Alan Russel sulla rigenerazione del nostro corpo

Oggi vi parlerò del modificare, così si spera, la paura in speranza. Oggi, quando andiamo dal medico, entriamo nel suo studio e ci sono parole che semplicemente non vogliamo sentire, parole che veramente ci spaventano: diabete, cancro, Parkinson, Alzheimer, insufficienza cardiaca, insufficienza respiratoria. Cose che sappiamo essere malattie debilitanti, per cui c'è relativamente poco da fare.

Quello che oggi voglio spiegarvi è un modo diverso di pensare alla cura delle patologie debilitanti, perché è una cosa importante. Perché in mancanza di ciò, forse il nostro sistema sanitario si dissolverà, se pensiamo che non sia già accaduto. E a che punto siamo oggi nel trattamento clinico, e la direzione in cui potremmo andare domani, e quali sono alcuni ostacoli. E vi giuro, faremo tutto ciò in 18 minuti.

Vorrei iniziare con questa diapositiva, perché questa diapositiva racconta un po' la storia secondo la versione di Science Magazine. Questo era un numero del 2002 pubblicata con vari articoli sull'uomo bionico. Praticamente era un numero sulla medicina rigenerativa. La medicina rigenerativa è un concetto straordinariamente semplice, tutti lo possono capire. Semplicemente, significa accelerare la velocità con cui il corpo si guarisce, secondo una scala temporale clinicamente rilevante. Allora, questo sappiamo come farlo nei molti modi qui riportati. Sappiamo che a un'anca danneggiata possiamo mettere una protesi, e questa è l'idea che Science Magazine ha usato per la copertina.

Questa è l'esatta antitesi di medicina rigenerativa. Questa non è medicina rigenerativa. Medicina rigenerativa è quella che Business Week ha mostrato pubblicandone una storia non troppo tempo fa. L'idea è che invece di migliorare i sintomi con protesi, medicine, eccetera -- e tornerò su questo tema ancora qualche volta -- invece di fare ciò, sarà rigenerata la funzione persa dal corpo agendo sulla rigenerazione funzionale degli organi e del tessuto danneggiato. Così che alla fine del trattamento, uno torna a essere lo stesso che era all'inizio del trattamento.

Pochissime buone idee -- se siete d'accordo che questa è una buona idea -- pochissime buone idee sono veramente originali, e ciò vale anche in questo caso. Se guardate indietro nella storia, Charles Lindbergh -- che era meglio conosciuto come pilota di aerei -- è stato uno dei primi, assieme ad Alexis Carrel, uno dei Premi Nobel della [fondazione] Rockefeller, che ha iniziato a pensare: si possono coltivare gli organi? E hanno pubblicato questo libro nel 1937, dove hanno in effetti iniziato a pensare: come si potrebbero usare i reattori biologici per coltivare organi interi? Abbiamo fatto tanta strada da allora. Condividerò con voi alcuni dei progetti emozinanti che ora sono in atto.

Ma prima vorrei condividere con voi il mio scoraggiamento sul sistema sanitario e la sua necessità. Molti dei discorsi di prima riguardavano migliorare la qualità della vita e ridurre la povertà. Essenzialmente, aumentare l'aspettativa di vita in tutto il globo. Una delle sfide è che aumentando la ricchezza, si allunga la vita. E più a lungo viviamo, più costoso diventa prenderci cura delle nostre malattie mentre invecchiamo.

Questo è semplicemente la percentuale di benessere di un paese in rapporto a una popolazione sopra i 65 anni di età. E potete chiaramente vedere che più un paese è ricco, più aumentano le persone in età avanzata. Perché è importante? E perché proprio ora questa è una sfida eccezionale? Se l'età media di una popolazione è di 30 anni, tipicamente la tipologia clinica da trattare diventa forse, ogni tanto, una caviglia rotta, forse un po' di asma. Se l'età media nel vostro paese è dai 45 ai 55 anni, ora il soggetto medio affronta il diabete, diabete precoce, infarto, malattie delle coronarie. Cose che sono intrinsecamente più difficili e molto più costose da trattare.

Date qui un'occhiata alla demografia negli Stati Uniti, questo è preso da "Gli Stati Uniti d'America". Nel 1930 c'erano 41 lavoratori per ogni pensionato, 41 persone sostanzialmente escluse dal reale stato di malattia, che pagavano per un pensionato affetto da una patologia debilitante. Nel 2010, il rapporto è due lavoratori per ogni pensionato negli Stati Uniti. E questo succede in ogni paese industrializzato e prospero del mondo. Come potete davvero permettervi di trattare dei pazienti, quando la realtà della vecchiaia appare in questo modo?

Questo mostra il rapporto fra età e assistenza sanitaria. E vedete che proprio attorno all'età di 45 anni, da 40 a 45, c'è un picco improvviso nel costo dell'assistenza sanitaria. E' in effetti molto interessante -- se lo studiate correttamente, potete vedere quanto voi come individui spendete per la vostra assistenza medica, con rilevazioni su tutto il vostro ciclo di vita. E circa sette anni prima della morte, c'è un picco. E potete in effetti -- (Risate) -- non entreremo nel dettaglio. (Risate)

Ci sono poche, pochissime cose che in effetti possiamo fare che cambieranno il modo di trattare questi tipi di malattie, per vivere quello che definirei "invecchiamento in salute". Io suggerirei che ci sono quattro elementi. E nessuno di questi include un sistema di assicurazione o un sistema legale, per i quali tutto ciò che cambia è chi paga, senza agire in effetti sul costo effettivo del trattamento.

E' impossibile non curare, ma è possibile distribuire meglio l'assistenza medica. Non ne parleremo più, è troppo avvilente. Si può prevenire. Ovviamente si dovrebbe investire molto nella prevenzione.

Ma forse la cosa più interessante, almeno per me, e la più importante, è l'idea di diagnosticare una malattia molto prima nel suo progredire, e poi trattarla, curando la patologia invece di interventire su un sintomo. Pensate al diabete, per esempio. Oggi, cosa facciamo col diabete? Diagnostichiamo la malattia alla fine, una volta che è diventata sintomatica, e poi trattiamo i sintomi per 10, 20, 30, 40 anni. E facciamo bene, l'insulina è una terapia piuttosto buona. Ma alla fine non funziona più, e il diabete porta all'inizio prevedibile di una malattia debilitante.

Perché non potremmo solo iniettare nel pancreas qualcosa che lo rigeneri, all'inizio della malattia, magari anche prima che sia sintomatica? Può risultare un po' costoso quando lo facciamo ma se funzionasse, sarebbe davvero fare qualcosa di diverso.

Questo video, penso, fa capire il concetto di cui sto parlando con notevole impatto. Questo è un tritone, che si fa ricrescere l'arto. Se un tritone può fare questo tipo di cose, perché noi no? Tra poco vi mostrerò altre importanti caratteristiche della rigenerazione di arti. Ma quello di cui parliamo in medicina rigenerativa è realizzare tutto questo per ogni sistema di organi del nostro corpo, per i tessuti e per gli stessi organi. Se oggi un soggetto si ammala, gli viene detto che si cercherà di trattare i suoi sintomi, mentre egli dovrà adattarsi ad un nuovo stile di vita.

Io vi proporrei di pensare che domani -- e potremmo discutere quando sia domani, ma è nel futuro prevedibile -- parleremo di riabilitazione rigenerativa. Qui su c'è un arto protesico, in effetti simile a quello di un soldato tornato dall'Iraq... ci sono 370 soldati che sono tornati dall'Iraq che hanno perso degli arti. Immaginatevi se invece di affrontare questo, potesse pensare di avere quell'arto rigenerato. E' un concetto pazzesco. Vi mostrerò dove siamo ora nel cammino verso quest'idea.

Ma è applicabile, di nuovo, ad ogni sistema di organi. Come ci riusciamo? Sviluppando un dialogo con il corpo. Dobbiamo imparare a parlare il linguaggio del corpo. E attivare processi che sapevamo come attivare quando eravamo dei feti. Se un feto di mammifero perde un arto durante il primo trimestre di gravidanza, riprodurrà quell'arto. Dunque il nostro DNA ha la capacità di attivare questi meccanismi di guarigione. E' un processo naturale, ma viene perso con l'età. I bambini, entro i primi sei mesi di vita, se perdono la punta di un dito in un incidente, la faranno ricrescere. Quando arrivano a cinque anni, questo non lo potranno più fare.

Allora, per instaurare quel dialogo con il corpo, dobbiamo parlare il linguaggio del corpo, e oggi abbiamo certi strumenti che ci permettono di farlo. Vi farò un esempio di tre strumenti, attraverso i quali si può parlare con il corpo.

Il primo sono le terapie cellulari. Chiaramente, noi ci guariamo con un processo naturale, usando le cellule per fare la maggior parte del lavoro. Perciò, se possiamo trovare le cellule giuste ed impiantarle nel corpo, possono attuare la guarigione. Secondo, possiamo usare dei materiali. Abbiamo ascoltato, ieri, dell'importanza dei nuovi materiali. Se possiamo inventare materiali, progettare materiali, o estrarre materiali da un ambiente naturale, allora potremmo far inserire questi materiali nel corpo perché guarisca. Ed infine, potremmo usare dei dispositivi intelligenti per scaricare il processo in atto nel corpo, permettendogli di sanarsi.

Vi mostro un esempio di ognuno di questi, e comincerò con i materiali. Steve Badylak -- che è all'Università di Pittsburgh -- circa una decina d'anni fa ebbe un'idea eccezionale. E quest'idea era che l'intestino tenue di un maiale, una volta eliminate tutte le cellule ma in modo tale che esso rimanga biologicamente attivo, può contenere tutti i fattori e le informazioni necessarie per segnalere al corpo di sanarsi. E pose una domanda molto importante. E la domanda era: se prendo quel materiale, che è tutto materiale naturale, che normalmente induce la rimarginazione nell'intestino tenue, e lo metto da qualche altra parte sul corpo di una persona, darebbe una reazione tissutale specifica, o genererebbe intestinuo tenue là dove io cerco di fabbricare un orecchio nuovo?

Non vi racconterei questa storia se non fosse avvincente. La foto che sto per mostrarvi -- (Risate) -- è una foto avvincente. Tuttavia, per quelli di voi che sono anche minimamente schizzinosi -- anche se non volete ammetterlo di fronte ai vostri amici -- le luci sono basse: questo è il momento giusto per guardarvi le scarpe, controllare il vostro Blackberry, fare qualsiasi cosa tranne che guardare lo schermo... (Risate)

Quello che sto per mostrarvi è un'ulcera da diabete. E benché -- è bene ridere prima di guardarla. Questa è la realtà del diabete. Penso che spesso sentiamo parlare di diabete, ulcere da diabete, solo che non facciamo il collegamento tra l'ulcera e l'eventuale trattamento, che è l'amputazione, se non riusciamo a guarirla. Quindi ora metterò la diapositiva, non ci resterà a lungo. Questa è un'ulcera da diabete, è terribile. Il trattamento per questo è l'amputazione. Questa è una signora di età avanzata con un cancro al fegato oltre al diabete, che ha deciso di morire lasciando intatto quello che rimane del suo corpo.

Dopo un anno di tentate cure di quest'ulcera, lei ha deciso che avrebbe provato la nuova terapia che Steve ha inventato. 11 settimane più tardi, ecco come appariva la ferita. Quel materiale conteneva solo segnali naturali e ha indotto il corpo a riaccendere la risposta di rimarginazione che non aveva prima.

Ci saranno ancora un paio di diapositive angoscianti per quelli di voi -- vi avviso io quando potete guardare di nuovo. Questo è un cavallo. Il cavallo non soffre, se soffrisse, non vi mostrerei questa diapositiva. Il cavallo ha solo un'altra narice che si è sviluppata a causa di un incidente di equitazione. Dopo solo poche settimane di trattamento -- in questo caso, prendendo quel materiale, trasformandolo in gel, e medicando quell'area, e poi ripetendo il trattamento per alcune volte -- il cavallo guarisce. Facendo un'ecografia a quell'area, il riscontro sarebbe molto positivo.

Qui c'è un delfino a cui è stata riattaccata la pinna. Ci sono ora 400.000 pazienti in tutto il mondo che hanno usato quel materiale per rimarginare le loro ferite. Si potrebbe rigenerare un arto? DARPA ha appena assegnato 15 milioni di dollari a Steve per condurre un progetto con otto istituzioni, per sviluppare il processo collegato a quella domanda.

Ora ve la mostro, la foto da 15 milioni di dollari. Questo è un uomo di 78 anni che ha perso la punta del dito. Ricordate, prima ho parlato dei bambini che perdono la punta delle dita: dopo il trattamento ecco come appare. Questo accade oggi, questo ha rilevanza clinica oggi. Ci sono materiali che lo fanno. E' possibile rattoppare il cuore..

ma si potrebbe andare leggermente oltre? Si può, diciamo, invece di usare un semplice materiale, aggiungervi delle cellule, poi rimuovere un frammento di tessuto danneggiato, e metterci sopra del materiale biodegradabile? Qui vedete un vetrino con un frammento di muscolo cardiaco pulsante. Questo è stato fatto da Teruo Okano al Tokyo Women's Hospital. Egli è davvero in grado di coltivare in un vertrino del tessuto pulsante. Raffredda il vetrino, e ciò induce una mutazione nelle proprietà, ed egli lo asporta dal vetrino, una cosa eccezionale.

Ora vi mostrerò un caso di rigenerazione su base cellulare. E quello che sto per mostrarvi qui è la rimozione di cellule staminali dal fianco di un paziente. Di nuovo, se siete schizzinosi, non vi andrà di guardare. Ma questa è veramente straordinaria. Allora questa è un'operazione di bypass, proprio come quella che ha subito Al Gore, ma con una differenza. In questo caso, alla fine dell'opearzione di bypass, vedrete le cellule staminali dal paziente che sono state estratte all'inizio della procedura, reiniettate direttamente nel cuore del paziente. E qui sono in piedi perché ad un certo punto vi mostrerò quanto questa tecnologia sia al suo inizio. Ecco le cellule staminali, proprio nel cuore pulsante del paziente. Se guardate attentamente, sarà circa a questo punto che vedrete proprio un rigetto. Vedete le cellule uscire di nuovo. Abbiamo bisogno di ogni sorta di nuove tecnologie e strumenti, per posizionare le cellule nel posto giusto al momento giusto.

Un po' di dati ora, pochissimi. Questo era un test randomizzato. All'epoca c'era un numero N su 20, ora c'è un numero N su circa 100. In sostanza, se prendete dei pazienti in condizioni gravi e gli fate un bypass, un po' migliorano. Se intervenite su di loro con le cellule staminali oltre che col bypass, questi pazienti in particolare diventano asintomatici. Questi sono di due anni fa. La cosa fantastica sarebbe diagnosticare la malattia a uno stadio precoce, e prevenirne il passaggio ad uno stadio avanzato.

Questa è la stessa procedura, ma realizzata in modo minimamente invasivo. Con solo tre incisioni nel corpo, si prende il cuore e semplicemente vi si iniettano le cellule staminali attraverso una procedura laparoscopica. Ecco le cellule. Non abbiamo tempo per entrare in tutti i dettagli, ma sostanzialmente anche questo funziona. Potete prendere pazienti che sono meno gravi, e riportarli ad uno stadio quasi asintomatico attraverso questo genere di terapia.

Questo è un altro esempio di terapia con cellule staminali non ancora molto diffusa nella pratica clinica, ma penso che lo sarà presto. Questo è il lavoro di Kacey Marra di Pittsburgh, assieme ad un certo numero di colleghi in tutto il mondo. Hanno stabilito che il fluido della liposuzione, che -- negli Stati Uniti ne abbiamo parecchio, di fluido preso da liposuzione. (Risate) E' una gran fonte di cellule staminali. Le cellule staminali sono tantissime nel fluido della liposuzione. Allora, voi potreste farvi fare un'addominoplastica ed ecco il fluido della liposuzione. In questo caso, le cellule staminali vengono isolate e trasformate in neuroni, tutto questo in laboratorio. Penso che abbastanza presto vedrete pazienti curati con le cellule staminali derivanti dal proprio grasso o adipe.

Ho parlato prima dell'uso di dispositivi per modificare drasticamente il modo in cui trattiamo la malattia. Questo è solo un esempio prima di chiudere ed è ugualmente tragico. Abbiamo una partnership costante e straziante con i nostri colleghi all'Institute for Surgical Research dell'esercito americano, i quali devono curare gli 11.000 ragazzi tornati attualmente dall'Iraq. Alcuni di questi pazienti riportano ustioni gravi.

Se c'è qualcosa che abbiamo imparato sulle ustioni, è che non sappiamo come trattarle. Tutto ciò che viene fatto per trattarle -- praticamente è applicare delle zolle. Facciamo qualcosa di qui, e poi lo trapiantiamo sull'area della bruciatura, cercando di far aderire le due parti. In questo caso, è stato creato un nuovo bio-reattore portatile -- dovrebbe essere clinicamente testato entro quest'anno da ISR -- da Joerg Gerlach a Pittsburgh. E quel bioreattore sarà sistemato nel letto della ferita. La pistola che vedete qui spruzza delle cellule. Spruzzerà cellule su tutta quell'area. Il reattore servirà per fertilizzare l'ambiente, apportando allo stesso tempo altri elementi, e quindi semineremo quella radura, invece di usare l'approccio basato sul posizionare le zolle. E' una metodologia completamente diversa.

Allora, i miei 18 minuti sono finiti, quindi fatemi finire con qualche buona notizia, e qualcuna forse meno buona. La buona notizia è che questo accade attualmente ed è un lavoro straordinario. Ovviamente le immagini in parte lo spiegano. E' incredibilmente difficile perché è altamente inter-disciplinare. Quasi tutti i campi dell'ingegneria scientifica e della pratica clinica sono coinvolti nello sforzo di realizzare tutto questo.

Un certo numero di governi, ed un certo numero di regioni, hanno riconosciuto che questo è un modo nuovo di trattare la malattia. Il governo giapponese è stato forse il primo, quando ha stabilito di investire prima 3 miliardi, poi altri 2 miliardi, in questo campo. Non è una coincidenza. Il Giappone è il paese più vecchio sulla terra in termini di età media. Hanno bisogno che questo funzioni oppure il loro sistema sanitario collassa. Perciò focalizzano molti investimenti strategici in quest'area. L'Unione Europea, stessa cosa. Cina, stessa cosa. La Cina ha lanciato un centro nazionale di ingegneria dei tessuti. Il budget del primo anno era 250 milioni di dollari americani.

Negli Stati Uniti abbiamo avuto un approccio leggermente differente. Noi -- (Risate) -- oh, perché Al Gore diventi davvero presidente -- abbiamo tenuto un approccio differente. E l'approccio è stato praticamente di destinare qualche fondo ai progetti man mano che si sviluppano. Ma non c'è stato nessun investimento strategico che abbia portato tutto il necessario per sostenerli e focalizzarli in modo mirato.

E finisco con una citazione, forse un po' un tiro mancino, al direttore del NIH, che è un uomo simpaticissimo. Io e Jay Vacanti di Harvard eravamo andati a fare visita a lui e ad un certo numero di direttori del suo istituto appena qualche mese fa, per cercare di convincerlo che era ora di prendere una fettina di quei 27.5 miliardi di dollari che riceverà l'anno prossimo e focalizzarla strategicamente in modo da accelerare il passo, affinché tutto questo genere di cose arrivi ai pazienti. E alla fine di una riunione molto impegnativa, quello che il direttore di NIH ha detto è "La vostra visione è più grande del nostro appetito." Vorrei chiudere dicendo che nessuno cambierà la nostra visione, ma insieme possiamo cambiare il suo appetito. Grazie.