Jocelyne Bloch Мозъкът можеше да се поправи сам - TED Talk Субтитри и TED Transcript
И така, аз съм неврохирург. Както повечето мои колеги, и аз трябва да се справям ежедневно с човешки трагедии. Разбирам как животът ви може да се промени за миг след инсулт или автомобилна катастрофа. За нас, неврохирурзите, е разочароващо да осъзнаем, че за разлика от други части на тялото, мозъкът има ограничена способност да се възстановява. След голям инцидент в централната нервна система пациентите често остават с тежка инвалидност. Може би затова избрах специализацията по функционална неврохирургия.
Какво прави функционалният неврохирург? Той е лекар, който се опитва да подобри неврологичната функция чрез различни хирургични стратегии. Със сигурност сте чували за добре позната, наречена дълбока мозъчна стимулация, при която в мозъка се имплантира електрод, за да се модулира невронна верига за подобряване на неврологичната функция. Това наистина е изключителна технология, тъй като подобри съдбата на пациенти, страдащи от болестта на Паркинсон, силен тремор и остра болка. Невромодулацията обаче не означава невроремонт и мечтата на функционалните неврохирурзи е да поправят мозъка. Мисля, че наближаваме сбъдването на тази мечта.
Бих искал да ви покажа, че сме много близки с него. С малко помощ мозъкът може да си помогне сам.
Историята започна преди 15 години. По това време бях главен жител, работех денем и нощем в спешното отделение. Често се налагаше да се грижа за пациенти с наранявания на главата. Представете си, че идва пациент с тежка травма на главата, мозъкът му се възпалява, повишавайки вътречерепното му налягане. За да спасите живота му, трябва да намалите вътречерепното му налягане. За това понякога част от възпаления мозък трябва да бъде премахната. Вместо да хвърля тези възпалени части на мозъка, реших с Жан-Франсоа Бруне, мой колега, биолог, да ги проуча.
Какво имам предвид под това? Искахме да отглеждаме клетки от тези тъкани. Това не е лесна работа. Отглеждането на тъканни клетки е като отглеждането на много малки деца извън семейството им. Трябва да намерите правилните хранителни вещества, топлина, влажност и среда, благоприятна за тяхното развитие. Точно това имахме общо с тези клетки. След много опити Жан-Франсоа успя. Това е видял под микроскоп.
Това беше огромна изненада за всички нас. Защо? Защото това изглежда точно като култура на стволови клетки, с малки, незрели клетки, заобиколени от големи зелени клетки. Може би си спомняте от часовете по биология, че стволовите клетки са незрели клетки, които могат да се превърнат във всякакъв тип клетки в тялото. Мозъкът на възрастен има стволови клетки, но те са много редки и са разположени в малки дълбоки ниши в дълбините на мозъка. Беше изненадващо да открием този вид култура на стволови клетки на повърхността на възпаления мозък, който имахме в операционната.
Имаше и друго интересно наблюдение: нормалните стволови клетки са много активни клетки - клетки, които се делят много бързо. Те не умират, те са безсмъртни клетки. Но тези клетки се държат по различен начин. Те се делят бавно и след няколко седмици растеж дори умират. Изправихме се пред странна нова популация от клетки, които приличаха на стволови клетки, но се държаха по различен начин.
Отне ни много време, за да разберем откъде идват. Те идват от тези клетки. Тези сини и червени клетки се наричат двойни кортин-положителни клетки. Всички ги имате в мозъка си. Те представляват 4% от кортикалните клетки на мозъка. Те играят много важна роля на етапа на развитие. Когато бяхте плод, те помагаха на мозъка ви да расте. Но защо са в главите им? Ние незнаем. Ние вярваме, че те могат да участват в възстановяването на мозъка, тъй като ги намираме в по-високи концентрации близо до мозъчно увреждане. Но това не е сигурно. Но едно е сигурно - от тези клетки получихме култура на стволови клетки. Изправени сме пред възможен нов източник на клетки за възстановяване на мозъка. Трябваше да го докажем.
За да го докажем, решихме да проектираме експериментален прототип. Идеята беше да се направи биопсия на част от мозъка в незначителна област на мозъка и след това да се култивират клетките, както е направил Жан-Франсоа в лабораторията му, след това да се етикетират, да се постави цвят в тях, за да можем да ги проследим в мозъка. Последната стъпка беше да ги реимплантирате в един и същ човек. Наричаме ги автографти.
Първият ни въпрос беше: "Какво ще се случи, ако реимплантираме тези клетки в нормален мозък и какво ще се случи, ако реимплантираме същите клетки в повреден мозък?" С помощта на професор Ерик Руйлер работех с маймуни.
В първия сценарий реимплантирах клетките в нормалния мозък и видях как те изчезнаха напълно след няколко седмици, сякаш бяха взети от мозъка, те се прибраха у дома, мястото вече е заето, там няма нужда от тях, така че те изчезват.
Във втория сценарий причинихме нараняването, реимплантирахме абсолютно същите клетки и в този случай клетките останаха - и станаха зрели неврони. Това изображение е това, което бихме могли да видим под микроскоп. Това са реимплантираните клетки. Доказателството, което носят, тези малки точки, това са клетките, обозначени in vitro, когато растат.
Не можахме да спрем до тук, разбира се. Помагат ли тези клетки и на маймуна да се възстанови след нараняване? За това тренирах маймуни да изпълняват ръчно упражнение за сръчност. Трябваше да вземат купища храна от поднос. Бяха много добри в това. Когато те достигнаха граница на производителност, направихме лезия в моторната кора, съответстваща на движението на ръката. По този начин маймуните бяха парализирани, те не можеха да движат ръката си. Точно както хората биха страдали, те се възстановиха спонтанно до известна степен, точно както след инсулт. Пациентите са напълно парализирани, след това се опитват да се възстановят с помощта на механизъм за пластичност на мозъка и да се възстановят до известна степен, както в случая с маймуната.
Когато бяхме сигурни, че маймуната е достигнала тази граница на спонтанно възстановяване, ние имплантирахме нейните собствени клетки. Вляво виждате маймуната, която се е възстановила спонтанно. Той има около 40-50% от представянето преди нараняване. Той няма много точност или скорост. Вижте сега, когато реимплантираме клетките: два месеца след реимплантацията, същата маймуна.
Бяхме изненадани и от резултатите. Оттогава научих повече за тези клетки. Знаем, че можем да ги запазим чрез криогеника за по-късна употреба. Знаем, че можем да ги прилагаме в други невропатологични модели, като болестта на Паркинсон. Но нашата мечта е да ги имплантираме в хората. Надявам се скоро да мога да ви покажа как човешкият мозък ни предоставя инструментите, за да се поправим.
Бруно Джусани: Джоселин, невероятно е и съм убеден, че сега има десетки хора в публичното пространство, може би дори мнозинството, които си мислят: „Познавам някой, който има нужда от това“. Знам. Разбира се, възниква въпросът за големите препятствия преди започване на експерименти с хора?
Джослин Блох: Най-големите препятствия са разпоредбите. (Смее се) Като се започне от невероятните резултати, трябва да попълните около два килограма хартии и формуляри, за да можете да преминете през такива експерименти.
БГ: Какво е разбираемо, мозъкът е деликатен и т.н.
JB: Да, така е, но отнема много време и търпение и почти професионален екип за тази работа.
БГ: Ако сте си представяли, че сте направили изследването, че вече сте се опитали да получите разрешение за започване на експериментите, ако проектирате всичко навреме, колко години са необходими, докато някой може да се възползва от тази терапия в болница?
JB: Много е трудно да се каже. Това зависи преди всичко от одобрението на изпитателния срок. Наредбите ще ни позволят ли да започнем скоро? След това трябва да се извърши проучване при малка група пациенти. Отнема само много време за подбор на пациенти, прилагане на лечение и оценка на полезността на лечението. След това резултатите трябва да бъдат приложени в многоцентров експеримент. Трябва да докажете, че е полезно, преди да предложите лечение на всички.
БГ: И бъдете сигурни. JB: Разбира се.
BG: Jocelyne, благодаря ти, че сподели това на TED. БГ: Благодаря.