ABOUT THE SPEAKER
Elizabeth Wayne - Biomedical engineer
TED 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.
More profile about the speaker
Elizabeth Wayne | Speaker | TED.com
TED2017

Elizabeth Wayne: We can hack our immune cells to fight cancer

Elizabeth Wayne: Wir können unsere Immunzellen hacken, um Krebs zu bekämpfen

Filmed:
1,452,700 views

Nach jahrzehntelanger Forschung und Milliarden-Ausgaben für klinische Studien, gibt es immer noch ein Problem beim Verabreichen von Krebs-Medikamenten, meint die Biomedizintechnikerin Elizabeth Wayne. Die Chemotherapie zerstört den Krebs, aber zerstört auch den Rest des Körpers. Anstatt Entwicklungen des Menschen einzusetzen, um Krebs zu bekämpfen, warum benutzen wir nicht die der Natur? In diesem kurzen Vortrag erklärt Elizabeth Wayne wie ihr Labor Behandlungen mit Nanopartikeln entwirft, die sich an Immunzellen, die Ersthelfer unseres Körpers, binden, um präzise Krebszellen ins Visier zu nehmen, ohne gesunde zu beschädigen.
- Biomedical engineer
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 decadesJahrzehnte of researchForschung
0
873
2033
Nach jahrzehntelanger Forschung
und Milliarden-Ausgaben
für klinische Studien
00:14
and billionsMilliarden of dollarsDollar
spentverbraucht in clinicalklinisch trialsVersuche,
1
2930
3269
00:18
we still have a problemProblem
with cancerKrebs drugDroge deliveryLieferung.
2
6223
3178
gibt es immer noch Probleme
bei der Verabreichung
von Krebsmedikamenten.
00:22
We still give patientsPatienten chemotherapyChemotherapie,
3
10586
2144
Man setzt immer noch Chemotherapie ein,
00:24
whichwelche is so non-specificunspezifisch
4
12754
1833
die so unspezifisch ist,
00:26
that even thoughobwohl
it killstötet the cancerKrebs cellsZellen,
5
14611
2526
dass wenn auch dadurch
die Krebszellen getötet werden,
davon irgendwie auch
der Rest des Körpers zerstört wird.
00:29
it kindArt of killstötet
the restsich ausruhen of your bodyKörper, too.
6
17161
2285
00:32
And yes, we have developedentwickelt
more selectiveselektive drugsDrogen,
7
20494
3456
Ja, man entwickelte
trennschärfere Medikamente,
aber es ist immer noch schwer,
sie in den Tumor zu bekommen.
00:35
but it's still a challengeHerausforderung
to get them into the tumorTumor,
8
23974
2703
00:38
and they endEnde up accumulatingansammelnd
in the other organsOrgane as well
9
26701
2916
Sie häufen sich auch in anderen Organen an
oder werden über den Urin ausgeschieden,
was eine vollkommene Verschwendung ist.
00:41
or passingVorbeigehen throughdurch your urineUrin,
10
29641
1631
00:43
whichwelche is a totalgesamt wasteAbfall.
11
31296
1781
00:46
And fieldsFelder like mineBergwerk have emergedaufgetaucht
12
34389
1970
Arbeitsfelder wie meines entstanden,
wo man versucht, sie zu umhüllen,
00:48
where we try to encapsulateKapseln these drugsDrogen
13
36383
1966
um sie zu schützen, während sie
durch den Körper wandern.
00:50
to protectschützen them as they
travelReise throughdurch the bodyKörper.
14
38373
2553
Aber diese Abwandlungen
verursachen Probleme,
00:52
But these modificationsÄnderungen causeUrsache problemsProbleme
15
40950
2853
die weitere Änderungen
zur Lösung nach sich ziehen.
00:55
that we make more modificationsÄnderungen to fixFix.
16
43827
2425
00:58
So what I'm really tryingversuchen to say
is we need a better drugDroge deliveryLieferung systemSystem.
17
46961
4528
Wir benötigen ein besseres System
zur Verabreichung von Medikamenten.
01:03
And I proposevorschlagen,
18
51513
1416
Ich schlage vor,
01:04
ratherlieber than usingmit solelyeinzig und allein humanMensch designEntwurf,
19
52953
2631
anstatt nur menschliche
Entwicklungen zu verwenden,
warum keine der Natur einsetzen?
01:07
why not use nature'sNatur?
20
55608
1635
01:10
ImmuneImmun cellsZellen are these versatilevielseitig vehiclesFahrzeuge
that travelReise throughoutwährend our bodyKörper,
21
58309
3854
Immunzellen sind diese
vielseitigen Fahrzeuge,
die durch unseren Körper reisen,
um nach Krankheitsanzeichen zu suchen.
01:14
patrollingpatrouillieren for signsSchilder of diseaseKrankheit
22
62187
2102
Sie kommen bei einer Wunde
nur Minuten nach einer Verletzung an.
01:16
and arrivingAnreise at a woundWunde
merebloß minutesProtokoll after injuryVerletzung.
23
64313
3144
Also frage ich Sie:
01:20
So I askFragen you guys:
24
68000
1419
Wenn Immunzellen bereits
zu Stellen mit Verletzungen
01:22
If immuneimmun cellsZellen are alreadybereits travelingReisen
to placessetzt of injuryVerletzung or diseaseKrankheit
25
70054
3381
oder Krankheiten im Körper wandern,
01:25
in our bodiesKörper,
26
73459
1153
warum fügt man keinen
zusätzlichen Passagier hinzu?
01:26
why not addhinzufügen an extraextra passengerPKW?
27
74636
1657
01:28
Why not use immuneimmun cellsZellen to deliverliefern drugsDrogen
28
76966
2927
Warum keine Immunzellen
für die Wirkstoffabgabe einsetzen,
01:31
to cureheilen some of our biggestgrößte problemsProbleme
29
79917
1962
um eines unserer größten Probleme
bei Krankheiten zu heilen?
01:33
in diseaseKrankheit?
30
81903
1398
01:36
I am a biomedicalbiomedizinischen engineerIngenieur,
31
84446
1909
Ich bin Biomedizintechnikerin
und ich möchte Ihnen erzählen,
wie ich Immunzellen einsetze,
01:38
and I want to tell you guys a storyGeschichte
about how I use immuneimmun cellsZellen
32
86379
3001
um eines der größten Probleme
bei Krebs ins Visier zu nehmen.
01:41
to targetZiel one of the largestgrößten
problemsProbleme in cancerKrebs.
33
89404
3235
01:44
Did you know that over 90 percentProzent
of cancerKrebs deathsTodesfälle
34
92663
2507
Wussten Sie, dass über 90 % der Krebstoten
seiner Streuung zuzuschreiben ist?
01:47
can be attributedzurückzuführen to its spreadVerbreitung?
35
95194
1751
01:48
So if we can stop these cancerKrebs cellsZellen
36
96969
2265
Wenn man die Krebszellen abhalten kann,
01:51
from going from the primaryprimär tumorTumor
to a distantentfernt siteStandort,
37
99258
3074
vom Primärtumor ausgehend
zu einem entfernten Ort zu streuen,
01:54
we can stop cancerKrebs right in its tracksSpuren
38
102356
2476
kann man Krebs geradewegs
zum Stillstand bringen
01:56
and give people more of theirihr livesLeben back.
39
104856
2183
und Menschen mehr von
ihrem Leben zurückgeben.
02:00
To do this specialbesondere missionMission,
40
108182
1580
Für diese besondere Mission
entschieden wir uns, ein Nanopartikel
aus Lipiden zu verabreichen,
02:01
we decidedbeschlossen to deliverliefern
a nanoparticleNanopartikel madegemacht of lipidsLipide,
41
109786
3050
02:04
whichwelche are the samegleich materialsMaterialien
that composekomponieren your cellZelle membraneMembran.
42
112860
3233
was dasselbe Material ist,
das unsere Zellmembran bildet.
02:08
And we'vewir haben addedhinzugefügt two specialbesondere moleculesMoleküle.
43
116733
2344
Wir fügten zwei besondere Moleküle hinzu.
02:11
One is callednamens e-selectine-Selektin,
44
119952
2177
Eines ist E-Selektin,
02:14
whichwelche actshandelt as a glueKleber
45
122153
1276
das als Klebstoff dient,
02:15
that bindsbindet the nanoparticleNanopartikel
to the immuneimmun cellZelle.
46
123453
3331
der das Nanopartikel
an die Immunzelle bindet.
02:19
And the secondzweite one is callednamens trailWeg.
47
127223
2493
Das zweite nennt sich TRAIL.
TRAIL ist ein Heilmittel,
das Krebszellen zerstört,
02:21
TrailTrail is a therapeutictherapeutisch drugDroge
that killstötet cancerKrebs cellsZellen
48
129740
2656
02:24
but not normalnormal cellsZellen.
49
132420
1245
nicht aber normale Zellen.
02:26
Now, when you put bothbeide of these togetherzusammen,
50
134392
2802
Setzt man beide zusammen,
02:29
you have a mean killingTötung machineMaschine on wheelsRäder.
51
137218
2865
hat man eine klasse Waffe auf Rädern.
02:35
To testTest this, we ranlief
an experimentExperiment in a mouseMaus.
52
143589
2573
Zum Testen unternahmen wir
ein Experiment mit einer Maus.
02:39
So what we did was we injectedinjiziert
the nanoparticlesNanopartikel,
53
147276
3065
Wir spritzten die Nanopartikel
und sie verbanden sich im Blutkreislauf
fast augenblicklich mit den Immunzellen.
02:42
and they boundgebunden almostfast immediatelysofort
to the immuneimmun cellsZellen in the bloodstreamBlutkreislauf.
54
150365
4017
Dann spritzten wir Krebszellen,
um den Prozess zu simulieren,
02:46
And then we injectedinjiziert the cancerKrebs cellsZellen
to mimicnachahmen a processverarbeiten
55
154406
2925
02:49
throughdurch whichwelche cancerKrebs cellsZellen
spreadVerbreitung throughoutwährend our bodiesKörper.
56
157355
3151
der Krebszellen durch den Körper streut.
Wir fanden etwas sehr Aufregendes heraus.
02:52
And we foundgefunden something very excitingaufregend.
57
160530
2132
In unserer behandelten Gruppe
waren 75 % der Krebszellen,
02:55
We foundgefunden that in our treatedbehandelt groupGruppe,
58
163620
2670
02:58
over 75 percentProzent of the cancerKrebs cellsZellen
we initiallyanfänglich injectedinjiziert were deadtot or dyingsterben,
59
166314
4780
die zu Anfang gespritzt wurden,
tot oder im Absterben,
03:03
in comparisonVergleich to only around 25 percentProzent.
60
171118
2697
im Vergleich zu nur ungefähr 25 %.
03:05
So just imaginevorstellen: these fewerweniger
amountMenge of cellsZellen were availableverfügbar
61
173839
3182
Nur noch diese geringere Menge
an Zellen war verfügbar,
um zu einem anderen Körperteil zu streuen.
03:09
to actuallytatsächlich be ablefähig to spreadVerbreitung
to a differentanders partTeil of the bodyKörper.
62
177045
3112
Das nur nach zwei Stunden Behandlung.
03:12
And this is only after
two hoursStd. of treatmentBehandlung.
63
180181
2717
Unsere Ergebnisse waren erstaunlich
und wir hatten eine interessante Presse.
03:14
Our resultsErgebnisse were amazingtolle,
and we had some prettyziemlich interestinginteressant pressDrücken Sie.
64
182922
4306
Meine Lieblingsüberschrift war eigentlich:
03:19
My favoriteFavorit titleTitel was actuallytatsächlich,
65
187974
2250
03:22
"StickyKlebrige ballsBälle maykann stop
the spreadVerbreitung of cancerKrebs."
66
190248
2614
"Klebrige Nüsse können vielleicht
die Streuung von Krebs aufhalten."
03:24
(LaughterLachen)
67
192886
1093
(Lachen)
03:26
I can't tell you just how smugselbstgefällig
my malemännlich colleaguesKollegen were,
68
194003
4008
Sie glauben nicht, wie eingebildet
meine männlichen Kollegen waren,
03:30
knowingzu wissen that theirihr stickyklebrig ballsBälle
mightMacht one day cureheilen cancerKrebs.
69
198035
2973
weil ihre klebrigen Nüsse eines Tages
vielleicht Krebs heilen können.
03:33
(LaughterLachen)
70
201032
2298
(Lachen)
03:35
But I can tell you they madegemacht
some prettyziemlich, prettyziemlich, excitingaufregend,
71
203354
3402
Ich kann Ihnen sagen: Sie machten
einige ziemlich aufregende,
ziemlich mutige T-Shirts.
03:38
prettyziemlich ballsydraufgängerisch t-shirtsT-Shirts.
72
206780
1298
Das war auch meine erste Erfahrung
im Gespräch mit Patienten,
03:40
This was alsoebenfalls my first experienceErfahrung
talkingim Gespräch to patientsPatienten
73
208595
4216
03:44
where they askedaufgefordert how soonbald
our therapyTherapie would be availableverfügbar.
74
212835
2893
in dem sie fragten, wie bald
unsere Therapie verfügbar wäre.
03:48
And I keep these storiesGeschichten with me
to reminderinnern me of the importanceBedeutung
75
216279
3145
Ich bewahre diese Geschichten,
um mich an die Bedeutung der Wissenschaft,
03:51
of the scienceWissenschaft,
the scientistsWissenschaftler and the patientsPatienten.
76
219448
2947
der Wissenschaftler
und der Patienten zu erinnern.
03:55
Now, our fast-actingschnell wirkende resultsErgebnisse
were prettyziemlich interestinginteressant,
77
223809
2541
Das schnell wirksame Ergebnis
war hoch interessant,
aber wir hatten eine bohrende Frage:
03:58
but we still had one lingeringVerweilen questionFrage:
78
226374
2133
Können unsere klebrigen Nüsse,
04:00
Can our stickyklebrig ballsBälle,
79
228531
1696
04:02
our particlesPartikel actuallytatsächlich attachedangebracht
to the immuneimmun cellsZellen,
80
230251
2683
unsere Partikel, die genau genommen
an die Immunzellen angehängt sind,
04:04
actuallytatsächlich stop the spreadVerbreitung of cancerKrebs?
81
232958
1941
tatsächlich die Streuung
von Krebs aufhalten?
04:07
So we wentging to our animalTier modelModell-,
and we foundgefunden threedrei importantwichtig partsTeile.
82
235624
4276
Wir gingen zu unserem Tiermodell
und fanden drei wichtige Teile heraus.
04:12
Our primaryprimär tumorsTumoren were smallerkleiner
in our treatedbehandelt animalsTiere,
83
240615
3018
In unseren behandelten Tieren
war der Primärtumor kleiner,
04:15
there were fewerweniger cellsZellen in circulationVerkehr,
84
243657
2518
es zirkulierten weniger Zellen,
04:18
and there was little to no
tumorTumor burdenBelastung in the distantentfernt organsOrgane.
85
246199
3466
und es gab keine Tumorbelastung
in den entfernten Organen.
04:22
Now, this wasn'twar nicht just a victorySieg
for us and our stickyklebrig ballsBälle.
86
250835
3878
Das war nicht nur ein Sieg für uns
und unsere klebrigen Nüsse.
04:26
This was alsoebenfalls a victorySieg to me
87
254737
2107
Das war auch ein Sieg für mich
bei der Wirkstoffabgabe
04:28
in drugDroge deliveryLieferung,
88
256868
1255
04:30
and it representsrepräsentiert a paradigmParadigma shiftVerschiebung,
89
258147
1931
und stellt einen Paradigmen-Wechsel dar:
04:32
a revolutionRevolution --
90
260102
1246
eine Revolution --
04:34
to go from just usingmit drugsDrogen,
just injectingInjektion them
91
262330
3380
vom Einsatz von Medikamenten
durch einfache Injektion
und dann hoffen, dass sie
zur richtigen Stelle gehen,
04:37
and hopinghoffend they go to the right
placessetzt in the bodyKörper,
92
265734
2453
04:40
to usingmit immuneimmun cellsZellen
as specialbesondere deliveryLieferung driversTreiber in your bodyKörper.
93
268211
4991
zum Einsatz von Immunzellen
als Spezial-Lieferanten in unserem Körper.
04:45
For this exampleBeispiel, we used two moleculesMoleküle,
e-selectine-Selektin and trailWeg,
94
273975
3716
Für dieses Beispiel setzten wir
zwei Moleküle ein: E-Selektin und TRAIL,
04:49
but really, the possibilityMöglichkeit
of drugsDrogen you can use are endlessendlos.
95
277715
3784
aber tatsächlich lassen sich
unendlich viele Medikamente einsetzen.
04:53
And I talkedsprach about cancerKrebs,
96
281523
2394
Ich sprach über Krebs,
04:55
but where diseaseKrankheit goesgeht,
so do immuneimmun cellsZellen.
97
283941
2662
aber wo Krankheit auftritt
gehen die Immunzellen hin.
04:59
So this could be used for any diseaseKrankheit.
98
287600
2415
Das könnte für jede Krankheit
eingesetzt werden.
05:02
ImagineStellen Sie sich vor usingmit immuneimmun cellsZellen
to deliverliefern crucialentscheidend wound-healingHeilung von Wunden agentsAgenten
99
290039
4679
Stellen Sie sich den Einsatz
von Immunzellen vor,
um nach einer Wirbelsäulenverletzung
wesentliche Wundheilungsmittel
zu verabreichen,
05:06
after a spinalWirbelsäule cordKabel injuryVerletzung,
100
294742
1842
oder den Einsatz von Immunzellen,
05:09
or usingmit immuneimmun cellsZellen to deliverliefern drugsDrogen
pastVergangenheit the blood-brainBlut-Hirn- barrierBarriere
101
297474
4397
um Medikamente durch die
Blut-Hirn-Schranke zu bringen,
um die Parkinsonsche
oder Alzheimer-Krankheit zu behandeln.
05:13
to treatbehandeln Parkinson'sParkinson
or Alzheimer'sAlzheimer Krankheit diseaseKrankheit.
102
301895
2361
Das sind die Konzepte, die für mich
wissenschaftlich am reizvollsten sind.
05:17
These are the ideasIdeen that exciteanregen me
about scienceWissenschaft the mostdie meisten.
103
305044
3049
Von meinem Standpunkt sehe ich
so viel Verheißung und Möglichkeiten.
05:20
And from where I standStand,
I see so much promiseversprechen and opportunityGelegenheit.
104
308710
3447
Danke!
05:24
Thank you.
105
312181
1190
05:25
(ApplauseApplaus)
106
313395
3541
(Applaus)
Translated by Johannes Duschner
Reviewed by P Hakenberg

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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.
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