środa, 21 lipca 2010

Alan Russell o zdolnościach regeneracyjnych ludzkiego ciała

Alan Russell zajmuje się medycyną regeneracyjną -- dziedziną, która w przełomowy sposób patrzy na leczenie chorób przewlekłych i urazów, używając do tego procesu, który może dać ciału sygnał by rozpoczęło proces samoodbudowy.

Translated into Polish by Karolina Laniewska
Reviewed by Dawid Madoń



Aby wyświetlić tłumaczenie wykładu w dowolnym języku, naciśnij przycisk "View subtitles" i wybierz język (na czerwono przy przycisku odtwarzania)a)


About Alan Russell

In the fight against disease, defect and injury, Alan Russell has a novel argument: Why not engineer new tissue and organs to replace sick ones? Full bio and more links
http://www.ted.com/speakers/alan_russell.html


Chcę wam dzisiaj opowiedzieć o przemianie strachu w nadzieję. Idąc dziś do lekarza, kierując się do gabinetu, i przekraczając próg, pewnych słów nie chcemy usłyszeć. Słów, których naprawdę się boimy. Cukrzyca, rak, Parkinson, Alzheimer, niewydolność serca, niewydolność płuc. Słów, które oznaczają wyniszczające choroby, na które stosunkowo niewiele można poradzić.

Co chcę wam dzisiaj przedstawić, to inny sposób myślenia o leczeniu tych chorób, dlaczego jest to ważne. Dlaczego bez tego nasz system opieki zdrowotnej może się załamać, jeśli uważacie, że to jeszcze nie nastąpiło. I to, jak daleko rozwinięta jest dziś medycyna kliniczna. Jak może być jutro, i jakie są niektóre z przeszkód. A wszystko to omówimy w 18 minut, obiecuję.

Chciałbym rozpocząć tym slajdem, ponieważ w pewnym stopniu przedstawia on podejście tygodnika Science Magazine do problemu. To było wydanie z 2002 roku, zawierające wiele rozmaitych artykułów na temat sztucznego organizmu ludzkiego. Było to najzwyczajniej wydanie o medycynie regeneracyjnej. Medycyna regeneracyjna jest niezwykle prostym zagadnieniem, które każdy potrafi pojąć. To po prostu przyspieszanie tempa, w jakim ciało się goi, do ustalonej klinicznie skali czasowej. Wiemy jak tego dokonać korzystając z wielu dostępnych sposobów. Wiemy, że mając uszkodzone biodro, możemy wstawić protezę. I to jest właśnie pomysł, jaki Science Magazine wykorzystał na swoją okładkę.

Jest to całkowite przeciwieństwo medycyny regeneracyjnej. To nie jest medycyna regeneracyjna. Medycyna regeneracyjna to jest to, co opublikował tygodnik Business Week, przedstawiając nie tak dawno temu historię o medycynie regeneracyjnej. Pomysł polega na tym, aby zamiast zastanawiać się nad zwalczeniem objawów za pomocą przyrządów, lekarstw i tym podobnych - jeszcze kilka razy powrócę do tego zagadnienia - aby zamiast tego, przywrócić utraconą funkcję organizmu poprzez odnowienie funkcji organów i uszkodzonych tkanek. Dzięki temu, pod koniec leczenia, organizm jest taki sam jaki był na początku leczenia.

Bardzo mało dobrych pomysłów - jeśli się zgodzicie, że to jest dobry pomysł - bardzo mało dobrych pomysłów jest naprawdę nowatorskich. I ten się nie różni. Jeżeli spojrzymy na historię, Charles Lindbergh - bardziej znany jako pilot samolotowy - był właściwie jedną z pierwszych osób, wraz z Alexis Carrel, jednym z laureatów nagrody Nobla z Instytutu Rockefellera, zastanawiających się: czy można wyhodować organy? W 1937 roku opublikowali oni tą książkę, w której rzeczywiście zaczęli myśleć o tym, jak można wykorzystać bioreaktory do wyhodowania całych organów. Przeszliśmy długą drogę od tamtego okresu. Podzielę się z wami kilkoma fascynującymi rezultatami współczesnej pracy naukowej.

Ale zanim to zrobię, chciałbym podzielić się z wami moim przygnębieniem dotyczącym systemu opieki zdrowotnej i zapotrzebowania na niego. Wiele z wczorajszych przemówień poruszało poprawę jakości życia i zmniejszenie ubóstwa. A w wyniku tego, wzrost średniej długości życia na całym świecie. Jednym z wyzwań jest to, że im jesteśmy bogatsi, tym dłużej żyjemy. A im dłużej żyjemy, tym kosztowniejsze staje się leczenie pojawiających się z wiekiem chorób.

To jest po prostu bogactwo kraju kontra procent populacji powyżej 65 roku życia. Można właściwie zauważyć, że im państwo jest bogatsze, tym starsi są jego obywatele. Dlaczego jest to ważne? Dlaczego jest to teraz szczególnie wstrząsającym wyzwaniem? Jeżeli średni wiek twojego społeczeństwa wynosi 30 lat, to przeciętnym rodzajem choroby, jaką musisz wyleczyć, jest prawdopodobnie od czasu do czasu złamana kostka, może niewielka astma. Jeżeli przeciętny wiek w twoim kraju wynosi 45 - 55 lat, jego przeciętny obywatel zmaga się z cukrzycą, początkiem cukrzycy, niewydolnością serca, chorobą niedokrwienną serca. Choroby, których leczenie jest znacznie trudniejsze, oraz o wiele bardziej kosztowne.

Spójrzmy tutaj na demografię w USA. Jest to wzięte z książki "The Untied States of America." W 1930 roku, było 41 zatrudnionych na jednego emeryta. 41 ludzi, będących zasadniczo poza zasięgiem poważnych chorób, płaciło na jednego emeryta dotkniętego przewlekłą chorobą. W 2010 roku, dwóch zatrudnionych na jednego emeryta w USA. Sytuacja przedstawia się tak w każdym uprzemysłowionym, bogatym kraju świata. Jak właściwie możemy pozwolić sobie na leczenie pacjentów, kiedy rzeczywistość starzenia się wygląda właśnie tak?

Jest to wiek kontra koszt opieki zdrowotnej. I jak da się zauważyć, właśnie około 45, 40 do 45 roku życia, następuje nagły wzrost kosztów opieki zdrowotnej. Jest to nawet całkiem interesujące - jeśli przeprowadzimy odpowiednie badania, zauważymy jak wiele wydajemy na naszą indywidualną opiekę zdrowotną, w ciągu naszego całego życia. I tak, około siedem lat przed naszą śmiercią, następuje wzrost. I można - (Śmiech) - nie będziemy się w to zagłębiać. (Śmiech)

Naprawdę niewiele, naprawdę niewiele można zrobić, aby zmienić sposób leczenia tego rodzaju chorób, i doświadczyć tego, co bym określił zdrowym starzeniem się. Zaproponowałbym cztery możliwości. Żadna z nich nie uwzględnia systemu ubezpieczeniowego albo prawnego. Sedno każdej z nich to zmiana płatnika. Bez zmiany rzeczywistego kosztu leczenia.

Jedną z możliwości jest zaprzestanie leczenia. Można też ograniczyć opiekę. Nie będziemy o tym więcej rozmawiać. To jest zbyt przygnębiające. Można zapobiegać. Oczywiście dużo pieniędzy powinno być przeznaczonych na prewencję.

Ale prawdopodobnie najbardziej interesujący, przynajmniej dla mnie, i najważniejszy, jest pomysł polegający na zdiagnozowaniu choroby w o wiele wcześniejszym stadium jej rozwoju, a później leczenie i wyleczenie choroby, a nie jej objawów. Zastosujmy to np. w przypadku cukrzycy. Jak dzisiaj postępujemy z cukrzycą? Ostatecznie diagnozujemy chorobę, gdy pojawią się objawy, a potem leczymy objawy przez 10, 20, 30, 40 lat. I dajemy sobie radę. Insulina jest całkiem dobrą terapią. Ale i ona w końcu przestaje pomagać, a cukrzyca prowadzi do przewidywalnego początku wyniszczającej choroby.

Dlaczego nie mogliśmy wstrzyknąć czegoś do trzustki, aby ją zregenerować we wczesnym stadium choroby, może nawet przed pojawieniem się objawów? Mogłoby to być dość kosztowne, ale gdyby zadziałało, naprawdę moglibyśmy dokonać czegoś nowego.

Myślę, że ten film w dość drastyczny sposób przedstawia poruszane przeze mnie zagadnienie. To jest traszka regenerująca swoje kończyny. Skoro traszka to potrafi, dlaczego my nie możemy? Pokażę wam za chwilę kilka ważniejszych właściwości regeneracji kończyn. Ale to, o czym mówimy w związku z medycyną regeneracyjną, to zastosowanie jej do odbudowy systemu każdego organu, tkanki, jak i samych organów. Dzisiejsza rzeczywistość jest taka, że jeśli zachorujemy, słyszymy, że nasze objawy zostaną wyleczone, a my będziemy musieli się dostosować do nowego stylu życia.

Powiedziałbym wam, że jutro - kiedy to jutro nadejdzie, można by się sprzeczać, ale będzie to w najbliższej dającej się przewidzieć przyszłości - będziemy rozmawiać o rehabilitacji regeneracyjnej. Weźmy np. protezę kończyny podobną do tej, jaką żołnierz, który wrócił z Iraku... 370 żołnierzy, którzy wrócili z Iraku, straciło kończyny. Wyobraźcie sobie, że zamiast to znosić, mogliby oni przechodzić regenerację utraconej kończyny. To szalony pomysł. Pokażę wam na jakim etapie są obecnie prace nad tym pomysłem.

Ale znowu odnosi się to do układu każdego organu. Jak to zrobić? Aby to osiągnąć, należy nawiązać dialog z ciałem. Musimy się nauczyć mówić językiem ciała. I rozpoczynać procesy, tak jak to robiliśmy kiedy byliśmy płodem. Jeśli płód ssaka straci kończynę podczas pierwszego trymestru ciąży, sam odbuduje tą kończynę. Nasze DNA potrafi więc kierować tego rodzaju uleczającymi mechanizmami. To naturalny proces, ale tracimy go z wiekiem. Przed upływem około szóstego miesiąca życia, dziecko, które w wypadku utraci koniuszek palca, zregeneruje go. Po piątym roku życia, nie będą już w stanie tego zrobić.

Tak więc, aby nawiązać taki dialog z ciałem, musimy mówić językiem ciała. W naszym zasięgu są konkretne narzędzia, które nam to umożliwiają. Jako przykład, przedstawię wam trzy z tych narzędzi, dzięki którym można rozmawiać z ciałem.

Pierwsze z nich to terapie komórkowe. Konkretniej, leczenie za pomocą naturalnych processów, wykorzystując komórki do wykonania większości pracy. Stąd, jeżeli potrafimy znaleźć odpowiednie komórki, i wszczepić je do ciała, mogą one poprowadzić gojenie. Po drugie, możemy wykorzystać materiały. Słyszeliśmy wczoraj o ważnym znaczeniu nowych materiałów. Jeśli potrafimy wynaleźć materiały, zaprojektować je, a także wydobyć ze środowiska naturalnego, to moglibyśmy sprawić, aby nakłaniały one ciało do samoistnego gojenia się. Ostatecznie, moglibyśmy wykorzystać inteligentne urządzenia, które odciążyłyby pracę ciała i pozwoliłyby mu się goić.

Pokażę wam przykład każdego z nich, i zacznę od materiałów. Około dekady temu, Steve Badylak, z Uniwersytetu Pittsburgh, miał nadzwyczajny pomysł. Pomysł ten sugerował, że małe jelito świni, po oczyszczeniu go ze wszystkich komórek, w taki sposób, aby pozostało biologicznie aktywne, może zawierać wszystkie konieczne funkcje i sygnały do zasygnalizowania ciału, że ma się goić. Zadał on bardzo istotne pytanie. Zapytał: jeśli wezmę ten materiał, który jest materiałem naturalnym, zwykle wywołującym gojenie w tym małym jelicie, i położę go gdzie indziej na ciele człowieka, czy zachowa się on w sposób charakterystyczny dla danej tkanki, czy stworzy małe jelito, gdy będę próbował wyhodować nowe ucho?

Nie opowiadałbym wam tej historii jeśli nie byłaby ona zajmująca. Zdjęcie, które wam zaraz pokażę - (Śmiech) - jest zajmujące. Aczkolwiek dla tych z was, którzy są choć odrobinę drażliwi - nawet, jeśli nie chcecie się do tego przyznać przed znajomymi - światła zostaną przygaszone. To dobry moment, żeby obejrzeć swoje stopy, sprawdzić Blackberry, robić cokolwiek innego niż patrzeć na ekran. (Śmiech)

To, co zaraz wam pokażę, to wrzód cukrzycowy. Mimo to, dobrze się pośmiać zanim na niego spojrzymy. To jest rzeczywistość cukrzycy. Wydaje mi się, że słysząc o cukrzycy, wrzodach cukrzycowych, często nie kojarzymy wrzodu z ostatecznym leczeniem, którym jest amputacja, jeśli nie da się go zagoić. Wyświetlę więc teraz to zdjęcie. Nie na długo. To jest wrzód cukrzycowy. Jest on tragiczny. Leczeniem w tym przypadku jest amputacja. To jest starsza kobieta. Ma ona raka wątroby, jak również cukrzycę, i zdecydowała się umrzeć z ciałem, jakie jej pozostało.

Po roku prób wyleczenia wrzodu, zdecydowała się ona wypróbować nową terapię stworzoną przez Steve'a. Tak wyglądała jej rana 11 tygodni później. Tamten materiał zawierał tylko naturalne sygnały. I nakłonił ciało do ponownego uruchomienia reakcji gojenia, którego ono wcześniej nie miało.

Będzie jeszcze kilka, dla niektórych z was przykrych obrazków - Powiem wam, kiedy możecie znowu patrzeć. To jest koń. On nie cierpi. Gdyby cierpiał, nie pokazywałbym wam tego zdjęcia. Ten koń ma po prostu kolejne nozdrze, które powstało na skutek wypadku jeździeckiego. Już kilka tygodni po leczeniu - w tym przypadku, po pobraniu materiału, zamianie go w żel i upchaniu w ranie, i po kilkakrotnym powtórzeniu tej czynności -- rana konia goi się. Gdyby zrobiono badanie ultrasonograficzne, wyglądałaby wspaniale.

Tutaj mamy delfina z dopiętą płetwą. Na świecie jest 400,000 pacjentów, którzy użyli takiego materiału, aby zagoić swoje rany. Czy można zregenerować kończynę? Agencja DARPA przekazała właśnie Steve'owi 15 mln dolarów na poprowadzenie projektu skupiającego osiem instytucji, i mającego rozpocząć proces zadawania tego pytania.

Pokażę wam zdjęcie warte 15 milionów dolarów. To jest 78 letni mężczyzna, który utracił koniuszek palca. Pamiętajcie, że wcześniej poruszyłem temat dzieci, które tracą koniuszki palców. Tak to wygląda po leczeniu. To się dzieje obecnie. Na poziomie klinicznym. Istnieją materiały, które to potrafią. Istnieją plastry sercowe.

Ale czy możemy posunąć się dalej? Czy możemy, powiedzmy, zamiast materiału, użyć kilku komórek wraz z materiałem, usunąć uszkodzoną część tkanki, i położyć na niej ekologiczny materiał? Widzimy tutaj cząstkę mięśnia sercowego bijącą w naczyniu. Przeprowadził to Teruo Okano w Szpitalu dla Kobiet w Tokio. Potrafi on właściwie wyhodować pulsującą tkankę w naczyniu laboratoryjnym. Ochładza on naczynie, tkanka zmienia swoje właściwości, po czym zbiera ją prosto z naczynia. To jest najlepsza sprawa.

Teraz pokażę wam regenerację opartą na komórkach. Co wam tutaj pokażę, to usuwanie komórek macierzystych z biodra pacjenta. Jeszcze raz, jeśli jesteście nadwrażliwi, nie chcecie tego oglądać. Ale ten jest całkiem fajny. Więc to jest operacja pomostowania tętnic wieńcowych, taka jaką miał Al Gore, z małą różnicą. W tym przypadku, pod koniec operacji, zobaczycie komórki macierzyste pacjenta, pobrane na początku zabiegu, wstrzykiwane bezpośrednio do serca pacjenta. A stoję tutaj ponieważ w pewnym momencie pokażę wam jak nowa jest ta technologia. Tutaj są komórki macierzyste, aplikowane prosto do bijącego serca pacjenta. A jeśli naprawdę dobrze się przyjrzycie, to będzie dokładnie wokół tego punktu, zobaczycie tylni napływ. Widzicie komórki z powrotem wydostające się na zewnątrz. Potrzebujemy wszelkiego rodzaju nowych technologii, nowych urządzeń, aby umieścić komórki we właściwym miejscu, we właściwym czasie.

Niewielkiej ilości informacji, maleńkiej ilości informacji. To była próba losowa. Wtedy było to jedno N z 20. Teraz jest to jedno N ze 100. Konkretniej, jeżeli poważnie chorej osobie założymy bajpas, jej stan się trochę poprawi. Jeśli umieścimy komórki macierzyste, jak również i bajpas, u tych konkretnych pacjentów, staną się one bezobjawowe. Te mają już dwa lata. Najlepszą sprawą byłaby możliwość wczesnej diagnozy choroby, i powstrzymanie jej na początku, zanim stan będzie poważny.

Procedura jest ta sama, ale teraz minimalnie inwazyjna, polegająca na nakłuciu w trzech miejscach, gdzie wyjmowane jest serce, i na wstrzyknięciu komórek macierzystych za pomocą procedury laparoskopowej. Tutaj mamy komórki. Nie mamy czasu, żeby zagłębiać się w szczegóły, ale w zasadzie, to też działa. Lecząc mniej chorych pacjentów, można ich doprowadzić do prawie bezobjawowego stanu stosując ten rodzaj terapii.

Tu mamy inny przykład terapii komórkami macierzystymi. Nie jest jeszcze ona do końca kliniczna, ale myślę, że już niedługo będzie. To jest rezultat pracy Kacey Marra z Pittsburgh'a, jak również jej kolegów po fachu z całego świata. Zdecydowali oni, że tkanka tłuszczowa odsysana podczas liposukcji, która - w USA mamy wiele odessanej tkanki tłuszczowej. (Śmiech) Jest to świetne źródło komórek macierzystych. Komórki macierzyste są nagromadzone w odessanej tkance. Możemy więc pójść, pozwolić sobie nakłuć brzuch, a na zewnątrz wydostanie się tkanka tłuszczowa. W tym przypadku komórki macierzyste są pojedyncze i w postaci neuronów. Wszystko odbywa się w laboratorium. I myślę, że już wkrótce będziemy mogli zobaczyć pacjentów leczonych komórkami macierzystymi z ich własnego tłuszczu.

Mówiłem wcześniej o wykorzystaniu urządzeń do tego, aby znacząco zmienić sposób leczenia choroby. Zanim zakończę, pokażę jeszcze jeden przykład . Jest on równie tragiczny. Zawiązaliśmy bardzo trwałe i rozdzierające serce partnerstwo z naszymi kolegami z Wojskowego Instytutu Badań Chirurgicznych w USA, którzy muszą obecnie leczyć 11,000 młodzieży, jaka wróciła z Iraku. Wielu z tych pacjentów jest poważnie poparzonych.

A jeśli dotychczas nauczyliśmy się czegokolwiek o poparzeniach, to tyle, że nie wiemy jak je leczyć. Wszystko, co możemy zrobić, aby leczyć poparzenia - zasadniczo stosujemy metodę prób i błędów. Robimy coś tutaj, a potem przeszczepiamy to w miejsce rany, i próbujemy połączyć oba ze sobą. W tym przypadku, nowy, gotowy do użytku bioreaktor został zaprojektowany w Pittsburgu - powinien on być przetestowany w ISR pod koniec tego roku -- przez Jörga Gerlacha. Ten bioreaktor będzie leżał na dnie rany. Pistolet, który tu widzicie, rozpyla komórki. Będzie je rozprowadzał w tym rejonie. Reaktor posłuży do użyźnienia środowiska. Dostarczy również innych substancji, i w ten sposób posiejemy trawnik, inaczej niż metodą prób i błędów. To całkowicie inny sposób działania.

Moje 18 minut dobiega więc końca. Pozwólcie mi zatem zakończyć dobrą wiadomością, i może odrobiną złych. Dobra wiadomość jest taka, że to się dzieje obecnie. To naprawdę potężne osiągnięcie. Zresztą obrazki w pewnym stopniu to pokazują. Jest to niesamowicie trudne, bo bardzo interdyscyplinarne. Prawie każda dziedzina inżynierii naukowej i praktyki lekarskiej jest zaangażowana w próbę osiągnięcia tego celu.

Wiele rządów, i wiele regionów, uznaje to za nową metodę leczenia chorób. Rząd japoński był prawdopodobnie pierwszy, decydując się zainwestować pierwsze 3 miliardy, a później kolejne 2 w tą dziedzinę. Nie był to przypadek. Japonia jest najstarszym krajem na ziemi pod względem średniego wieku jej mieszkańców. Ta metoda musi zadziałać, żeby ich system opieki zdrowotnej nie rozpadł się. Tworzą, więc oni wiele inwestycji strategicznych skupiających się na tej dziedzinie. Unia Europejska, tak samo. Chiny, to samo. W Chinach uruchomiono właśnie narodowe centrum inżynierii tkankowej. Pierwszoroczny budżet wynosił 250 milionów dolarów.

W USA mieliśmy trochę inne podejście. My - (Śmiech) - och, żeby Al Gore był prezydentem. Do tej pory mamy inne podejście. Polega ono w zasadzie na finansowaniu inicjatyw, gdy się one pojawiają. Ale nie było jeszcze inwestycji strategicznej, która polegałaby na użyciu wszystkich niezbędnych inicjatyw i pokierowaniu nimi w dobrym kierunku.

Zakończę cytatem. Może to trochę ironiczna uwaga wymierzona w dyrektora Narodowego Instytutu Zdrowia, który jest bardzo czarującym mężczyzną. Ja i Jay Vacanti z Harvardu pojechaliśmy w odwiedziny do niego i wielu kierowników jego instytutu kilka miesięcy temu, żeby spróbować przekonać go, że to właściwy czas, aby przeznaczyć przynajmniej część z tych 27,5 miliardów dolarów, które miał otrzymać za rok, na upewnienie się, że możemy przyspieszyć tempo, w jakim te materiały dostają się w ręce pacjentów. I na koniec bardzo drażliwego spotkania, dyrektor NIZ powiedział: "Wasza wizja jest większa niż nasz apetyt." Chciałbym zakończyć zapewnieniem, że nikt nie zmieni naszej wizji, ale razem możemy zmienić jego apetyt. Dziękuję.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz