TED2017
Elizabeth Wayne: We can hack our immune cells to fight cancer
Elizabeth Wayne: Possiamo manipolare le nostre cellule immunitarie per combattere il cancro
Filmed:
Readability: 4.9
1,452,700 views
Dopo decenni di ricerche e miliardi di dollari spesi in sperimentazioni cliniche, la somministrazione dei farmaci per il cancro è ancora un problema, afferma Elizabeth Wayne, ingegnere biomedico. La chemioterapia uccide il cancro, ma distrugge anche il resto del corpo. Invece di usare trattamenti creati dall’umanità per curare il cancro, perché non usare la natura? In questo breve intervento, Wayne spiega come il suo laboratorio stia creando trattamenti a base di nanoparticelle, che si legano alle cellule immunitarie, il primo meccanismo di difesa del corpo, per distruggere le cellule tumorali senza danneggiare quelle sane.
Questo intervento è stato presentato a un evento TEDx che utilizza il format della conferenza TED, ma è stato organizzato in maniera indipendente da una comunità locale. Per maggiori informazioni, visita il sito http://ted.com/tedx
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
Dopo decenni di ricerche
00:14
and billions of dollars
spent in clinical trials,
spent in clinical trials,
1
2930
3269
e miliardi di dollari
spesi in sperimentazioni cliniche,
spesi in sperimentazioni cliniche,
00:18
we still have a problem
with cancer drug delivery.
with cancer drug delivery.
2
6223
3178
la somministrazione dei farmaci
per il cancro è ancora un problema.
per il cancro è ancora un problema.
00:22
We still give patients chemotherapy,
3
10586
2144
Usiamo ancora la chemioterapia,
00:24
which is so non-specific
4
12754
1833
che è talmente generica
00:26
that even though
it kills the cancer cells,
it kills the cancer cells,
5
14611
2526
che, mentre uccide
le cellule cancerogene,
le cellule cancerogene,
00:29
it kind of kills
the rest of your body, too.
the rest of your body, too.
6
17161
2285
uccide anche il resto del corpo.
00:32
And yes, we have developed
more selective drugs,
more selective drugs,
7
20494
3456
È vero, abbiamo sviluppato
farmaci più selettivi,
farmaci più selettivi,
00:35
but it's still a challenge
to get them into the tumor,
to get them into the tumor,
8
23974
2703
ma portarli all'interno del tumore
è ancora una sfida,
è ancora una sfida,
00:38
and they end up accumulating
in the other organs as well
in the other organs as well
9
26701
2916
e finiscono per accumularsi
anche in altri organi,
anche in altri organi,
00:41
or passing through your urine,
10
29641
1631
o per arrivare alle vie urinarie,
00:43
which is a total waste.
11
31296
1781
uno spreco assoluto.
00:46
And fields like mine have emerged
12
34389
1970
Sono nate discipline come la mia,
00:48
where we try to encapsulate these drugs
13
36383
1966
per cercare di incapsulare questi farmaci
00:50
to protect them as they
travel through the body.
travel through the body.
14
38373
2553
e proteggerli nel loro viaggio
attraverso il corpo.
attraverso il corpo.
00:52
But these modifications cause problems
15
40950
2853
Queste modifiche causano però problemi
00:55
that we make more modifications to fix.
16
43827
2425
risolti attraverso altre modifiche.
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
Abbiamo perciò bisogno di un migliore
sistema di somministrazione dei farmaci.
sistema di somministrazione dei farmaci.
01:03
And I propose,
18
51513
1416
Ecco la mia proposta,
invece di usare trattamenti
creati interamente dall'uomo,
creati interamente dall'uomo,
01:04
rather than using solely human design,
19
52953
2631
01:07
why not use nature's?
20
55608
1635
perché non usare la natura?
01:10
Immune cells are these versatile vehicles
that travel throughout our body,
that travel throughout our body,
21
58309
3854
Le cellule immunitarie, veicoli versatili
che viaggiano all'interno del corpo,
che viaggiano all'interno del corpo,
01:14
patrolling for signs of disease
22
62187
2102
perlustrando le tracce di malattia
01:16
and arriving at a wound
mere minutes after injury.
mere minutes after injury.
23
64313
3144
e arrivando a una lesione
pochi minuti dopo l'infortunio.
pochi minuti dopo l'infortunio.
01:20
So I ask you guys:
24
68000
1419
Vorrei chiedervi:
se le cellule immunitarie sono già
in viaggio verso le ferite o le malattie
in viaggio verso le ferite o le malattie
01:22
If immune cells are already traveling
to places of injury or disease
to places of injury or disease
25
70054
3381
01:25
in our bodies,
26
73459
1153
dentro il nostro corpo,
01:26
why not add an extra passenger?
27
74636
1657
perché non aggiungere un passeggero extra?
01:28
Why not use immune cells to deliver drugs
28
76966
2927
Perché non usare queste cellule
per somministrare farmaci
per somministrare farmaci
01:31
to cure some of our biggest problems
29
79917
1962
che curano alcuni dei più grandi problemi
01:33
in disease?
30
81903
1398
nelle malattie?
01:36
I am a biomedical engineer,
31
84446
1909
Sono un ingegnere biomedico,
e voglio raccontarvi una storia
su come uso le cellule immunitarie
su come uso le cellule immunitarie
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
per affrontare uno dei più grossi problemi
che riguardano il cancro.
che riguardano il cancro.
01:41
to target one of the largest
problems in cancer.
problems in cancer.
33
89404
3235
Sapevate che più del 90 per cento
delle morti per cancro
delle morti per cancro
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
sono dovute alla sua diffusione?
01:48
So if we can stop these cancer cells
36
96969
2265
Se riusciamo a fermare
le cellule cancerogene
le cellule cancerogene
01:51
from going from the primary tumor
to a distant site,
to a distant site,
37
99258
3074
nella propagazione dal tumore primario
a un'altra parte del corpo,
a un'altra parte del corpo,
01:54
we can stop cancer right in its tracks
38
102356
2476
possiamo fermare l'iter tipico del cancro
01:56
and give people more of their lives back.
39
104856
2183
e salvare molte più vite umane.
02:00
To do this special mission,
40
108182
1580
Per realizzare questa impresa,
02:01
we decided to deliver
a nanoparticle made of lipids,
a nanoparticle made of lipids,
41
109786
3050
abbiamo deciso di trasportare
una nanoparticella fatta di lipidi,
una nanoparticella fatta di lipidi,
02:04
which are the same materials
that compose your cell membrane.
that compose your cell membrane.
42
112860
3233
gli stessi materiali che formano
la membrana cellulare.
la membrana cellulare.
02:08
And we've added two special molecules.
43
116733
2344
Abbiamo aggiunto due molecole speciali.
02:11
One is called e-selectin,
44
119952
2177
La prima è chiamata e-selectin,
02:14
which acts as a glue
45
122153
1276
e funziona da colla
02:15
that binds the nanoparticle
to the immune cell.
to the immune cell.
46
123453
3331
che lega la nanoparticella
alla cellula immunitaria.
alla cellula immunitaria.
02:19
And the second one is called trail.
47
127223
2493
La seconda è chiamata trail.
È un farmaco terapeutico
che uccide le cellule cancerogene
che uccide le cellule cancerogene
02:21
Trail is a therapeutic drug
that kills cancer cells
that kills cancer cells
48
129740
2656
02:24
but not normal cells.
49
132420
1245
ma non attacca quelle sane.
02:26
Now, when you put both of these together,
50
134392
2802
Queste due molecole, se combinate insieme,
02:29
you have a mean killing machine on wheels.
51
137218
2865
creano una spietata macchina
assassina mobile.
assassina mobile.
02:35
To test this, we ran
an experiment in a mouse.
an experiment in a mouse.
52
143589
2573
Lo abbiamo sperimentato su un topo.
02:39
So what we did was we injected
the nanoparticles,
the nanoparticles,
53
147276
3065
Abbiamo iniettato le nanoparticelle,
02:42
and they bound almost immediately
to the immune cells in the bloodstream.
to the immune cells in the bloodstream.
54
150365
4017
che si sono legate quasi immediatamente
alla cellule immuni nel flusso sanguigno.
alla cellule immuni nel flusso sanguigno.
Poi abbiamo iniettato le cellule
cancerogene e simulato un processo
cancerogene e simulato un processo
02:46
And then we injected the cancer cells
to mimic a process
to mimic a process
55
154406
2925
02:49
through which cancer cells
spread throughout our bodies.
spread throughout our bodies.
56
157355
3151
per cui esse si diffondono
in tutto il corpo.
in tutto il corpo.
02:52
And we found something very exciting.
57
160530
2132
Abbiamo scoperto
qualcosa di entusiasmante.
qualcosa di entusiasmante.
02:55
We found that in our treated group,
58
163620
2670
Nel gruppo sottoposto al trattamento,
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
più del 75% delle cellule cancerogene
iniettate erano morte o morenti,
iniettate erano morte o morenti,
03:03
in comparison to only around 25 percent.
60
171118
2697
paragonato a circa il 25 per cento.
03:05
So just imagine: these fewer
amount of cells were available
amount of cells were available
61
173839
3182
Immaginate: solo questo piccolo
numero di cellule era idoneo
numero di cellule era idoneo
e effettivamente capace
di raggiungere un'altra parte del corpo.
di raggiungere un'altra parte del corpo.
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
E questo dopo solo due ore di trattamento.
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
I nostri risultati erano incredibili; sono
usciti anche degli articoli interessanti.
usciti anche degli articoli interessanti.
Il mio titolo preferito era:
03:19
My favorite title was actually,
65
187974
2250
03:22
"Sticky balls may stop
the spread of cancer."
the spread of cancer."
66
190248
2614
"Sfere appiccicose
per fermare l'avanzata del cancro."
per fermare l'avanzata del cancro."
03:24
(Laughter)
67
192886
1093
(Risate)
Non posso dirvi quanto erano orgogliosi
i miei colleghi maschi,
i miei colleghi maschi,
03:26
I can't tell you just how smug
my male colleagues were,
my male colleagues were,
68
194003
4008
un giorno le loro sfere appiccicose
avrebbero potuto curare il cancro.
avrebbero potuto curare il cancro.
03:30
knowing that their sticky balls
might one day cure cancer.
might one day cure cancer.
69
198035
2973
03:33
(Laughter)
70
201032
2298
(Risate)
03:35
But I can tell you they made
some pretty, pretty, exciting,
some pretty, pretty, exciting,
71
203354
3402
Posso dirvi però che hanno fatto stampare
delle magliette molto carine,
delle magliette molto carine,
03:38
pretty ballsy t-shirts.
72
206780
1298
molto sferiche.
03:40
This was also my first experience
talking to patients
talking to patients
73
208595
4216
È stata anche la prima volta
che ho parlato con dei pazienti
che ho parlato con dei pazienti
03:44
where they asked how soon
our therapy would be available.
our therapy would be available.
74
212835
2893
che chiedevano quando la terapia
sarebbe stata disponibile.
sarebbe stata disponibile.
03:48
And I keep these stories with me
to remind me of the importance
to remind me of the importance
75
216279
3145
Tengo strette queste esperienze
per ricordare l'importanza
per ricordare l'importanza
03:51
of the science,
the scientists and the patients.
the scientists and the patients.
76
219448
2947
della scienza,
dei ricercatori e dei pazienti.
dei ricercatori e dei pazienti.
I nostri risultati ad azione rapida
erano interessanti,
erano interessanti,
03:55
Now, our fast-acting results
were pretty interesting,
were pretty interesting,
77
223809
2541
ma avevamo ancora un problema persistente:
03:58
but we still had one lingering question:
78
226374
2133
04:00
Can our sticky balls,
79
228531
1696
le nostre sfere appiccicose,
04:02
our particles actually attached
to the immune cells,
to the immune cells,
80
230251
2683
le nostre molecole attaccate
alle cellule immunitarie,
alle cellule immunitarie,
04:04
actually stop the spread of cancer?
81
232958
1941
possono davvero fermare il cancro?
04:07
So we went to our animal model,
and we found three important parts.
and we found three important parts.
82
235624
4276
Tornati ad analizzare le nostre cavie,
abbiamo scoperto tre cose importanti.
abbiamo scoperto tre cose importanti.
04:12
Our primary tumors were smaller
in our treated animals,
in our treated animals,
83
240615
3018
Negli animali trattati,
i tumori primari erano più piccoli,
i tumori primari erano più piccoli,
04:15
there were fewer cells in circulation,
84
243657
2518
c'erano meno cellule in circolazione,
04:18
and there was little to no
tumor burden in the distant organs.
tumor burden in the distant organs.
85
246199
3466
e un aggravio tumorale nullo
o quasi nullo in organi distanti.
o quasi nullo in organi distanti.
04:22
Now, this wasn't just a victory
for us and our sticky balls.
for us and our sticky balls.
86
250835
3878
Questa vittoria non è stata solo nostra
e delle nostre sfere appiccicose.
e delle nostre sfere appiccicose.
Per quanto mi riguarda, è una vittoria
04:26
This was also a victory to me
87
254737
2107
per la somministrazione dei farmaci,
04:28
in drug delivery,
88
256868
1255
04:30
and it represents a paradigm shift,
89
258147
1931
e rappresenta un cambio di paradigma,
04:32
a revolution --
90
260102
1246
una rivoluzione --
04:34
to go from just using drugs,
just injecting them
just injecting them
91
262330
3380
dal semplice uso di farmaci per iniezione,
04:37
and hoping they go to the right
places in the body,
places in the body,
92
265734
2453
con la speranza
che arrivino nel punto giusto,
che arrivino nel punto giusto,
04:40
to using immune cells
as special delivery drivers in your body.
as special delivery drivers in your body.
93
268211
4991
all'uso di cellule immunitarie come
veicoli speciali di trasporto nel corpo.
veicoli speciali di trasporto nel corpo.
In questo modello, abbiamo usato
due molecole, e-selectin e trail,
due molecole, e-selectin e trail,
04:45
For this example, we used two molecules,
e-selectin and trail,
e-selectin and trail,
94
273975
3716
04:49
but really, the possibility
of drugs you can use are endless.
of drugs you can use are endless.
95
277715
3784
ma in realtà le possibilità
di farmaci utilizzabili è infinita.
di farmaci utilizzabili è infinita.
04:53
And I talked about cancer,
96
281523
2394
Ho parlato di cancro,
04:55
but where disease goes,
so do immune cells.
so do immune cells.
97
283941
2662
ma le cellule immuni arrivano
dove c'è una malattia.
dove c'è una malattia.
Quindi il modello è efficace
per qualsiasi patologia.
per qualsiasi patologia.
04:59
So this could be used for any disease.
98
287600
2415
05:02
Imagine using immune cells
to deliver crucial wound-healing agents
to deliver crucial wound-healing agents
99
290039
4679
Immaginate di usare cellule immuni
per trasportare farmaci cruciali a sanare
per trasportare farmaci cruciali a sanare
05:06
after a spinal cord injury,
100
294742
1842
il midollo spinale dopo un infortunio,
o per trasportare medicine
attraverso la barriera emato-encefalica
attraverso la barriera emato-encefalica
05:09
or using immune cells to deliver drugs
past the blood-brain barrier
past the blood-brain barrier
101
297474
4397
05:13
to treat Parkinson's
or Alzheimer's disease.
or Alzheimer's disease.
102
301895
2361
per curare il morbo
di Parkinson o l'Alzheimer.
di Parkinson o l'Alzheimer.
05:17
These are the ideas that excite me
about science the most.
about science the most.
103
305044
3049
Questi sono le idee
che più mi affascinano nella scienza.
che più mi affascinano nella scienza.
05:20
And from where I stand,
I see so much promise and opportunity.
I see so much promise and opportunity.
104
308710
3447
E, dal mio punto di vista privilegiato,
vedo tanta speranza e opportunità.
vedo tanta speranza e opportunità.
05:24
Thank you.
105
312181
1190
Grazie.
05:25
(Applause)
106
313395
3541
(Applausi)
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