うには
06:35
you put the plate inside a device like this one,
このような装置の
内部にプレートを置き
06:36
and then you can put your smartphone on top of it.
そしてこの上に
スマートフォンを置きます
06:40
If we can have a camera here
これをアップで
映すことが出来れば―
06:43
so you can see my screen.
この画面が見えますが―
06:46
A smartphone is a connected computer
スマートフォンはネットで
繋がったコンピュータで
06:49
and it's also a camera,
カメラも内蔵していますから
06:51
good enough for our purpose.
目的に十分適っています
06:53
The smartphone is taking pictures,
スマートフォンが
写真を撮っています
06:59
and when the reaction is over,
反応が終わると
07:01
it will send the pictures
写真が送信され
07:02
to our online database for processing
私たちのオンラインデータベースへ届き
07:03
and interpretation.
処理と解析が行われます
07:06
This entire process lasts around 60 minutes,
このプロセスは60分程かかり
07:07
but when the process is over,
そのプロセスが終了すると
07:10
wells that shine are matched
with the specific microRNAs
発光しているウェルで
それぞれのmiRNAが検出され
07:12
and analyzed in terms of how much and how fast
その発光強度と点滅速度で
07:15
they shine.
miRNAが解析されます
07:17
And then, when this entire process is over,
そしてこのプロセス
全体が終了したとき
07:19
this is what happens.
このようになります
07:23
This chart is showing the specific microRNAs
このチャートは
サンプル中に存在する
07:25
present in this sample
特定のmiRNAが
07:28
and how they reacted over time.
時間の経過と共にどのように
反応したかを示しています
07:29
Then, if we take this specific pattern of microRNA
この人のサンプルから
検出された
07:32
of this person's samples
このmiRNAパターンを
07:34
and compare it with existing scientific documentation
ある病気とmiRNAの
07:36
that correlates microRNA patterns
相関性を示す
07:39
with a specific presence of a disease,
既存の科学的記録と比較すると
07:41
this is how pancreatic cancer looks like.
これが膵臓癌の様子になります
07:46
This inside is a real sample
この内部にあるのは
サンプルその物で
07:49
where we just detected pancreatic cancer.
これから私たちは今
膵臓癌を検出したのです
07:52
(Applause)
(拍手)
07:55
Another important aspect of this approach
このアプローチの
もう1つの重要な側面は
08:04
is the gathering and mining of data in the cloud,
クラウド上でデータの収集から
傾向を割り出し
08:06
so we can get results in real time
それでリアルタイムで結果を得て
08:08
and analyze them with our contextual information.
手元の文脈情報に照らし合わせ
それらを分析出来る事です
08:10
If we want to better understand
癌のような疾患を
08:13
and decode diseases like cancer,
より良く理解するために
解析するには
08:15
we need to stop treating them
私たちはそれら疾患を
08:17
as acute, isolated episodes,
急性あるいは単発の
エピソードと考えるのを止め
08:18
and consider and measure everything
私達の健康に影響する全てのものを
08:20
that affects our health on a permanent basis.
継続的に測定し把握するべきです
08:22
This entire platform is a working prototype.
このプラットフォームは
実用モデルです
08:27
It uses state-of-the-art molecular biology,
最先端の分子生物学に基づき
08:31
a low-cost, 3D-printed device,
低コストで3Dプリントデバイスそれと
08:34
and data science
データ科学を用いて
08:37
to try to tackle one of humanity's
toughest challenges.
人類の最も難解な課題の1つに
取り組もうとしています
08:39
Since we believe early cancer detection
私たちは早期癌検出技術は本当に
08:43
should really be democratized,
民主化されるべきだと信じているので
08:45
this entire solution costs at least 50 times less
この仕組み全体のコストは
現在利用できる方法の
08:47
than current available methods,
50分の1程しか かかりません
08:49
and we know that the community can help us
コミュニティの人々がこれを更に
08:51
accelerate this even more,
加速させてくれることも知っています
08:53
so we're making the design of the device
だから私たちはこのデバイスの設計を
08:54
open-source.
オープンソースで公開します
08:56
(Applause)
(拍手)
08:59
Let me say very clearly
はっきりと申し上げます
09:07
that we are at the very early stages,
私たちは非常に初期の段階にいますが
09:09
but so far, we have been able
これまでに
09:11
to successfully identify the microRNA pattern
膵臓癌、肺癌
09:13
of pancreatic cancer, lung cancer,
乳癌および肝癌の
09:15
breast cancer and hepatic cancer.
miRNAパターンの
識別に成功しました
09:19
And currently, we're doing a clinical trial
現在は乳癌についての臨床試験を
09:22
in collaboration with the
German Cancer Research Center
ドイツ癌研究センターと
共同で行っており
09:25
with 200 women for breast cancer.
それには200人の
女性が参加しています
09:28
(Applause)
(拍手)
09:31
This is the single non-invasive,
これは単一の非侵襲的な
09:35
accurate and affordable test
正確で安価な検査方法で
09:38
that has the potential to dramatically change
癌の診断などの手続きを
09:40
how cancer procedures and diagnostics
劇的に変化させてしまう
09:43
have been done.
可能性があります
09:44
Since we're looking for the microRNA patterns
私たちはいつでも
09:46
in your blood at any given time,
血液中にあるmiRNAの
パターンを探し
09:48
you don't need to know
which cancer you're looking for.
癌の種類を識別できるので
09:50
You don't need to have any symptoms.
症状が出るまで待つ
必要もありません
09:52
You only need one milliliter of blood
あなたの血液1ミリリットルだけ
09:55
and a relatively simple array of tools.
それと比較的単純なツール
一式があれば良いのです
09:57
Today, cancer detection happens mainly
今日 癌の検出は主に
10:01
when symptoms appear.
症状が現れた場合に行われます
10:04
That is, at stage 3 or 4,
その時点で癌はステージ3
または4の段階です
10:06
and I believe that is too late.
それでは遅すぎるのです
10:08
It is too expensive for our families.
それは家族にとってあまりにも高価で
10:10
It is too expensive for humanity.
人類にとってあまりにも高い代償です
10:12
We cannot lose the war against cancer.
しかし私たちは癌との戦いに
屈する訳にはいきません
10:15
It not only costs us billions of dollars,
何十億ドルもの費用がかかるのみならず
10:18
but it also costs us the people we love.
私たちが愛する人たちの命がかかっています
10:20
Today, my aunt, she's fighting bravely
私の叔母は今も勇敢に癌と戦っていて
10:23
and going through this process
with a very positive attitude.
治療のプロセスを非常に
前向きな姿勢で過ごしています
10:26
However, I want fights like this
でも私は叔母のような戦いを
10:29
to become very rare.
なくしたいのです
10:32
I want to see the day
私はいつか
10:33
when cancer is treated easily
日常的にそして非常に
早期に診断することが
10:34
because it can be routinely diagnosed
出来るので癌が簡単に
治療できる日が来るのを
10:36
at the very early stages,
見てみたいのです
10:38
and I'm certain
私は確実に
10:40
that in the very near future,
非常に近い将来
10:42
because of this
こうした またその他の
10:44
and other breakthroughs that we are seeing
ブレークスルーが
10:45
every day in the life sciences,
生命科学分野で次から次へと生まれ
10:46
the way we see cancer
私たちの癌の見方が
10:48
will radically change.
根本的に変わるだろう
と信じています
10:50
It will give us the chance of detecting it early,
そうして癌は早期に検出され
10:52
understanding it better,
より理解が深まり 更なる治療法が
見つけられる事でしょう
10:54
and finding a cure.
より理解が深まり 更なる治療法が
見つけられる事でしょう
10:56
Thank you very much.
どうもありがとうございました
10:58
(Applause)
(拍手)
11:00
Translator:Eriko T.
Reviewer:Reiko O Bovee

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Jorge Soto - Cancer technologist
Jorge Soto is helping develop a simple, noninvasive test that identifies cancer.

Why you should listen
Last year, electrical engineer Jorge Soto co-founded mirOculus with a group of fellow Singularity University students to push forward the development of a bold new test for cancer -- one that functions by looking for microRNA in the bloodstream, which could point to the presence of different types of cancer at very early stages. It's early stages for the device as well, but initial trials are promising. The open source device debuted publicly at the TEDGlobal conference in 2014.
 
Soto is a graduate of both Tec de Monterrey and Singularity University. In September 2013, he returned to Mexico to help the President’s Office develop strategies and projects that encourage civic participation, transparency, accountability and innovation in Mexico, and improve the communication between citizens and their institutions.
The original video is available on TED.com
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