ABOUT THE SPEAKER
Joshua Smith - Cancer fighter
Motivated by his wife's bout with cancer, IBM's Joshua Smith applies his engineering expertise to early diagnosis.

Why you should listen

As a research scientist and technical team lead for IBM's Nanobiotechnology Program, Dr. Joshua Smith researches innovative healthcare technologies at the intersection of engineering and biology to better understand disease progression.

Smith's team recently developed a chip-based solution that can rapidly isolate biomarkers as small as 20 nanometers to help identify cancer development even before symptoms occur. He is a sought-after speaker on the subject of lab-on-a-chip applications for healthcare and his work has been highlighted by Forbes, CNN Money, IEEE Spectrum and Pharma Technology Focus, among other media outlets. As a Research Staff Member and IBM Master Inventor, Smith has co-authored more than a dozen peer-reviewed scientific publications and is a co-inventor of more than 30 issued patents.

Currently, Smith is focusing on the development of a suite of core capabilities to manipulate, separate and detect individual macromolecules, providing a technological backbone for automation in sample preparation, diagnostics and therapeutics. When not with his colleagues in the lab, Smith enjoys teaching tomorrow's researchers and engineers at Columbia University. 


More profile about the speaker
Joshua Smith | Speaker | TED.com
TED@IBM

Joshua Smith: New nanotech to detect cancer early

Joshua Smith: Une nouvelle nanotechnologie pour diagnostiquer le cancer plus tôt

Filmed:
1,060,909 views

Et si un système de dépistage du cancer était disponible dans chaque maison? Le chercheur Joshua Smith est entrain de développer une nano-biotechnologie « alerte cancer » qui permet d'analyser la présence de maladies grâce à des biomarqueurs appelés exosomes. Au cours de cette présentation visionnaire, il partage son rêve et explique comment nous pourrions révolutionner le dépistage du cancer et ainsi sauver des vies.
- Cancer fighter
Motivated by his wife's bout with cancer, IBM's Joshua Smith applies his engineering expertise to early diagnosis. Full bio

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00:16
"You have cancercancer."
0
4240
2600
« Vous avez un cancer. »
00:20
SadlyMalheureusement, about 40 percentpour cent of us will hearentendre
those threeTrois wordsmots withindans our lifetimedurée de vie,
1
8680
4440
Malheureusement, près de 40% d'entre nous
entendrons un jour cette phrase
00:25
and halfmoitié will not survivesurvivre.
2
13840
2120
et la moitié ne survivrons pas.
00:28
This meansveux dire that two out of fivecinq
of your closestle plus proche friendscopains and relativesmembres de la famille
3
16960
3856
Cela signifie que, dans votre entourage,
deux personnes sur cinq
00:32
will be diagnosedun diagnostic
with some formforme of cancercancer,
4
20840
2456
seront touchées par une forme de cancer,
00:35
and one will diemourir.
5
23320
1480
et une mourra.
00:39
BeyondAu-delà de the physicalphysique hardshipsdifficultés,
6
27280
1456
En plus des douleurs,
00:40
roughlygrossièrement one-thirdun tiers
of cancercancer survivorssurvivants here in the US
7
28760
3176
aux États-Unis, près d'un tiers
des personnes survivant à un cancer
00:43
will go into debtdette from treatmenttraitement.
8
31960
1736
seront endettées après le traitement.
00:45
And they're at leastmoins two and a halfmoitié timesfois
more likelyprobable to declaredéclarer bankruptcyla faillite
9
33720
3736
Ces personnes ont 2,5 fois
plus de risques de faire faillite
00:49
than those withoutsans pour autant cancercancer.
10
37480
1240
que celles qui n'ont pas de cancer.
00:51
This diseasemaladie is pervasiveenvahissant.
11
39680
2376
Cette maladie est omniprésente.
Elle est fatigante émotionnellement
00:54
It's emotionallyémotionnellement drainingdrainant
12
42080
1576
00:55
and, for manybeaucoup,
13
43680
1216
et, pour beaucoup,
00:56
financiallyfinancièrement destructivedestructrice.
14
44920
1400
destructrice financièrement.
00:59
But a cancercancer diagnosisdiagnostic
doesn't have to be a deathdécès sentencephrase.
15
47880
3560
Mais l'annonce d'un cancer ne devrait pas
être une condamnation à mort.
01:03
FindingConclusion cancercancer earlyde bonne heure,
16
51920
1856
Diagnostiquer un cancer assez tôt,
01:05
closerplus proche its genesisgenèse,
17
53800
1216
dès son apparition,
01:07
is one of the criticalcritique factorsfacteurs
to improvingaméliorer treatmenttraitement optionsoptions,
18
55040
3616
est un des facteurs critiques
d'amélioration des différents traitements,
01:10
reducingréduire its emotionalémotif impactimpact
19
58680
1976
réduction des conséquences émotionnelles
01:12
and minimizingréduire au minimum financialfinancier burdensdes fardeaux.
20
60680
1960
et diminution du coût de ces traitements.
01:15
MostPlupart importantlyimportant,
21
63560
1215
Plus important encore,
01:16
findingdécouverte cancercancer earlyde bonne heure --
22
64800
1256
le diagnostic précoce
01:18
whichlequel is one of the primaryprimaire
aimsobjectifs of my researchrecherche --
23
66080
2896
- un des buts premiers de ma recherche -
01:21
greatlytrès enhancesaméliore your oddschances of survivalsurvie.
24
69000
2160
augmente grandement vos chances de survie.
01:24
If we just look at the caseCas
of breastSein cancercancer for exampleExemple,
25
72120
2736
Analysons le cas
du cancer du sein par exemple.
01:26
we find that those who are diagnosedun diagnostic
and treatedtraité at stageétape one
26
74880
3496
On voit que les patients
diagnostiqués et traités à la phase 1
01:30
have a five-yearcinq ans survivalsurvie ratetaux
of nearlypresque 100 percentpour cent --
27
78400
3760
ont une chance de survie
à 5 ans de presque 100%.
01:34
oddschances that decreasediminution to just 22 percentpour cent
if treatedtraité at stageétape fourquatre.
28
82760
4000
Le taux atteint les 22%
s'ils sont traités à la phase 4.
01:40
And similarsimilaire trendsles tendances are founda trouvé
for colorectalcolorectal and ovarianovarienne cancercancer.
29
88040
3960
C'est pareil pour le cancer colorectal
et le cancer des ovaires.
01:46
Now, we're all awareconscient
that an earlyde bonne heure diagnosisdiagnostic that is accurateprécis
30
94000
5456
Nous savons tous
qu'un diagnostic précoce et exact
01:51
is criticalcritique for survivalsurvie.
31
99480
2120
est essentiel à la survie.
01:55
The problemproblème is that manybeaucoup
cancercancer diagnosticdiagnostique toolsoutils are invasiveenvahissantes,
32
103600
3816
Le problème est que beaucoup des outils
de diagnostic sont invasifs,
01:59
costlycher,
33
107440
1216
coûteux,
02:00
oftensouvent inaccurateinexactes
34
108680
1216
souvent peu précis
02:01
and they can take an agonizingangoissant
amountmontant of time to get the resultsrésultats back.
35
109920
3640
et il faut un temps fou
pour obtenir les résultats.
02:06
Still worsepire, when it comesvient
to some formsformes of cancercancer,
36
114520
2416
Encore pire,
pour certains types de cancers,
02:08
suchtel as ovarianovarienne,
liverfoie or pancreaticpancréatique cancercancer,
37
116960
4296
comme le cancer des ovaires,
du foie ou du pancréas,
02:13
good screeningdépistage methodsméthodes simplysimplement don't existexister,
38
121280
2680
il n'existe pas de bonnes
techniques de dépistage.
02:16
meaningsens that oftensouvent people wait
untiljusqu'à physicalphysique symptomssymptômes surfacesurface,
39
124880
4056
Il faut souvent attendre l'apparition
des symptômes physiques,
02:20
whichlequel are themselvesse alreadydéjà
indicatorsindicateurs of late-stagestade avancé progressionprogression.
40
128960
3480
qui sont des indicateurs
d'un cancer déjà très avancé.
02:25
Like a tornadotornade strikegrève in an arearégion
withoutsans pour autant an earlyde bonne heure warningAttention systemsystème,
41
133920
3576
Comme une tornade qui frappe
une zone sans système d'alerte,
02:29
there is no alarmalarme to warnprévenir,
42
137520
1896
il est impossible prévenir
02:31
for the dangerdanger is alreadydéjà at your doorsteppas de porte
43
139440
2856
un danger qui est déjà présent.
02:34
when your oddschances of survivalsurvie
are greatlytrès reducedréduit.
44
142320
3040
Cela réduit grandement
vos chances de survie.
02:39
HavingAyant the convenienceplus de commodité and accessibilityaccessibilité
of regularordinaire screeningdépistage optionsoptions
45
147400
4256
L'accès régulier
à des méthodes de dépistage
qui soient abordables, non invasives,
qui donnent des résultats plus rapidement
02:43
that are affordableabordable, noninvasivenon invasif
and could providefournir resultsrésultats much soonerplus tôt,
46
151680
5336
02:49
would providefournir us with a formidableformidable
weaponarme in the fightbats toi againstcontre cancercancer.
47
157040
4440
serait une arme merveilleuse
pour lutter contre le cancer.
Un diagnostic précoce permettrait
de se battre contre la maladie
02:54
An earlyde bonne heure warningAttention would allowpermettre us
to get out aheaddevant of the diseasemaladie
48
162760
3056
02:57
insteadau lieu of merelyseulement
followingSuivant in its relentlessimplacable wakeréveiller.
49
165840
2736
plutôt que de suivre
son impitoyable progression.
03:00
And this is exactlyexactement what I've been doing.
50
168600
1976
Et c'est exactement ce que je fais.
03:02
For the pastpassé threeTrois yearsannées,
I've been developingdéveloppement technologiesles technologies
51
170600
3136
Depuis trois ans,
je développe des technologies
03:05
that could ultimatelyen fin de compte aidaide clinicianscliniciens
52
173760
1736
qui pourraient aider les médécins
03:07
with rapidrapide, early-stagestade précoce
cancercancer diagnosticsdiagnostics.
53
175520
2920
à diagnostiquer le cancer
rapidement, dès son apparition.
03:10
And I've been fueledalimenté
by a deepProfond scientificscientifique curiositycuriosité,
54
178920
3856
Je suis animé par une véritable
curiosité scientifique
03:14
and a passionla passion to changechangement these statisticsstatistiques.
55
182800
2520
et une envie de changer les choses.
03:18
Last yearan howevertoutefois,
56
186880
1200
Mais, l'année dernière,
03:20
this fightbats toi becamedevenu much more personalpersonnel
57
188960
1760
ce combat est devenu bien plus personnel
quand ma femme a été atteinte
d'un cancer du sein.
03:24
when my wifefemme was diagnosedun diagnostic
with breastSein cancercancer.
58
192040
2320
03:27
It was an experienceexpérience that addedajoutée a strongfort
and unexpectedinattendu emotionalémotif dimensiondimension
59
195560
4416
Cette expérience a ajouté une dimension
émotionnelle profonde et inattendue
03:32
to these effortsefforts.
60
200000
1200
à tous mes efforts.
03:35
I know firsthandde première main how life-alteringqui change la vie
treatmenttraitement can be,
61
203240
3280
Je sais d'expérience à quel point
le traitement est difficile,
03:39
and I'm keenlyvivement awareconscient
of the emotionalémotif havocravages
62
207520
2656
je connais le chaos émotionnel
03:42
that cancercancer can wreakSemez on a familyfamille,
63
210200
2456
que le cancer jette sur la famille
03:44
whichlequel in our caseCas
includedinclus our two youngJeune daughtersfilles.
64
212680
2400
et dans notre cas, sur nos deux filles.
03:48
Because we founda trouvé it earlyde bonne heure
duringpendant a routineroutine mammogrammammographie,
65
216400
3136
Parce qu'il a été diagnostiqué tôt
lors d'une mammographie,
03:51
we were ablecapable to focusconcentrer
primarilyprincipalement on treatmenttraitement optionsoptions
66
219560
3696
nous avons pu nous concentrer
sur les traitements
03:55
for the localizedlocalisé tumortumeur,
67
223280
1536
contre cette tumeur,
03:56
reaffirmingRéaffirmant to me
how importantimportant an earlyde bonne heure diagnosisdiagnostic is.
68
224840
4400
ce qui a confirmé pour moi
l'importance d'un diagnostic précoce.
04:02
UnlikeÀ la différence other formsformes of cancercancer,
69
230960
1480
Contrairement à d'autres cancers,
04:05
mammogramsmammographies do offeroffre an early-stagestade précoce
screeningdépistage optionoption for breastSein cancercancer.
70
233400
3656
le cancer du sein peut être diagnostiqué
rapidement grâce aux mammographies.
04:09
Still, not everyonetoutes les personnes has this doneterminé,
71
237080
2216
Cependant, tout le monde ne le fait pas
04:11
or they maymai developdévelopper breastSein cancercancer
72
239320
1586
et certaines ont le cancer
04:12
before the middlemilieu ageâge recommendationrecommandation
for havingayant a mammogrammammographie.
73
240930
3120
avant l'âge recommandé
pour une première mammographie.
04:17
So, there's still
a lot of roomchambre for improvementamélioration,
74
245560
2256
Donc des améliorations sont possibles,
04:19
even for cancerscancers
that do have screeningdépistage optionsoptions,
75
247840
2256
même si des dépistages existent déjà
04:22
and, of coursecours, considerableconsidérable benefitsavantages
for those that don't.
76
250120
2840
et encore plus
quand ils n'existent pas encore.
04:25
A keyclé challengedéfi then
for cancercancer researchersdes chercheurs
77
253680
2736
Pour les chercheurs,
il est donc indispensable
04:28
is to developdévelopper methodsméthodes
78
256440
1296
de développer des méthodes
04:29
that make regularordinaire screeningdépistage
for manybeaucoup typesles types of cancerscancers
79
257760
3536
qui permettent un dépistage régulier
pour de nombreux cancers
04:33
much more accessibleaccessible.
80
261320
1240
beaucoup plus accessible.
04:35
ImagineImaginez a scenarioscénario
where duringpendant your regularordinaire checkupbilan de santé,
81
263920
3056
Imaginez que durant
votre contrôle régulier,
04:39
your doctordocteur can take
a simplesimple, noninvasivenon invasif urineurine sampleéchantillon,
82
267000
3776
votre médecin puisse prendre
un simple échantillon d'urine,
04:42
or other liquidliquide biopsybiopsie,
83
270800
1240
ou d'un autre liquide,
04:44
and presentprésent you with the resultsrésultats
before you even leavelaisser the doctor'smédecins officeBureau.
84
272720
3524
et vous donner les résultats avant même
que vous ne quittiez son bureau.
04:48
SuchCes a technologyLa technologie could
dramaticallydramatiquement reduceréduire the numbernombre of people
85
276800
3536
Cela pourrait réduire énormément
le nombre de personnes
04:52
who slipcaleçon throughpar the netnet
of an early-stagestade précoce cancercancer diagnosisdiagnostic.
86
280360
3240
qui passent entre les filets
d'un diagnostic précoce du cancer.
04:56
My researchrecherche teaméquipe
of engineersingénieurs and biochemistsbiochimistes
87
284840
2816
Mon équipe de recherche
d'ingénieurs et de biochimistes
04:59
is workingtravail on exactlyexactement this challengedéfi.
88
287680
2040
tente de relever ce défi.
05:02
We're workingtravail on waysfaçons to frequentlyfréquemment
activateactiver an early-stagestade précoce cancercancer alarmalarme
89
290320
5136
Nous cherchons des moyens de vérifier
fréquemment l'apparition de cancers
05:07
by enablingpermettant regularordinaire screeningsexamens préalables
that would startdébut when a personla personne is healthyen bonne santé
90
295480
4336
grâce à un dépistage régulier qui commence
quand une personne est en bonne santé
05:11
so that actionaction could be takenpris
to stop cancercancer the momentmoment it emergesémerge,
91
299840
4296
et qui permet donc d'arrêter le cancer
dès son apparition,
05:16
and before it can progressle progrès
beyondau-delà its infancypetite enfance.
92
304160
2680
avant qu'il ne puisse progresser
au-delà du premier stade.
05:20
The silverargent bulletballe in this caseCas
are tinyminuscule vesiclesvésicules,
93
308640
3016
La clé dans ce cas
réside dans de petites vésicules,
05:23
little escapeéchapper podsgousses regularlyrégulièrement shedhangar
by cellscellules calledappelé exosomesexosomes.
94
311680
4440
de minuscules capsules, appelées exosomes
et envoyées par les cellules.
05:28
ExosomesExosomes are importantimportant biomarkersbiomarqueurs
95
316680
2736
Les exosomes sont
des biomarqueurs essentiels.
05:31
that providefournir an early-warningalerte précoce systemsystème
for the developmentdéveloppement of cancercancer.
96
319440
3280
Ils permettent de dépister
rapidement le cancer.
05:35
And because they're abundantlyabondamment presentprésent
in just about everychaque bodilyphysique fluidliquide,
97
323720
3416
Comme ils sont présents en abondance
dans les fluides de notre corps,
05:39
includingcomprenant blooddu sang, urineurine and salivasalive,
98
327160
2496
dont le sang, l'urine et la salive,
05:41
they're extremelyextrêmement attractiveattrayant
for noninvasivenon invasif liquidliquide biopsiesbiopsies.
99
329680
4200
ils sont très intéressants
en termes de biopsies non invasives.
05:47
There's just one problemproblème.
100
335040
1576
Il y a juste un problème.
Pour le moment, il n'existe pas de système
automatique qui permette de trier
05:48
An automatedautomatique systemsystème for rapidlyrapidement sortingtri
these importantimportant biomarkersbiomarqueurs
101
336640
4296
rapidement ces biomarqueurs.
05:52
is not currentlyactuellement availabledisponible.
102
340960
1600
05:55
We'veNous avons createdcréé a technologyLa technologie
that we call nano-DLDnano-DLD
103
343680
3296
Nous avons créé une technologie
appelée nano-DLD
05:59
that is capablecapable of preciselyprécisément this:
104
347000
2120
qui est capable de faire ceci :
06:01
automatedautomatique exosomeexosome isolationisolement
105
349920
2696
isoler de manière automatique les exosomes
06:04
to aidaide rapidrapide cancercancer diagnosticsdiagnostics.
106
352640
2480
pour aider au dépistage du cancer.
06:08
ExosomesExosomes are the newestplus récent
early-warningalerte précoce weaponarme, if you will,
107
356040
3536
Les exosomes sont la toute nouvelle arme
de diagnostic rapide
06:11
to emergeémerger on the liquidliquide biopsybiopsie frontde face.
108
359600
2056
en termes de biopsie liquide.
06:13
And they're really, really smallpetit.
109
361680
2296
Et ils sont très très petits.
06:16
They measuremesure just 30 to 150
nanometersnanomètres in diameterdiamètre.
110
364000
3520
Ils mesurent entre 30
et 150 nanomètres de diamètre.
06:20
This is so tinyminuscule
111
368280
1296
Ils sont si petits
06:21
that you could fiten forme about a millionmillion
of them into a singleunique redrouge blooddu sang cellcellule.
112
369600
3640
qu'on en retrouve des millions
dans chaque globule rouge.
06:25
That's roughlygrossièrement the differencedifférence
betweenentre a golfle golf ballballon
113
373800
2336
C'est la même différence
qu'entre une balle de golf
06:28
and a fine graingrain piecepièce of sandsable.
114
376160
1720
et un grain de sable.
06:30
OnceFois thought to be little binsbacs
for unwantedles indésirables cellularcellulaire wastedéchets,
115
378920
3696
Avant considérés comme des petites
poubelles pour les déchets des cellules,
06:34
it has been founda trouvé
that cellscellules actuallyréellement communicatecommuniquer
116
382640
2976
il est aujourd'hui prouvé
que les cellules communiquent
06:37
by producingproduisant and absorbingabsorbant these exosomesexosomes
117
385640
3136
en produisant et en absorbant ces exosomes
06:40
whichlequel containcontenir surfacesurface receptorsrécepteurs,
118
388800
2376
qui contiennent des récepteurs en surface,
06:43
proteinsprotéines and other geneticgénétique materialMatériel
collectedrecueilli from theirleur cellcellule of originorigine.
119
391200
4000
des protéines
et d'autres matériels génétiques
issus de leur cellule d'origine.
06:48
When absorbedabsorbé by a neighboringvoisin cellcellule,
120
396520
2656
Quand ils sont absorbés
par une autre cellule,
06:51
exosomesexosomes releaseLibération theirleur contentsContenu
into the receivingrecevoir cellcellule,
121
399200
3816
les exosomes partagent leur contenu
avec la cellule qui les accueille.
Ils peuvent réaliser des changements
capitaux dans le profil génétique --
06:55
and can setensemble in motionmouvement
fundamentalfondamental changeschangements in genegène expressionexpression --
122
403040
3216
06:58
some good,
123
406280
1216
parfois positifs,
06:59
and this is where cancercancer comesvient in,
124
407520
1736
et c'est là qu'intervient le cancer,
07:01
some badmal.
125
409280
1576
parfois négatifs.
07:02
Because they are clothedhabillé
in the materialMatériel of the mothermère cellcellule,
126
410880
3776
Comme ils sont recouverts du même tissu
que leur cellule d'origine
07:06
and containcontenir a sampleéchantillon of its environmentenvironnement,
127
414680
1936
et qu'ils contiennent ses informations,
07:08
they providefournir a geneticgénétique snapshotinstantané
of that cell'scellule healthsanté and its originorigine.
128
416640
5080
ils fournissent un aperçu génétique
de la santé de cette cellule
et de son origine.
07:15
All of these qualitiesqualités
make exosomesexosomes invaluableune valeur inestimable messengersmessagers
129
423200
3136
Toutes ces qualités font des exosomes
des messagers précieux
07:18
that potentiallypotentiellement allowpermettre physiciansmédecins
130
426360
1616
qui pourraient donner aux médecins
l'opportunité d'analyser
votre santé au niveau cellulaire.
07:20
to eavesdropécouter on your healthsanté
at the cellularcellulaire levelniveau.
131
428000
2920
07:24
To catchcapture cancercancer earlyde bonne heure, howevertoutefois,
132
432080
1656
Mais, pour un diagnostic précoce,
07:25
you have to frequentlyfréquemment
interceptordonnée à l’origine these messagesmessages
133
433760
2936
il faut fréquemment
intercepter ces messages
07:28
to determinedéterminer when cancer-causingcancérigènes
troublemakersfauteurs de troubles withindans your bodycorps
134
436720
3496
pour déterminer quand les responsables
du cancer dans votre corps
07:32
decidedécider to startdébut stagingmise en scène a coupcoup d’État,
135
440240
1816
commencent à se développer.
07:34
whichlequel is why regularordinaire
screeningdépistage is so criticalcritique
136
442080
3016
C'est la raison pour laquelle
un contrôle régulier est essentiel
07:37
and why we're developingdéveloppement
technologiesles technologies to make this possiblepossible.
137
445120
2840
et que nous développons des technologies
pour le rendre possible.
07:41
While the first exosome-basedaxée sur l’exosome diagnosticsdiagnostics
emergedémergé on the marketmarché just this yearan,
138
449120
5656
Alors que le premier dépistage
utilisant les exosomes
a fait son apparition
sur le marché cette année,
07:46
they are not yetencore partpartie
of mainstreamcourant dominant healthcaresoins de santé optionsoptions.
139
454800
3280
ce n'est pas encore une option
très courante dans les soins de santé.
07:51
In additionune addition to theirleur recentrécent emergenceémergence,
140
459320
1856
En plus de leur apparition récente,
07:53
anotherun autre factorfacteur that's limitinglimitation
theirleur widespreadrépandu adoptionadoption
141
461200
3456
les exosomes ne sont pas
encore très répandus
07:56
is that currentlyactuellement, no automatedautomatique
exosomeexosome isolationisolement systemsystème existsexiste
142
464680
3936
car il n'existe aucun système
d'isolation automatique des exosomes
08:00
to make regularordinaire screeningdépistage
economicallyéconomiquement accessibleaccessible.
143
468640
3200
qui rendrait le contrôle régulier
plus économiquement abordable.
08:04
The currentactuel goldor standardla norme
for exosomeexosome isolationisolement
144
472800
2736
La référence actuelle en matière
d'isolation d'exosomes
08:07
includesinclut ultracentrifugationultracentrifugation,
145
475560
1936
utilise l'ultracentrifugation,
08:09
a processprocessus requiringnécessitant une
expensivecoûteux laboratorylaboratoire equipmentéquipement,
146
477520
3256
une technique qui nécessite
un équipement de laboratoire coûteux,
08:12
a trainedqualifié lablaboratoire techtechnologie
147
480800
1256
un technicien expert
08:14
and about 30 hoursheures of time
to processprocessus a sampleéchantillon.
148
482080
3040
et environ 30 heures
pour analyser un échantillon.
08:18
We'veNous avons come up with a differentdifférent approachapproche
for achievingréalisation de automatedautomatique exosomeexosome isolationisolement
149
486600
4656
Nous avons trouvé une nouvelle approche
pour isoler automatiquement les exosomes
08:23
from a sampleéchantillon suchtel as urineurine.
150
491280
1440
dans un échantillon d'urine.
08:25
We use a chip-basedaxée sur la puce, continuouscontinu flowcouler
separationséparation techniquetechnique
151
493560
4256
Nous utilisons une méthode de séparation
en flux continu sur puce
08:29
calledappelé deterministicdéterministe laterallatéral displacementdéplacement.
152
497840
2976
appelée déplacement latéral déterminé.
08:32
And we have doneterminé with it
153
500840
1376
Et nous l'avons miniaturisé,
08:34
what the semiconductorSemiconductor industryindustrie has doneterminé
so successfullyavec succès for the pastpassé 50 yearsannées.
154
502240
4456
comme le fait si bien l'industrie
des semi-conducteurs depuis 50 ans.
Nous avons réduit la taille
de cette technologie
08:38
We shrunkrétréci the dimensionsdimensions
of this technologyLa technologie
155
506720
2056
08:40
from the micronmicron scaleéchelle
to the truevrai nanoscalenanométriques.
156
508800
2640
pour passer de l'échelle des microns
à l'échelle nanoscopique.
Comment est-ce que ça fonctionne ?
08:44
So how does it work?
157
512720
1456
08:46
In a nutshellcoquille de noix,
158
514200
1256
Pour faire court,
on dispose une séries de petits piliers,
séparés par des espaces nanoscopiques,
08:47
a setensemble of tinyminuscule pillarspiliers
separatedséparé by nanoscopicnanoscopiques gapslacunes
159
515480
3976
08:51
are arrangedarrangé in suchtel a way
160
519480
1256
afin de séparer le fluide
en différents courants.
08:52
that the systemsystème dividesdivise
the fluidliquide into streamlineslignes de courant,
161
520760
3056
08:55
with the largerplus grand cancer-relatedliés au cancer
nanoparticlesnanoparticules beingétant separatedséparé
162
523840
3376
Les plus grosses nanoparticules,
liées au cancer, sont séparées
08:59
throughpar a processprocessus of redirectionredirection
from the smallerplus petit, healthierplus sain onesceux,
163
527240
3896
grâce à un procédé de redirection
et les plus petites et plus saines,
09:03
whichlequel can in contrastcontraste
164
531160
1536
contrairement aux autres,
09:04
movebouge toi around the pillarspiliers
in a zigzag-typezig-zag-type motionmouvement
165
532720
2536
peuvent passer en zig-zag
à travers les piliers
09:07
in the directiondirection of fluidliquide flowcouler.
166
535280
1560
dans la direction du flux.
09:10
The netnet resultrésultat is a completeAchevée separationséparation
of these two particleparticule populationspopulations.
167
538080
4000
Nous parvenons ainsi à séparer totalement
ces deux types de particules.
09:15
You can visualizevisualiser this separationséparation processprocessus
168
543440
3696
Vous pouvez comparer
le processus de séparation
09:19
similarsimilaire to trafficcirculation on a highwayAutoroute
that separatessépare les into two roadsroutes,
169
547160
3856
avec le trafic sur une autoroute
qui se sépare en deux :
09:23
with one roadroute going into
a low-clearancefaible garde au sol tunneltunnel underen dessous de a mountainMontagne,
170
551040
3456
une des routes passe
sous un tunnel assez bas,
09:26
and the other roadroute going around it.
171
554520
2056
alors que l'autre le contourne.
09:28
Here, smallerplus petit carsdes voitures
can go throughpar the tunneltunnel
172
556600
2776
Ici, les plus petites voitures
peuvent passer par le tunnel
09:31
while largerplus grand truckscamions,
carryingporter potentiallypotentiellement hazardousdangereuses materialMatériel,
173
559400
3296
alors que les camions, qui transportent
peut-être des matières dangereuses
09:34
are forcedforcé to take the detourdétour routeroute.
174
562720
1760
sont obligés de prendre l'autre route.
09:37
TrafficTrafic is effectivelyefficacement separatedséparé
by sizeTaille and contentsContenu
175
565600
4096
Le trafic est donc séparé
selon la taille et le contenu
09:41
withoutsans pour autant impedingqui entravent its flowcouler.
176
569720
2016
sans ralentir la circulation.
09:43
And this is exactlyexactement how our systemsystème workstravaux
on a much, much smallerplus petit scaleéchelle.
177
571760
4280
Notre système fonctionne exactement
de la même façon, à plus petite échelle.
09:49
The ideaidée here is that
the separationséparation processprocessus for screeningdépistage
178
577600
3856
L'idée est que le processus de séparation
du dépistage puisse se résumer
09:53
could be as simplesimple as processingEn traitement
a sampleéchantillon of urineurine, blooddu sang or salivasalive,
179
581480
4056
à l'analyse d'un échantillon
d'urine, de sang ou de salive,
09:57
whichlequel is a near-termà court terme possibilitypossibilité
withindans the nextprochain fewpeu yearsannées.
180
585560
3296
ce qui est une possibilité réalisable
dans les prochaines années.
10:00
UltimatelyEn fin de compte, it could be used
to isolateisoler and detectdétecter targetcible exosomesexosomes
181
588880
5296
Cela pourrait également être utilisé
pour isoler et détecter des exosomes
10:06
associatedassocié with
a particularparticulier typetype of cancercancer,
182
594200
3216
associés à un type
de cancer en particulier,
10:09
sensingdétecter and reportingrapport
theirleur presenceprésence withindans minutesminutes.
183
597440
2440
afin de rendre un diagnostic
en quelques minutes.
10:12
This would make rapidrapide diagnosticsdiagnostics
virtuallyvirtuellement painlessindolore.
184
600600
3200
Donc un diagnostic rapide
et presque indolore.
10:16
BroadlyLargement speakingParlant,
185
604720
1256
De manière générale,
10:18
the abilitycapacité to separateséparé
and enrichenrichir biomarkersbiomarqueurs
186
606000
2656
la capacité de séparer les biomarqueurs
10:20
with nanoscalenanométriques precisionprécision
in an automatedautomatique way,
187
608680
2720
avec une précision nanométrique
et de façon automatique,
10:24
openss'ouvre the doorporte to better understandingcompréhension
diseasesmaladies suchtel as cancercancer,
188
612320
3456
permet de mieux comprendre
les maladies telles que le cancer.
10:27
with applicationsapplications rangingallant
from sampleéchantillon preparationpréparation to diagnosticsdiagnostics,
189
615800
3976
Les applications vont de la préparation
d'échantillon au diagnostic,
10:31
and from drugdrogue resistancela résistance
monitoringsurveillance to therapeuticsméthodes thérapeutiques.
190
619800
2480
et du suivi de la résistance
aux médicaments à la thérapeutique.
10:35
Even before my wife'sfemme boutbout with cancercancer,
191
623440
2016
Même avant le cancer de ma femme,
10:37
it was a dreamrêver of minemien to facilitatefaciliter
the automationAutomation of this processprocessus --
192
625480
3480
mon rêve était de faciliter
l'automatisation de ce procédé
10:41
to make regularordinaire screeningdépistage more accessibleaccessible,
193
629840
2936
pour rendre les dépistages réguliers
plus accessibles.
10:44
similarsimilaire to the way HenryHenry FordFord
madefabriqué the automobilevoiture accessibleaccessible
194
632800
2896
Tout comme Henry Ford a rendu la voiture
plus accessible au grand public
10:47
to the generalgénéral populationpopulation
195
635720
1576
10:49
throughpar developmentdéveloppement of the assemblyAssemblée lineligne.
196
637320
2256
grâce à l'invention
de la chaîne de production.
10:51
AutomationAutomation is the keyclé to accessibilityaccessibilité.
197
639600
2760
L'automatisation est la clef
de l'accessibilité.
10:56
And in the spiritesprit of the HooverHoover dreamrêver,
198
644280
1856
Dans l'esprit du rêve
du président Hoover,
10:58
"a chickenpoulet in everychaque potpot
and a carvoiture in everychaque garagegarage,"
199
646160
2896
« poule au pot et voiture au garage
pour tout le monde »,
nous développons une technologie
11:01
we're developingdéveloppement a technologyLa technologie
200
649080
1416
11:02
that could ultimatelyen fin de compte placeendroit
an early-warningalerte précoce cancercancer detectiondétection systemsystème
201
650520
3816
qui pourrait permettre de placer
un système de dépistage du cancer
11:06
in everychaque home.
202
654360
1200
dans tous les foyers.
11:08
This would allowpermettre
everychaque man, womanfemme and childenfant
203
656000
2056
Cela donnerait à toutes les familles
11:10
the opportunityopportunité to be regularlyrégulièrement testedtesté
while they're still healthyen bonne santé,
204
658080
4136
la possibilité de faire des contrôles
réguliers tant qu'ils sont en bonne santé,
11:14
catchingcontagieux cancercancer when it first emergesémerge.
205
662240
1880
pour dépister le cancer
dès son apparition.
11:17
It is my hopeespérer and dreamrêver
206
665400
1496
Je rêve et j'espère
11:18
to help people around the worldmonde
avoidéviter the highhaute costsfrais --
207
666920
3696
aider les personnes du monde entier
à ne plus payer le prix
11:22
physicalphysique, financialfinancier and emotionalémotif --
208
670640
2536
- physique, économique et émotionnel -
11:25
facedface à by today'saujourd'hui cancercancer patientsles patients,
209
673200
1720
que payent les patients cancéreux.
11:27
hardshipsdifficultés that I'm well acquaintedla connaissance with.
210
675600
2320
C'est une souffrance que je connais bien.
11:31
I'm alsoaussi happycontent to reportrapport that because
we caughtpris my wife'sfemme cancercancer earlyde bonne heure,
211
679400
4376
Je suis aussi heureux de vous annoncer
que grâce au diagnostic précoce,
11:35
her treatmenttraitement was successfulréussi,
212
683800
1656
ma femme a été bien traitée
11:37
and she is now, thankfullyheureusement, cancer-freesans cancer.
213
685480
2256
et elle est aujourd'hui
entièrement guérie.
11:39
(ApplauseApplaudissements)
214
687760
2200
(Applaudissements)
11:48
It is an outcomerésultat that I would like to see
for everyonetoutes les personnes with a cancercancer diagnosisdiagnostic.
215
696160
4400
C'est le résultat que je voudrais
pour toutes les personnes
atteintes d'un cancer.
11:53
With the work that my teaméquipe
has alreadydéjà doneterminé
216
701280
2056
Grâce au travail déjà réalisé
par mon équipe
11:55
on separationséparation of nanoscalenanométriques biomarkersbiomarqueurs
217
703360
2736
sur la séparation nanométrique
des biomarqueurs
11:58
for rapidrapide, early-stagestade précoce cancercancer diagnosticsdiagnostics,
218
706120
2936
pour un diagnostic précoce et rapide,
12:01
I am optimisticoptimiste
that withindans the nextprochain decadedécennie,
219
709080
2536
j'espère que, dans moins de 10 ans,
12:03
this typetype of technologyLa technologie will be availabledisponible,
220
711640
2576
ce genre de technologie sera disponible
12:06
helpingportion protectprotéger our friendscopains,
our familyfamille and futureavenir generationsgénérations.
221
714240
3880
et nous aidera a protéger nos amis,
notre famille et les générations futures.
12:10
Even if we are so unluckypas de chance
as to be diagnosedun diagnostic with cancercancer,
222
718680
3896
Même si nous avons la malchance
d'être atteints d'un cancer,
12:14
that early-stagestade précoce alarmalarme
will providefournir a strongfort beaconBeacon of hopeespérer.
223
722600
2880
cette alerte précoce nous donnera
une véritable lueur d'espoir.
12:18
Thank you.
224
726280
1216
Merci.
12:19
(ApplauseApplaudissements)
225
727520
5789
(Applaudissements)
Translated by Fanny Galand
Reviewed by Morgane Quilfen

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ABOUT THE SPEAKER
Joshua Smith - Cancer fighter
Motivated by his wife's bout with cancer, IBM's Joshua Smith applies his engineering expertise to early diagnosis.

Why you should listen

As a research scientist and technical team lead for IBM's Nanobiotechnology Program, Dr. Joshua Smith researches innovative healthcare technologies at the intersection of engineering and biology to better understand disease progression.

Smith's team recently developed a chip-based solution that can rapidly isolate biomarkers as small as 20 nanometers to help identify cancer development even before symptoms occur. He is a sought-after speaker on the subject of lab-on-a-chip applications for healthcare and his work has been highlighted by Forbes, CNN Money, IEEE Spectrum and Pharma Technology Focus, among other media outlets. As a Research Staff Member and IBM Master Inventor, Smith has co-authored more than a dozen peer-reviewed scientific publications and is a co-inventor of more than 30 issued patents.

Currently, Smith is focusing on the development of a suite of core capabilities to manipulate, separate and detect individual macromolecules, providing a technological backbone for automation in sample preparation, diagnostics and therapeutics. When not with his colleagues in the lab, Smith enjoys teaching tomorrow's researchers and engineers at Columbia University. 


More profile about the speaker
Joshua Smith | Speaker | TED.com

Data provided by TED.

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