TED2017
Elizabeth Wayne: We can hack our immune cells to fight cancer
Elizabeth Wayne: Jak nakłonić system odpornościowy do walki z rakiem
Filmed:
Readability: 4.9
1,452,700 views
„Po dziesiątkach lat badań i milionach dolarów wydanych na próby kliniczne wciąż mamy problem z podawaniem leków na raka” - mówi inżynier biomedycyny Elizabeth Wayne. Chemioterapia zabija raka, ale również resztę ciała. Zamiast opierać się tylko na ludzkich pomysłach, dlaczego nie zainspirować się naturą?
W tej krótkiej prelekcji Wayne wyjaśnia, jak w jej laboratorium powstają terapie nanocząstkami, które wiążą się z komórkami immunologicznymi, czyli pierwszą linią obrony organizmu, żeby precyzyjnie zwalczać komórki nowotworowe nie niszcząc przy tym zdrowych.
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
Po dziesiątkach lat badań
00:14
and billions of dollars
spent in clinical trials,
spent in clinical trials,
1
2930
3269
i milionach dolarów wydanych
na próby kliniczne
na próby kliniczne
00:18
we still have a problem
with cancer drug delivery.
with cancer drug delivery.
2
6223
3178
wciąż mamy problem
z podawaniem leków na raka.
z podawaniem leków na raka.
00:22
We still give patients chemotherapy,
3
10586
2144
Nadal stosujemy chemioterapię,
00:24
which is so non-specific
4
12754
1833
która jest tak niespecyficzna,
00:26
that even though
it kills the cancer cells,
it kills the cancer cells,
5
14611
2526
że choć zabija komórki raka,
00:29
it kind of kills
the rest of your body, too.
the rest of your body, too.
6
17161
2285
w pewnym sensie zabija
również resztę ciała.
również resztę ciała.
00:32
And yes, we have developed
more selective drugs,
more selective drugs,
7
20494
3456
Oczywiście opracowaliśmy
także bardziej selektywne leki,
także bardziej selektywne leki,
00:35
but it's still a challenge
to get them into the tumor,
to get them into the tumor,
8
23974
2703
lecz dostarczenie ich do guza
nadal stanowi wyzwanie
nadal stanowi wyzwanie
00:38
and they end up accumulating
in the other organs as well
in the other organs as well
9
26701
2916
i akumulują się także w innych organach
00:41
or passing through your urine,
10
29641
1631
lub wydalane są z moczem,
00:43
which is a total waste.
11
31296
1781
co jest wielkim marnotrawstwem.
00:46
And fields like mine have emerged
12
34389
1970
Powstały dziedziny takie jak moja,
00:48
where we try to encapsulate these drugs
13
36383
1966
zajmująca się zabezpieczaniem leków
00:50
to protect them as they
travel through the body.
travel through the body.
14
38373
2553
podczas ich podróży przez ciało.
00:52
But these modifications cause problems
15
40950
2853
Modyfikacje te stwarzają jednak problemy,
00:55
that we make more modifications to fix.
16
43827
2425
które próbujemy naprawić
kolejnymi modyfikacjami.
kolejnymi modyfikacjami.
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
Dlatego potrzeba lepszego
systemu podawania leków.
systemu podawania leków.
01:03
And I propose,
18
51513
1416
Moja propozycja:
01:04
rather than using solely human design,
19
52953
2631
zamiast opierać się tylko
na ludzkich pomysłach,
na ludzkich pomysłach,
01:07
why not use nature's?
20
55608
1635
dlaczego nie zainspirować się naturą?
01:10
Immune cells are these versatile vehicles
that travel throughout our body,
that travel throughout our body,
21
58309
3854
Komórki immunologiczne to wszechstronne
pojazdy podróżujące przez ciało,
pojazdy podróżujące przez ciało,
01:14
patrolling for signs of disease
22
62187
2102
patrolujące je w poszukiwaniu oznak chorób
01:16
and arriving at a wound
mere minutes after injury.
mere minutes after injury.
23
64313
3144
i docierające do rany
w ciągu kilku minut od zranienia.
w ciągu kilku minut od zranienia.
01:20
So I ask you guys:
24
68000
1419
Skoro komórki odpornościowe
01:22
If immune cells are already traveling
to places of injury or disease
to places of injury or disease
25
70054
3381
i tak docierają do miejsc
chorych i zranionych,
chorych i zranionych,
01:25
in our bodies,
26
73459
1153
czemu nie miałyby zabrać
dodatkowego pasażera?
dodatkowego pasażera?
01:26
why not add an extra passenger?
27
74636
1657
01:28
Why not use immune cells to deliver drugs
28
76966
2927
Dlaczego nie użyć ich
do dostarczania leków
do dostarczania leków
01:31
to cure some of our biggest problems
29
79917
1962
i rozwiązać części głównych problemów
01:33
in disease?
30
81903
1398
z chorobą?
01:36
I am a biomedical engineer,
31
84446
1909
Jestem inżynierem biomedycznym
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
i chcę wam opowiedzieć o tym,
jak używam komórek odpornościowych
jak używam komórek odpornościowych
01:41
to target one of the largest
problems in cancer.
problems in cancer.
33
89404
3235
przeciw jednemu z największych
problemów w leczeniu raka.
problemów w leczeniu raka.
Wiedzieliście, że ponad 90%
przypadków śmierci na raka
przypadków śmierci na raka
01:44
Did you know that over 90 percent
of cancer deaths
of cancer deaths
34
92663
2507
01:47
can be attributed to its spread?
35
95194
1751
ma związek z jego rozprzestrzenianiem?
01:48
So if we can stop these cancer cells
36
96969
2265
Gdyby udało się powstrzymać
komórki nowotworowe
komórki nowotworowe
01:51
from going from the primary tumor
to a distant site,
to a distant site,
37
99258
3074
od przerzutów z guza pierwotnego
do oddalonych obszarów,
do oddalonych obszarów,
01:54
we can stop cancer right in its tracks
38
102356
2476
można by zatrzymać raka w przedbiegach
01:56
and give people more of their lives back.
39
104856
2183
i przedłużyć ludziom życie.
Żeby wykonać tę specjalną misję,
02:00
To do this special mission,
40
108182
1580
02:01
we decided to deliver
a nanoparticle made of lipids,
a nanoparticle made of lipids,
41
109786
3050
postanowiliśmy dostarczyć
nanocząstkę zbudowaną z lipidów,
nanocząstkę zbudowaną z lipidów,
02:04
which are the same materials
that compose your cell membrane.
that compose your cell membrane.
42
112860
3233
budulca błony komórkowej.
02:08
And we've added two special molecules.
43
116733
2344
Dodaliśmy dwie szczególne molekuły.
02:11
One is called e-selectin,
44
119952
2177
Jedna to E-selektyna,
02:14
which acts as a glue
45
122153
1276
która działa jak klej
02:15
that binds the nanoparticle
to the immune cell.
to the immune cell.
46
123453
3331
wiążący nanocząstkę
z komórką odpornościowa.
z komórką odpornościowa.
02:19
And the second one is called trail.
47
127223
2493
Druga to TRAIL.
02:21
Trail is a therapeutic drug
that kills cancer cells
that kills cancer cells
48
129740
2656
TRAIL jest lekiem,
który zabija komórki nowotworowe,
który zabija komórki nowotworowe,
02:24
but not normal cells.
49
132420
1245
ale omija zdrowe.
02:26
Now, when you put both of these together,
50
134392
2802
Ich połączenie daje nam
02:29
you have a mean killing machine on wheels.
51
137218
2865
prawdziwą maszynę do zabijania.
02:35
To test this, we ran
an experiment in a mouse.
an experiment in a mouse.
52
143589
2573
Przetestowaliśmy to na myszy.
02:39
So what we did was we injected
the nanoparticles,
the nanoparticles,
53
147276
3065
Dostała zastrzyk z nanocząstkami,
które niemal natychmiast związały się
z komórkami immunologicznymi w krwiobiegu.
z komórkami immunologicznymi w krwiobiegu.
02:42
and they bound almost immediately
to the immune cells in the bloodstream.
to the immune cells in the bloodstream.
54
150365
4017
02:46
And then we injected the cancer cells
to mimic a process
to mimic a process
55
154406
2925
Wtedy wstrzyknęliśmy komórki nowotworowe,
imitując przerzut raka.
02:49
through which cancer cells
spread throughout our bodies.
spread throughout our bodies.
56
157355
3151
02:52
And we found something very exciting.
57
160530
2132
Odkryliśmy coś fascynującego.
02:55
We found that in our treated group,
58
163620
2670
Okazało się, że 75%
wstrzykniętych komórek rakowych
wstrzykniętych komórek rakowych
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
umarło lub umierało
03:03
in comparison to only around 25 percent.
60
171118
2697
w porównaniu do zaledwie 25%
w grupie kontrolnej.
w grupie kontrolnej.
03:05
So just imagine: these fewer
amount of cells were available
amount of cells were available
61
173839
3182
Wyobraźcie sobie:
o tyle mniej komórek mogło
o tyle mniej komórek mogło
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
dać przerzuty do innych części organizmu,
po zaledwie dwugodzinnym zabiegu.
03:12
And this is only after
two hours of treatment.
two hours of treatment.
63
180181
2717
03:14
Our results were amazing,
and we had some pretty interesting press.
and we had some pretty interesting press.
64
182922
4306
Nasze wyniki były niesamowite
i ciekawie je opisywano.
i ciekawie je opisywano.
03:19
My favorite title was actually,
65
187974
2250
Mój ulubiony nagłowek:
03:22
"Sticky balls may stop
the spread of cancer."
the spread of cancer."
66
190248
2614
"Lepkie jajka mogą powstrzymać raka".
03:24
(Laughter)
67
192886
1093
(Śmiech)
03:26
I can't tell you just how smug
my male colleagues were,
my male colleagues were,
68
194003
4008
Nie wyobrażacie sobie,
jacy dumni byli moi koledzy
jacy dumni byli moi koledzy
03:30
knowing that their sticky balls
might one day cure cancer.
might one day cure cancer.
69
198035
2973
wiedząc, że ich lepkie jajka
mogą kiedyś leczyć raka.
mogą kiedyś leczyć raka.
03:33
(Laughter)
70
201032
2298
(Śmiech)
03:35
But I can tell you they made
some pretty, pretty, exciting,
some pretty, pretty, exciting,
71
203354
3402
W każdym razie zrobili intrygujące,
jajcarskie koszulki.
jajcarskie koszulki.
03:38
pretty ballsy t-shirts.
72
206780
1298
03:40
This was also my first experience
talking to patients
talking to patients
73
208595
4216
Wtedy też po raz pierwszy
odpowiadałam pacjentom,
odpowiadałam pacjentom,
03:44
where they asked how soon
our therapy would be available.
our therapy would be available.
74
212835
2893
kiedy terapia zostanie udostępniona.
03:48
And I keep these stories with me
to remind me of the importance
to remind me of the importance
75
216279
3145
Te historie przypominają mi,
03:51
of the science,
the scientists and the patients.
the scientists and the patients.
76
219448
2947
jak ważna jest nauka, naukowcy i pacjenci.
03:55
Now, our fast-acting results
were pretty interesting,
were pretty interesting,
77
223809
2541
Nasze błyskawiczne rezultaty
były interesujące,
były interesujące,
03:58
but we still had one lingering question:
78
226374
2133
ale pozostawało jedno pytanie:
04:00
Can our sticky balls,
79
228531
1696
czy nasze lepkie jajka,
04:02
our particles actually attached
to the immune cells,
to the immune cells,
80
230251
2683
cząsteczki przyczepione
do komórek odpornościowych,
do komórek odpornościowych,
04:04
actually stop the spread of cancer?
81
232958
1941
rzeczywiście powstrzymują przerzuty raka?
04:07
So we went to our animal model,
and we found three important parts.
and we found three important parts.
82
235624
4276
Wróciliśmy więc do modelu zwierzęcego
i odkryliśmy trzy ważne kwestie.
i odkryliśmy trzy ważne kwestie.
04:12
Our primary tumors were smaller
in our treated animals,
in our treated animals,
83
240615
3018
Guzy pierwotne były mniejsze
u grupy badawczej,
u grupy badawczej,
04:15
there were fewer cells in circulation,
84
243657
2518
w obiegu było mniej komórek,
04:18
and there was little to no
tumor burden in the distant organs.
tumor burden in the distant organs.
85
246199
3466
a przerzuty do oddalonych organów
nie występowały wcale lub rzadko.
nie występowały wcale lub rzadko.
04:22
Now, this wasn't just a victory
for us and our sticky balls.
for us and our sticky balls.
86
250835
3878
To nie było zwycięstwo tylko dla nas
i naszych lepkich jajek.
i naszych lepkich jajek.
04:26
This was also a victory to me
87
254737
2107
Odniosłam też zwycięstwo
w dziedzinie dostarczania leków.
04:28
in drug delivery,
88
256868
1255
04:30
and it represents a paradigm shift,
89
258147
1931
Reprezentuje to zmianę paradygmatu,
04:32
a revolution --
90
260102
1246
rewolucję,
04:34
to go from just using drugs,
just injecting them
just injecting them
91
262330
3380
przejście od zwyczajnego używania leków,
wstrzykiwania ich w nadziei,
że trafią w odpowiednie miejsce,
że trafią w odpowiednie miejsce,
04:37
and hoping they go to the right
places in the body,
places in the body,
92
265734
2453
04:40
to using immune cells
as special delivery drivers in your body.
as special delivery drivers in your body.
93
268211
4991
do używania komórek immunologicznych
jako doręczycieli przesyłek w organizmie.
jako doręczycieli przesyłek w organizmie.
04:45
For this example, we used two molecules,
e-selectin and trail,
e-selectin and trail,
94
273975
3716
W tym przykładzie użyliśmy
dwóch molekuł, E-selektyny i TRAIL,
dwóch molekuł, E-selektyny i TRAIL,
04:49
but really, the possibility
of drugs you can use are endless.
of drugs you can use are endless.
95
277715
3784
ale potencjalnych substancji jest mnóstwo.
04:53
And I talked about cancer,
96
281523
2394
Mówię wciąż o nowotworach,
04:55
but where disease goes,
so do immune cells.
so do immune cells.
97
283941
2662
ale wszędzie, gdzie jest choroba,
są komórki immunologiczne.
są komórki immunologiczne.
04:59
So this could be used for any disease.
98
287600
2415
Może to być więc dowolna choroba.
05:02
Imagine using immune cells
to deliver crucial wound-healing agents
to deliver crucial wound-healing agents
99
290039
4679
Wyobraźcie sobie użycie
komórek odpornościowych
komórek odpornościowych
do dostarczania niezbędnych
środków gojących
środków gojących
05:06
after a spinal cord injury,
100
294742
1842
przy uszkodzeniach rdzenia kręgowego
05:09
or using immune cells to deliver drugs
past the blood-brain barrier
past the blood-brain barrier
101
297474
4397
albo do dostarczania leków
przez barierę krew-mózg
przez barierę krew-mózg
05:13
to treat Parkinson's
or Alzheimer's disease.
or Alzheimer's disease.
102
301895
2361
przy leczeniu choroby
Parkinsona lub Alzheimera.
Parkinsona lub Alzheimera.
05:17
These are the ideas that excite me
about science the most.
about science the most.
103
305044
3049
Takie pomysły najbardziej lubię w nauce.
05:20
And from where I stand,
I see so much promise and opportunity.
I see so much promise and opportunity.
104
308710
3447
Z mojego punktu widzenia
szanse rozwoju są obiecujące.
szanse rozwoju są obiecujące.
05:24
Thank you.
105
312181
1190
Dziękuję.
05:25
(Applause)
106
313395
3541
(Brawa)
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