TED2017
Elizabeth Wayne: We can hack our immune cells to fight cancer
Elizabeth Wayne: Vi kan hacka våra immunceller för att bekämpa cancer
Filmed:
Readability: 4.9
1,452,700 views
Efter årtionden av forskning och miljarder spenderade på kliniska prövningar har vi fortfarande ett problem med leverans av cancerläkemedel, säger den biomedicinska ingenjören Elizabeth Wayne. Kemoterapi dödar cancer - men den dödar också resten av kroppen. I stället för att använda mänsklig design för att bekämpa cancer, varför inte använda naturens? I det här korta föredraget förklarar Wayne hur hennes laboratorium skapar skapar behandlingsmetoder med nanopartiklar som binder till immunceller, kroppens räddningstjänst, för att inrikta behandlingen mot cancercellerna utan att skada friska celler.
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
Efter årtionden av forskning
00:14
and billions of dollars
spent in clinical trials,
spent in clinical trials,
1
2930
3269
och miljarder dollar
spenderade på kliniska prövningar
spenderade på kliniska prövningar
00:18
we still have a problem
with cancer drug delivery.
with cancer drug delivery.
2
6223
3178
har vi fortfarande problem
med tillförsel av cancermedicin.
med tillförsel av cancermedicin.
Cancerpatienter behandlas
fortfarande med kemoterapi
fortfarande med kemoterapi
00:22
We still give patients chemotherapy,
3
10586
2144
00:24
which is so non-specific
4
12754
1833
som är så ospecifik
00:26
that even though
it kills the cancer cells,
it kills the cancer cells,
5
14611
2526
att även om den dödar cancercellerna
00:29
it kind of kills
the rest of your body, too.
the rest of your body, too.
6
17161
2285
dödar den även andra celler i kroppen.
00:32
And yes, we have developed
more selective drugs,
more selective drugs,
7
20494
3456
Ja, vi har utvecklat läkemedel
som är mer selektiva
som är mer selektiva
00:35
but it's still a challenge
to get them into the tumor,
to get them into the tumor,
8
23974
2703
men det är fortfarande
en utmaning att få in dem i tumören
en utmaning att få in dem i tumören
00:38
and they end up accumulating
in the other organs as well
in the other organs as well
9
26701
2916
så det slutar med att läkemedlet
ansamlas i andra organ
ansamlas i andra organ
00:41
or passing through your urine,
10
29641
1631
eller lämnar kroppen genom urinen,
00:43
which is a total waste.
11
31296
1781
vilket är ett fullständigt slöseri.
Vetenskapsområden som mitt har uppkommit
00:46
And fields like mine have emerged
12
34389
1970
då vi har försökt
att kapsla in dessa läkemedel
att kapsla in dessa läkemedel
00:48
where we try to encapsulate these drugs
13
36383
1966
00:50
to protect them as they
travel through the body.
travel through the body.
14
38373
2553
för att skydda dem
under passagen genom kroppen.
under passagen genom kroppen.
00:52
But these modifications cause problems
15
40950
2853
Men dessa modifieringar skapar problem
00:55
that we make more modifications to fix.
16
43827
2425
som vi försöker fixa
genom ytterligare modifieringar.
genom ytterligare modifieringar.
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
Det jag vill säga är att vi behöver
bättre system för tillförsel av läkemedel.
bättre system för tillförsel av läkemedel.
01:03
And I propose,
18
51513
1416
Jag föreslår
01:04
rather than using solely human design,
19
52953
2631
att istället för enbart mänsklig design
01:07
why not use nature's?
20
55608
1635
varför inte tillämpa naturens?
01:10
Immune cells are these versatile vehicles
that travel throughout our body,
that travel throughout our body,
21
58309
3854
Immuncellerna är flexibla färdmedel
som färdas igenom kroppen
som färdas igenom kroppen
01:14
patrolling for signs of disease
22
62187
2102
och patrullerar efter tecken på sjukdomar
01:16
and arriving at a wound
mere minutes after injury.
mere minutes after injury.
23
64313
3144
och anländer i såret
bara minuter efter en skada.
bara minuter efter en skada.
01:20
So I ask you guys:
24
68000
1419
Här är min fråga till er:
01:22
If immune cells are already traveling
to places of injury or disease
to places of injury or disease
25
70054
3381
Om immuncellerna redan är på väg
till skadade och sjuka delar av kroppen,
01:25
in our bodies,
26
73459
1153
varför inte tillsätta ännu en resenär?
01:26
why not add an extra passenger?
27
74636
1657
01:28
Why not use immune cells to deliver drugs
28
76966
2927
Varför inte använda immuncellerna
för leverans av läkemedel
för leverans av läkemedel
01:31
to cure some of our biggest problems
29
79917
1962
och därmed få bukt med en hel del krångel
01:33
in disease?
30
81903
1398
med sjukdomar?
Jag är biomedicinsk ingenjör,
01:36
I am a biomedical engineer,
31
84446
1909
och vill berätta en historia
om hur jag använder immunceller
om hur jag använder immunceller
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
för att komma åt
01:41
to target one of the largest
problems in cancer.
problems in cancer.
33
89404
3235
det mest problematiska med cancer.
01:44
Did you know that over 90 percent
of cancer deaths
of cancer deaths
34
92663
2507
Visste ni att mer än 90 procent
av dödsfallen i cancer
av dödsfallen i cancer
01:47
can be attributed to its spread?
35
95194
1751
beror på att den sprider sig?
01:48
So if we can stop these cancer cells
36
96969
2265
Så om vi kan stoppa cancercellerna
01:51
from going from the primary tumor
to a distant site,
to a distant site,
37
99258
3074
från att vandra vidare
från den ursprungliga tumören
från den ursprungliga tumören
01:54
we can stop cancer right in its tracks
38
102356
2476
då kan vi sätta stopp för cancern
precis där den är
precis där den är
01:56
and give people more of their lives back.
39
104856
2183
och ge patienten längre tid att leva.
02:00
To do this special mission,
40
108182
1580
För detta speciella uppdrag
02:01
we decided to deliver
a nanoparticle made of lipids,
a nanoparticle made of lipids,
41
109786
3050
bestämde vi oss för att leverera
en nanopartikel gjord av lipider,
en nanopartikel gjord av lipider,
02:04
which are the same materials
that compose your cell membrane.
that compose your cell membrane.
42
112860
3233
som är beståndsdelar
av våra cellmembran.
av våra cellmembran.
02:08
And we've added two special molecules.
43
116733
2344
Vi har lagt till två speciella molekyler.
02:11
One is called e-selectin,
44
119952
2177
Den ena kallas e-selektin,
02:14
which acts as a glue
45
122153
1276
och fungerar som ett lim
02:15
that binds the nanoparticle
to the immune cell.
to the immune cell.
46
123453
3331
som binder ihop
nanopartiklarna med immuncellerna.
nanopartiklarna med immuncellerna.
02:19
And the second one is called trail.
47
127223
2493
Och den andra kallas trail.
02:21
Trail is a therapeutic drug
that kills cancer cells
that kills cancer cells
48
129740
2656
Trail är ett terapeutiskt läkemedel
som dödar cancerceller
som dödar cancerceller
02:24
but not normal cells.
49
132420
1245
men inte friska celler.
02:26
Now, when you put both of these together,
50
134392
2802
När vi nu lägger ihop de två
02:29
you have a mean killing machine on wheels.
51
137218
2865
då har vi en dödsmaskin på räls.
02:35
To test this, we ran
an experiment in a mouse.
an experiment in a mouse.
52
143589
2573
För att testa detta
genomförde vi ett experiment på möss.
genomförde vi ett experiment på möss.
02:39
So what we did was we injected
the nanoparticles,
the nanoparticles,
53
147276
3065
Det betyder att
vi injicerade nanopartiklarna,
vi injicerade nanopartiklarna,
02:42
and they bound almost immediately
to the immune cells in the bloodstream.
to the immune cells in the bloodstream.
54
150365
4017
och de band nästan omedelbart
till immuncellerna i blodet.
till immuncellerna i blodet.
Sedan injicerade vi cancercellerna
för att efterlikna en process
för att efterlikna en process
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
där cancercellerna
sprider sig i hela kroppen.
sprider sig i hela kroppen.
02:52
And we found something very exciting.
57
160530
2132
Och vi hittade något mycket spännande.
02:55
We found that in our treated group,
58
163620
2670
Vi har funnit att i den behandlade gruppen
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
var mer än 75 procent av de cancerceller
som vi injicerade döda
som vi injicerade döda
eller på väg att dö,
jämfört med bara cirka 25 procent.
jämfört med bara cirka 25 procent.
03:03
in comparison to only around 25 percent.
60
171118
2697
03:05
So just imagine: these fewer
amount of cells were available
amount of cells were available
61
173839
3182
Tänk er att så här många färre celler
var tillgängliga att faktiskt sprida sig
var tillgängliga att faktiskt sprida sig
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
till andra delar av kroppen.
Och detta bara efter
två timmars behandling.
två timmars behandling.
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
Våra resultat var fantastiska,
och skapade rätt intressanta rubriker.
och skapade rätt intressanta rubriker.
03:19
My favorite title was actually,
65
187974
2250
Min favoritrubrik var faktiskt,
03:22
"Sticky balls may stop
the spread of cancer."
the spread of cancer."
66
190248
2614
"Klibbiga bollar kan sätta stopp
för cancers spridning."
för cancers spridning."
03:24
(Laughter)
67
192886
1093
(Skratt)
03:26
I can't tell you just how smug
my male colleagues were,
my male colleagues were,
68
194003
4008
Jag kan inte tala om för er
hur självbelåtna mina manliga kollegor var
hur självbelåtna mina manliga kollegor var
03:30
knowing that their sticky balls
might one day cure cancer.
might one day cure cancer.
69
198035
2973
av att veta att deras klibbiga bollar
kanske kunde bota cancer.
kanske kunde bota cancer.
03:33
(Laughter)
70
201032
2298
(Skratt)
03:35
But I can tell you they made
some pretty, pretty, exciting,
some pretty, pretty, exciting,
71
203354
3402
Men jag kan berätta att de gjorde
några rätt häftiga,
några rätt häftiga,
03:38
pretty ballsy t-shirts.
72
206780
1298
ganska balla t-tröjor.
03:40
This was also my first experience
talking to patients
talking to patients
73
208595
4216
Detta var också min första erfarenhet
av att prata med patienterna
av att prata med patienterna
03:44
where they asked how soon
our therapy would be available.
our therapy would be available.
74
212835
2893
som undrade hur snart
vår terapi kunde bli möjlig att få.
vår terapi kunde bli möjlig att få.
03:48
And I keep these stories with me
to remind me of the importance
to remind me of the importance
75
216279
3145
Jag håller dessa historier
som ett kärt minne av hur viktiga
som ett kärt minne av hur viktiga
03:51
of the science,
the scientists and the patients.
the scientists and the patients.
76
219448
2947
vetenskapen, vetenskapsmän,
och patienterna är.
och patienterna är.
03:55
Now, our fast-acting results
were pretty interesting,
were pretty interesting,
77
223809
2541
Våra snabbverkande resultat
var rätt intressanta,
var rätt intressanta,
03:58
but we still had one lingering question:
78
226374
2133
men vi hade fortfarande
en återstående fråga:
en återstående fråga:
04:00
Can our sticky balls,
79
228531
1696
Kan våra klibbiga bollar,
04:02
our particles actually attached
to the immune cells,
to the immune cells,
80
230251
2683
egentligen partiklar som har fastnat
på immuncellerna,
på immuncellerna,
04:04
actually stop the spread of cancer?
81
232958
1941
faktiskt hindra cancer
från att sprida sig?
från att sprida sig?
04:07
So we went to our animal model,
and we found three important parts.
and we found three important parts.
82
235624
4276
Så vi tittade på våra försöksdjur
och hittade tre viktiga delar.
och hittade tre viktiga delar.
04:12
Our primary tumors were smaller
in our treated animals,
in our treated animals,
83
240615
3018
Primära tumörer var mindre
hos våra behandlade försöksdjur,
hos våra behandlade försöksdjur,
04:15
there were fewer cells in circulation,
84
243657
2518
det fanns färre celler i cirkulation,
04:18
and there was little to no
tumor burden in the distant organs.
tumor burden in the distant organs.
85
246199
3466
och det fanns lite eller ingen
tumörbörda i övriga kroppen.
tumörbörda i övriga kroppen.
04:22
Now, this wasn't just a victory
for us and our sticky balls.
for us and our sticky balls.
86
250835
3878
Detta var inte bara en seger
för oss och våra klibbiga bollar.
för oss och våra klibbiga bollar.
04:26
This was also a victory to me
87
254737
2107
Det var även en seger för mig
04:28
in drug delivery,
88
256868
1255
inom läkemedelstillförsel,
04:30
and it represents a paradigm shift,
89
258147
1931
och det är ett paradigmskifte,
04:32
a revolution --
90
260102
1246
en revolution -
att gå från att bara injicera
ett läkemedel
ett läkemedel
04:34
to go from just using drugs,
just injecting them
just injecting them
91
262330
3380
och hoppas att det tar sig
till den rätta platsen i kroppen,
till den rätta platsen i kroppen,
04:37
and hoping they go to the right
places in the body,
places in the body,
92
265734
2453
04:40
to using immune cells
as special delivery drivers in your body.
as special delivery drivers in your body.
93
268211
4991
över till tillämpning av immunceller
som en speciell leveransmetod i kroppen.
som en speciell leveransmetod i kroppen.
04:45
For this example, we used two molecules,
e-selectin and trail,
e-selectin and trail,
94
273975
3716
För detta exempel använde vi oss av
två molekyler, e-selektin och trail,
två molekyler, e-selektin och trail,
04:49
but really, the possibility
of drugs you can use are endless.
of drugs you can use are endless.
95
277715
3784
men egentligen finns det otaliga läkemedel
som går att använda.
som går att använda.
04:53
And I talked about cancer,
96
281523
2394
Och jag pratade om cancer,
04:55
but where disease goes,
so do immune cells.
so do immune cells.
97
283941
2662
men där det finns sjukdom,
så finns det även immunceller.
så finns det även immunceller.
Detta kan användas
för vilken sjukdom som helst.
för vilken sjukdom som helst.
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
Tänk er immunceller som leveransmetod
för livsviktigt sårläkande medel
för livsviktigt sårläkande medel
05:06
after a spinal cord injury,
100
294742
1842
efter en ryggmärgsskada,
05:09
or using immune cells to deliver drugs
past the blood-brain barrier
past the blood-brain barrier
101
297474
4397
eller använda immunceller för leverans
av läkemedel förbi blod-hjärnbarriären
av läkemedel förbi blod-hjärnbarriären
05:13
to treat Parkinson's
or Alzheimer's disease.
or Alzheimer's disease.
102
301895
2361
för att behandla Parkinsons
eller Alzheimers sjukdom.
eller Alzheimers sjukdom.
05:17
These are the ideas that excite me
about science the most.
about science the most.
103
305044
3049
Det här är de idéer inom vetenskapen
som är mest spännande för mig.
som är mest spännande för mig.
05:20
And from where I stand,
I see so much promise and opportunity.
I see so much promise and opportunity.
104
308710
3447
Och från min synvinkel kan jag se
så många lovande möjligheter.
så många lovande möjligheter.
05:24
Thank you.
105
312181
1190
Tack.
05:25
(Applause)
106
313395
3541
(Applåder)
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