Could we treat spinal cord injuries with asparagus? | Andrew Pelling

Übersetzung: Sophia Désirée Neumann Lektorat: Sonja Maria Neef

So I'm here today surrounded by all these fruits and vegetables,

Ich bin heute hier, umgeben von all diesem Obst und Gemüse,

because these are the subjects of my experiments.

weil sie der Gegenstand meiner Experimente sind.

Now, bear with me for just a second,

Nun, sehen Sie es mir nach,

but about a decade ago

aber vor ca. 10 Jahren

my team started to rethink how we make materials

begann mein Team die Herstellungsweise von Materialien zu überdenken,

for reconstructing damaged or diseased human tissues,

um beschädigtes oder krankes menschliches Gewebe zu rekonstruieren --

and we made the totally unexpected discovery

und wir machten die vollkommen unerwartete Entdeckung,

that plants could be used for this purpose.

dass Pflanzen für diesen Zweck genutzt werden könnten.

In fact, we invented a way to take these plants

Tatsächlich haben wir eine Methode erfunden,

wie wir diesen Pflanzen ihre komplette DNA und ihre Zellen entnehmen können,

and strip them of all their DNA and their cells,

leaving behind natural fibers.

sodass natürliche Fasern zurückbleiben.

And these fibers could then be used as a scaffold

Und diese Fasern können als "Gerüst" genutzt werden,

for reconstructing living tissue.

um lebendiges Gewebe zu rekonstruieren.

Now I know this is a little weird,

Ich weiß, das klingt etwas seltsam,

but in our very first proof-of-concept experiment,

aber in unserer allerersten Machbarkeitsstudie

we took an apple,

nahmen wir einen Apfel,

carved it into the shape of a human ear,

schnitzten ihn in die Form eines menschlichen Ohrs

and then we took that ear-shaped scaffold,

und nahmen dann dieses ohrenförmige Gerüst,

sterilisierten es, verarbeiteten es

sterilized it, processed it

and coaxed human cells to grow inside of it.

und brachten menschliche Zellen dazu, darin heranzuwachsen.

We then took the next step and implanted it,

Dann machten wir den nächsten Schritt und implantierten es,

and we were able to demonstrate

und wir konnten zeigen,

that the scaffolds stimulated the formation of blood vessels,

dass das Gerüst die Bildung von Blutgefäßen anregte,

allowing the heart to keep them alive.

die dem Herz erlaubten, das Gewerbe am Leben zu erhalten.

So not too long after these discoveries were taking place,

Nicht lange, nachdem wir diese Entdeckungen gemacht hatten,

I was at home cooking asparagus for dinner,

war ich zu Hause, kochte Spargel zum Abendessen

and after cutting the ends off,

und als ich die Enden abschnitt,

I was noticing that the stalks were full of these microchanneled vascular bundles.

fiel mir auf, dass der Strunk voller mikrokanalisierter Gefäßbündel war.

And it really reminded me

Und ich musste an die Bemühungen der Biotechnologie denken,

of a whole body of bioengineering effort aimed at treating spinal cord injury.

die zum Ziel haben, Rückenmarksverletzungen zu behandeln.

Up to half a million people per year suffer from this type of injury,

Bis zu eine halbe Million Menschen pro Jahr leidet an solchen Verletzungen,

and the symptoms can range from pain and numbness

und die Symptome reichen von Schmerz und Taubheit

to devastating traumas

bis hin zu verheerenden Traumata,

that lead to a complete loss of motor function and independence.

die zum vollständigen Verlust motorischer Funktion und Unabhängigkeit führen.

And in these forms of paralysis,

Für diese Formen der Lähmung

there's no accepted treatment strategy,

gibt es keine anerkannte Behandlungsstrategie --

but one possible solution

aber eine mögliche Lösung

might be the use of a scaffold that has microchannels

könnte der Einsatz von einem Gerüst mit Mikrokanälen sein,

which may guide regenerating neurons.

die die Neubildung von Neuronen lenken könnten.

So, could we use the asparagus and its vascular bundles

Könnten wir also den Spargel und seine Gefäßbündel benutzen,

to repair a spinal cord?

um das Rückenmark zu heilen?

This is a really dumb idea.

Das ist eine wirklich dumme Idee.

First of all, humans aren't plants.

Erstens, Menschen sind keine Pflanzen.

Our cells have not evolved to grow on plant polymers,

Unsere Zellen sind nicht dafür gemacht, auf Pflanzenpolymeren zu wachsen,

and plant tissues have no business being found in your spinal cord.

und Pflanzengewebe hat im Rückenmark nichts zu suchen.

And secondly,

Und zweitens,

ideally these types of scaffolds should disappear over time,

im Idealfall sollten solche Gerüste mit der Zeit verschwinden

leaving behind natural, healthy tissue.

und natürliches, gesundes Gewebe zurücklassen.

But plant-based scaffolds don't do that,

Aber pflanzliche Gerüste tun das nicht,

because we lack the enzymes to break them down.

weil uns die Enzyme fehlen, um sie aufzubrechen.

Funnily enough,

Lustigerweise waren es genau diese Eigenschaften,

these properties were exactly why we were having so much success.

weshalb wir so viel Erfolg hatten.

Over the course of many experiments,

Im Verlauf dieser vielen Experimente

we were able to demonstrate

konnten wir zeigen, dass gerade diese Trägheit der Grund ist,

that the inertness of plant tissue is exactly why it's so biocompatible.

weshalb das Pflanzengewebe so biokompatibel ist.

In a way, the body almost doesn't even see it,

Gewissermaßen sieht der Körper es kaum,

but regenerating cells benefit from its shape and stability.

aber die neugebildeten Zellen profitieren von seiner Form und Stabilität.

Now this is all well and good,

Nun ist das alles schön und gut,

but I constantly felt this weight of doubt

aber ich spürte ständig starke Zweifel

when it came to thinking about spinal cords.

wenn ich dann an das Rückenmark dachte.

So many scientists were using materials from traditional sources,

So viele Wissenschaftler haben Materialien aus den üblichen Quellen benutzt,

like synthetic polymers and animal products --

z.B. synthetische Polymere und Tierprodukte;

even human cadavers.

sogar menschliche Kadaver.

I felt like a complete outsider

Ich fühlte mich wie ein totaler Außenseiter,

with no real right to work on such a hard problem.

der kein wirkliches Recht hatte, an so einem schwierigen Problem zu arbeiten.

But because of this doubt,

Aber wegen dieser Zweifel

I surrounded myself with neurosurgeons and clinicians,

umgab ich mich mit Neurochirurgen und Klinikern,

biochemists and bioengineers,

Biochemikern und Bioingenieuren,

and we started to plan experiments.

und wir begannen, Experimente zu planen.

The basic idea is that we would take an animal,

Die Grundidee war, dass wir ein Tier nehmen,

anesthetize it,

es betäuben würden,

expose its spinal cord

das Rückenmark offenlegen

and sever it in the thoracic region,

und es auf Brusthöhe durchtrennen würden,

rendering the animal a paraplegic.

sodass das Tier querschnittsgelähmt wäre.

We would then implant an asparagus scaffold

Dann würden wir ein Spargel-Gerüst

between the severed ends of the spinal cord

zwischen den durchtrennten Enden implantieren,

to act as a bridge.

das als Brücke fungieren würde.

Now this is crucially important.

Das ist von entscheidender Wichtigkeit:

We're only using asparagus.

Wir benutzen nur Spargel.

We're not adding stem cells or electrical stimulation

Wir fügen weder Stammzellen noch elektrische Stimulation hinzu,

or exoskeletons

noch Außenskelette,

or physical therapy

noch Physiotherapie,

or pharmaceuticals.

noch Medikamente.

We're simply investigating

Wir untersuchen lediglich,

if the microchannels in the scaffold alone

ob die Mikrokanäle im Gerüst allein

are enough to guide the regeneration of neurons.

dazu reichen, um die Neubildung von Neuronen anzuleiten.

And here are the main results.

Und das sind die wichtigsten Resultate:

In this video, you can see an animal about eight weeks after being paralyzed.

In diesem Video sehen Sie ein Tier ca. 8 Wochen, nachdem es gelähmt wurde.

You can see she can't move her back legs,

Sie sehen, sie kann ihre Hinterbeine nicht benutzen

and she can't lift herself up.

und sich nicht aufrichten.

Now I know how difficult this video is to watch.

Ich weiß, wie schwer es ist, dieses Video anzuschauen.

My team struggled every day with these types of experiments,

Mein Team hatte jeden Tag Probleme mit dieser Art von Experimenten

and we constantly asked ourselves why we were doing this ...

und wir fragten uns ständig, warum wir so etwas machten --

until we started to observe something extraordinary.

bis wir etwas zu beobachten begannen.

This is an animal that received an implant.

Das hier ist ein Tier, das ein Implantat bekommen hat.

Now she's not walking perfectly,

Sie läuft zwar nicht perfekt,

but she's moving those back legs

aber sie bewegt ihre Hinterbeine

and she's even starting to lift herself up.

und sie beginnt sogar, sich aufzurichten.

And on a treadmill,

Und auf einem Laufband

you can see those legs moving in a coordinated fashion.

kann man sehen, wie die Beine sich koordiniert bewegen.

These are crucial signs of recovery.

Das sind wichtige Anzeichen der Genesung.

Wir haben immer noch eine Menge Arbeit vor uns,

Now we still have a lot of work to do,

and there are a lot of questions to answer,

und es gibt eine Menge Fragen zu beantworten,

but this is the first time anyone has shown

aber das war das erste Mal, dass jemand zeigen konnte,

that plant tissues can be used to repair such a complex injury.

dass Pflanzengewebe genutzt werden kann, um so eine komplexe Verletzung zu heilen.

Even so, we've been sitting on this data for over five years.

Trotzdem sitzen wir seit über 5 Jahren an diesen Daten.

Doubt drove us to repeat these experiments again and again,

Zweifel haben uns dazu angetrieben, diese Experimente ständig zu wiederholen,

to the point of almost bankrupting my lab.

bis mein Labor fast bankrott ging.

But I kept pushing,

Aber ich trieb es weiter voran, weil ich wusste:

because I knew these results could be the start of something extraordinary.

Diese Resultate könnten der Beginn von etwas Außergewöhnlichem sein.

And what's just as exciting

Und genauso aufregend ist es,

is that my company is now translating these discoveries into the clinic --

dass mein Unternehmen diese Entdeckungen jetzt auf die Klinik übertragen --

into the real world.

auf die echte Welt.

This technology has just been designated a breakthrough medical device by the FDA.

Die Technologie wurde von der FDA kürzlich als medizinischer Durchbruch bezeichnet.

And this designation means

Und diese Bezeichnung bedeutet,

that right now we're in the midst of planning human clinical trials

dass wir momentan mitten in der Planung klinischer Versuche am Menschen sind,

set to begin in about two years.

die in ca. 2 Jahren beginnen sollen.

So I'd like to show you a prototype

Ich möchte Ihnen gerne einen Prototyp

of one of our state-of-the-art spinal cord implants.

eines unserer neuesten Rückenmarks-Implantate zeigen.

It's still made from asparagus

Es besteht noch immer aus Spargel

and contains all of those microchannels.

und enthält all diese Mikrokanäle.

And you can see that it moves and bends

Man sieht, dass es sich bewegen und biegen lässt

and has the same feel as human tissue.

und sich anfühlt wie menschliches Gewebe.

And you know,

Und wissen Sie,

I think the real innovation is that we're now able to design

ich denke, die eigentliche Innovation ist, dass wir nun in der Lage sind,

or program the architecture and structure of plant tissues in such a way

Aufbau und Struktur von Pflanzengewebe so zu designen oder zu programmieren,

that they could direct cell growth to address an unmet medical need.

dass sie Zellwachstum steuern und medizinische Bedürfnisse erfüllen können.

As scientists,

Als Wissenschaftler

we spend our lives living on a knife's edge.

verbringen wir unser Leben auf Messers Schneide.

On the one hand,

Einerseits ist es unser Job, den Horizont menschlichen Wissens

it's our job to fundamentally broaden the horizons

of human knowledge,

grundlegend zu erweitern;

but at the same time, we're trained to doubt --

zugleich werden wir dazu ausgebildet, zu zweifeln:

to doubt our data, to doubt our experiments,

unsere Daten anzuzweifeln, unsere Experimente anzuzweifeln,

to doubt our own conclusions.

unsere Schlussfolgerungen anzuzweifeln.

We spend our lives crushed under the weight

Wir verbringen unser Leben zerdrückt von der Last

of constant, unrelenting, never-ending anxiety, uncertainty and self-doubt.

von ständiger, unerbittlicher, endloser Angst, Ungewissheit und Selbstzweifel.

And this is something I really struggle with.

Und damit habe ich wirklich Probleme.

But I think almost every scientist can tell you

Aber ich denke, fast jeder Wissenschaftler

about the time they ignored those doubts

kann davon erzählen, wie man diese Zweifel ignoriert

and did the experiment that would never work.

und das Experiment gemacht hat, das nie funktionierte.

And the thing is, every now and then,

Und: Von Zeit zu Zeit funktioniert eines dieser Experimente.

one of those experiments works out.

The challenge we face is that while doubt can be destructive

Unsere Herausforderung ist:

Während Zweifel destruktiv für unsere psychische Gesundheit sein können,

to your mental health,

it's also the reason why scientific rigor is such a potent tool for discovery.

sind sie auch der Grund,

weshalb wissenschaftliche Genauigkeit so wirkungsvoll für Entdeckungen ist.

It forces us to ask the difficult questions

Sie zwingt uns dazu, wichtige Fragen zu stellen

and repeat experiments.

und Experimente zu wiederholen.

Nothing about that is easy.

Nichts daran ist einfach.

And often it becomes our responsibility

Und oft wird es zu unserer Verantwortung,

to bear the burden of the hard and sometimes heart-wrenching experiment.

die Last der schwierigen und manchmal herzzerreißenden Experimente zu tragen.

This ultimately leads to the creation of new knowledge,

Am Ende führt das zur Erschaffung von neuem Wissen,

and in some really rare cases,

und in manchen, wirklich seltenen Fällen,

the type of innovation that just might change a person's life.

zu einer Innovation, die das Leben eines Menschen verändern könnte.

Thank you.

Danke.