Budućnost ranog otkrivanja karcinoma?

Zajedno s ekipom tehničara i znanstvenika, Jorge Soto razvija jednostavan, neinvazivan, svima dostupan test koji traži rane znakove različitih oblika karcinoma. Na bini TEDGlobala 2014, on demonstrira funkcionirajući prototip mobilne platforme po prvi put.

Prije skoro godinu dana,

moju tetu su počeli mučiti bolovi u leđima.

Otišla je kod doktora

i rekao joj je da je to normalna ozljeda

za nekoga tko igra tenis

skoro pa 30 godina.

Preporučili su joj određene terapije,

ali i dalje se nije osjećala bolje,

pa je doktor odlučio
napraviti daljnja testiranja.

Napravili su rendgen

i otkrili ozljedu u njenim plućima,

i tada su mislili da je ozljeda

bila zbog napora mišića i tetiva

između rebara,

ali nakon nekoliko tjedana liječenja,

njeno zdravlja nije postajalo bolje.

Na kraju su se odlučili napraviti biopsiju

i dva tjedna kasnije,

došao je razultat biopsije.

Imala je karcinom pluća trećeg stadija.

Njen životni stil je skoro bio bez rizika.

Nikada nije popušila cigaretu,

nikada nije pila alkohol,

i bavila se sportom

skoro cijeli njen život.

Možda je zbog toga
trebalo skoro šest mjeseci

da se postavi točna dijagnoza.

Moja priča je možda, nažalost,

poznata većini vas.

Jednoj od tri osobe koje sjede u publici

će biti dijagnosticira neka vrsta raka,

a jedna od četiri

će umrijeti od toga.

Ne samo da je dijagnoza tog karcinoma

promijenila život naše obitelji,

već taj proces odlaska

na nove testove,

različiti doktori koji opisuju simptome,

odbacuju druge bolesti opet nanovo,

bilo je stresno i frustrirajuće,

pogotovo za moju tetu.

I to je način na koji
se rak dijagnosticirao

od početka povijesti.

Imamo medicinske tretmane
i lijekove 21-og stoljeća

za liječenje raka,

ali i dalje imamo procedure
i načine 20-og stoljeća

dijagnosticiranja 20-og stoljeća, ako i to.

Danas, većina nas mora
čekati pojavu simptoma

koji pokazuju da nešto nije u redu.

Danas, većina ljudi i dalje nema pristup

metodama ranog otkrivanja karcinoma

iako znamo

da je rano hvatanje karcinoma

zapravo najbliže što imamo

sigurnom i brzom izliječenju.

Znamo da to možemo promijeniti
u našem životnom vijeku,

i zato smo moj tim i ja

odlučili započeti ovo putovanje,

putovanje ka pokušaju da
se detektiranje karcinoma

u ranim stadijima,

i nadgledanje prikladnih odgovora
na molekularnoj razini,

učini lakšim, jeftinijim, pametnijim

i pristupačnijim no ikad prije.

U biti,

mi živimo u vremenu

kada tehnologija mijenja sadašnjost

eksponencijalnom brzinom,

a biološka sfera nije isključena iz toga.

Biotehnologija se razvija

bar šest puta brže no razvitak

snage kompjuterskog procesiranja.

Ali napredak u biotehnologiji

nije samo ubrzan,

već je i demokratiziran.

Isto kako osobna računala ili internet

ili pametni telefoni
izjednačavaju mogućnosti

za poduzetništvo, politiku ili edukaciju,

nedavni napredci su izjednačili i
za biotehnološki progres također,

i to dozvoljava

multidisciplinarnim timovima poput našeg

da se uhvate u koštac s ovim problemima

s novim pristupima.

Mi smo tim znanstvenika i tehničara

iz Čilea, Paname,

Meksika, Izraela i Grčke,

i bazirano na nedavnim
znanstvenim otkrićima,

vjerujemo da smo pronašli

pouzdan i točan način

detektiranja nekoliko tipova karcinoma

u vrlo ranom stadiju preko uzorka krvi.

Radimo to detektirajući
skup vrlo malih molekula

koje slobodno cirkuliraju u našoj krvi,

imena microRNA.

Kako bi objasnio što su microRNA

i njihovu važnu ulogu u raku,

moram početi od proteina,

jer kada je rak prisutan u našem tijelu,

primijeti se modifikacija proteina

u svim kancerogenim stanicama.

Možda već i znate,

proteini su velike biološke molekule

koje obavljaju različite
funkcije u našem tijelu,

poput ubrzanja metaboličkih reakcija

ili odgovora na stimulus

ili repliciranja DNA,

ali prije no što je protein
izražen ili produciran,

određeni dijelovi genetskog koda

koji se nalazi u DNA

se kopiraju na glasničku RNA

i ta glasnička RNA

ima upute kako izgraditi određeni protein,

i potencijalno može
izgraditi stotine proteina,

ali ono što im govori kada ih izgraditi

i koliko ih izgraditi

su microRNA.

MicroRNA su male molekule

loje reguliraju ekspresiju gena.

Nasuprot DNA, koja je nepromjenjiva,

microRNA se mijenjaju ovisno o unutarnjim

i okolišnim uvjetima u određenom vremenu,

i govore nam koji geni se trebaju aktivno
eksprimirati u određenom vremenu.

I to je ono što microRNA čini

obećavajućim biomarkerom za karcinom,

jer kao što znate,

karcinom je bolest
promijenjene ekspresije gena.

To je nekontrolirana regulacija gena.

Bitno je i to da

ne postoje dva ista karcinoma,

ali na razini microRNA, postoje sličnosti.

Nekoliko znanstvenih
istraživanja su pokazala

da razina abnormalne ekspresije microRNA

varira i stvara jedinstveni određeni uzorak

za svaku vrstu karcinoma,

čak i u ranim stadijima,

odgovarajući razvoju bolesti,

i bilo da reagira na lijekove

ili je u remisiji,

microRNA je savršen,

visoko osjetljiv biomarker.

Naime, problem s microRNA

je taj da ne možemo koristiti postojeću
tehnologiju baziranu na DNA

kako bismo ih pouzdano detektirali,

jer oni su vrlo kratki dijelovi nukleotida,

mnogo manji od DNA.

I također, sve microRNA su
veoma slične jedna drugoj,

s vrlo malim razlikama.

Zamislite pokušaj
razlikovanja dvije molekule,

vrlo slične, vrlo male.

Vjerujemo da smo pronašli način za to,

i ovo je prvi put da ovo
pokazujemo u javnosti.

Dozvolite da vam demonstriram.

Zamislite da sljedeći
put kada idete kod doktora

i napravite normalno testiranje krvi,

laboratorijski tehničar ekstrahira RNA,

što je vrlo jednostavno danas,

i stavi ju u standardne
jažice poput ovih.

Svaka od ovih jažica

ima određenu biokemiju koju dodijelimo,

koja traži specifičnu microRNA,

i djeluje poput zamke koja se zatvara

jedino kada je microRNA prisutna u uzorku,

a kada se zatvori, svijetli zelenom bojom,

Da bi pokrenuli reakciju,

stavite jažice u uređaj poput ovoga,

a zatim možete staviti svoj
pametni telefon na njega.

Možemo li usmjeriti kameru ovdje

da možete vidjeti moj zaslon.

Smartphone je povezano računalo,

a također je i kamera,

dovoljno dobra za ovu svrhu.

Pametni telefon fotografira,

i kada reakcija završi,

poslat će fotografije

u našu online bazu podataka na obradu

i interpretaciju.

Cijeli proces traje oko 60 minuta,

ali kada proces završi,

jažice koje sjaje su pozitivne
na određenu microRNA

i analiziraju se ovisno
o tome koliko puno i brzo

sjaje.

I onda, kada je proces gotov,

dogodi se ovo.

Ovaj graf prikazuje određene microRNA

prisutne u uzorku

i kako su reagirali tijekom vremena.

Onda, ako uzmemo ove
specifične obrasce microRNA

uzorka ove osobe

i usporedimo ih s postojećom
znanstvenom dokumentacijom

koja povezuje uzorke microRNA

s određenom bolesti,

ovako izgleda karcinom gušterače.

Unutra je pravi uzorak

gdje smo upravo
detektirali karcinom gušterače.

(Pljesak)

Također bitno kod ovog pristupa

je prikupljanje i obrada podataka u oblaku,

tako da dobijemo rezultate
u stvarnom vremenu

i analiziramo ih sa
kontekstualnim informacijama.

Ako želimo bolje razumjeti

i odgonetnuti bolesti poput karcinoma,

moramo ih prestati tretirati

kao akutne, izolirane epizode

i uzeti u obzir i mjeriti sve

što kroz dulji period
utječe na naše zdravlje.

Cijela platforma je prototip u izradi.

Koristi najnovije spoznaje
molekularne biologije,

jeftini, 3D printani uređaj,

i znanost o podatcima

kako bi se uhvatilo u koštac s
najvećim izazovom čovječanstva.

Vjerujemo da bi rano otkrivanje raka

trebalo biti demokratizirano,

sve ovo košta bar 50 puta manje

no trenutno dostupne metode

i znamo da nam društvo može pomoći

još više to ubrzati,

pa ćemo učiniti dizajn uređaja

javno dostupnim.

(Pljesak)

Želim vrlo jasno reći

da smo mi u ranim stadijima,

ali zasad smo

uspješno identificirali microRNA uzorke

za karcinom gušterače, pluća

dojki i jetre.

I trenutno, provodimo kliničko istraživanje

u suradnji s NJemačkim
centrom za istraživanje raka

s dvjesto žena o karcinomu dojke.

(Pljesak)

Ovo je jedini neinvazivni,

točan i povoljan test

koji ima potencijal dramatično promijeniti

procedure i dijagnostike raka

rađene dosad.

Zbog toga što tražimo uzorke microRNA

u vašoj krvi u određenom vremenu,

ne morate znati
koji rak tražite.

Ne morate imati ikakvih simptoma.

Samo vam je potreban mililitar krvi

i relativno jednostavan set alata.

Danas, detekcija raka se odvija uglavnom

kada se pojave simptomi.

To jest, kod 3. ili 4. stadija

i vjerujem da je to prekasno.

Preskupo je za naše obitelji.

Preskupo je za čovječanstvo.

Ne možemo izgubiti rat protiv raka.

Ne košta nas samo milijarde dolara

već nas košta i ljudi koje volimo.

Danas, moja teta, bori se hrabro

i prolazi kroz sve to
s vrlo pozitivnim stavom.

No ipak, želim da ovakve borbe

postanu rijetkost.

Želim vidjeti dan

kada se rak tretira lako

jer je to rutinska dijagnostika

u vrlo ranim stadijima,

i siguran sam

da u vrlo bliskoj budućnosti,

zbog ovog

i drugih otkrića koje vidimo

svaki dan u životnoj znanosti,

način na koji vidimo karcinome

će se drastično promjeniti.

Dat će nam šansu ranog detektiranja,

boljeg razumijevanja

i pronalaska lijeka.

Hvala vam puno.

(Pljesak)