Alan Russell über Regeneration unserer Körper

Heute möchte ich mit Ihnen über die innovative Umwandlung von Furcht in Hoffnung sprechen. Wenn wir heutzutage zum Arzt gehen, in die Arztpraxis kommen, gibt es Worte, die wir keinesfalls hören wollen. Worte die uns wirklich Angst machen. Diabetes, Krebs, Parkinson, Alzheimer, Herzversagen, Lungenversagen. Wir kennen sie als unheilbare Krankheiten, gegen die man relativ wenig tun kann.

Was ich Ihnen heute vorstellen will ist eine Alternative zur Behandlung von unheilbaren Krankheiten, warum diese wichtig ist, und warum ohne diese vielleicht unser Gesundheitssystem zusammenfällt, falls Sie denken, dass das nicht schon passiert ist. Wo wir heute klinisch stehen, wohin wir morgen gehen könnten, und welche Hindernisse es gibt. Wir schaffen das alles in 18 Minuten, ich verspreche es.

Ich möchte mit diesem Dia beginnen, weil es zeigt, wie das Magazin Science darüber denkt. Das war eine Ausgabe des Jahres 2002, in dem über den Bionischen Mensch in verschiedenen Artikeln veröffentlicht wurde. Im Grunde genommen eine Ausgabe über regenerative Medizin. Regenerative Medizin ist ein denkbar einfaches Konzept, das jeder verstehen kann. Sie beschleunigt das Tempo mit welchem sich der Körper selbst heilt verglichen mit dem auf einer klinisch relevanten Zeitskala. Wir kennen viele der oben genannten Anwendungen, Wir wissen, dass man eine geschädigte Hüfte künstlich ersetzen kann. Science Magazin hat dieses Konzept als Titelblatt benutzt.

Das ist die absolute Antithese zur regenerativen Medizin. Das ist nicht regenerative Medizin. Regenerative Medizin ist das, was Business Week kürzlich in einem Artikel über regenerative Medizin veröffentlicht hat. Das Konzept ist, anstatt Symptome zu verbessern, mit Apparaten, Medikamenten und Ähnlichem -- darauf komme ich noch mehrmals zurück -- stattdessen die verlorene Körperfunktion zu regenerieren, durch Regeneration der Organfunktion und des geschädigten Gewebes. Sodass man am Ende der Behandlung wieder genauso ist wie vor Beginn der Behandlung.

Sehr wenige gute Ideen -- sofern Sie zustimmen, dass dies eine gute Idee ist -- sehr wenige gute Ideen sind wirklich neu. Und mit dieser ist es genauso. Wenn man in die Geschichte zurückblickt, Charles Lindbergh -- besser bekannt als Pionier der Luftfahrt-- war eigentlich einer der ersten Personen, der sich mit Alexis Carrel, einem Nobelpreisträger aus Rockefeller, darüber Gedanken machte, ob man Organe züchten könnte. Und sie haben 1937 ein Buch veröffentlicht, in welchem sie anfingen darüber nachzudenken: Was kann man in Bio-Reaktoren machen, um ganze Organe zu züchten? Wir haben es seitdem weit gebracht. Ich zeige Ihnen ein wenig von der aufregenden Arbeit, die momentan läuft.

Aber davor möchte ich Ihnen meine Sorge um das Gesundheitssystem und die Notwendigkeit dafür mitteilen. Viele Vorträge gestern handelten von der Verbesserung der Lebensqualität und der Reduktion von Armut. Im Wesentlichen ging's darum, die Lebenserwartung weltweit zu steigern. Eine der Herausforderungen lautet: Je reicher wir sind, umso länger leben wir. Und je länger wir leben, desto teurer ist es, mit zunehmendem Alter auf unsere Krankheiten zu achten.

Dem Reichtum eines Landes steht der Prozentsatz der Bevölkerung über 65 Jahren gegenüber. Man erkennt prinzipiell: Je reicher ein Land ist, umso älter sind die Leute in diesem. Warum ist das wichtig? Und warum ist das gerade jetzt eine besonders wichtige Herausforderung? Wenn das Durchschnittsalter einer Bevölkerung 30 ist, ist die gewöhnliche Art von Krankheit, die man behandelt, hin und wieder ein gebrochener Knöchel, manchmal leichtes Asthma. Wenn das Durchschnittsalter zwischen 45 und 55 liegt, muss der Durchschnittssmensch mit Diabetes rechnen, Diabetes Typ 1, Herzversagen, Koronarer Herzkrankheit. Dinge, die grundsätzlich schwieriger zu behandeln sind, und deren Behandlung viel teurer ist.

Betrachten Sie diese Demographien der USA. Diese sind aus "The Untied States of America". 1930 waren es 41 Arbeiter pro Rentner. 41 Personen, die im Grunde nicht wirklich krank waren, zahlten für einen Rentner, der an einer unheilbaren Erkrankung litt. 2010 werden es in den USA zwei Arbeiter pro Rentner sein. Das gilt für alle industrialisierten, wohlhabenden Länder der Erde. Wie kann man es sich nun leisten Patienten zu behandeln, wenn die Realität des Älterwerdens so aussieht?

Das Alter ist hier aufgetragen gegen die Kosten des Gesundheitssystems. Wie Sie sehen gibt es um 45, 40 bis 45 Jahren einen plötzlichen Anstieg der Kosten im Gesundheitssystem. Es ist ziemlich interessant -- wenn man die richtigen Studien macht, sieht man wieviel man selbst für das Gesundheitssystem ausgibt, über seine gesamte Lebensdauer hinweg. Sieben Jahre bevor man stirbt gibt es ein Maximum. Eigentlich könnte man -- (Gelächter) -- darauf gehen wir nicht ein. (Gelächter)

Es gibt wenige, sehr wenige Dinge die man wirklich tun kann, um die Behandlungsweise solcher Krankheiten zu verändern, und 'Gesundes Altern' zu erleben, so wie ich es nennen würde. Ich würde vier Dinge vorschlagen. Aber keines dieser Dinge beinhaltet ein Versicherungs- oder Rechtssystem. Alles was diese Dinge tun, ist den Zahler zu wechseln. Sie verändern nicht wirklich die Behandlungskosten.

Man kann nicht behandeln, das Gesundheitssystem rationieren. Darüber sprechen wir nicht. Es ist zu deprimierend. Man kann vorbeugen. Offensichtlich sollte man viel Geld in Vorbeugung investieren.

Am interessantesten, für mich jedenfalls, und am wichtigsten ist es eine Krankheit in einem viel weniger fortgeschrittenem Stadium zu diagnostizieren, und dann die Krankheit zu behandeln, um sie zu heilen anstatt das Symptom zu behandeln. Denken Sie an das Beispiel Diabetes. Was machen wir mit Diabetes heute? Wir diagnostizieren die Krankheit, wenn sie symptomatisch geworden ist, und behandeln das Symptom für 10, 20, 30, 40 Jahre. Wir kommen damit ganz gut zu recht. Insulin ist eine ziemlich gute Therapie. Aber schließlich hört es auf zu wirken, und Diabetes führt zum voraussagbaren Beginn einer unheilbaren Krankheit.

Warum können wir der Pankreas nicht einfach etwas injizieren, um sie schon im frühen Krankheitsstadium zu regenerieren, vielleicht sogar schon bevor sie symptomatisch ist? Es mag zum Zeitpunkt der Behandlung etwas teurer sein, aber würde es funktionieren, hätten wir wirklich etwas Neues erreicht.

Dieses Video bringt das Konzept ziemlich dramatisch rüber, denke ich. Das ist ein Molch, dessen Extremität wieder nachwächst. Wenn das ein Molch kann, wieso nicht auch wir? Ich zeige Ihnen gleich noch wichtigere Eigenschaften der Gliedmaßenregeneration. In der regenerativen Medizin geht es darum, das in jedem Organsystem des Körpers zu tun, für Gewebe und Organe selbst. Die heutige Realität sieht so aus. Wenn wir krank werden, lautet die Nachricht, dass wir Ihre Symptome behandeln, und Sie müssen sich an eine neue Lebensweise anpassen.

Ich würde das Morgen so darstellen -- und man kann darüber diskutieren, wann dieses Morgen da ist, aber es ist bereits in absehbarer Zukunft -- wir werden über die regenerative Rehabilitation sprechen. Hier oben ist eine Beinprothese, ähnlich wie die eines Soldaten, der aus dem Irak zurückgekehrt ist... 370 der aus Irak zurückgekehrten Soldaten haben Extremitäten verloren. Stellen Sie sich vor, sie könnten stattdessen durch die Gliedmaßenregeneration behandelt werden. Es ist ein Grobkonzept. Ich zeige Ihnen den derzeitigen Stand unserer Arbeiten an diesem Konzept.

Und nochmals, es ist für jedes Organsystem anwendbar. Wie können wir das machen? Dafür müssen wir Kommunikation mit unserem Körper entwickeln. Wir müssen lernen, die Sprache des Körpers zu sprechen. Und Prozesse in Gang setzen, die wir als Fötus noch ausführen konnten. Verliert ein Säugetierfötus während des 1.Trimesters der Schwangerschaft eine Extremität, wächst diese wieder nach. Also besitzt unsere DNA die Kapazität dieser Art von Wundheilungsmechanismus. Es ist ein natürlicher Prozess, den wir aber mit dem Altern verlieren. Wenn Kinder, noch bevor sie etwa sechs Monate alt werden, bei einem Unfall ihre Fingerkuppe verlieren, wächst die Fingerkuppe wieder nach. Wenn sie fünf sind, werden sie dazu nicht mehr fähig sein.

Um sich an der Kommunikation mit dem Körper zu beteiligen, müssen wir die Körpersprache sprechen. Und das erlauben uns gewisse Werkzeuge aus unserem Werkzeugkasten von heute. Ich gebe Ihnen ein Beispiel von dreien dieser Werkzeuge, mittels welcher wir mit dem Körper kommunizieren.

Das erste ist die Zelltherapie. Offensichtlich heilen wir uns in einem natürlichen Prozess selbst, und lassen Zellen die meiste Arbeit verrichten. Wenn wir die daher richtigen Zellen finden könnten und diese in den Körper implantieren, könnten sie die Heilung übernehmen. Zweitens, wir können Materialien verwenden. Wir haben gestern über die Wichtigkeit neuer Materialien gehört. Wenn wir Materialien erfinden, designen, oder aus der natürlichen Umgebung extrahieren können, dann könnten wir den Körper durch diese Materialien zur Selbstheilung veranlassen. Und schließlich könnten wir intelligente Geräte verwenden, die dem Körper Arbeit abnehmen und ihm erlauben sich zu heilen.

Ich zeige Ihnen zu jedem einzelnen ein Beispiel, und ich beginne mit den Materialien. Steve Badylak -- von der Universität Pittsburgh -- hatte vor etwa einem Jahrzehnt eine bemerkenswerte Idee. Und diese Idee war der Dünndarm eines Schweins. Wenn man alle Zellen entfernt, und das auf eine Weise macht, bei der er biologisch aktiv bleibt, könnte er die notwendigen Faktoren und Signale enthalten, die dem Körper signalisieren, sich selbst zu heilen. Und er stellte eine sehr wichtige Frage. Er stellte die Frage, wenn ich das Material nehme, das ein natürliches Material ist, das normalerweise Heilung im Dünndarm herbeiführt, und es an irgendeiner anderen Stelle des Körpers platziere, würde es eine Reaktion hervorrufen, die gewebsspezifisch ist oder würde es einen Dünndarm bilden, wenn ich versuchte ein Ohr zu machen?

Ich würde Ihnen diese Geschichte nicht erzählen, wenn sie nicht überwältigend wäre. Das Bild, das ich Ihnen nun zeigen will -- (Gelächter) -- ist ein fesselndes Bild. Für diejenigen unter Ihnen, die auch nur im Geringsten empfindlich sind -- auch wenn Sie es nicht gerne vor Ihren Freunden zugeben -- die Lichter sind aus. Das ist ein guter Zeitpunkt um auf Ihre Füße zu sehen oder Ihren Blackberry zu checken. Sehen Sie nur nicht auf den Bildschirm. (Gelächter)

Was ich Ihnen nun zeige ist ein diabetisches Geschwür. Und obwohl -- es ist gut wenn wir lachen, bevor wir uns das ansehen. Das ist die Realität des Diabetes. Ich glaube wir hören oft über Diabetiker, diabetische Geschwüre, verbinden diese aber nicht mit der Notlösung, nämlich der Amputation, wenn es unheilbar ist. Ich werde nun dieses Dia auf die Leinwand projizieren. Es wird nicht lange zu sehen sein. Das ist ein diabetisches Geschwür. Es ist tragisch. Die Behandlung dafür ist Amputation. Das ist eine ältere Dame. Sie hat Leberkrebs und Diabetes, und entschied sich mit den intakten Teilen ihres Körpers zu sterben.

Nach einem Jahr versuchter Behandlung hat sie sich entschieden, diese neue Therapie auszuprobieren, die von Steve erfunden wurde. So sah die Wunde 11 Wochen danach aus. Das Material enthielt nur natürliche Signale. Und das Material veranlasste den Körper seine Heilreaktion wieder anzuschalten, was er davor nicht getan hat.

Es folgen wieder einige erschütternde Dias für einige unter euch -- ich lass es Sie wissen, wenn Sie wieder schauen können. Das ist ein Pferd. Es hat keine Schmerzen. Wenn es Schmerzen hätte, würde ich Ihnen das Dia nicht zeigen. Das Pferd hat eine Nüster, die sich aufgrund eines Reitunfalls neu gebildet hat. Nur wenige Wochen nach der Behandlung -- hier wurde das Material in Form eines Gels auf die Stelle aufgetragen und die Behandlung mehrmals wiederholt -- und das Pferd heilte aus. Ein Ultraschall von dieser Stelle würde großartig aussehen.

Hier ist ein Delphin dessen Finne wieder angefügt wurde. Mittlerweile haben weltweit 400,000 Patienten das Material benutzt, um ihre Wunden zu heilen. Kann man eine Extremität regenerieren? DARPA gab Steve 15 Millionen Dollar um ein Projekt über acht Institute zu leiten, um die Bearbeitung dieser Frage zu beginnen.

Und ich werde Ihnen das 15 Millionen Dollar Bild zeigen. Das ist ein 78-jähriger Mann, der das Ende seiner Fingerkuppe verlor. Erinnern Sie sich an die Fingerkuppen der Kinder. Nach der Behandlung sieht das so aus. Das passiert heute. Das ist heutzutage klinisch relevant. Es gibt Materialien die das können. Da gibt es die Herzpflaster.

Aber kann man noch ein Stück weiter gehen? Kann man anstelle des Materials das Material zusammen mit Zellen verwenden, das geschädigte Gewebsstück entfernen, und durch ein biologisch abbaubares Material ersetzen? Hier sehen Sie ein pochendes Stück Herzmuskel in einer Schale. Es wurde von Teruo Okano im Frauenspital in Tokio präpariert. Er kann sogar pochendes Gewebe in einer Schale wachsen lassen. Er kühlt die Schale, verändert seine Eigenschaften und er schält sie aus der Schale heraus. Das ist das Größte.

Nun werde ich Ihnen zellbasierte Regenration zeigen. Und was ich Ihnen hier zeigen werde, sind Stammzellen, die von der Hüfte eines Patienten entfernt werden. Nochmals, sollten Sie empfindlich sein, sehen Sie besser nicht hin. Aber das hier ist irgendwie toll. Das hier ist eine Bypass Operation, so wie sie Al Gore hatte, mit einem Unterschied. In diesem Fall werden Sie am Ende der Bypass Operation die Stammzellen des Patienten sehen, die zu Beginn der Prozedur entfernt worden sind und direkt in das Herz des Patienten injiziert werden. Und ich stehe hier oben, um Ihnen an einem Punkt zu zeigen, wie weit diese Technologie ist. Hier wandern die Stammzellen direkt in das schlagende Herz des Patienten. Und wenn Sie ganz genau schauen, genau an dieser Stelle hier sehen Sie eigentlich eine Umkehr. Sie sehen die Stammzellen wieder rauskommen. Wir benötigen alle Arten von neuer Technologie, neue Apparate, um die Zellen zur richtigen Zeit an den richtigen Ort zu platzieren.

Nur wenige Daten, nur ganz wenige Daten. Das war ein stichprobenartiger Test. Damals war das ein N von 20. Jetzt ist es ein N von cirka 100. Wenn man schwerkranken Patienten einen Bypass einsetzt, geht es ihnen ein wenig besser. Gab man ihnen Stammzellen und einen Bypass, wurden diese Patienten asymptomatisch. Diese gibt es nun seit zwei Jahren. Das Größte wäre es, die Krankheit früh diagnostizieren zu können, und ihre Entwcklung in einen schlechten Zustand abzuwenden.

Das ist dieselbe Prozedur, aber diesmal kaum blutig. Mit nur drei Löchern im Körper nehmen sie das Herz, und injizieren die Stammzellen durch einen laparoskopischen Eingriff. Da wandern die Zellen. Wir haben keine Zeit ins Detail zu gehen, aber grundsätzlich funktioniert auch das. Man kann weniger kranke Patienten mittels dieser Therapie zu einem fast asymptomatischen Zustand zurückbringen.

Hier ist noch ein weiteres Beispiel, das noch nicht klinisch verwendet wird, aber schon sehr bald wie ich denke. Das ist die Arbeit von Kacey Marra in Pittsburgh, zusammen mit einer Reihe von Kollegen rund um die Welt. Sie haben entschieden, dass die Flüssigkeit bei der Fettabsaugung, von der wir ja reichlich in den Vereinigten Staaten haben, (Gelächter) eine großartige Quelle von Stammzellen ist. Stammzellen sind in dieser Fettflüssigkeit gepackt. So könnten Sie reingehen und Sie Ihre Bauchstraffung bekommen. Raus kommt die Fettflüssigkeit, und in diesem Fall, werden die Stammzellen isoliert und in Neuronen umgewandelt. Alles wird im Labor gemacht. Ich denke schon bald wird man Patienten sehen, die mit Stammzellen aus eigenem Fett oder Fettgewebe behandelt werden.

Ich habe vorhin von der Verwendung von Apparaten gesprochen, um die herkömmliche Behandlungsmethode grundlegend zu verändern. Hier ist nur ein Beispiel bevor ich beende. Dieses ist genauso tragisch. Wir haben eine sehr treue und herzzerreißende Beziehung zu unseren Kollegen am Institut für Chirurgische Forschung in der US Army, die zurzeit 11,000 Kinder aus dem Irak behandeln. Viele dieser Patienten sind schwer verbrannt.

Und wenn wir etwas über Verbrennungen gelernt haben, ist, dass wir nicht wissen, wie man sie behandelt. Alles, was wir zur Behandlung einer Verbrennung tun können, ist eigentlich eine bedeckende Methode. Wir machen etwas hier, und transplantieren es dann an die Wundstelle, und wir versuchen, und wir erhalten beide. In diesem Fall wurde ein neuer, tragbarer Bioreaktor entworfen -- er soll noch in diesem Jahr am ISR getestet werden -- von Joer Gerlach in Pittsburgh. Und dieser Bioreaktor wird sich in das Wundbett legen. Diese Pistole hier sprüht Zellen. Das wird die Zellen über den ganzen Bereich sprühen. Der Reaktor wird die Umgebung mit Nährstoffen versorgen, aber gleichzeitig auch andere Dinge übermitteln. Und so säen wir hier einen Zellrasen, entgegengesetzt zur bedeckenden Methode. Es ist eine ganz andere Methode.

Gut, meine 18 Minuten sind um. Lassen Sie mich mit guten Nachrichten beenden, und vielleicht ein paar schlechten. Die gute Nachricht ist, das es bereits heute passiert. Es ist eine sehr kraftvolle Arbeit. Die Abbildungen bringen das klar rüber. Es ist unglaublich schwer, weil es höchst interdisziplinär ist. Fast jedes Gebiet der Wissenschaftstechnik und der klinischen Praxis ist involviert, um das zu verwirklichen.

Eine Reihe von Regierungen und Regionen haben begriffen, dass dies eine neue Behandlungsmethode ist. Die japanische Regierung war wahrscheinlich die erste, die sich entschied 3 Milliarden in dieses Gebiet zu investieren, später weitere 2 Milliarden. Das ist kein Zufall. Japan ist das älteste Land der Welt, bezogen auf sein Durchschnittsalter. Sie müssen das aufrechterhalten oder ihr Gesundheitssystem stirbt. Also tätigen sie große strategische Investition auf diesem Gebiet. Die Europäische Union, dasselbe. China, dasselbe. China hat soeben ein nationales Gewebezüchtungs-Center eröffnet. Das Budget betrug im ersten Jahr 250 Millionen US Dollar.

In den Vereinigten Staaten gehen wir der Sache allerdings etwas anders an. Wir -- (Gelächter) -- oh, möge Al Gore kommen und Präsident in der realen Welt sein. Wir hätten eine andere Herangehensweise. Der Versuch war, die Dinge so zu finanzieren, wie sie daherkommen. Aber es gab keine strategische Investition, um alle notwendigen Dinge hervorzubringen und auf geeignete Weise zu fokussieren.

Ich beende mit einem Zitat, vielleicht einen gemeinen Trick, am Direktor des NIH, einem sehr charmanten Mann. Jay Vacanti aus Harvard und ich besuchten ihn und weitere Direktoren des Institutes, erst vor wenigen Monaten, und versuchten ihn zu überzeugen, dass es Zeit wäre, ein wenig von den 27,5 Milliarden Dollar, die er im nächsten Jahr erhält, auf eine strategische Weise so einzusetzen, dass wir das Tempo, mit dem wir diese Dinge an die Patienten bringen, beschleunigen können. Und am Ende eines sehr gereizten Meetings, sagte der NIH Dirketor: "Ihre Vision ist größer als unser Appetit." Ich möchte mit den Worten schließen, dass niemand unsere Vision ändern kann, aber gemeinsam können wir den Appetit anregen. Vielen Dank.