Budućnost ranog otkrivanja raka?

Zajedno sa ekipom tehnologa i naučnika, Horhe Soto razvija jednostavan, neinvanzivni, otvoreni tip testa koji traga za ranim znacima različitih vrsta raka. Na konferenciji TEDGlobal 2014, prvi put je demonstrirao radni prototip mobilne platforme.

Pre oko godinu dana,

moja tetka je počela da oseća
bol u leđima.

Otišla je kod lekara

gde su joj rekli
da je to uobičajena povreda

za nekoga ko je igrao tenis

skoro 30 godina.

Preporučili su joj terapiju,

ali posle nekog vremena
nije se osećala bolje

pa su lekari odlučili
da urade druge testove.

Uradili su rendgen

i otkrili povredu u njenim plućima,

za koju su tada smatrali

da je istegnuće mišića i tetiva

između njenih rebara.

Ali nakon nekoliko nedelja lečenja,

i dalje nije bilo napretka.

Stoga su odlučili da urade biopsiju

i posle dve nedelje,

dobili smo rezultate.

Imala je rak pluća u trećem stadijumu.

Uglavnom je vodila zdrav način života.

Nikada nije pušila,

nikada nije pila alkohol,

i skoro polovinu života

se bavila sportom.

Možda im je zbog toga trebalo
skoro šest meseci

za tačnu dijagnozu.

Moja priča je verovatno, nažalost,

poznata većini vas.

Jednoj od tri osobe koje sede u publici

biće dijagnostikovana neka vrsta raka,

i jedna od četiri

će od toga umreti.

Dijagnoza raka nije samo promenila

život naše porodice,

već je zbog tog procesa

stalnog testiranja,

različitih lekara i opisa simptoma

kao i odbacivanja dijagnoza
iznova i iznova

bio stresan i frustrirajući,

posebno za moju tetku.

To je način na koji se radi dijagnoza raka

od početka istorije.

Imamo savremene
medicinske metode i lekove

za lečenje raka,

ali su procedure i procesi
za dijagnozu raka zastareli,

ako uopšte i postoje.

Danas, većina nas
mora da čeka na pojavu simptoma

da bi se utvrdilo da nešto nije u redu.

Većina ljudi danas, nema pristup

metodima ranog otkrivanja raka,

iako znamo

da je rano otkrivanje raka

najbliža stvar koju imamo

efikasnom leku protiv raka.

Znamo da ovo možemo da uradimo za života,

i zato smo moj tim i ja

odlučili da započnemo ovo putovanje,

putovanje koje je pokušaj da
otkrivanje raka

u ranim stadijumima

i posmatranje odgovarajućih indikatora
na molekularnom nivou

bude lakše, jeftinije, pametnije

i dostupnije više nego ikad.

U kontekstu,

živimo u vremenu

u kojem tehnologija veoma brzo

menja našu sadašnjost,

i oblast biologije nije izuzetak.

Kažu da biotehnologija danas napreduje

bar šest puta brže od stope rasta

moći obrade računara.

Napredak u biotehnologiji

je ne samo ubrzan,

već i demokratizovan.

Dok su lični računari,

internet ili pametni telefoni
izjednačili mogućnosti

u preduzetništvu,
politici ili obrazovanju,

skorašnji pomak je isto ovo uradio
za napredak biotehnologije.

To je omogućavanje

multidisciplinarnim timovima
kao što je naš

da se pozabave i sagledaju ove probleme

drugačijim pristupima.

Mi smo tim naučnika i tehnologa

iz Čilea, Paname,

Meksika, Izraela i Grčke,

i na osnovu nedavnih naučnih otkrića

mislimo da smo pronašli

pouzdan i tačan način

otkrivanja više tipova raka
u ranim stadijumima

preko uzorka krvi.

Ovo smo postigli otkrivanjem
grupe veoma sitnih molekula

koji se slobodno kreću u krvotoku

i nazivaju se mikroRNK.

Kako bismo objasnili šta je mikroRNK

i njenu značajnu ulogu za rak

moram da krenem od proteina,

jer kad je rak prisutan u našem telu

posmatra se modifikacija proteina

u svim kancerogenim ćelijama.

Kao što već možda znate,

proteini su veliki biološki molekuli

koji obavljaju
različite funkcije unutar tela

kao što je katalizacija
metaboličkih reakcija,

reagovanje na nadražaje

ili replikacija DNK,

ali pre ekspresije i stvaranja proteina

bitni delovi

genetičkog koda
koji su prisutni u DNK

se kopiraju u transportnu RNK,

kako bi transportna RNK

imala instrukcije
za građenje odeđenog proteina

i mogla da izgradi stotine proteina

ali ona koja govori kad da ih grade

i koliko

je mikroRNK.

MikroRNK se sastoji od malih molekula

koji regulišu ekspresiju gena.

Za razliku od DNK,
koja je uglavnom nepromenljiva,

mikroRNK može da varira bilo kad

u zavisnosti od unutrašnjih
i spoljašnjih uslova,

i govori nam koji geni aktivno
učestvuju u ekspresiji u tom trenu.

Zato je mikroRNK

tako obećavajući biomarker za rak,

jer kao što znate,

rak je bolest promenjene ekspresije gena.

Ono je nekontrolisana regulacija gena.

Još jedna bitna stvar za razmatranje

je da nijedna dva raka nisu ista,

ali na nivou mikroRNK, postoje šabloni.

Nekoliko naučnih istraživanja su pokazala

da nivo abnormalne ekspresije mikroRNK

varira i stvara
jedinstveni i specifični šablon

za svaki tip raka,

čak i u ranim stadijumima,

i time prikazuje napredak bolesti

i da li reaguje na lečenje

ili je u remisiji,

što čini mikroRNK savršenim,

vrlo osetljivim biomarkerom.

Problem sa mikroRNK
je što ne možemo koristiti

postojeću tehnologiju
koja je zasnovana na DNK

kako bismo ih otkrili na pouzdan način,

zato što su one
veoma kratki nizovi nukleotida

mnogo manji od DNK.

Takođe, sve mikroRNK
su međusobno jako slične,

sa jako malim razlikama.

Zamislite da treba da razlikujete
dva izuzetno slična

i veoma mala molekula.

Mislimo da smo pronašli način
da to uradimo,

i ovo je prvi put
da ga prikazujemo u javnosti.

Demonstriraću vam.

Zamislite
da sledeći put kad odete kod lekara

i uradite vašu standardnu analizu krvi,

laborant izoluje totalnu RNK,

nešto što je veoma jednostavno danas,

i stavi je u mikroploču
sa 96 determinacija, kao što je ova.

Svaka determinacija ovih ploča

sadrži biohemiju koju smo mi odredili,

koja traži određenu mikroRNK

i ponaša se kao zamka koja se zatvara

tek onda kad je mikroRNK
prisutna u uzorku,

u tom trenutku, zasvetli zelenom bojom.

Da bi pokrenuli reakciju

ploču stavite u uređaj kao što je ovaj,

a zatim na vrh i svoj pametni telefon.

Nek kamera zumira ovde

kako biste videli moj ekran.

Pametan telefon je umrežen računar

ali i fotoaparat,

dovoljno dobar za naše namere.

Telefon fotografiše,

i kada se reakcija završi,

poslaće slike

u našu bazu podataka na internetu
radi obrade

i tumačenja podataka.

Ceo proces traje otprilike 60 minuta,

ali kada se završi,

determinacije koje sijaju
poklapaju se sa određenim mikroRNK

i analiziraju se u pogledu toga koliko su
i koliko brzo

zasijale.

Kada se ceo taj proces završi,

ovo se desi.

Tabela pokazuje određene mikroRNK

prisutne u uzorku

i njihovu reakciju tokom vremena.

Ako uzmemo ovaj određeni šablon mikroRNK

iz uzorka ove osobe

i uporedimo ga sa postojećom
naučnom dokumentacijom

koja povezuje šablone mikroRNK

sa prisutnošću određene bolesti,

ovako izgleda rak pankreasa.

Unutra je pravi uzorak

gde smo upravo otkrili rak pankreasa.

(Aplauz)

Još jedan važan aspekat ovog pristupa

je skupljanje i skadištenje informacija
u oblaku

kako bismo dobili rezultate
u realnom vremenu

i onda ih analizirali
sa postojećom dokumentacijom.

Ako hoćemo bolje da razumemo

i dekodiramo bolesti kao što je rak

moramo prestati da ih tretiramo

kao akutne, izolovane slučajeve

i uzmemo u obzir i izmerimo sve

što trajno utiče na naše zdravlje.

Cela ova platforma je radni prototip.

Koristi najsavremeniju
molekularnu biologiju,

jeftini uređaj za štampanje u 3D-u

i nauku o podacima

kako bi pokušala da pobedi
jedan od najvećih izazova za čovečanstvo.

Zato što mislimo da rano otkrivanje raka

treba da bude demokratizovano,

celo ovo rešenje košta bar 50 puta manje

od trenutno dostupnih metoda,

i znamo da nam zajednica može pomoći

da ovo ubrzamo,

te je dizajn ovog uređaja

otvorenog tipa.

(Aplauz)

Hoću samo da naznačim

da smo tek u ranim fazama,

ali za sad smo uspeli

da uspešno identifikujemo šablon mikroRNK

raka pankreasa, raka pluća,

raka dojke i raka jetre.

Trenutno obavljamo kliničko ispitivanje

u saradnji sa
Nemačkim centrom za istaživanje raka

sa 200 žena, za rak dojke.

(Aplauz)

Ovo je jedini neinvanzivni

tačan i pristupačan test

koji ima potencijal da drastično promeni

način na koji se rade

procedure i dijagnoze raka.

Zato što tražimo šablone mikroRNK

u vašoj krvi u bilo kom trenutku,

nema potrebe da znate koji rak tražite.

Ne morate da imate nikakve simptome.

Treba vam samo mililitar krvi

i prilično jednostavan izbor instrumenata.

Danas se dijagnoza raka radi uglavnom

kada se pojave simptomi.

Odnosno u 3. ili 4. stadijumu,

i mislim da je tada prekasno.

Preskupo je za naše porodice.

Preskupo je za čovečanstvo.

Ne smemo da izgubimo rat protiv raka.

Ne samo da nas košta milijarde dolara,

već i ljudi koje volimo.

Moja tetka se hrabro bori

i prolazi kroz ovaj proces
sa veoma pozitivnim stavom.

Ali ja hoću da ovakve bitke

postanu jako retke.

Hoću da dočekam dan

kada se rak lako leči

jer se rutiniski može dijagnostikovati

u dosta ranim stadijumima,

i siguran sam da će se

u veoma bliskoj budućnosti

zbog ovoga

i drugih otkrića

koje vidimo svakog dana u naukama života,

naš pogled na rak

drastično promeniti.

Imaćemo priliku da ga otkrijemo rano,

bolje razumemo,

i pronađemo lek.

Hvala vam mnogo.

(Aplauz)