Kvajen Ngujen (Quyen Nguyen) Hirurgija obeležena bojama

Želim da sa vama podelim priču o jednom od najvećih mitova u medicini, koji je uobličen idejom da je neophodno doći do još više otkrića u medicini i tada će svi naši problemi biti rešeni. Našem društvu se sviđa romantičarska ideja o jednom usamljenom istraživaču koji radeći do kasno u noć u laboratoriji dolazi do otkrića koje menja svet, i juhu, sve se promeni preko noći. Ta slika je veoma privlačna, međutim nije istinita. Činjenica je da je medicina danas timski sport. Na mnogo načina je to oduvek i bila. Želela bih da vam ispričam priču o dramatičnom načinu na koji sam ja to doživela u svom radu.

Ja sam hirurg, a mi hirurzi smo uvek imali poseban odnos prema svetlosti. Kada napravim rez unutar tela pacijenta, veoma je mračno. Neophodno je da osvetlimo to polje kako bismo videli šta radimo. Zbog toga su tradicionalno operacije uvek počinjale rano ujutru, kako bi se iskoristila dnevna svetlost. Ukoliko pogledate stare fotografije prvih operacionih sala, one su bile na krovovima zgrada. Na primer, ovo je najstarija operaciona sala na zapadu, u Londonu, a operaciona sala se u principu nalazi u krovu crkve gde dnevna svetlost lako prodire. Ovo je slika jedne od najpoznatijih bolnica u Americi. To je "Mass General" bolnica u Bostonu. Da li znate gde je ovde operaciona sala? Ovde je na vrhu zgrade osvetljena dnevnom svetlošću.

Danas nam nije neophodna dnevna svetlost u operacionim salama. Obzirom da više ne moramo da koristimo dnevnu svetlost, posedujemo veoma posebna svetla koja su napravljena za operacione sale. Imamo mogućnosti da instaliramo različite vrste svetlosti, svetlost koja nam omogućava da vidimo ono što trenutno ne možemo da vidimo. U tome se krije, ja mislim, magija fluorescencije.

Objasniću vam to malo. U toku studija medicine mi učimo anatomiju iz ilustracija kao što su ove, gde je sve obeleženo bojama. Nervi su žute boje, arterije su crvene, vene su plave. To je toliko lako da bi svako mogao da bude hirurg, zar ne? Međutim, kada pravi pacijent leži na stolu, ovo je ista ta disekcija vrata, nije tako lako uočiti razliku među različitim strukturama. Čuli smo nekoliko puta u toku proteklih dana da je rak veoma hitan problem u našem društvu, da je zaista neophodno da smanjimo stopu smrtnosti od jedne osobe u minuti. Ukoliko se rak dijagnozira rano, toliko rano da se rak može izvaditi iz tela, operaciijom, ne zanima me da li ima ovaj ili onaj gen, ili ima ovaj ili onaj protein, nalazi se u tegli. Završeno je, izvađen je, izlečen si od raka.

Ovako vadimo tkivo raka. Mi damo sve od sebe, na osnovu onoga što znamo i toga kako rak izgleda, kako se pacijent oseća, na osnovu odnosa raka i ostalih organa i našeg iskustva, kažemo, znate šta, rak je uklonjen. Uradili smo dobar posao. Izvadili smo ga. To je ono što hirurg kaže pacijentu koji leži na operacionom stolu u sali. Mi u tom trenutku u stvari ne znamo da li smo sve izvadili. Moramo uzeti uzorak tkiva sa operacije, uzorak koji je u pacijentu, i moramo to poslati patolozima na analizu. Pacijent je u međuvremenu na operacionom stolu. Medicinske sestre, anesteziolog, hirurg, pomoćno osoblje - svi čekaju. I mi čekamo. Patolog dobije uzorak, zamrzne ga, iseče, pogleda pod mikroskopom jedan po jedan slajd i pozove operacionu salu. Potrebno je oko 20 minuta po uzorku. Ukoliko ste poslali tri uzorka, čekate sat vremena. Veoma često kažu, "Znate šta, tačke A i B su u redu, ali na tački C i dalje imate ostatke tkiva raka. Molim vas uklonito to." Tako da mi to uradimo ponovo, i onda još jednom.

Ceo taj proces: "U redu, završili smo. Mislimo da smo izvadili ceo tumor." Veoma često nekoliko dana nakon što pacijent ode kući, dobijemo telefonski poziv: "Izvinite, kada smo pogledali krajnje patološke analize, kada smo pogledali poslednji uzorak, pronašli smo da je ostalo još nekoliko tačaka gde su obrisi pozitivni. I dalje ima ćelija raka u pacijentu." Tako da se sada suočavate sa tim da pre svega treba da kažete pacijentu da mu je možda potrebna još jedna operacija, ili da im je neophodna dodatna terapija u vidu radio - ili hemo-terapije. Zar ne bi bilo bolje ako bismo zaista mogli da procenimo, ako bi hirurg zaista mogao da tvrdi da li je ili nije prisutno tkivo raka u operacionom polju? Iz mnogo uglova, način na koji mi to radimo je takav da mi i dalje operišemo u tami.

Dok sam bila na hirurškom usavršavanju 2004. imala sam veliku sreću da upoznam dr Rodžera Čena, koji je kasnije dobio Nobelovu nagradu za hemiju 2008. Rodžer i njegov tim su istraživali načine detekcije raka, i pronašli su veoma pametan molekul. Molekul do kojeg su došli je imao tri dela. Njegov glavni deo je u plavoj boji, to je polikatjon, i lako se lepi za bilo koje tkivo u telu.

Zamislite da napravite rastvor koji je zasićen ovim lepljivim materijalom i da to ubrizgate u vene osobe koja boluje od raka, sve će biti osvetljeno. Ništa nije specifično. Tu ne postoji specifičnost. Ubacili su još dva dodatna dela. Prvi deo je polianjonski dodatak, koji prosto deluje kao zaštitni papir na poleđini nalepnice. Kada su ovi delovi zajedno, molekul je neutralan i ništa se za to ne vezuje. Ova dva dela su povezana nečim što može biti odsečeno ukoliko imate ispravne molekularne makaze - na primer, tip proteaze-enzima koji proizvode tumori. U ovom rastvoru, ukoliko napravite rastvor zasićen ovim trodelnim molekulima zajedno sa bojom, koja je prikazana u zelenom, i to ubrizgate u venu nekoga ko boluje od raka zdravo tkivo to ne može da procesuje. Molekul prođe kroz sistem i telo ga izbaci. Međutim, ako se tu nalazi tumor tada su tu i molekularne makaze koje mogu da rastave ovaj molekul baš tu gde se molekul može preseći. Sada, tras, tumor sam sebe obeleži i postaje fluorescentan.

Ovo je primer nerva oko kojeg se nalazi tkivo tumora. Da li možete da vidite gde je tumor? Ja nisam mogla kada sam radila na ovome. Ali ovde je. Fluorescentan je. Sada je zelen. Vidite, sada svako u publici može da kaže gde se rak nalazi. Možemo na licu mesta, u operacionoj sali, na molekularnom nivou, uočiti gde je locirano tkivo raka i hirurg zna šta treba da uradi i koliko ima posla oko odstranjivanja tumora. Dobra osobina fluorescencije je da, ne samo da je svetla, već svetli i kroz tkivo. Svetlost koju fluorescencija emituje prolazi kroz tkivo. Tako da čak ako tumor nije na samoj površini i dalje ćete moći da ga uočite.

U ovom filmu možete videti da je tumor zelene boje. Preko njega se nalazi normalan mišić. Vidite li to? Ja odstranjujem mišić. Ali čak i pre nego što uklonim taj mišić, videli ste tkivo tumora ispod njega. U tome se nalazi lepota toga što je tumor obeležen fluorescentnim molekulima. U tom slučaju možete ne samo da vidite ivice na molekularnom nivou, već ga možete uočiti iako nije na samom vrhu - iako je izvan vašeg vidnog polja. Ovo se može primeniti i u slučaju metastaza limfnih čvorova.

Operacija senzornih limfnih čvorova je ne tako davno promenila način lečenja raka dojke, melanoma. Žene su bile podvrgavane operacijama koje su ih onesposobljavale i putem kojih su im izvađeni svi pazušni limfni čvorovi. Kada su senzorni limfni čvorovi uvedeni u procedure lečenja, hirurg u principu traži tačno određeni čvor koji je prvi drenažni limfni čvor tkiva raka. Ukoliko ima ćelija raka u čvoru, žena bi bila podrvgnuta operaciji pazušnih limfnih čvorova. To prosto znači da žene ne bi prolazile kroz nepotrebne operacije ukoliko se rak nije proširio na limfne čvorove.

Senzorni limfni čvorovi i način na koji to radimo danas su bukvalno nešto kao mapa puta kako biste znali gde da idete. Ukoliko se vozite auto-putem i želite da znate lokaciju sledeće benzinske pumpe, vi imate mapu koja vam kaže gde se ta pumpa nalazi. Ne govori vam ništa o tome da li ima ili nema benzina. Morate da je isečete, donesete kući, secirate, analizirate, i zaključite: "Da, ima goriva." To traži više vremena. Pacijenti su i dalje na operacionom stolu. Anesteziolozi i hirurzi prosto čekaju. Za to je potrebno vreme.

Uz pomoć naše tehnologije, mi to odmah možemo da saznamo. Vidite ovde mnogo malih, okruglastih izbočina. Neke od njih su natečeni limfni čvorovi koji deluju veće od drugih. Ko od nas nema natečene limfne čvorove kada se prehladi? To ne znači da su unutar njih ćelije raka. Uz pomoć naše tehnologije, hirurzi odmah mogu proceniti u kojim čvorovima ima ćelija raka. Ne bih previše dataljisala o ovome, ali pored toga što je naša tehnologija u stanju da obeleži tumor i limfni čvor sa metastazama fluorescencijom, ona nam omogućava i da koristimo isti onaj pametan trodelni molekul kako bismo dodali gadolinijum u sistem i radili sve to neinvazivnim postupkom. Pacijent boluje od raka, vi želite da znate da li su limfni čvorovi zaraženi pre nego što otvorite pacijenta. To možete uraditi uz pomoć MRI tehnologije.

Važno je znati u toku operacije šta treba odstraniti. Isto toliko je važno sačuvati strukture koje su značajne za funkcionisanje. Tako da je veoma važno izbegavati povrede nastale iz nepažnje. Sada govorim o nervima. Ukoliko povredimo nerve može doći do paralize, uzrokuju bol. U slučaju raka prostate, čak i do 60 odsto muškaraca nakon operacije prostate gubi kontrolu nad bešikom i doživljava probleme sa erekcijom. To je mnogo ljudi koji imaju puno problema, a ovo je čak nešto što zovemo zahvat koji štiti nerve, što znači da su hirurzi svesni problema i pokušavaju da zaobiđu nerve.

Znate li da su ovi mali nervi u okviru prostate toliko mali da nikada nisu uočeni. Pratimo ih samo uz pomoć poznate anatomske putanje uz krvne sudove. Za njh znamo jer je neko odlučio da ih izučava, što znači da mi i dalje učimo gde se oni nalaze. Ludo je pomisliti da radimo operaciju, pokušavamo da otklonimo rak, a ne znamo gde se nalazi. Pokušavamo da sačuvamo nerve, a ne možemo da uočimo gde su.

Zapitala sam, se zar ne bi bilo sjajno kada bih pronašla način da vidim nerve uz pomoć fluorescencije? U početku nismo naišli na mnogo podrške. Ljudi bi rekli: "Radili smo to na ovaj način godinama. U čemu je problem? Nismo imali toliko komplikacija." Ali sam ja bez obzira na to nastavila. Rodžer mi je pomogao. Poveo je svoj ceo tim. Tako da je opet u pitanju timski rad. Na kraju smo otkrili molekule koji specifično obeležavaju nerve. Kada smo napravili rastvor tog molekula i obeležili ga fluorescencijom, a potom to ubrizgali u telo miša, njihovi nervi su prosto blistali. Možete videti gde su.

Ovde možete uočiti išijadični nerv miša, i vidite da ovaj veliki, masni deo možete lako uočiti. Ali, u suštini, na vrhu mesta gde vršim disekciju sada se nalazi mesto gde dolazi do finog grananja nerva koje baš i nije lako uočiti. Možete uočiti nešto nalik na glavu male Meduze koja se probija. Uspeli smo da vidimo nerve koji kontrolišu facijalnu ekspresiju, pokrete lica, disanje - svaki pojedinačni nerv - nerve koji kontrolišu urinarnu funkciju oko prostate. Mogli smo da uočimo svaki pojedinačni nerv. Pomešali smo ove dve probe i ... Ovo je tumor. Da li znate gde su granice tumora? Sada znate. Šta je sa nervom koji ulazi u tumor? Beličasti deo je lako uočiti. Šta se dešava sa delom koji ulazi u tumor? Da li znate gde se pruža? Sada znate.

U suštini pronašli smo način da obojimo tkivo i bojama obeležimo operativno polje. To je podsećalo na otkirće. Mislim da će to promeniti hirurgiju. Objavili smo naše rezultate u "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS) i u "Nature Biotechnology" žurnal. To je propraćeno u časopisu "Otkriće", i u "Ekonomistu". Pokazali smo to mojim kolegama hirurzima. Rekoše: "Sjajno!" Moji pacijenti bi mogli da imaju koristi od ovoga. Mislim da će ovo rezultirati u boljim ishodima operacija i manje komplikacija."

Sada je neophodno da dođe do daljeg razvijanja naše tehnologije koju bi pratio razvoj neophodnih instrumenata koji bi nam omogućio da vidimo ovaj tip fluorescencije u operacionoj sali. Krajni cilj jeste da na ovaj način pomognemo pacijentima. Međutim, otkrili smo da u principu ne postoji jednostavan mehanizam kojim bismo sintetisali molekul za jednokratnu upotrebu. Razumljivo je da je veliki deo medicinske industrije fokusiran na lekove za višestruku upotrebu, kao što su dnevni lekovi koji se dugo koriste. Posvećeni smo tome da tu tehnologiju unapredimo. Posvećeni smo dodavanju lekova, dodavanju hormona rasta, ubijanju nerava koji uzrokuju probleme ali ne i okolnog tkiva. Znamo da se ovo može uraditi i posvećeni smo tom radu.

Želim da završim ovom mišlju. Uspešan izum nije jedno veliko otkriće. To nije sprint trka. To nije događaj za solo trkača. Uspešni pronalsci su rezultat timskog sporta, štafete. Neophodan je jedan tim za otkriće i drugi tim koji će otkriće učiniti prihvaćenim. Sve to zahteva dugotrajnu, nepokolebljivu hrabrost za vođenje svakodnevne borbe da obrazujete, ubedite i konačno dođete do prihvatanja. To je svetlost kojom želim da obasjam zdravstvo i medicinu današnjice.

Hvala vam mnogo.

(Aplauz)