TED2017
Elizabeth Wayne: We can hack our immune cells to fight cancer
الیزابت وین: برای مبارزه با سرطان می‌توانیم سلول‌های ایمنی‌مان را هک کنیم
Filmed:
Readability: 4.9
1,452,700 views
مهندس زیست‌پزشکی الیزابت وین می‌گوید، پس از دهه‌ها تحقیقات و میلیاردها دلار هزینه آزمایش‌های بالینی، هنوز با رساندن داروی سرطان مشکل داریم. شیمیدرمانی سرطان را می‌کشد -- اما باقی بدن شما را هم از بین می‌برد. به جای استفاده از ساخت دست انسان برای مبارزه با سرطان، چرا از طبیعت استفاده نکنیم؟ در این سخنرانی کوتاه، وین شرح می‌دهد چطور در آزمایشگاهش داروهایی در ابعاد نانو ساخته می‌شود که می‌توانند به سلول‌های ایمنی، اولین بخش پاسخگوی بدن شما بچسبند، تا دقیقاً سلول‌های سرطانی را بدون آسیب رساندن به سلول‌های سالم هدف بگیرند.
Elizabeth Wayne - Biomedical engineer
TED Fellow Dr. Elizabeth Wayne is a biomedical engineer and advocate for women in higher education. Full bio
TED Fellow Dr. Elizabeth Wayne is a biomedical engineer and advocate for women in higher education. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
After decades of research
0
873
2033
پس از دهه‌ها تحقیق
00:14
and billions of dollars
spent in clinical trials,
spent in clinical trials,
1
2930
3269
و میلیاردها دلار هزینه آزمایش‌های بالینی،
00:18
we still have a problem
with cancer drug delivery.
with cancer drug delivery.
2
6223
3178
هنوز هم با رساندن داروی سرطان مشکل داریم.
00:22
We still give patients chemotherapy,
3
10586
2144
هنوز هم برای بیماران
شیمیدرمانی تجویز می‌کنیم،
شیمیدرمانی تجویز می‌کنیم،
00:24
which is so non-specific
4
12754
1833
که آن‌قدر غیراختصاصی است
00:26
that even though
it kills the cancer cells,
it kills the cancer cells,
5
14611
2526
که با وجود اینکه سلول‌های سرطان را می‌کشد،
00:29
it kind of kills
the rest of your body, too.
the rest of your body, too.
6
17161
2285
به نوعی باقی بدن شما را هم از بین می‌برد.
00:32
And yes, we have developed
more selective drugs,
more selective drugs,
7
20494
3456
و بله، داروهای انتخابی بیشتری ساخته‌ایم،
00:35
but it's still a challenge
to get them into the tumor,
to get them into the tumor,
8
23974
2703
اما هنوز هم رساندن آنها
به درون تومور چالشی است،
به درون تومور چالشی است،
00:38
and they end up accumulating
in the other organs as well
in the other organs as well
9
26701
2916
و در نهایت یا در اندام‌های دیگر
انباشته می‌شوند،
انباشته می‌شوند،
00:41
or passing through your urine,
10
29641
1631
یا با ادرار خارج می‌شوند،
00:43
which is a total waste.
11
31296
1781
که کاملاً بیهوده است.
00:46
And fields like mine have emerged
12
34389
1970
و رشته‌هایی مثل رشته من ظهور پیدا کرده‌اند
00:48
where we try to encapsulate these drugs
13
36383
1966
تا این داروها را بسته بندی کنیم
00:50
to protect them as they
travel through the body.
travel through the body.
14
38373
2553
و در سفرشان درون بدن از آنها محافظت کنیم.
00:52
But these modifications cause problems
15
40950
2853
اما این اصلاحات مشکلاتی به وجود می‌آورند
00:55
that we make more modifications to fix.
16
43827
2425
که برای رفع آنها باید
اصلاحات بیشتری ایجاد کنیم.
اصلاحات بیشتری ایجاد کنیم.
00:58
So what I'm really trying to say
is we need a better drug delivery system.
is we need a better drug delivery system.
17
46961
4528
پس چیزی که در واقع می‌خواهم بگویم این است
که به سیستم دارورسانی بهتری احتیاج داریم.
که به سیستم دارورسانی بهتری احتیاج داریم.
01:03
And I propose,
18
51513
1416
و من پیشنهاد میکنم،
01:04
rather than using solely human design,
19
52953
2631
به جای اینکه صرفاً
از ساخت دست بشر استفاده کنیم،
از ساخت دست بشر استفاده کنیم،
01:07
why not use nature's?
20
55608
1635
چرا از طبیعت استفاده نکنیم؟
01:10
Immune cells are these versatile vehicles
that travel throughout our body,
that travel throughout our body,
21
58309
3854
سلول‌های ایمنی وسایل نقلیه همه‌کاره‌ای
هستند که در تمام بدن حرکت می‌کنند،
هستند که در تمام بدن حرکت می‌کنند،
01:14
patrolling for signs of disease
22
62187
2102
و به دنبال بیماری می‌گردند
01:16
and arriving at a wound
mere minutes after injury.
mere minutes after injury.
23
64313
3144
و کمی بعد از آسیب خود را به زخم می‌رسانند.
01:20
So I ask you guys:
24
68000
1419
پس از شما می‌پرسم:
01:22
If immune cells are already traveling
to places of injury or disease
to places of injury or disease
25
70054
3381
اگر سلول‌های ایمنی در بدن ما خود را
01:25
in our bodies,
26
73459
1153
به محل صدمه یا آسیب می‌رسانند،
01:26
why not add an extra passenger?
27
74636
1657
چرا مسافری اضافه سوار آنها نکنیم؟
01:28
Why not use immune cells to deliver drugs
28
76966
2927
چرا از سلول‌های ایمنی برای رساندن دارو
برای بهبود بعضی از بزرگترین مشکلاتمان
01:31
to cure some of our biggest problems
29
79917
1962
01:33
in disease?
30
81903
1398
در بیماری استفاده نکنیم؟
01:36
I am a biomedical engineer,
31
84446
1909
من مهندس زیست‌پزشکی هستم،
01:38
and I want to tell you guys a story
about how I use immune cells
about how I use immune cells
32
86379
3001
و می‌خواهم داستانی برایتان بگویم از اینکه
چطور از سلول‌های ایمنی برای هدف قرار دادن
01:41
to target one of the largest
problems in cancer.
problems in cancer.
33
89404
3235
یکی از بزرگترین
مشکلات سرطان استفاده می‌کنیم.
مشکلات سرطان استفاده می‌کنیم.
01:44
Did you know that over 90 percent
of cancer deaths
of cancer deaths
34
92663
2507
آیا می‌دانید ۹۰٪ مرگ و میر ناشی از سرطان
01:47
can be attributed to its spread?
35
95194
1751
به پخش شدن آن در بدن مربوط است؟
01:48
So if we can stop these cancer cells
36
96969
2265
پس اگر بتوانیم جلوی حرکت سلول‌های سرطان
01:51
from going from the primary tumor
to a distant site,
to a distant site,
37
99258
3074
از تومر اولیه به جایی دور را بگیریم،
01:54
we can stop cancer right in its tracks
38
102356
2476
می‌توانیم جلوی سرطان را
پیش از پیشروی بگیریم
پیش از پیشروی بگیریم
01:56
and give people more of their lives back.
39
104856
2183
و زندگی دوباره‌ای به مردم ببخشیم.
02:00
To do this special mission,
40
108182
1580
برای انجام این ماموریت خاص،
02:01
we decided to deliver
a nanoparticle made of lipids,
a nanoparticle made of lipids,
41
109786
3050
تصمیم گرفتیم ذرات نانویی
از جنس چربی را ارائه دهیم،
از جنس چربی را ارائه دهیم،
02:04
which are the same materials
that compose your cell membrane.
that compose your cell membrane.
42
112860
3233
که از همان جنس پوسته سلول ساخته شده‌اند.
02:08
And we've added two special molecules.
43
116733
2344
و ما دو مولکول مخصوص اضافه کرده‌ایم.
02:11
One is called e-selectin,
44
119952
2177
اسم یکی «بخش e» است،
02:14
which acts as a glue
45
122153
1276
که مثل چسب عمل می‌کند
02:15
that binds the nanoparticle
to the immune cell.
to the immune cell.
46
123453
3331
و ذرات نانو را به سلول ایمنی پیوند می‌دهد.
02:19
And the second one is called trail.
47
127223
2493
و دومی «دنباله» نام دارد.
02:21
Trail is a therapeutic drug
that kills cancer cells
that kills cancer cells
48
129740
2656
دنباله همان بخش دارویی است
که سلول‌های سرطان را می‌کشد
که سلول‌های سرطان را می‌کشد
02:24
but not normal cells.
49
132420
1245
و با سلول‌های معمولی کاری ندارد.
02:26
Now, when you put both of these together,
50
134392
2802
خوب، وقتی این دوتا را با هم ترکیب می‌کنیم،
02:29
you have a mean killing machine on wheels.
51
137218
2865
دستگاه کشتار مخوفی به راه می‌افتد.
02:35
To test this, we ran
an experiment in a mouse.
an experiment in a mouse.
52
143589
2573
برای آزمایش آن،
تجربه‌ای روی موش‌ها انجام دادیم.
تجربه‌ای روی موش‌ها انجام دادیم.
02:39
So what we did was we injected
the nanoparticles,
the nanoparticles,
53
147276
3065
پس ذرات نانو را تزریق کردیم،
02:42
and they bound almost immediately
to the immune cells in the bloodstream.
to the immune cells in the bloodstream.
54
150365
4017
و آنها تقریباً بلافاصله
به سلول‌های ایمنی در جریان خون چسبیدند.
به سلول‌های ایمنی در جریان خون چسبیدند.
02:46
And then we injected the cancer cells
to mimic a process
to mimic a process
55
154406
2925
و بعد سلول‌های سرطانی را تزریق کردیم
تا فرآیندی را شبیه سازی کنیم
تا فرآیندی را شبیه سازی کنیم
02:49
through which cancer cells
spread throughout our bodies.
spread throughout our bodies.
56
157355
3151
که در آن سلول‌های سرطان
در بدن ما پخش می‌شوند.
در بدن ما پخش می‌شوند.
02:52
And we found something very exciting.
57
160530
2132
و چیزی بسیار هیجان انگیز کشف کردیم.
02:55
We found that in our treated group,
58
163620
2670
دریافتیم که در گروه درمان شده ما،
02:58
over 75 percent of the cancer cells
we initially injected were dead or dying,
we initially injected were dead or dying,
59
166314
4780
بیش از ۷۵ سلول‌های سرطانی تزریق شده در
همان ابتدا کشته شده یا در حال مرگ بودند،
همان ابتدا کشته شده یا در حال مرگ بودند،
03:03
in comparison to only around 25 percent.
60
171118
2697
در برابر تنها ۲۵ درصد که باقی ماندند.
03:05
So just imagine: these fewer
amount of cells were available
amount of cells were available
61
173839
3182
پس فقط تصور کنید: در واقع
فقط همین مقدار کم سلول باقی ماندند
فقط همین مقدار کم سلول باقی ماندند
03:09
to actually be able to spread
to a different part of the body.
to a different part of the body.
62
177045
3112
که می‌توانستند در بدن ما پخش شوند
و به نقاط مختلف بدن برسند.
و به نقاط مختلف بدن برسند.
03:12
And this is only after
two hours of treatment.
two hours of treatment.
63
180181
2717
و این تنها پس از دو ساعت مداوا بود.
03:14
Our results were amazing,
and we had some pretty interesting press.
and we had some pretty interesting press.
64
182922
4306
نتایج ما عالی بود،
و در مطبوعات بازتاب جالبی پیدا کرد.
و در مطبوعات بازتاب جالبی پیدا کرد.
03:19
My favorite title was actually,
65
187974
2250
عنوان مورد علاقه من این بود،
03:22
"Sticky balls may stop
the spread of cancer."
the spread of cancer."
66
190248
2614
"توپ‌های چسبان ممکن است
جلوی پخش شدن سرطان را بگیرند."
جلوی پخش شدن سرطان را بگیرند."
03:24
(Laughter)
67
192886
1093
(خنده)
03:26
I can't tell you just how smug
my male colleagues were,
my male colleagues were,
68
194003
4008
نمی‌دانید همکاران مرد من
وقتی فهمیدند ممکن است
وقتی فهمیدند ممکن است
روزی توپ‌های چسبان‌شان
سرطان را درمان کند،
سرطان را درمان کند،
03:30
knowing that their sticky balls
might one day cure cancer.
might one day cure cancer.
69
198035
2973
چه بادی به غبغب انداختند.
03:33
(Laughter)
70
201032
2298
(خنده)
03:35
But I can tell you they made
some pretty, pretty, exciting,
some pretty, pretty, exciting,
71
203354
3402
اما می‌توانم بگویم
تی شرت‌های خیلی خیلی جالب
تی شرت‌های خیلی خیلی جالب
03:38
pretty ballsy t-shirts.
72
206780
1298
و خیلی توپی درست کرده بودند.
03:40
This was also my first experience
talking to patients
talking to patients
73
208595
4216
همچنین این اولین باری بود
که من با بیمارانی صحبت می‌کردم
که من با بیمارانی صحبت می‌کردم
03:44
where they asked how soon
our therapy would be available.
our therapy would be available.
74
212835
2893
که می‌پرسیدند کی روش درمان ما
در دسترس خواهد بود.
در دسترس خواهد بود.
03:48
And I keep these stories with me
to remind me of the importance
to remind me of the importance
75
216279
3145
و این داستان‌ها را
با خودم نگه داشتم تا اهمیت دانش،
با خودم نگه داشتم تا اهمیت دانش،
03:51
of the science,
the scientists and the patients.
the scientists and the patients.
76
219448
2947
دانشمندان و بیماران را به من یادآوری کنند.
03:55
Now, our fast-acting results
were pretty interesting,
were pretty interesting,
77
223809
2541
حال، نتایج زودبازده ما خیلی جالب بودند،
03:58
but we still had one lingering question:
78
226374
2133
اما هنوز هم یک سوال تردید برانگیز داشتیم:
04:00
Can our sticky balls,
79
228531
1696
آیا توپ‌های چسبان ما،
04:02
our particles actually attached
to the immune cells,
to the immune cells,
80
230251
2683
ذراتی که در واقع
به سلول‌های ایمنی می‌چسبند،
به سلول‌های ایمنی می‌چسبند،
04:04
actually stop the spread of cancer?
81
232958
1941
می‌توانند واقعاً جلوی
پخش شدن سرطان را بگیرند؟
پخش شدن سرطان را بگیرند؟
04:07
So we went to our animal model,
and we found three important parts.
and we found three important parts.
82
235624
4276
پس سراغ نمونه حیوانی‌مان رفتیم،
و سه بخش مهم را پیدا کردیم.
و سه بخش مهم را پیدا کردیم.
04:12
Our primary tumors were smaller
in our treated animals,
in our treated animals,
83
240615
3018
در حیوانات درمان شده
تومورهای اولیه کوچکتر شده بودند،
تومورهای اولیه کوچکتر شده بودند،
04:15
there were fewer cells in circulation,
84
243657
2518
سلول‌های سرطانی کمتری در جریان خون بودند،
04:18
and there was little to no
tumor burden in the distant organs.
tumor burden in the distant organs.
85
246199
3466
و تقریباً هیچ توموری
در اندام‌های دورتر به وجود نیامده بود.
در اندام‌های دورتر به وجود نیامده بود.
04:22
Now, this wasn't just a victory
for us and our sticky balls.
for us and our sticky balls.
86
250835
3878
خوب، این فقط یک پیروزی برای ما
و توپ‌های چسبان‌مان نبود.
و توپ‌های چسبان‌مان نبود.
04:26
This was also a victory to me
87
254737
2107
به نظر من این پیروزی
04:28
in drug delivery,
88
256868
1255
در رساندن دارو بود
04:30
and it represents a paradigm shift,
89
258147
1931
و نشان دهنده یک جنبش الگو بود،
04:32
a revolution --
90
260102
1246
یک انقلاب --
04:34
to go from just using drugs,
just injecting them
just injecting them
91
262330
3380
تا از مصرف داروی صرف، فقط با تزریق آنها
04:37
and hoping they go to the right
places in the body,
places in the body,
92
265734
2453
و به امید رسیدن آنها به جای درست نشستن،
04:40
to using immune cells
as special delivery drivers in your body.
as special delivery drivers in your body.
93
268211
4991
به استفاده از سلول‌های ایمنی به عنوان
رانندگان تحویل اختصاصی در بدن برسیم.
رانندگان تحویل اختصاصی در بدن برسیم.
04:45
For this example, we used two molecules,
e-selectin and trail,
e-selectin and trail,
94
273975
3716
برای این نمونه ما از دو مولکول
استفاده کردیم، بخش e و دنباله،
استفاده کردیم، بخش e و دنباله،
04:49
but really, the possibility
of drugs you can use are endless.
of drugs you can use are endless.
95
277715
3784
اما درواقع امکان داروهایی
که می‌توان استفاده کرد پایانی ندارد.
که می‌توان استفاده کرد پایانی ندارد.
04:53
And I talked about cancer,
96
281523
2394
و من از سرطان سخن گفتم،
04:55
but where disease goes,
so do immune cells.
so do immune cells.
97
283941
2662
اما هرجا که بیماری باشد،
سلول‌های ایمنی هم هستند.
سلول‌های ایمنی هم هستند.
04:59
So this could be used for any disease.
98
287600
2415
پس می‌توان از آن
برای هر بیماری استفاده کرد.
برای هر بیماری استفاده کرد.
05:02
Imagine using immune cells
to deliver crucial wound-healing agents
to deliver crucial wound-healing agents
99
290039
4679
تصور کنید از سلول‌های ایمنی
برای رساندن واحدهای بهبود دهنده بحرانی
برای رساندن واحدهای بهبود دهنده بحرانی
05:06
after a spinal cord injury,
100
294742
1842
بعد از ایجاد ضایعات نخاعی استفاده کنیم،
05:09
or using immune cells to deliver drugs
past the blood-brain barrier
past the blood-brain barrier
101
297474
4397
یا از سلول‌های ایمنی استفاده کنیم
و دارو را از سد خونی مغزی عبور دهیم
و دارو را از سد خونی مغزی عبور دهیم
05:13
to treat Parkinson's
or Alzheimer's disease.
or Alzheimer's disease.
102
301895
2361
تا بیماری‌های پارکینسون
یا آلزایمر را درمان کنیم.
یا آلزایمر را درمان کنیم.
05:17
These are the ideas that excite me
about science the most.
about science the most.
103
305044
3049
این‌ها ایده‌هایی هستند که مرا
درباره دانش به وجد می‌آورند.
درباره دانش به وجد می‌آورند.
05:20
And from where I stand,
I see so much promise and opportunity.
I see so much promise and opportunity.
104
308710
3447
و از جایی که من ایستاده‌ام،
وعده‌ها و موقعیت‌های بسیاری پیداست.
وعده‌ها و موقعیت‌های بسیاری پیداست.
05:24
Thank you.
105
312181
1190
متشکرم.
05:25
(Applause)
106
313395
3541
(تشویق)
ABOUT THE SPEAKER
Elizabeth Wayne - Biomedical engineerTED Fellow Dr. Elizabeth Wayne is a biomedical engineer and advocate for women in higher education.
Why you should listen
Dr. Elizabeth Wayne received her Bachelor's degree in Physics from the University of Pennsylvania, where she was a Ronald E. McNair Scholar and Moelis Access Science Scholar. She continued her education at Cornell University, where her research on the role of immune cells in cancer progression and their potential as drug delivery carriers was supported by funding from the National Cancer Institute Physical Sciences in Oncology Network and the Howard Hughes Medical Institute. In 2016, Wayne earned her PhD in biomedical engineering, where her work in immune cell-mediated drug delivery resulted in several publications and a technology patent. Her current research uses macrophages to delivery therapeutic genes to solid tumors.
Wayne is a strong advocate for women in science. She has been a chief organizer for the Conference for Undergraduate Women in Physics (CUWIP) at Cornell as well as a panelist and workshop leader at CUWiPs held at Yale and Harvard. She has received awards for her advocacy including the Constance and Alice Cook Award.
Wayne is currently a National Cancer Institute Cancer Nanotechnology Training Program Postdoctoral Fellow in the Eshelman School of Pharmacy at UNC-Chapel Hill. She was recognized as a 2017 TED Fellow for her cancer nanotechnology research and efforts to amplify voices of women in leadership and higher education through her podcast PhDivas. Wayne has been featured in various publications including Bust Magazine, Cornell Chronicle and the Los Angeles Times.
As a speaker, Wayne works with high schools, colleges and nonprofit organizations across the country to encourage the inclusion of women in science.
Elizabeth Wayne | Speaker | TED.com