TED2017
Elizabeth Wayne: We can hack our immune cells to fight cancer
Элизабет Вейн: Как иммунные клетки могут помочь побороть рак
Filmed:
Readability: 4.9
1,452,700 views
«После десятилетий исследований и миллиардов, потраченных на клинические опыты, у нас остаётся проблема с доставкой лекарств от рака», говорит инженер-биомедик Элизабет Вейн. Химиотерапия убивает рак, а вместе с ним и наши органы. Вместо того, чтобы придумывать новое, почему бы не использовать природные механизмы? В этом коротком выступлении Вейн объясняет, как её лаборатория создаёт нанолекарства, которые привязываются к иммунным клеткам, которые первыми реагируют на болезнь, чтобы точно нацелиться на раковые клетки, не разрушив здоровые клетки.
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
После десятилетий исследований
00:14
and billions of dollars
spent in clinical trials,
spent in clinical trials,
1
2930
3269
и миллиардов долларов,
потраченных на клинические испытания,
потраченных на клинические испытания,
00:18
we still have a problem
with cancer drug delivery.
with cancer drug delivery.
2
6223
3178
доставки лекарств от рака к клеткам
всё ещё остаётся проблемой.
всё ещё остаётся проблемой.
00:22
We still give patients chemotherapy,
3
10586
2144
Мы всё ещё лечим пациентов химиотерапией,
00:24
which is so non-specific
4
12754
1833
которая настолько неспецифична,
00:26
that even though
it kills the cancer cells,
it kills the cancer cells,
5
14611
2526
что даже если она и убивает
раковые клетки,
раковые клетки,
00:29
it kind of kills
the rest of your body, too.
the rest of your body, too.
6
17161
2285
она убивает и другие ваши органы.
00:32
And yes, we have developed
more selective drugs,
more selective drugs,
7
20494
3456
Конечно, хотя мы разработали
более избирательные препараты,
более избирательные препараты,
00:35
but it's still a challenge
to get them into the tumor,
to get them into the tumor,
8
23974
2703
но остаётся проблема,
как доставить их в опухоль,
как доставить их в опухоль,
00:38
and they end up accumulating
in the other organs as well
in the other organs as well
9
26701
2916
и в итоге они накапливаются
также и в других органах
также и в других органах
00:41
or passing through your urine,
10
29641
1631
или выходят с мочой,
00:43
which is a total waste.
11
31296
1781
что является расточительством.
00:46
And fields like mine have emerged
12
34389
1970
И такие сферы, как моя, возникли
00:48
where we try to encapsulate these drugs
13
36383
1966
там, где мы инкапсулируем эти препараты,
00:50
to protect them as they
travel through the body.
travel through the body.
14
38373
2553
чтобы предохранить их,
когда они проходят по телу.
когда они проходят по телу.
00:52
But these modifications cause problems
15
40950
2853
Но эти изменения вызывают проблемы,
00:55
that we make more modifications to fix.
16
43827
2425
для решения которых
приходится менять ещё что-то.
приходится менять ещё что-то.
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
Я хочу донести до вас то, что нам нужна
улучшенная система доставки лекарств.
улучшенная система доставки лекарств.
01:03
And I propose,
18
51513
1416
И я предлагаю:
01:04
rather than using solely human design,
19
52953
2631
почему бы вместо того,
чтобы придумывать что-то самим,
чтобы придумывать что-то самим,
не использовать то, что создала природа?
01:07
why not use nature's?
20
55608
1635
01:10
Immune cells are these versatile vehicles
that travel throughout our body,
that travel throughout our body,
21
58309
3854
Иммунные клетки — это машины,
путешествующие по нашему организму,
путешествующие по нашему организму,
01:14
patrolling for signs of disease
22
62187
2102
выявляющие признаки заболевания
01:16
and arriving at a wound
mere minutes after injury.
mere minutes after injury.
23
64313
3144
и прибывающие к очагу поражения
буквально через минуты.
буквально через минуты.
01:20
So I ask you guys:
24
68000
1419
Итак, я задаю вам вопрос:
01:22
If immune cells are already traveling
to places of injury or disease
to places of injury or disease
25
70054
3381
если иммунные клетки сейчас движутся
к очагам заболевания
к очагам заболевания
01:25
in our bodies,
26
73459
1153
в нашем организме,
01:26
why not add an extra passenger?
27
74636
1657
почему бы им не взять пассажира?
01:28
Why not use immune cells to deliver drugs
28
76966
2927
Почему бы не использовать эти клетки
для доставки лекарств,
для доставки лекарств,
01:31
to cure some of our biggest problems
29
79917
1962
чтобы лечить какие-то серьёзные проблемы,
01:33
in disease?
30
81903
1398
связанные с болезнями?
01:36
I am a biomedical engineer,
31
84446
1909
Я биоинженер,
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
и я хочу вам рассказать о том,
как я использую иммунные клетки,
как я использую иммунные клетки,
01:41
to target one of the largest
problems in cancer.
problems in cancer.
33
89404
3235
чтобы нацелить их на одну из самых
серьёзных проблем в лечении рака.
серьёзных проблем в лечении рака.
01:44
Did you know that over 90 percent
of cancer deaths
of cancer deaths
34
92663
2507
Знаете ли вы,
что более 90% смертей от рака,
что более 90% смертей от рака,
01:47
can be attributed to its spread?
35
95194
1751
объясняются его распространением?
01:48
So if we can stop these cancer cells
36
96969
2265
Так что, если мы сможем
преградить этим клеткам
преградить этим клеткам
01:51
from going from the primary tumor
to a distant site,
to a distant site,
37
99258
3074
путь от основного очага
до отдалённого участка нашего организма,
до отдалённого участка нашего организма,
01:54
we can stop cancer right in its tracks
38
102356
2476
мы сможем остановить рак
в самом его начале
в самом его начале
01:56
and give people more of their lives back.
39
104856
2183
и спасти жизни многим людям.
02:00
To do this special mission,
40
108182
1580
Чтобы выполнить эту особую миссию,
02:01
we decided to deliver
a nanoparticle made of lipids,
a nanoparticle made of lipids,
41
109786
3050
мы решили доставить
наночастицу, сделанную из липидов,
наночастицу, сделанную из липидов,
02:04
which are the same materials
that compose your cell membrane.
that compose your cell membrane.
42
112860
3233
того же самого материала,
который лежит в основе клеточных мембран.
который лежит в основе клеточных мембран.
02:08
And we've added two special molecules.
43
116733
2344
И мы добавили две особые молекулы.
02:11
One is called e-selectin,
44
119952
2177
Одна из них называется Е-селектин,
02:14
which acts as a glue
45
122153
1276
и она действует как клей,
02:15
that binds the nanoparticle
to the immune cell.
to the immune cell.
46
123453
3331
который привязывает наночастицу
к иммунной клетке.
к иммунной клетке.
02:19
And the second one is called trail.
47
127223
2493
А вторая называется «шлейф».
02:21
Trail is a therapeutic drug
that kills cancer cells
that kills cancer cells
48
129740
2656
Шлейф — это вещество,
уничтожающее только раковые,
уничтожающее только раковые,
02:24
but not normal cells.
49
132420
1245
а не нормальные клетки.
02:26
Now, when you put both of these together,
50
134392
2802
Когда вы соединяете их вместе,
02:29
you have a mean killing machine on wheels.
51
137218
2865
вы получаете отменную
машину-убийцу на колесах.
машину-убийцу на колесах.
02:35
To test this, we ran
an experiment in a mouse.
an experiment in a mouse.
52
143589
2573
Чтобы проверить это,
мы провели эксперимент на мыши.
мы провели эксперимент на мыши.
02:39
So what we did was we injected
the nanoparticles,
the nanoparticles,
53
147276
3065
Мы ввели ей наночастицы,
02:42
and they bound almost immediately
to the immune cells in the bloodstream.
to the immune cells in the bloodstream.
54
150365
4017
и они почти мгновенно присоединились
к иммунным клеткам в кровотоке.
к иммунным клеткам в кровотоке.
02:46
And then we injected the cancer cells
to mimic a process
to mimic a process
55
154406
2925
И затем мы ввели раковые клетки,
чтобы имитировать процесс,
чтобы имитировать процесс,
02:49
through which cancer cells
spread throughout our bodies.
spread throughout our bodies.
56
157355
3151
в котором раковые клетки
распространяются в нашем организме.
распространяются в нашем организме.
02:52
And we found something very exciting.
57
160530
2132
И мы обнаружили нечто замечательное.
02:55
We found that in our treated group,
58
163620
2670
Мы обнаружили, что
в рассматриваемой нами группе,
в рассматриваемой нами группе,
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
почти 75 процентов раковых клеток,
введённых вначале, умерли или умирали,
введённых вначале, умерли или умирали,
03:03
in comparison to only around 25 percent.
60
171118
2697
в сравнении со всего лишь 25 процентами.
03:05
So just imagine: these fewer
amount of cells were available
amount of cells were available
61
173839
3182
Итак, только представьте:
эта меньшая часть иммунных клеток,
эта меньшая часть иммунных клеток,
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
была в состоянии добраться
до разных частей нашего тела.
до разных частей нашего тела.
03:12
And this is only after
two hours of treatment.
two hours of treatment.
63
180181
2717
И это всего лишь после двух часов лечения.
03:14
Our results were amazing,
and we had some pretty interesting press.
and we had some pretty interesting press.
64
182922
4306
Результаты были потрясающими;
в печати появились интересные статьи.
в печати появились интересные статьи.
03:19
My favorite title was actually,
65
187974
2250
Моим любимым заголовком был
03:22
"Sticky balls may stop
the spread of cancer."
the spread of cancer."
66
190248
2614
«Липкие шары могут остановить
распространение рака».
распространение рака».
03:24
(Laughter)
67
192886
1093
(Смех)
03:26
I can't tell you just how smug
my male colleagues were,
my male colleagues were,
68
194003
4008
Я не могу вам рассказать насколько
были довольны собой мои коллеги-мужчины,
были довольны собой мои коллеги-мужчины,
03:30
knowing that their sticky balls
might one day cure cancer.
might one day cure cancer.
69
198035
2973
зная, что их липкие шары
однажды смогут вылечить рак.
однажды смогут вылечить рак.
03:33
(Laughter)
70
201032
2298
(Смех)
03:35
But I can tell you they made
some pretty, pretty, exciting,
some pretty, pretty, exciting,
71
203354
3402
Но я могу вам сказать, что они заказывали
очень волнующие,
очень волнующие,
03:38
pretty ballsy t-shirts.
72
206780
1298
очень вызывающие футболки.
03:40
This was also my first experience
talking to patients
talking to patients
73
208595
4216
Тогда же я впервые
разговаривала с пациентами,
разговаривала с пациентами,
03:44
where they asked how soon
our therapy would be available.
our therapy would be available.
74
212835
2893
и они спрашивали, как скоро
наше лечение будет доступно.
наше лечение будет доступно.
03:48
And I keep these stories with me
to remind me of the importance
to remind me of the importance
75
216279
3145
И я храню эти истории в памяти,
напоминая себе о важности
напоминая себе о важности
03:51
of the science,
the scientists and the patients.
the scientists and the patients.
76
219448
2947
науки, учёных и пациентов.
03:55
Now, our fast-acting results
were pretty interesting,
were pretty interesting,
77
223809
2541
Наши быстрые результаты
были весьма интересными,
были весьма интересными,
03:58
but we still had one lingering question:
78
226374
2133
но у нас был один давнишний вопрос:
04:00
Can our sticky balls,
79
228531
1696
«Могут ли наши липкие шарики,
04:02
our particles actually attached
to the immune cells,
to the immune cells,
80
230251
2683
наши частицы, прикреплённые
к иммунным клеткам,
к иммунным клеткам,
04:04
actually stop the spread of cancer?
81
232958
1941
остановить распространение рака?»
04:07
So we went to our animal model,
and we found three important parts.
and we found three important parts.
82
235624
4276
Мы обратились к нашим подопытным животным
и нашли три важные составляющие.
и нашли три важные составляющие.
04:12
Our primary tumors were smaller
in our treated animals,
in our treated animals,
83
240615
3018
Первоначально опухоли были меньше
у наших подопытных животных,
у наших подопытных животных,
04:15
there were fewer cells in circulation,
84
243657
2518
у них было меньше клеток в крови,
04:18
and there was little to no
tumor burden in the distant organs.
tumor burden in the distant organs.
85
246199
3466
и почти не было опухолевой массы
в органах, отдалённых от очага.
в органах, отдалённых от очага.
04:22
Now, this wasn't just a victory
for us and our sticky balls.
for us and our sticky balls.
86
250835
3878
Итак, для нас и наших липких шариков
это было не просто победой.
это было не просто победой.
04:26
This was also a victory to me
87
254737
2107
Для меня это было также победой
04:28
in drug delivery,
88
256868
1255
в доставке лекарств;
04:30
and it represents a paradigm shift,
89
258147
1931
и это означает смену парадигмы,
04:32
a revolution --
90
260102
1246
революцию —
04:34
to go from just using drugs,
just injecting them
just injecting them
91
262330
3380
от простого употребления лекарств,
введения инъекций
введения инъекций
04:37
and hoping they go to the right
places in the body,
places in the body,
92
265734
2453
в надежде на то, что они пойдут
в нужном направлении,
в нужном направлении,
04:40
to using immune cells
as special delivery drivers in your body.
as special delivery drivers in your body.
93
268211
4991
к использованию иммунных клеток
как особых двигателей в нашем организме.
как особых двигателей в нашем организме.
04:45
For this example, we used two molecules,
e-selectin and trail,
e-selectin and trail,
94
273975
3716
В этом примере мы использовали
две молекулы, Е-селектин и шлейф.
две молекулы, Е-селектин и шлейф.
04:49
but really, the possibility
of drugs you can use are endless.
of drugs you can use are endless.
95
277715
3784
Но возможности по использованию
разных лекарств бесконечны.
разных лекарств бесконечны.
04:53
And I talked about cancer,
96
281523
2394
Я говорила о раке,
04:55
but where disease goes,
so do immune cells.
so do immune cells.
97
283941
2662
но куда идёт болезнь,
туда идут и иммунные клетки.
туда идут и иммунные клетки.
04:59
So this could be used for any disease.
98
287600
2415
Это можно использовать
против любой болезни.
против любой болезни.
05:02
Imagine using immune cells
to deliver crucial wound-healing agents
to deliver crucial wound-healing agents
99
290039
4679
Представьте иммунные клетки,
доставляющие важные лечебные вещества,
доставляющие важные лечебные вещества,
05:06
after a spinal cord injury,
100
294742
1842
в случае травмы позвоночника,
05:09
or using immune cells to deliver drugs
past the blood-brain barrier
past the blood-brain barrier
101
297474
4397
или иммунные клетки, используемые
для преодоления барьера кровь-мозг,
для преодоления барьера кровь-мозг,
05:13
to treat Parkinson's
or Alzheimer's disease.
or Alzheimer's disease.
102
301895
2361
чтобы лечить болезни
Паркинсона и Альцгеймера.
Паркинсона и Альцгеймера.
05:17
These are the ideas that excite me
about science the most.
about science the most.
103
305044
3049
Это те идеи в науке,
которые волнуютменя больше всего.
которые волнуютменя больше всего.
05:20
And from where I stand,
I see so much promise and opportunity.
I see so much promise and opportunity.
104
308710
3447
И со своей позиции
я вижу больши́е перспективы и возможности.
я вижу больши́е перспективы и возможности.
05:24
Thank you.
105
312181
1190
Спасибо.
05:25
(Applause)
106
313395
3541
(Аплодисменты)
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