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

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TED


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Traductor: Selene Agüero Revisor: Ciro Gomez
00:12
So I'm here today surrounded by all these fruits and vegetables,
0
12917
3184
Hoy me encuentro rodeado de todas estas frutas y vegetales
00:16
because these are the subjects of my experiments.
1
16125
3601
ya que estos son los participantes de mis experimentos.
00:19
Now, bear with me for just a second,
2
19750
2643
Quédense conmigo por un segundo.
00:22
but about a decade ago
3
22417
1434
Hace una década,
00:23
my team started to rethink how we make materials
4
23875
3726
mi equipo comenzó a pensar en otras alternativas a aquellos materiales
00:27
for reconstructing damaged or diseased human tissues,
5
27625
3726
que se utilizan para la reconstrucción de tejidos humanos dañados o enfermos,
00:31
and we made the totally unexpected discovery
6
31375
2768
y descubrimos de manera totalmente inesperada
00:34
that plants could be used for this purpose.
7
34167
3601
que las plantas se pueden utilizar con este propósito.
00:37
In fact, we invented a way to take these plants
8
37792
2851
De hecho, encontramos la manera de remover
00:40
and strip them of all their DNA and their cells,
9
40667
2684
las células vegetales y ADN de las plantas,
00:43
leaving behind natural fibers.
10
43375
2851
y conservar solo sus fibras naturales.
00:46
And these fibers could then be used as a scaffold
11
46250
2768
Fibras que luego podrían utilizarse como un andamio
00:49
for reconstructing living tissue.
12
49042
2142
para reconstruir tejidos humanos.
00:51
Now I know this is a little weird,
13
51208
1935
Sé que esto suena extraño,
00:53
but in our very first proof-of-concept experiment,
14
53167
2892
pero en nuestro primer experimento preliminar de eficacia
00:56
we took an apple,
15
56083
1435
tallamos en una manzana
00:57
carved it into the shape of a human ear,
16
57542
2851
la forma de una oreja humana
01:00
and then we took that ear-shaped scaffold,
17
60417
2684
y luego lo que hicimos con este andamio
01:03
sterilized it, processed it
18
63125
1601
fue esterilizarlo, procesarlo
01:04
and coaxed human cells to grow inside of it.
19
64750
3143
y hacer que crecieran células humanas dentro de él.
01:07
We then took the next step and implanted it,
20
67917
2726
Luego dimos el siguiente paso y lo implantamos,
01:10
and we were able to demonstrate
21
70667
1559
y conseguimos demostrar
01:12
that the scaffolds stimulated the formation of blood vessels,
22
72250
3351
que los andamios permiten la formación de vasos sanguíneos
01:15
allowing the heart to keep them alive.
23
75625
3184
y que, por lo tanto, el corazón puede bombear sangre hacia ellos.
01:18
So not too long after these discoveries were taking place,
24
78833
3060
Poco tiempo después de estos descubrimientos,
01:21
I was at home cooking asparagus for dinner,
25
81917
2476
me encontraba en casa cocinando espárragos para cenar,
01:24
and after cutting the ends off,
26
84417
1851
y cuando estaba cortando los tallos,
01:26
I was noticing that the stalks were full of these microchanneled vascular bundles.
27
86292
4476
me di cuenta de que estaban llenos de haces vasculares
con forma de microcanales.
01:30
And it really reminded me
28
90792
1309
Y esto me recordó a un grupo entero de bioingenieros tratando de hallar la cura
01:32
of a whole body of bioengineering effort aimed at treating spinal cord injury.
29
92125
4417
para las lesiones medulares.
Cerca de medio millón de personas sufren de esta clase de lesiones al año,
01:37
Up to half a million people per year suffer from this type of injury,
30
97500
4226
01:41
and the symptoms can range from pain and numbness
31
101750
2851
y los síntomas van desde dolor y entumecimiento,
01:44
to devastating traumas
32
104625
1601
hasta traumatismos devastadores
01:46
that lead to a complete loss of motor function and independence.
33
106250
3726
que implican la pérdida de la motricidad e independencia funcional.
Y no existe un abordaje terapéutico universal
01:50
And in these forms of paralysis,
34
110000
1809
01:51
there's no accepted treatment strategy,
35
111833
3018
para estos tipos de parálisis,
01:54
but one possible solution
36
114875
2184
pero una solución posible
01:57
might be the use of a scaffold that has microchannels
37
117083
3393
puede ser el uso de andamios con microcanales
02:00
which may guide regenerating neurons.
38
120500
2643
que pueden conducir la regeneración de neuronas.
02:03
So, could we use the asparagus and its vascular bundles
39
123167
4559
Así que, ¿podríamos usar los haces vasculares de los espárragos
02:07
to repair a spinal cord?
40
127750
2268
para curar una lesión medular?
02:10
This is a really dumb idea.
41
130042
3601
Esa es una idea completamente tonta.
02:13
First of all, humans aren't plants.
42
133667
2642
En primer lugar, los seres humanos no somos plantas.
Nuestras células no han evolucionado
02:16
Our cells have not evolved to grow on plant polymers,
43
136333
2935
para poder crecer en polímeros de plantas,
02:19
and plant tissues have no business being found in your spinal cord.
44
139292
4267
y los tejidos vegetales no están hechos
para existir en nuestras médulas espinales.
02:23
And secondly,
45
143583
1268
En segundo lugar,
02:24
ideally these types of scaffolds should disappear over time,
46
144875
2893
lo ideal sería que este tipo de andamios desaparecieran con el tiempo
02:27
leaving behind natural, healthy tissue.
47
147792
2934
y dejaran en su lugar un tejido sano y natural.
02:30
But plant-based scaffolds don't do that,
48
150750
1934
Sin embargo, los andamios de plantas no hacen esto
02:32
because we lack the enzymes to break them down.
49
152708
2893
ya que no tenemos enzimas que puedan descomponerlos.
02:35
Funnily enough,
50
155625
1309
Inesperadamente,
02:36
these properties were exactly why we were having so much success.
51
156958
3976
estas propiedades fueron las que hicieron que tuviéramos tanto éxito.
02:40
Over the course of many experiments,
52
160958
2393
Durante muchos de nuestros experimentos,
02:43
we were able to demonstrate
53
163375
1351
pudimos demostrar que la bioinercia de los tejidos vegetales
02:44
that the inertness of plant tissue is exactly why it's so biocompatible.
54
164750
4726
es lo que hace que estos sean tan biocompatibles.
02:49
In a way, the body almost doesn't even see it,
55
169500
3143
De algún modo, el cuerpo ni siquiera se da cuenta,
02:52
but regenerating cells benefit from its shape and stability.
56
172667
4559
pero las células se benefician de la forma y estabilidad de este cuando se regeneran.
Ahora, todo esto suena bien,
02:57
Now this is all well and good,
57
177250
1601
02:58
but I constantly felt this weight of doubt
58
178875
2143
pero cada vez que pensaba en médulas espinales,
03:01
when it came to thinking about spinal cords.
59
181042
2517
me sentía lleno de dudas.
03:03
So many scientists were using materials from traditional sources,
60
183583
3851
Había varios científicos utilizando materiales tradicionales
03:07
like synthetic polymers and animal products --
61
187458
2476
como polímeros sintéticos, productos de origen animal
03:09
even human cadavers.
62
189958
1726
e incluso cadáveres humanos.
03:11
I felt like a complete outsider
63
191708
1935
Yo me sentía como un intruso
03:13
with no real right to work on such a hard problem.
64
193667
3892
sin derecho a buscarle una solución a un problema tan complejo.
03:17
But because of this doubt,
65
197583
1476
Debido a estas dudas,
decidí trabajar junto con neurocirujanos, clínicos,
03:19
I surrounded myself with neurosurgeons and clinicians,
66
199083
2893
bioquímicos y bioingenieros;
03:22
biochemists and bioengineers,
67
202000
2059
y con ellos comencé a diseñar experimentos.
03:24
and we started to plan experiments.
68
204083
2518
03:26
The basic idea is that we would take an animal,
69
206625
3143
A grandes rasgos, lo que hicimos fue tomar un animal,
03:29
anesthetize it,
70
209792
1434
anestesiarlo,
03:31
expose its spinal cord
71
211250
1476
exponer su médula espinal
03:32
and sever it in the thoracic region,
72
212750
2101
y seccionarla en la parte de la región dorsal,
03:34
rendering the animal a paraplegic.
73
214875
2684
lo cual hace que el animal se quede parapléjico.
03:37
We would then implant an asparagus scaffold
74
217583
2393
Luego, insertamos el andamio de espárrago
en el lugar donde se seccionó la médula
03:40
between the severed ends of the spinal cord
75
220000
2059
03:42
to act as a bridge.
76
222083
1851
para que este funcionara como un puente.
03:43
Now this is crucially important.
77
223958
2351
Ahora, esto es fundamental:
03:46
We're only using asparagus.
78
226333
2268
solamente usamos espárragos.
03:48
We're not adding stem cells or electrical stimulation
79
228625
3018
No añadimos células madre ni utilizamos estimulación eléctrica.
03:51
or exoskeletons
80
231667
1351
Ni exoesqueletos,
03:53
or physical therapy
81
233042
1309
fisioterapia
03:54
or pharmaceuticals.
82
234375
1518
o farmacéuticos.
03:55
We're simply investigating
83
235917
1517
Lo único que hicimos fue tratar de averiguar
03:57
if the microchannels in the scaffold alone
84
237458
2976
si los microcanales del andamio
podían conducir la regeneración de neuronas por sí solos.
04:00
are enough to guide the regeneration of neurons.
85
240458
2726
Estos son los resultados principales.
04:03
And here are the main results.
86
243208
1976
04:05
In this video, you can see an animal about eight weeks after being paralyzed.
87
245208
4768
En el video, pueden ver a un animal
ocho semanas después de haber sido paralizado.
Como verán, no puede mover sus patas traseras
04:10
You can see she can't move her back legs,
88
250000
1976
04:12
and she can't lift herself up.
89
252000
2309
ni levantarse a sí mismo.
04:14
Now I know how difficult this video is to watch.
90
254333
3518
Sé cuán difícil es mirar este video.
04:17
My team struggled every day with these types of experiments,
91
257875
4643
Para mi equipo fue muy angustiante realizar estos experimentos todos los días
04:22
and we constantly asked ourselves why we were doing this ...
92
262542
4476
y nos preguntábamos de manera constante por qué lo estábamos haciendo...
hasta que comenzamos a advertir algo extraordinario.
04:27
until we started to observe something extraordinary.
93
267042
3250
Este es un animal que recibió un implante.
04:31
This is an animal that received an implant.
94
271000
2934
04:33
Now she's not walking perfectly,
95
273958
1601
A pesar de que no está caminando de manera perfecta,
04:35
but she's moving those back legs
96
275583
1810
está moviendo sus patas traseras
04:37
and she's even starting to lift herself up.
97
277417
2559
e incluso está comenzando a levantar su propio peso.
Pueden ver cómo mueve sus patas de manera coordinada
04:40
And on a treadmill,
98
280000
1268
04:41
you can see those legs moving in a coordinated fashion.
99
281292
3017
sobre la cinta caminadora.
04:44
These are crucial signs of recovery.
100
284333
3084
Estas son señales cruciales de su recuperación.
Todavía tenemos mucho trabajo por hacer
04:49
Now we still have a lot of work to do,
101
289000
1893
04:50
and there are a lot of questions to answer,
102
290917
2976
y nos quedan muchas preguntas por contestar,
04:53
but this is the first time anyone has shown
103
293917
3351
pero esta es la primera vez que alguien ha demostrado
04:57
that plant tissues can be used to repair such a complex injury.
104
297292
4291
que se pueden utilizar tejidos vegetales para curar lesiones tan complejas.
05:02
Even so, we've been sitting on this data for over five years.
105
302458
4601
A pesar de esto, hemos retenido esta información por más de cinco años.
La duda nos llevó a repetir experimentos una y otra vez
05:07
Doubt drove us to repeat these experiments again and again,
106
307083
4393
05:11
to the point of almost bankrupting my lab.
107
311500
2684
hasta que casi dejé mi laboratorio en bancarrota.
05:14
But I kept pushing,
108
314208
1351
Pero seguí intentándolo
05:15
because I knew these results could be the start of something extraordinary.
109
315583
3834
porque sabía que estos resultados podrían ser el comienzo de algo extraordinario.
05:20
And what's just as exciting
110
320708
1351
Y lo emocionante es que
05:22
is that my company is now translating these discoveries into the clinic --
111
322083
3810
mi compañía hoy está llevando estos descubrimientos a las clínicas,
05:25
into the real world.
112
325917
2017
al mundo real.
05:27
This technology has just been designated a breakthrough medical device by the FDA.
113
327958
5560
La Administración de Alimentos y Medicamentos
ha calificado este descubrimiento como un gran avance en dispositivos médicos.
05:33
And this designation means
114
333542
1309
Y esta calificación significa
05:34
that right now we're in the midst of planning human clinical trials
115
334875
3518
que hoy en día planeamos comenzar a realizar ensayos clínicos
05:38
set to begin in about two years.
116
338417
2375
dentro de dos años.
05:41
So I'd like to show you a prototype
117
341583
1768
Así que me gustaría presentarles un prototipo
05:43
of one of our state-of-the-art spinal cord implants.
118
343375
2768
de uno de nuestros implantes de médula espinal más modernos.
05:46
It's still made from asparagus
119
346167
1517
Todavía está hecho de espárragos
05:47
and contains all of those microchannels.
120
347708
2060
y tiene todos esos microcanales.
05:49
And you can see that it moves and bends
121
349792
2059
Vean cómo se puede mover y doblar
05:51
and has the same feel as human tissue.
122
351875
2667
y cómo se siente igual que un tejido humano.
Y saben,
05:56
And you know,
123
356000
1268
creo que el verdadero gran avance es que hoy en día podemos diseñar
05:57
I think the real innovation is that we're now able to design
124
357292
3517
06:00
or program the architecture and structure of plant tissues in such a way
125
360833
4393
la arquitectura y estructura de los tejidos vegetales de tal manera
que estos pueden dirigir el crecimiento de células
06:05
that they could direct cell growth to address an unmet medical need.
126
365250
4684
y ponerle fin a una necesidad médica insatisfecha.
06:09
As scientists,
127
369958
1268
Al ser científicos,
vivimos con incertidumbre todo el tiempo.
06:11
we spend our lives living on a knife's edge.
128
371250
2226
06:13
On the one hand,
129
373500
1268
Por un lado,
06:14
it's our job to fundamentally broaden the horizons
130
374792
2351
es nuestro trabajo expandir los horizontes
06:17
of human knowledge,
131
377167
1309
del conocimiento humano.
06:18
but at the same time, we're trained to doubt --
132
378500
2268
Pero al mismo tiempo, nos han enseñado a dudar,
06:20
to doubt our data, to doubt our experiments,
133
380792
2767
a poner en duda nuestros datos, experimentos
06:23
to doubt our own conclusions.
134
383583
1893
e incluso nuestras propias conclusiones.
06:25
We spend our lives crushed under the weight
135
385500
2309
Cargamos en nuestros hombros el peso
06:27
of constant, unrelenting, never-ending anxiety, uncertainty and self-doubt.
136
387833
6226
constante, persistente e interminable
de nuestras dudas, ansiedades e incertidumbres.
Y esto es algo con lo que siempre lidio.
06:34
And this is something I really struggle with.
137
394083
3268
Pero creo que cada científico tiene una anécdota
06:37
But I think almost every scientist can tell you
138
397375
2268
06:39
about the time they ignored those doubts
139
399667
1976
sobre aquella vez en la que ignoraron sus dudas
06:41
and did the experiment that would never work.
140
401667
2226
y realizaron un experimento destinado a fracasar.
06:43
And the thing is, every now and then,
141
403917
2017
Y la cosa es que de vez en cuando,
06:45
one of those experiments works out.
142
405958
2643
uno de esos experimentos termina funcionando.
06:48
The challenge we face is that while doubt can be destructive
143
408625
3226
El problema al que nos enfrentamos es que, si bien las dudas pueden ser
06:51
to your mental health,
144
411875
1601
nocivas para la salud mental,
06:53
it's also the reason why scientific rigor is such a potent tool for discovery.
145
413500
4768
también son la razón por la cual el rigor científico
es una herramienta poderosa para realizar descubrimientos.
06:58
It forces us to ask the difficult questions
146
418292
2976
Nos obliga a hacernos preguntas difíciles
07:01
and repeat experiments.
147
421292
1684
y a repetir experimentos.
Nada de eso es fácil.
07:03
Nothing about that is easy.
148
423000
2101
En ocasiones somos quienes cargan con la responsabilidad
07:05
And often it becomes our responsibility
149
425125
3018
de realizar experimentos duros y desgarradores.
07:08
to bear the burden of the hard and sometimes heart-wrenching experiment.
150
428167
4916
07:13
This ultimately leads to the creation of new knowledge,
151
433708
3476
Pero esto es lo que nos lleva al hallazgo de nuevos conocimientos,
07:17
and in some really rare cases,
152
437208
2143
y en algunos casos muy singulares,
07:19
the type of innovation that just might change a person's life.
153
439375
3375
estos descubrimientos pueden llegar a cambiar la vida de alguien.
07:24
Thank you.
154
444042
1250
Gracias.
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