Irina Kareva: Math can help uncover cancer's secrets
Ιρίνα Καρίβα: Τα μαθηματικά μπορούν να βοηθήσουν να αποκαλύψουμε τα μυστικά του καρκίνου
Irina Kareva is looking for answers to biological questions using mathematical modeling. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
σύστημα διαφορετικών εξισώσεων
of differential equations,
behavior over time
σε προοδευτική συμπεριφορά
interact with each other
αλληλεπιδρούν μεταξύ τους
these assumptions into equations,
τα συμπεράσματα σε εξισώσεις,
into the language of biology.
στη γλώσσα της βιολογίας.
της μαθηματικής μοντελοποίησης
do not think about what things are;
δεν σκεφτόμαστε τι είναι τα πράγματα,
between individuals,
που έχουν μεταξύ τους,
and with their environment.
και με το περιβάλλον τους.
have in common?
με τα κύτταρα του ανοσοποιητικού;
τρέφονται με κουνέλια,
such as cancer cells.
όπως τα καρκινικά κύτταρα.
of predator-prey type equations
between foxes and rabbits
αλεπούδων-κουνελιών
have been studied extensively
έχει μελετηθεί αναλυτικά
of two populations,
δύο πληθυσμών,
on consuming the other.
από την κατανάλωση του άλλου.
provide a framework
είναι το πλαίσιο
cancer-immune interactions,
καρκίνου-ανοσοποιητικού,
to prevent the predator from killing it,
ώστε να μην το αφανίσει ο θηρευτής,
interesting implications.
in the field of immunotherapy,
στον τομέα της ανοσοθεραπείας,
somewhat limited efficacy
αποτελεσματικότητα
such as glucose to survive.
όπως η γλυκόζη, για να επιβιώσουν.
the immune cells for shared nutrients
του ανοσοποιητικού στους κοινούς πόρους
not be able to do their job.
δεν θα μπορέσει να κάνει τη δουλειά του.
resource type model
μεταξύ θηρευτή-θηράματος
in my own research.
in the tumor microenvironment --
στο μικροπεριβάλλον του όγκου --
immune cells get their food --
λαμβάνουν την τροφή τους --
their edge in fighting cancer, the prey.
να πολεμήσει τον καρκίνο, το θήραμα.
as an ecosystem,
τον καρκίνο σαν ένα οικοσύστημα,
compete and cooperate
ανταγωνίζονται και συνεργάζονται
the immune system --
το ανοσοποιητικό σύστημα --
of the human body.
του ανθρώπινου σώματος.
ecosystems from conservation biology?
από τη βιολογία της διατήρησης;
to extinguish species
για την εξάλειψη ενός είδους
the key components
and therapeutic interventions
και θεραπευτικές παρεμβάσεις
and affordable way
of the microenvironment
του μικροπεριβάλλοντος
without harming the host,
χωρίς να βλάψει τον ξενιστή,
goal of my research
και της καινοτομίας
is to save lives.
είναι να σώσει ζωές.
applied to biology,
μοντέλα στη βιολογία,
to the development of drugs.
στην εξέλιξη των φαρμάκων.
recently has remained somewhat marginal,
παρέμενε στο περιθώριο,
mathematical methods,
μαθηματικές μέθοδοι,
of computational power available to us.
των υπολογιστών, όλα στη διάθεσή μας.
of mathematical modeling
των μαθηματικών μοντέλων
να επισημοποιήσουμε,
that it makes you formalize,
οι υποθέσεις μου αληθεύουν,
τις σωστές ερωτήσεις.
for testing biological hypotheses.
για πειραματισμό υποθέσεων.
ταιριάζουν με τις παρατηρήσεις μας
so we can make further predictions
οπότε κάνουμε κι άλλες υποθέσεις
aspect of the model.
do not match our observations,
δεν ταιριάζουν με τις παρατηρήσεις μας,
of our assumptions are wrong,
είναι λανθασμένες
of the key mechanisms
αφού μιλάμε για μοντέλα,
are causing the discrepancy.
ευθύνονται για την απόκλιση.
identified gap in knowledge
το κενό με νέα γνώση
and theoretical approaches.
is extremely complex,
είναι ιδιαίτερα περίπλοκο
δεν είναι μόνο δύσκολη,
parts is not only very difficult,
σε δευτερόλεπτα, ή σε λεπτά,
on a scale of seconds, some minutes,
to separate those out experimentally.
να τα ξεχωρίσεις πειραματικά.
so quickly or so slowly
γίνονται τόσο γρήγορα ή τόσο αργά,
never be able to measure them.
on any subsystem in any timescale
σε οποιοδήποτε υποσύστημα, ανά πάσα στιγμή
τα αποτελέσματα των παρεμβάσεων
δεν τα κάνει όλα μόνος του.
of a modeler alone.
collaboration with biologists.
κάποια δυνατότητα μετάφρασης
some capacity of translation
ενός προβλήματος
formulation of a problem
for testing hypotheses
για πειραματισμό υποθέσεων
and therapeutic interventions,
και θεραπευτικών παρεμβάσεων,
και λογικές ασυνέπειες
and logical inconsistencies
προς τα που πρέπει να κοιτάξουμε
as to where we should keep looking
can help us answer questions
μας βοηθούν να απαντήσουμε ερωτήματα
person's health, actually --
θα αποτελέσουν το κλειδί
to asking the right question
από την κατάλληλη ερώτηση
to the right equation ...
στην κατάλληλη εξίσωση...
ABOUT THE SPEAKER
Irina Kareva - Theoretical biologistIrina Kareva is looking for answers to biological questions using mathematical modeling.
Why you should listen
Dr. Irina Kareva studies cancer as an evolving ecosystem, bringing in insights from various disciplines -- from evolutionary biology to paleontology to ergodic theory -- to understand how we can manage, if not cure, cancer like a chronic disease. She has authored more than 25 publications, including several papers with her parents, who are also mathematicians. The Kareva clan was featured in a Nature article entitled "Relationships: Scions of Science."
Kareva is a research scientist at EMD Serono Research Center near Boston Massachusetts, US. Her book, Understanding Cancer from a Systems Biology Point of View: From Observation to Theory and Back, was recently published by Elsevier, and a second book on mathematical modeling of the evolution of heterogeneous populations will be released in mid-2019.
In addition to her scientific studies and endeavors, Kareva also holds a degree in music and works actively as a professional opera singer. She is a member of the Boston Symphony Orchestra’s Tanglewood Festival Chorus, has performed solo roles in local productions, religious music performances, and can even occasionally be heard in pieces as varied as video game soundtracks and heavy metal recordings.
Irina Kareva | Speaker | TED.com