Alan Russell om att regenerera våra kroppar

Idag ska jag tala till er om att förhoppningsvis förvandla rädsla till hopp. När vi går till läkaren idag, när vi går in till läkarens rum, finns det vissa ord vi inte vill höra. Det finns ord som vi är verkligen rädda för. Diabetes, cancer, Parkinson, Alzheimer, hjärtsvikt, lungsvikt. Saker som vi vet är försvagande sjukdomar, för vilka det finns relativt lite man kan göra.

Och det jag vill lägga fram för er idag är ett annorlunda sätt att tänka på hur man kan behandla försvagande sjukdomar, och varför det är viktigt. Varför vårt sjukvårdssystem, utan det här, kommer att bryta ihop, om ni inte tycker att det redan har gjort det. Och var vi är idag kliniskt, och vart vi kan vara på väg imorgon, och vad några av hindren är. Och vi kommer göra allt detta på 18 minuter, jag lovar.

Jag vill börja med denna bild, för att denna bild berättar historien så som Science Magazine ser på det. Detta var en utgåva från 2002 som de publicerade med en massa olika artiklar om den tekniskt uppgraderade människan. Det var i grund och botten en utgåva om regenerativ medicin. Regenerativ medicin är ett oerhört enkelt koncept som alla kan förstå. Det handlar helt enkelt om att accelerera hastigheten med vilken kroppen läker sig själv till en kliniskt relevant tidsskala. Så vi vet hur vi kan göra det på många av de sätt som finns där uppe. Vi vet att om vi har en skadad höft, kan man sätta in en konstgjord höft. Och det här är idén som Science Magazine använde på sin framsida.

Detta är den totala motpolen till regenerativ medicin. Detta är inte regenerativ medicin. Regenerativ medicin är det som Business Week lade upp när de gjorde en story om regenerativ medicin för inte så länge sen. Tanken är att istället för att lista ut hur man kan behandla symptom med apparater och mediciner och liknande -- och jag kommer att återvända till detta tema några gånger -- istället för att göra det, kommer vi att regenerera förlorade kroppsfunktioner genom att regenerera funktionaliteten hos organ och skadad vävnad. Så att du i slutet av behandlingen kommer att vara samma person som du var i början av behandlingen.

Väldigt få bra idéer -- om ni håller med om att detta är en bra idé väldigt få bra idéer är helt nya. Och det gäller också i det här fallet. Om ni tittar tillbaka i historien, Charles Lindbergh -- som mer var känd för att flyga flygplan -- var faktiskt en av de första människorna, tillsammans med Alexis Carrel, en av Nobelpristagarna från Rockefeller, som började tänka: kan man odla organ? Och de publicerade en bok år 1937 där de faktiskt började tänka på: vad skulle man kunna göra i bioreaktorer som kunde odla hela organ? Vi har kommit en lång väg sedan dess. Jag ska dela med mig av en del av det spännande arbete som pågår.

Men innan jag gör det, skulle jag vilja berätta lite om min nedstämdhet över sjukvårdssystemet och dess behov med er. Många av talen igår handlade om att förbättra livskvaliteten och minska fattigdomen. Och i grund och botten öka den förväntade livslängden över hela världen. En av utmaningarna är att ju rikare vi är, desto längre lever vi. Och ju längre vi lever, desto dyrare är det att ta hand om våra sjukdomar medan vi åldras.

Det här är helt enkelt ett lands välfärd jämfört med andelen av dess befolkning som är äldre än 65. Och ni kan i princip se att ju rikare ett land är, desto äldre är dess befolkning. Varför är detta viktigt? Och varför är detta en särskilt dramatisk utmaning just nu? Om medelåldern hos en befolkning är 30 är den vanliga sortens sjukdom du måste behandla kanske en bruten fotled då och då, kanske lite astma. Om medelåldern hos befolkningen är 45 till 55, då har medelpersonen diabetes, typ 1-diabetes, hjärtsvikt, kranskärlssjukdomar att se fram emot. Saker som i sig själva är svårare att behandla, och mycket dyrare att behandla.

Ta en titt här på demografin i USA här. Det här är från "Amerikas Förneta Stater". År 1930 fanns det 41 arbetare per pensionär. 41 personer som helt enkelt inte var riktigt sjuka, som betalade för den ensamma pensionär som hade en försvagande sjukdom. År 2010, två personer per pensionär i USA. Och detta är likadant i varje industrialiserat, rikt land i världen. Hur ska man ha råd att behandla patienter, när verkligheten bakom åldrande ser ut så här?

Detta är ålder jämfört med kostnaden för sjukvård. Och ni kan se att precis runt 45 års ålder, 40 till 45, är det en plötslig ökning av sjukvårdskostnader. Det är faktiskt rätt intressant -- om man tittar på vissa studier, kan man titta på hur mycket man som individ spenderar på sin egen sjukvård, kartlagt över ens livstid. Och ungefär sju år innan man ska dö är det en plötslig uppgång. Och man kan faktiskt -- (Skratt) -- vi ska inte ge oss in på det där. (Skratt)

Det finns väldigt få saker, väldigt få saker man verkligen kan göra för att ändra hur vi kan behandla dessa sorters sjukdomar, och uppleva det jag skulle kalla hälsosamt åldrande. Jag skulle säga att det finns fyra saker. Och ingen av dessa involverar ett försäkringssystem eller rättssystem. Det enda dessa saker gör är att ändra på vem som betalar. De ändrar inte vad den faktiska kostnaden för behandlingen är.

En sak man kan göra är att inte behandla. Man kan ransonera sjukvård. Det kommer vi inte prata om nåt mera. Det är för deprimerande. Du kan förebygga. Självfallet bör det läggas ner mycket pengar på prevention.

Men kanske det mest intressanta, för mig i alla fall, och viktigaste, är idén att diagnostisera en sjukdom långt tidigare i fortskridandet, och sedan behandla sjukdomen för att bota den, istället för att behandla symptom. Tänk på det i termer av exempelvis diabetes. Idag, med diabetes, vad gör vi? Vi diagnostiserar sjukdomen, när den väl blir symptomatisk, och sedan behandlar vi symptomen i 10, 20, 30, 40 år. Och vi lyckas rätt väl. Insulin är en rätt bra behandling. Men till slut slutar det fungera, och diabetes leder till en förutsägbar början på en nedbrytande sjukdom.

Varför kan vi inte bara injicera bukspottskörteln med något som regenererar bukspottskörteln tidigt under sjukdomen, kanske till och med innan den blir symptomatisk? Och det skulle kanske vara lite dyrt vid den tid vi gör det, men om det fungerade skulle vi kunna göra något helt annorlunda.

Denna video, tror jag, visar konceptet jag pratar om på ett dramatiskt sätt. Detta är en salamanderödla, som återväxer sin lem. Om en salamanderödla kan göra detta, varför kan inte vi göra det? Jag ska visa er några viktiga kännetecken om lemåterväxt om ett tag. Men det vi pratar om i regenerativ medicin är att göra så med varje organsystem i kroppen, för vävnader och organen i sig. Dagens verklighet är att om vi blir sjuka, är budskapet att vi kommer behandla dina symptom, och du måste anpassa din livsstil.

Jag skulle vilja föreslå att i framtiden -- och när framtiden kommer kan diskuteras, men det är inom en överskådlig framtid -- kommer vi prata om regenerativ rehabilitering. Det finns en protes här uppe, liknande den som soldaten som kommer tillbaka från Irak ... det finns 370 soldater som har kommit tillbaka från Irak som har förlorat kroppsdelar. Föreställ er att istället för att räkna med detta skulle de faktiskt kunna räkna med regenerering av den kroppsdelen. Det är ett vågat koncept. Jag ska visa er var vi är just nu i arbetet mot detta koncept.

Men det är applicerbart, återigen, på varje organsystem. Hur kan vi åstadkomma detta? Sättet att göra detta är att starta en konversation med kroppen. Vi lär oss att tala kroppens språk. Och vi sätter på processer som vi kunde göra när vi var foster. Ett däggdjursfoster, om det förlorar en lem under graviditetens första trimester, kommer återväxa den lemmen. Så vårat DNA har kapaciteten att utföra dessa läkande mekanismer. Det är en naturlig process, men vi förlorar den när vi åldras. Ett barn, innan det fyllt sex månader, som förlorar sin fingerspets i en olycka, kan återväxa den. Men när de fyllt fem kommer de ej längre att kunna göra det.

För att kunna sätta igång denna konversation med kroppen måste vi tala kroppens språk. Och det finns vissa verktyg i vår verktygslåda som tillåter oss att göra detta idag. Jag ska ge er exempel på tre av dessa verktyg genom vilket man kan tala med kroppen.

Den första är cellbehandlingar. Det står klart att vi läker oss själva genom en naturlig process, där vi använder celler för att göra det mesta av arbetet. Om vi därför kan hitta de rätta cellerna, och plantera in dessa i kroppen, kan de utföra läkandet. För det andra, vi kan använda material. Vi hörde igår om vikten av nya material. Om vi kan uppfinna material, designa material, eller utvinna material från en naturlig miljö, kanske vi kan få dessa material att få kroppen att läka sig själv. Och slutligen, vi kanske kan använda oss av smarta apparater som kan avlasta kroppens arbete och låta den läkas.

Jag ska visa er exempel på var och en av dessa, och jag ska börja med material. Steve Badylak -- som är på University of Pittsburgh -- hade för ungefär ett decennium sen en anmärkningsvärd idé. Och det var tanken att tunntarmen hos en gris, om du slängde bort alla celler, och om du gjorde det på ett sätt som skulle tillåta denna att vara biologiskt aktiv, kanske skulle innehålla alla nödvändiga faktorer och signaler som skulle signalera till kroppen att läka sig själv. Och han ställde en mycket viktig fråga. Han frågade, om jag tar detta material, som är ett naturligt material som vanligtvis framkallar läkande i tunntarmen, och lägger det nån annanstans på en persons kropp, skulle det då ge en vävnadsspecifik respons, eller skulle det skapa en tunntarm om jag försökte göra ett nytt öra?

Jag skulle inte berätta den här historien om den inte var intressant. Bilden jag ska visa er -- (Skratt) -- är en intressant bild. Hursomhelst, för er som är till och med det minsta känsliga -- även om ni inte vill erkänna det för era vänner -- ljusen är nedtonade. Nu är det ett bra tillfälle att titta ner på era fötter, kolla er Blackberry, göra vadsomhelst förutom att titta på skärmen. (Skratt)

Det jag ska visa er är ett diabetiskt bensår. Och även om -- det är bra att vi skrattar innan vi tittar på det här. Detta är diabetes verklighet. Jag tror att många gånger när vi hör om diabetiker, diabetiska fotsår, kopplar vi inte bensåret med den slutliga behandlingen, vilket är amputation, om man inte kan läka det. Så jag kommer lägga upp bilden nu. Den kommer inte vara uppe länge. Detta är ett diabetiskt fotsår. Det är tragiskt. Behandlingen för detta är amputation. Detta är en äldre dam. Hon har levercancer såväl som diabetes, och har bestämt sig för att dö med det hon har kvar av kroppen.

Och denna dam bestämde sig, efter ett år av behandling av detta fotsår, att hon skulle pröva denna nya behandling som Steve uppfunnit. Så här såg såret ut efter 11 veckor. Materialet innehöll enbart naturliga signaler. Och det materialet fick kroppen att koppla på en läkandeprocess som den tidigare inte hade.

Det kommer några fler obehagliga bilder för de av er som är besvärade -- Jag säger till när ni kan titta igen. Detta är en häst. Hästen har inte ont. Om hästen hade ont skulle jag inte visa er denna bild. Hästen har helt enkelt en extra näsborre som utvecklades på grund av en ridolycka. Bara några veckor efter behandling -- i detta fall från att ta materialet, forma det till en gel, fylla det området, och sedan upprepa behandlingen några gånger -- och hästen läks. Och om du skulle ta ett ultraljud av detta område skulle det se utmärkt ut.

Här är en delfin som har fått sin fena återfäst. Det finns nu 400 000 patienter över hela världen som har använt detta material för att läka sina sår. Kan man regenerera en lem? DARPA gav just Steve 15 miljoner dollar för att leda ett projekt med åtta institutioner för att börja en process som ställer denna fråga.

Och jag ska visa er 15-miljoner-dollar-bilden. Detta är en 78-årig man som precis förlorat sin fingerspets. Kom ihåg att jag tidigare nämnde barnen som förlorat sina fingerspetsar. Efter behandling ser det ut såhär. Det här händer idag. Det är kliniskt relevant idag. Det finns material som gör detta. Detta är hjärtvävnader.

Men skulle man kunna gå ännu längre? Skulle man kunna, istället för att använda material, skulle jag kunna ta lite celler tillsammans med det materialet, ta bort en skadad vävnadsbit, och lägga biologiskt nedbrytbart material där? Här kan ni se en liten bit av en hjärtmuskel som bultar i en skål. Detta gjordes av Teruo Okano i Tokyo Women's Hospital. Han kan faktiskt växa slående vävnad i en skål. Han kyler ner skålen, den ändrar sina egenskaper och han skalar av vävnaden direkt från skålen. Det är hur coolt som helst.

Nu ska jag visa er cellbaserad regenerering. Och det jag ska visa er här är stamceller som tas från en patients höft. Återigen, om ni är känsliga, behöver ni inte titta. Men denna är rätt så cool. Så detta är en bypassoperation, precis som Al Gore hade, med en skillnad. I detta fall, i slutet av bypassoperationen kommer ni se patientens stamceller som togs ut i början av proceduren injiceras direkt in i patientens hjärta. Och jag står här uppe för att vid en viss punkt kommer jag visa er hur ny denna teknik är. Här går stamcellerna in, rakt in i patientens bultande hjärta. Och om ni tittar noggrannt, kommer det vara precis runt denna punkt som ni kommer att se en backflush. Ni ser cellerna komma ut. Vi behöver en massa ny teknologi, nya apparater, för att få cellerna till rätt ställe på rätt tid.

Bara lite data, liten pyttebit av data. Detta var ett slumpmässigt test. Den här gången var N 20. Nu finns det ett N som är ungefär 100. I grund och botten, om du tar en extremt sjuk patient och ger dem en bypass, blir de lite bättre. Om du ger dem stamceller såväl som deras bypass, för dessa specifika patienter, blev de asymptomatiska. Det här var två år sen. Det coolaste skulle vara om man kunde diagnosticera tidigt, och förhindra att sjukdomen når en farlig nivå.

Det här är samma procedur, men nu gjord med minimalt ingrepp, med enbart tre hål i kroppen där de tar hjärtat och helt enkelt injicerar stamceller genom en laparoskopisk procedur. Där går cellerna in. Vi har inte tid att gå igenom alla detaljer, men kort sagt, detta fungerar också. Du kan ta patienter som är mindre sjuka, och få dem tillbaka till ett nästan asymptomatiskt tillstånd genom denna typ av behandling.

Här är ett annat exempel på stamcelsterapi som inte är helt kliniskt färdigt ännu, men jag tror att det väldigt snart kommer vara det. Detta är arbete utfört av Kacey Marra från Pittsburgh, tillsammans med ett antal kollegor runtom i världen. De har bestämt att vätska från fettsugning, vilket vi i USA har mycket av. (Skratt) Det är en utmärkt källa för stamceller. Fettsugningsvätskan är fullproppad med stamceller. Så du skulle kunna komma in, få din fettsugning, ut kommer fettsugningsvätskan, och i detta fall är stamcellerna isolerade och omvandlas till neuroner. Allt görs i labbet. Och jag tror att ni ganska snart kommer se patienter behandlas med deras egna fettutvunna stamceller.

Jag pratade tidigare om användandet av apparater för att dramatiskt ändra sättet vi behandlar sjukdomar. Här är bara ett exempel innan jag avslutar. Detta är lika tragiskt. Vi har ett väldigt varaktigt och hjärtskärande samarbete med våra kollegor på arméns Institut för Kirurgisk Forskning, som måste behandla de nu 11,000 soldaterna som kommit tillbaka från Irak. Många av dessa patienter har blivit kraftigt brännskadade.

Och om det är något man ska lära veta om brännskador, är det att vi inte vet hur man ska behandla det. Allt som görs för att behandla brännskador -- i grund och botten gör man på samma sätt som torvor i gräsmattor. Vi gör nånting här borta, och sedan transplanterar vi över sårets område, och vi försöker få de båda att växa ihop. I detta fall har en ny, bärbar bioreaktor designats -- den borde utsättas för kliniska tester senare i år på ISR -- av Joerg Gerlach i Pittsburgh. Och den bioreaktorn kommer att ligga i såret. Pistolen som ni ser här sprejar celler. Den kommer att spreja celler över det området. Reaktorn kommer att göda det närliggande området, och samtidigt ge andra saker, och därför kommer vi så denna matta, istället för att använda oss av den transplanterande metoden. Det är ett helt nytt sätt att göra detta.

Mina 18 minuter är slut. Låt mig avsluta med lite goda nyheter, och kanske lite dåliga nyheter. De goda nyheterna är att detta händer idag. Det är väldigt kraftfullt arbete. Helt klart förmedlar bilderna detta. Det är otroligt svårt eftersom det är ett ytterst interdisciplinärt arbete. Nästan varenda område av vetenskap, ingenjörskonst och kliniskt utövande är inblandade i att försöka få detta att hända.

Ett antal regeringar och ett antal regioner har insett att detta är det nya sättet att behandla sjukdom på. Japanska regeringen var kanske de första, när de bestämde sig för att investera 3 miljarder, och senare ytterligare 2 miljarder i detta område. Det är ingen slump. Japan är världens äldsta land vad gäller snittålder. De behöver få det här att fungera för att deras sjukvårdssystem inte ska dö. Så de gör en massa strategiska investeringar fokuserade på detta område. EU, samma sak. Kina, samma sak. Kina satte just igång ett nationellt center för vävnadsteknik. Första året var budgeten 250 miljoner dollar.

I USA har vi ett lite annorlunda angreppssätt. Vi -- (Skratt) -- åh, om ändå Al Gore skulle kunna komma och vara president i den riktiga världen. Vi har använt oss av en annorlunda ansats. Och denna ansats har helt enkelt varit att finansiera saker och ting så som de kommer. Men det har inte skett någon strategisk investering för att föra alla dessa nödvändiga saker samman och noggrant fokusera dem.

Och jag ska avsluta med ett citat, kanske ett litet slag under bältet, på chefen på NIH, som är en väldigt trevlig man. Jag och Jay Vacanti från Harvard besökte honom och några av hans direktörer på institutet några månader sedan, för att försöka övertyga honom att det var dags att ta bara en liten bit av de 27.5 miljarder dollar han kommer få nästa år och fokusera på ett strategiskt sätt, så att vi kan accelerera hastigheten med vilken dessa saker kommer ut till patienterna. I slutet av ett väldigt kämpigt möte, sa NIH-chefen följande, "Er vision är större än vår aptit." Jag skulle vilja avsluta med att säga att ingen kommer att ändra vår vision, däremot kan vi tillsammans ändra hans aptit. Tack så mycket.