Alan Russel o regenerácii našich tiel

Dnes Vám budem rozprávať o tom, čo dúfam premení strach na nádej. Keď v dnešných dňoch ideme k lekárovi, keď ideme do jeho ordinácie a vkročíme dnu, sú slová, ktoré proste nechceme počuť. Sú tu slová, ktorých sa naozaj bojíme. Cukrovka, rakovina, Parkinson, Alzheimer, zlyhanie srdca, zlyhanie pľúc. Choroby, o ktorých vieme, že sú oslabujúce, s ktorými sa dá urobiť relatívne málo.

A čo Vám dnes chcem predstaviť je odlišný spôsob zmýšľania o tom, ako liečiť oslabujúce choroby a prečo je dôležitý. Prečo sa bez neho, možno, zrúti náš systém zdravotnej starostlivosti, teda pokiaľ si nemyslíte, že sa to už stalo. Kde sme klinicky dnes, a kde by sme mohli byť zajtra, a aké sú niektoré prekážky. A to všetko si povieme za osemnásť minút, sľubujem.

Chcem začať s touto snímkou, pretože nám ukazuje ako to vidí Science Magazine. Toto bolo vydanie z roku 2002, v ktorom publikovali mnoho rozličných článkov o bionickom človeku. V podstate to bolo vydanie venované regeneratívnej medicíne. Regeneratívna medicína je neobvykle jednoduchý koncept, ktorý môžu pochopiť všetci. Je to jednoducho urýchľovanie tempa, ktorým sa telo samo lieči na klinicky použiteľný časový úsek. Takže, vieme ako to urobiť viacerými spôsobmi, ktoré sú tam hore. Vieme, že ak máme poškodené bedro, môžete vložiť umelé bedro. A toto je myšlienka, ktorú Science Magazine použila na svoju titulnú stránku.

Toto je úplný protiklad regeneratívnej medicíny. Toto nie je regeneratívna medicína. Regeneratívna medicína je to, čo uviedol Business Week, keď nedávno robili príbeh o regeneratívnej medicíne. Tá myšlienka je, že namiesto bádania ako zlepšiť symptómy so zariadeniami a liečivami a podobnými vecami -- a k tomu sa ešte niekoľkokrát vrátim-- namiesto toho zregenerujeme stratenú funkciu tela pomocou regenerácie funkcie orgánov a poškodeného tkaniva. Takže na konci liečby, budete taký, aký ste boli na jej začiatku.

Len veľmi málo dobrých myšlienok -- ak súhlasíte, že toto je dobrá myšlienka -- len veľmi málo dobrých myšlienok je skutočne nových. A táto je presne taká. Keď sa obzriete späť v histórii, Charles Lindbergh -- ktorý bol známy skôr pre letectvo -- bol v skutočnosti jeden z prvých ľudí spolu s Alexis Carrelovou, jednou z laureátiek na Nobelovu cenu od Rockefellerovho ústavu, ktorí začali rozmýšľať, či sa dajú orgány kultivovať. A v roku 1937 vydali istú knihu, v ktorej skutočne začali premýšľať o tom, čo by sa dalo urobiť v bio-reaktoroch aby tam vyrástol celý orgán. Odvtedy sme prešli hodný kus cesty. Chystám sa s vami podeliť o niečo z fascinujúcej práce, ktorá teraz prebieha.

Ale ešte predtým by som sa s vami rád podelil o svoju depresiu zo systému zdravotnej starostlivosti a o potrebu zdieľať ju. Na veľa včerajších prednáškach sa hovorilo o zlepšovaní kvality života a zmenšovaní chudoby. A podstatnom zväčšovaní očakávanej dĺžky života na celom svete. Jedna z výziev je, že čím bohatší sme, tým dlhšie žijeme. A čím dlhšie žijeme, tým je drahšie postarať sa o naše choroby ako starneme.

Je to jednoducho blahobyt krajiny proti percentu populácie nad 65 rokov. A v podstate môžeme vidieť, že čím je krajina bohatšia, tým starší ľudia v nej sú. Prečo je to dôležité? A prečo je toto obzvlášť dôležitá výzva práve teraz? Ak je priemerný vek populácie 30, potom priemerný typ choroby, ktorú musíte liečiť je možno sem tam zlomený členok, možno trochu astmy Ak je priemerný vek populácie vo vašej krajine od 45 do 55, potom sa priemerný človek pozerá na cukrovku, juvenilnú cukrovku, zlyhanie srdca, choroby srdečnej tepny. Choroby, ktoré sa liečia podstatne náročnejšie, a oveľa drahšie.

Len sa pozrite na demografiu v Spojených štátoch. Toto je zo "Spojených štátov amerických." V roku 1930 tu bolo 41 pracujúcich na dôchodcu. 41 ľudí, ktorí v podstate neboli vážne chorí, platiacich za jedného dôchodcu, ktorý prežíval oslabujúcu chorobu. V roku 2010, boli v Spojených štátoch dvaja pracujúci na dôchodcu. A takto to je s každou vyvinutou, bohatšou krajinou na svete. Ako si vlastne môžete dovoliť liečiť pacientov, keď realita starnutia vyzerá takto?

Toto je vek proti cene zdravotnej starostlivosti. A môžete vidieť, že akurát okolo 45, 40 až 45 rokov, je náhly vzrast ceny zdravotnej starostlivosti. V podstate je to celkom zaujímavé -- ak urobíte správnu štúdiu, môžete sa pozrieť koľko vy, ako osoba, miniete na vlastnú zdravotnú starostlivosť, zmapované počas celého vášho života. A približne sedem rokov predtým ako zomriete, je vrchol. A vlastne môžete -- (Smiech) -- nebudeme to rozoberať. (Smiech)

Je len veľmi málo vecí, len veľmi málo vecí, ktoré naozaj môžete urobiť, ktoré by zmenili spôsob, akým choroby tohto typu liečite a zažiť, čo by som nazval zdravým starnutím. Povedal by som, že sú to len štyri veci. A žiadna z nich nezahŕňa systém poistenia alebo právny systém. Všetko čo sa stane je, že sa zmení platiaci. Nezmení sa skutočná cena liečby.

Jedna vec, ktorú môžete urobiť, je neliečiť. Udeľovať zdravotnú starostlivosť na prídel. Nebudeme o tejto metode hovoriť. Je to príliš depresívne. Môžete chorobám predchádzať. Pravdaže, veľa peňazí by sa malo dať do prevencie.

Ale možno najzaujímavejšia, aspoň pre mňa, a najdôležitejšia, je myšlienka, že diagnostikujeme chorobu v ešte v rannom štádiu a potom ju budeme liečiť, namiesto potlačenia symptómov. Vezmite si napríklad cukrovku. Čo robíme dnes s cukrovkou? Chorobu diagnostikujeme až keď sa prejavia symptómy a potom liečime symptómy 10, 20, 30, 40 rokov. A celkom sa nám darí. Inzulín je vskutku dobrá terapia. Ale skôr či neskôr prestane účinkovať a cukrovka vedie k predpokladateľnému začiatku oslabujúcej choroby.

Prečo by sme nemohli jednoducho niečo vstreknúť do slinivky aby sme ju zregenerovali v rannom štádiu cukrovky, možno dokonca ešte predtým, ako sa prejavia symptómy? A mohlo by to byť aj trochu drahšie, ale ak by to zabralo, tak by sme skutočne dokázali niečo iné.

Toto video, myslím, celkom dramaticky demonštruje koncept, o ktorom hovorím. Toto je mlok, ktorému dorastá končatina. Ak také niečo môže urobiť mlok, prečo nie my? O chvíľu Vám ukážem ešte niektoré dôležitejšie vlastnosti regenerácie končatín. Ale v regeneratívnej medicíne ide o to dokázať tuto regeneráciu u každého systému orgánov, tkanív, či samotných orgánov. Takže dnešná realita je, že ak ochoriete, správa pre vás je, že budeme liečiť vaše symptómy a vy sa budete musieť prispôsobiť novému spôsobu života.

Ja tvrdím, že zajtra -- mohli by sme debatovať o tom, kedy to bude, ale je to v dohľadnej budúcnosti -- už budeme hovoriť o regeneratívnej rehabilitácii. Tu vidíte protézu, v podstate podobnú protéze vojaka, ktorý sa vrátil z Iraku... 370 vojakov, ktorí sa vrátili z Iraku stratili končatiny. Predstavte si, že namiesto vyrovnávania sa s tým, by mohli podstúpiť regeneráciu tejto končatiny. Je to odvážny koncept. Ukážem vám kde sme na ceste k uskutočneniu tohto konceptu.

Podotýkam, že je to aplikovateľné na každý orgán. Ako to môžeme urobiť? Spôsob ako to urobiť je rozvinúť konverzáciu s telom. Musíme sa naučiť rozprávať jazykom tela. A spustiť procesy, ktoré sme dokázali spustiť, keď sme boli ešte len plod. Plod cicavca, ktorý stratí končatinu počas prvého trimestru tehotenstva si ju nechá znovu narásť. Takže naša DNA má kapacitu na mechanizmy liečiace zranenia. Je to prirodzený proces, ktorý však strácame ako starneme. Dieťa, ktoré má menej ako šesť mesiacov a stratí konček prsta pri nejakej nehode si ho nechá dorásť. V piatich rokoch to už nedokáže.

Takže aby sme mohli rozprávať s telom, musíme hovoriť jeho jazykom. A medzi našim náradím sú dnes isté nástroje, ktoré nám to umožňujú. Poviem vám príklady troch z týchto nástrojov, ktorými môžeme s telom rozprávať.

Prvým sú celulárne terapie. Je jasné, že v prirodzenom procese samoliečby väčšinu práce urobia naše bunky. Čiže ak dokážeme nájsť správne bunky a implantovať ich do tela, mohli by liečiť. Po druhé, môžeme použiť materiály. Včera sme počuli o dôležitosti nových materiálov. Ak by sme mohli vynájsť materiály, navrhnúť materiály, alebo ťažiť materiály z prirodzeného prostredia, mohli by sme tieto materiály použiť, aby primäli telo vyliečiť sa. A konečne, mohli by sme použiť šikovné zariadenia, ktoré by uľahčili telu prácu a umožnili mu liečiť sa.

Ku každému vám ukážem príklad a začnem s materiálmi. Steve Badylak -- ktorý je na University of Pittsburgh-- mal asi pred desaťročím pozoruhodný nápad. A ten nápad bol, že ak vezmete tenké črevo prasaťa a odhodíte všetky bunky, a urobíte to spôsobom, ktorý mu dovoľuje zostať biologicky aktívnym, mohlo by obsahovať všetky nevyhnutné faktory a signály, ktoré telu signalizujú, aby sa liečilo. A opýtal sa veľmi dôležitú otázku. Opýtal sa, či ak vezmem tento materiál, ktorý je prírodný, a ktorý bežne spôsobuje hojenie v tenkom čreve, a dám ho niekam inam na ľudské telo, vyvolalo by to tkanivovo špecifickú odpoveď, alebo by vyrobilo tenké črevo, ak som sa pokúšal vyrobiť nové ucho?

Nerozprával by som vám tento príbeh, ak by nebol presvedčivý. Obrázok, ktorý vám ukážem -- (Smiech) -- je presvedčivý obrázok. Avšak, pre tých z vás, ktorí sú čo i len trochu hákliví -- aj keď to možno nechcete priznať pre svojimi priateľmi -- svetlá sú vypnuté. Toto je vhodný čas pozrieť sa na svoje nohy, skontrolujte svoje Blackberry, robte hocičo, len sa nepozerajte na obrazovku. (Smiech)

Čo sa vám chystám ukázať, je diabetický vred. A aj keď -- je dobré zasmiať sa pred tým, než sa na toto pozrieme. Toto je realita cukrovky. Myslím, že veľakrát keď počujeme o diabetikoch, diabetických vredoch, nespojíme si vred s konečnou liečbou, čo je amputácia, pokiaľ sa nedá vyliečiť. Takže teraz vám ho ukážem. Nebude tam dlho. Toto je diabetický vred. Je to tragické. Jeho liečba je amputácia. Toto je staršia pani. Má rakovinu pečene a taktiež cukrovku, a rozhodla sa zomrieť s tým zo svojho tela, čo jej zostalo.

A táto pani sa rozhodla, po roku skúšania liečiť tento vred, že vyskúša túto novú terapiu, ktorú vynašiel Steve. Takto rana vyzerala 11 týždňov neskôr. Materiál obsahoval iba prírodné signály. A ten materiál primäl telo aby znovu naštartoval liečebnú odozvu, ktorú predtým nemalo.

Ešte bude zopár nepríjemných snímok pre tých z vás -- Poviem Vám, kedy sa už môžete pozerať. Toto je kôň. Nič ho nebolí. Ak by mal bolesti, neukazoval by som Vám túto snímku. Kôň má iba o jednu nosnú dierku viac, tá sa vyvinula kvôli jazdeckej nehode. Len niekoľko týždňov po liečbe -- v tomto prípade, sa len vzal materiál, urobil sa z neho gél, a zabalila sa daná oblasť, postup sa niekoľkokrát zopakoval -- a kôň je vyliečený. A ak by ste si tú oblasť pozerali ultrazvukom, vyzerala by skvelo.

Toto je delfín, ktorému nanovo pripojili plutvu. Na svete je 400 000 pacientov, ktorí tento materiál použili na vyliečenie rán. Dala by sa zregenerovať končatina? DARPA práve dala Stevovi 15 miliónov dolárov, aby viedol projekt ôsmych inštitúcií, ktorý by tuto otázku zodpovedali.

A ja Vám ukážem obrázok hodný 15 miliónov dolárov. Toto je 78 ročný muž, ktorý stratil špičku svojho prsta. Spomeňte si, čo som hovoril o deťoch, ktoré stratia špičku prsta. Takto to vyzeralo po liečbe. Toto sa dnes deje. Toto je dnes klinicky relevantné. Sú materiály, ktoré toto robia. Sú srdečné záplaty.

Ale dalo by sa ísť ešte trochu ďalej? Dalo by sa, povedzme, namiesto použitia materiálu, vziať nejaké bunky s materiálom, odstrániť poškodený kus tkaniva, a dať tam biologický rozložiteľný materiál? Tu môžete vidieť biť kúsok srdečného svalu v miske. Toto urobil Teruo Okano v Tokyo Women's Hospital. Vlastne dokáže vypestovať bijúce tkanivo v miske. Ochladí misku, zmení jej vlastnosti a potom odlepí tkanivo rovno z misky. Je to tá najúžasnejšia vec.

Teraz Vám ukážem regeneráciu založenú na bunkách. A čo sa Vám chystám ukázať, sú kmeňové bunky odobraté z bedra pacienta. Znova, ak ste háklivý, radšej sa nepozerajte. Ale táto je dosť dobrá. Takže toto je bypass operácia, to čo mal aj Al Gore, ale s rozdielom. V tomto prípade na konci operácie uvidíte kmeňové bunky odobrané z pacienta na začiatku operácie, vstrekované rovno do pacientovho srdca. A stojím tu hore, pretože Vám v istom momente ukážem, v akom skorom štádiu je táto technológia. Tu vstupujú kmeňové bunky priamo do bijúceho srdca pacienta. A ak sa pozeráte naozaj pozorne, bude to práve teraz niekedy, uvidíte spätný tok. Vidíte ako sa bunky vracajú. Potrebujeme všelijaké nové technológie, nové zariadenia, aby sme bunky dostali v správnom čase na správne miesto.

Len zopár údajov, trocha údajov. Toto bola náhodná skúška. V tom čase sa N rovnalo 20. Dnes je N okolo 100. V podstate ak si vezmete extrémne chorého pacienta, a urobíte mu bypass, ich stav sa trochu zlepší. Ak mu dáte kmeňové bunky a urobíte mu bypass, v týchto špecifických prípadoch príznaky pacienta zmiznú. Títo sú už dva roky bez symptómov. Najlepšie by bolo, keby sa táto choroba dala diagnostikovať v rannom štádiu, a predošlo by sa zhoršeniu stavu.

Toto je tá istá procedúra, ale prevedená čo najmenej invazívne, iba s troma dierami v tele, kde sa operuje srdce a jednoducho sa do neho vstrekujú kmeňové bunky pomocou laparoskopie. Tam idú bunky. Nemáme čas zachádzať do detailov, ale v podstate aj toto funguje. Menej chorých pacientov tak môžete vrátiť do bezpríznakového stavu vďaka tejto terapii.

Tu je ďalší príklad terapie kmeňovými bunkami, ktorý ešte nie je celkom klinický, ale myslím, že o chvíľu už bude. Toto je práca Kacey Marra z Pittsburgu, a ďalších kolegov s celého sveta. Rozhodli sa, že liposukčná tekutina, ktorej -- v Spojených štátoch máme veľa liposukčnej tekutiny. (Smiech) Je skvelým zdrojom kmeňových buniek. Táto tekutina z liposukcie je plná kmeňových buniek. Takže môžete ísť na plastiku brucha. Vyjde liposukčná tekutina, a v tomto prípade sú kmeňové bunky izolované a premenené na neuróny. To všetko v laboratóriu. A myslím, že pomerne skoro uvidíte pacientov liečených kmeňovými bunkami z ich vlastného tuku.

Predtým som hovoril o použití zariadení na dramatickú zmenu spôsobu liečby chorôb. Tu je ešte jeden príklad, než to uzavriem. Toto je rovnako tragické. Trvalú a srdcervúcu spoluprácu máme s našimi kolegami z Inštitútu Americkej armády pre chirurgický výskum, ktorí teraz musia liečiť 11 000 detí, ktoré sa vrátili z Iraku. Mnohí z týchto pacientov majú vážne popáleniny.

A ak je niečo, čo sme sa o popáleninách naučili, tak to, že neviem ako ich liečiť. Všetko, čo sa robí pri liečbe popáleniny -- v podstate je to niečo ako pokladanie trávnika. Niečo necháme vyrásť na jednom mieste, a potom to transplantujeme na popálenú oblasť, a snažíme sa, aby sa to uchytilo. V tomto prípade bol navrhnutý nový, nositeľný bio-reaktor -- klinicky by ho mali testovať tento rok na ISR Joerg Gerlach v Pittsburgu. A tento bio-reaktor sa dá do lôžka rany. Pištoľ, ktorú tam vidíte, rozprašuje bunky. Popráši nimi celú oblasť. Reaktor poslúži na zúrodnenie prostredia, naraz s tým dodá aj iné veci, vďaka čomu zasadíme trávnik, čo je vlastne protiklad pokladanie už hotovej mačiny. Je to úplne odlišný postup.

Takže, mojich 18 minút je preč. Dovoľte mi teda zakončiť to nejakou dobrou správou a možno aj jednou zlou. Dobrá správa je, že toto sa deje dnes. Je to mohutná práca. Obrázky to jasne ukazujú. Je neskutočne náročná, lebo je vysoko interdisciplinárna. Takmer každý vedný odbor inžinierstva a klinickej praxe je zapojený v snahe uskutočniť to.

Množstvo vlád, množstvo regiónov pochopilo, že toto je nový spôsob liečby chorôb. Japonská vláda bola asi prvá, keď sa rozhodla investovať 3 miliardy a neskôr ďalšie dve do tejto oblasti. To nie je žiadna náhoda. Japonsko je z pohľadu priemerného veku najstaršou krajinou na svete. Musia sa činiť ak nechcú, aby ich zdravotný systém zlyhal. Takže ich investície majú strategické zameranie na túto oblasť. Európska Únia to isté. Čína to isté. Čína práve spustila národné tkanivovo-inžinierske centrum. Rozpočet na prvý rok bol 250 miliónov amerických dolárov.

V Spojených štátoch máme trochu iný prístup. My -- (Smiech) -- oh, keby bol tak Al Gore prezident v reálnom svete. Mali sme odlišný prístup. A ten prístup bol v podstate len akosi financovať veci tak, ako prichádzajú. Ale nemali sme žiadnu strategickú investíciu na pozbieranie všetkých nevyhnutných vecí a ich dôkladné sústredenie.

A uzavriem to s citátom, možno trochu lacnou ranou, na riaditeľa NIH, ktorý je veľmi šarmantným mužom. Ja a Jay Vacanti z Harvardu sme sa vybrali navštíviť jeho a zopár riaditeľov jeho inštitútu iba niekoľko mesiacov dozadu, aby sme sa ho pokúsili presvedčiť, že je čas aby sme zobrali malú čiastku z tých 27,5 miliárd dolárov, ktoré dostane ďalší rok a strategicky ju zamerať na to, aby sme zaistili urýchlenie tempa, ktorým sa tieto veci dostanú k pacientom. A na koniec veľmi popudlivého stretnutia, čo riaditeľ NIH povedal, bolo "Vaša vízia je väčšia ako náš apetít." Chcel by som to uzavrieť tým, že nikto nezmení našu víziu, ale spolu môžeme zmeniť jeho apetít. Ďakujem