Khalil Ramadi: Electronic pills that could transform how we treat disease | TED Fellows

Překladatel: Martin Kabát Korektor: Vladimír Harašta

[SHAPE YOUR FUTURE]

For decades, scientists have tried to use brain modulation

[UTVÁŘEJTE SVOU BUDOUCNOST]

to treat neurological disorders.

Po desetiletí se snažili vědci použít modulaci mozku

Techniques usually involved sticking wires onto our head,

k léčbě neurologických onemocnění.

then helmets that immobilized our head

Techniky většinou obnášely přiložení drátů k hlavě,

and zapping our brain with magnetic or electrical pulses.

nasazení helmy, která hlavu znehybnila,

Given what we now know about the millions of circuits that our brain has,

a pouštěly do mozku magnetické a elektrické impulsy.

this was much like trying to fix a pothole by resurfacing the entire road.

Vzhledem k tomu, co dnes víme o milionech okruhů, které jsou v mozku,

bylo by to jako pokoušet se opravit výmol vyasfaltováním celé silnice.

Brain modulation can actually come in different forms.

The brain connects with all organs in our bodies through neurons,

Modulace mozku vlastně může mít různou podobu.

much like an octopus' tentacles.

Mozek je spojen se všemi orgány v těle pomocí neuronů,

This means that diabetes, cancer, autoimmune disorders can all be induced,

vypadá to jako chapadla chobotnice.

Čili cukrovka, rakovina, autoimunitní poruchy mohou být všechny vyvolány,

affected and exacerbated by the brain and the nervous system.

ovlivněny a zhoršeny působením mozku a nervového systému.

This also means that brain modulation can be achieved

through different parts of the body

To také znamená, že modulaci mozku můžeme dosáhnout

by zapping organs and limbs with electrodes

prostřednictvím různých částí těla,

that have usually been implanted with drills and scalpels.

vysíláním impulsů do orgánů a končetin skrze elektrody,

Today, however, brain modulation doesn't have to be so invasive.

které se obvykle implantují pomocí vrtaček a skalpelů.

Some of my colleagues at MIT

Dnes však nemusí být modulace mozku tak invazivní.

have discovered that a potential therapy for Alzheimer's

Někteří moji kolegové na MIT objevili,

could be watching light of a certain wavelength

že Alzheimerova choroba se dá potenciálně léčit

flash at a particular frequency.

pozorováním světla určité vlnové délky

This is an example of something I like to call a bionudge --

probleskujícího konkrétní frekvencí.

simple techniques that target specific circuits in our bodies

To je příklad něčeho, čemu říkám „biošťouchnutí“ ‒

to achieve a certain outcome,

jsou to jednoduché techniky, které cílí na konkrétní okruhy v těle,

like using light to slow degeneration and Alzheimer's.

abychom dosáhli určitého výsledku,

Let me show you an example of a really simple bionudge.

jako je použití světla ke zpomalení degenerace a Alzheimera.

In 10 seconds, I'm going to cause neurons in your pretectal area to light up

Dovolte mi předvést vám opravdu jednoduché „biošťouchnutí“.

and then I'll stimulate your amygdala and hippocampus to surprise you.

Během 10 sekund způsobím, že se neurony ve vaší pretektální oblasti vybudí

Finally, your arcuate nucleus to make you feel hungry.

a pak budu stimulovat vaši amygdalu a hipokampus, abych vás překvapil.

A na závěr vaše obloukovité jádro, abyste se cítili hladoví.

Bionudges don't need to be shocking or jarring,

They just need to be designed to activate or silence a specific brain circuit.

„Biošťouchnutí“ nemusí způsobovat šoky nebo nepříjemné reakce,

jen musí být navržena tak, aby aktivovala nebo ztišila specifické okruhy v mozku.

Combining bionudges in a certain order

can allow us to use them for a more targeted purpose.

Kombinování „biošťouchnutí“ v určitém pořadí

My team and I at MIT developed microdevices

nám dovoluje použít je pro cílenější účely.

similar in shape and size to a pill that can be swallowed like we do pills

Já a můj tým na MIT jsme vyvinuli mikrozařízení

tvarem a velikostí podobná pilulce, která spolkneme stejně jako pilulku,

and contain electronics

to deliver little bursts of electrical or chemical stimuli --

a ta obsahují elektroniku,

bionudges -- to our gut.

jež vysílá malé výboje elektrických či chemických stimulů ‒

Our gut is the largest interface of our body with the outside world.

„biošťouchnutí“ ‒ do našich střev.

It has an incredible combination of tissues all working together.

Střeva jsou největším rozhraním našeho těla s vnějším světem.

It houses enteroendocrine cells

Jsou neskutečnou kombinací spolupracujících tkání.

that sense what we eat

and induce the release of hormones that can regulate hunger and metabolism.

Jsou v nich enteroendokrinní buňky,

které vnímají to, co jíme,

It houses immune cells that sense the microbiome

a způsobují uvolňování hormonů, které regulují pocit hladu a metabolismus.

while preventing bacteria from entering our body.

Jsou v nich imunitní buňky, které vnímají mikrobiom

And neurons -- lots and lots of neurons.

a brání bakteriím, aby vstoupily do těla.

This is why certain sugary or salty foods can ramp up dopamine levels in our brain

A neurony ‒ spousty a spousty neuronů.

Proto mohou některá sladká či slaná jídla zvýšit úroveň dopaminu v mozku

and make us feel quite good after eating them.

Our electronic pills can be designed to reside in the gut for days to weeks,

a když je sníme, cítíme se díky nim docela fajn.

Elektronické pilulky mohou ve střevech podle potřeby přebývat dny až týdny

delivering bionudges to neurons along the GI tract.

Depending on the shape and strength of these electrical impulses,

a vysílat „biošťouchnutí“ neuronům v zažívacím traktu.

Na základě tvaru a síly těchto elektrických impulsů

they can either affect hormone levels in our blood

or travel up to our brain

mohou buď ovlivnit úrovně hormonů v krvi

where they can activate or silence specific brain circuits

nebo cestovat do mozku,

that control hunger, metabolism and arousal.

kde mohou aktivovat nebo ztišit konkrétní mozkové okruhy,

Much like we did just a few minutes ago.

které řídí pocit hladu, metabolismus a vzrušení.

Using our devices, we could stimulate the stomach

Tak jako jsme to udělali zrovna před pár minutami.

to tackle nausea or influence satiety

Pomocí našich zařízení umíme stimulovat žaludek,

or the intestine to change the way we digest things like glucose

aby si poradil s nevolností či pocitem hladu,

by affecting absorption of nutrients in food.

nebo střeva, aby změnila způsob, jakým trávíme věci, jako je glukóza,

This could mean new, noninvasive therapies for the 34 million diabetics in the US

tím, že ovlivníme vstřebávání živin v jídle.

To může znamenat novou, neinvazivní léčbu pro 34 milionů diabetiků v USA

and 650 million obese population worldwide.

We could even affect things like inflammation in the brain,

a 650 milionů obézních lidí na celém světě.

slowing down degeneration for the almost 60 million patients

Mohli bychom dokonce ovlivnit věci, jako je zánět mozku,

zpomalit degeneraci u téměř 60 milionů pacientů

with Parkinson's or Alzheimer's around the world.

By being super specific, we can avoid side effects,

s Parkinsonovou či Alzheimerovou chorobou na celém světě.

unlike most of our drugs.

Když budeme super přesní, vyhneme se vedlejším účinkům,

And in this way we can control appetite, nutrient digestion, hormone levels,

na rozdíl od většiny léků.

Tak můžeme kontrolovat chuť k jídlu, trávení živin, úrovně hormonů,

even happiness and reward.

This is exciting.

Bionudges are more targeted than medicines and less invasive than surgery.

dokonce pocity štěstí a odměny.

Je to vzrušující.

„Biošťouchnutí“ jsou více cílená než léky a méně invazivní než operace.

Neuromodulation therapies could be a new gold standard in health care.

Léčba neuromodulací může být novým zlatým standardem zdravotní péče.

I'd like to leave you with an image:

a single pill, not filled with drugs or chemicals,

Rád bych se s vámi rozloučil obrázkem:

jedinou pilulkou, která neobsahuje lék ani chemikálie,

but with electronics and microdevices

that deliver little bursts of energy to our gut.

ale elektroniku a mikrozařízení,

This pill can treat Parkinson's, Alzheimer's, diabetes or obesity,

která vysílají malé výboje energie do střev.

Tato pilulka může léčit Parkinsona, Alzheimera, cukrovku či obezitu,

all without any chronic drugs, completely noninvasively.

vše bez dlouhodobého užívání léků, kompletně neinvazivně.

No drill, no surgery, no hospital stay.

Žádné vrtání, žádné chirurgické zákroky, žádný pobyt v nemocnici.

This is how medicine could be.

This is how medicine should be.

Tak by mohla medicína vypadat.

Thank you.

Tak by měla medicína vypadat.

Děkuji.