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

Translator: Mahshid Moballegh Nasery Reviewer: Mansoureh Hadavand

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

من امروز با این همه میوه‌ها و سبزیجات در اطرافم اینجا هستم،

because these are the subjects of my experiments.

چون این‌ها موضوع آزمایش‌های من هستند.

Now, bear with me for just a second,

حالا فقط یک ثانیه تحملم کنید،

but about a decade ago

اما حدود یک دهه پیش

my team started to rethink how we make materials

تیم من شروع به بازنگری در مورد چگونگی ساخت مواد

for reconstructing damaged or diseased human tissues,

برای بازسازی بافت‌های آسیب دیده یا بیمار انسانی کرد،

and we made the totally unexpected discovery

و کشف کاملا غیرمنتظره‌ای کردیم

that plants could be used for this purpose.

که می‌توان از گیاهان برای این منظور استفاده کرد.

In fact, we invented a way to take these plants

در واقع، ما راهی ابداع کردیم برای برداشت این گیاهان

and strip them of all their DNA and their cells,

و پیاده کردن تمام DNA و سلول‌هایشان از آنها،

leaving behind natural fibers.

که در پشت الیاف طبیعی بودند.

And these fibers could then be used as a scaffold

و سپس این الیاف می‌توانند به عنوان داربست

for reconstructing living tissue.

برای بازسازی بافت زنده استفاده شوند.

Now I know this is a little weird,

حالا من می‌دانم که این کمی عجیب است،

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

اما در اولین آزمایش اثبات مفهوم،

we took an apple,

ما یک سیب برداشتیم،

carved it into the shape of a human ear,

آن را به شکل گوش انسان تراشیدیم،

and then we took that ear-shaped scaffold,

و سپس آن داربست گوش شکل را برداشتیم،

sterilized it, processed it

آن را ضدعفونی کردیم، پردازش کردیم

and coaxed human cells to grow inside of it.

و سلول‌های انسانی را واردش کردیم تا در داخل آن رشد کنند.

We then took the next step and implanted it,

سپس به مرحله بعد رفتیم و آن را کاشتیم،

and we were able to demonstrate

و توانستیم نشان دهیم

that the scaffolds stimulated the formation of blood vessels,

که داربست‌ها تشکیل عروق خونی را تحریک می‌کنند،

allowing the heart to keep them alive.

اجازه می دهند قلب آنها را زنده نگه دارد.

So not too long after these discoveries were taking place,

مدت کمی پس از این اکتشاف،

I was at home cooking asparagus for dinner,

من در خانه برای شام مارچوبه می‌پختم،

and after cutting the ends off,

و پس از بریدن انتهای آنها،

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

متوجه شدم که ساقه‌ها پر از این دسته‌های آوندی میکروکانال بودند.

And it really reminded me

و این واقعاً

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

تلاش کل مهندسی زیستی با هدف درمان آسیب نخاعی را به یاد من آورد.

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

سالانه بالای نیم میلیون نفر از این نوع آسیب رنج می‌برند،

and the symptoms can range from pain and numbness

و علائم آن می‌تواند در محدوده‌ای از درد و بی حسی تا

to devastating traumas

آسیب‌های ویرانگرباشد

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

که منجر به از دست دادن کامل عملکرد و استقلال حرکت می‌شود.

And in these forms of paralysis,

و در این شکل‌های فلج،

there's no accepted treatment strategy,

هیچ استراتژی درمانی پذیرفته شده‌ای وجود ندارد،

but one possible solution

اما یک راه حل ممکن

might be the use of a scaffold that has microchannels

ممکن است استفاده از داربستی باشد که دارای میکروکانال‌هایی است

which may guide regenerating neurons.

که شاید سلول‌های عصبی بازسازی شده را هدایت کند.

So, could we use the asparagus and its vascular bundles

بنابراین، آیا می‌توانیم از مارچوبه و دسته‌های آوندی آن استفاده کنیم

to repair a spinal cord?

تا نخاع را ترمیم کنیم؟

This is a really dumb idea.

این یک ایده واقعا بی‌معنی است.

First of all, humans aren't plants.

اول از همه، انسان‌ها گیاه نیستند.

Our cells have not evolved to grow on plant polymers,

سلو‌ل‌های ما برای رشد روی پلیمرهای گیاهی رشد نیافته‌اند،

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

و بافت‌های گیاهی هیچگونه فعالیتی در نخاع شما ندارند.

And secondly,

و دوم،

ideally these types of scaffolds should disappear over time,

به‌طورایده‌آل این نوع داربست‌ها باید با گذشت زمان،

leaving behind natural, healthy tissue.

درپشت یک بافت طبیعی و سالم ناپدید شوند.

But plant-based scaffolds don't do that,

اما داربست‌های گیاهی چنین کاری نمی‌کنند،

because we lack the enzymes to break them down.

زیرا ما آنزیم‌هایی برای تجزیه آنها نداریم.

Funnily enough,

بامزه است،

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

این ویژگی‌ها دقیقاً می‌گفت چرا ما این همه موفقیت

Over the course of many experiments,

در طول بسیاری از آزمایش‌ها داشتیم،

we were able to demonstrate

ما توانستیم نشان دهیم

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

که بی‌حرکت بودن بافت گیاه دقیقاً می‌گوید چرا بسیار زیست سازگار است.

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

به نوعی، بدن تقریباً حتی آن را نمی‌بیند،

but regenerating cells benefit from its shape and stability.

اما سلول‌های بازساختی از شکل و ثبات آن بهره‌مند می‌شوند.

Now this is all well and good,

حالا این همه راحت و خوب است،

but I constantly felt this weight of doubt

اما من دائماً این سنگینی شک را احساس می‌کردم

when it came to thinking about spinal cords.

وقتی نوبت به فکرکردن در مورد نخاع رسید.

So many scientists were using materials from traditional sources,

بسیاری از دانشمندان از مواد منابع سنتی استفاده می‌کردند،

like synthetic polymers and animal products --

مانند پلیمرهای مصنوعی و محصولات حیوانی -

even human cadavers.

حتی جسد انسان.

I felt like a complete outsider

احساسی مثل یک بیگانه تمام عیار

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

بدون حق واقعی کار روی چنین مشکلی سخت داشتم.

But because of this doubt,

اما به دلیل این تردید،

I surrounded myself with neurosurgeons and clinicians,

من خودم را محاصره کردم با جراحان مغز و اعصاب و پزشکان،

biochemists and bioengineers,

بیوشیمیست‌ها و مهندسین زیستی،

and we started to plan experiments.

و ما شروع به برنامه‌ریزی آزمایش‌ها کردیم.

The basic idea is that we would take an animal,

ایده اصلی این است که ما یک حیوان می‌گیریم،

anesthetize it,

بی‌هوشش می‌کنیم،

expose its spinal cord

نخاعش را در معرض دید قرارمی‌دهیم

and sever it in the thoracic region,

و در ناحیه قفسه سینه قطع می‌کنیم،

rendering the animal a paraplegic.

که نتیجه اش فلج حیوان است.

We would then implant an asparagus scaffold

سپس یک داربست مارچوبه می‌کاریم

between the severed ends of the spinal cord

بین انتهای قطع نخاع

to act as a bridge.

تا به عنوان یک پل عمل کند.

Now this is crucially important.

اکنون این مسئله بسیار مهم است.

We're only using asparagus.

ما فقط از مارچوبه استفاده می‌کنیم.

We're not adding stem cells or electrical stimulation

ما سلول‌های بنیادی یا تحریک الکتریکی اضافه نمی‌کنیم

or exoskeletons

یا اسکلت‌های بیرونی

or physical therapy

و یا درمان فیزیکی

or pharmaceuticals.

یا داروسازی.

We're simply investigating

ما به سادگی در حال تحقیق هستیم

if the microchannels in the scaffold alone

اگر میکرو کانال‌ها به تنهایی در داربست باشند

are enough to guide the regeneration of neurons.

برای هدایت بازسازی سلول‌های عصبی کافی هستند.

And here are the main results.

و نتایج اصلی اینجاست.

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

در این ویدئو می‌توانید حیوانی را حدوداً هشت هفته پس از فلج شدن ببینید.

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

می‌بینید نمی‌تواند پاهای عقبش راحرکت دهد،

and she can't lift herself up.

و نمی‌تواند خودش را بلند کند.

Now I know how difficult this video is to watch.

حالا من می‌دانم که تماشای این فیلم چقدر دشوار است.

My team struggled every day with these types of experiments,

تیم من هر روز با این نوع آزمایش‌ها دست و پنجه نرم می‌کرد،

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

و مدام از خود می‌پرسیدیم که چرا این کار را می‌کنیم ...

until we started to observe something extraordinary.

تا اینکه شروع به مشاهده چیز خارق العاده‌ای کردیم.

This is an animal that received an implant.

این حیوانی است که ایمپلنت دریافت کرده است.

Now she's not walking perfectly,

الان او درست راه نمی‌رود،

but she's moving those back legs

اما آن پاهای عقب را حرکت می‌دهد

and she's even starting to lift herself up.

و حتی شروع به بلند کردن خودش کرده است.

And on a treadmill,

و روی تردمیل،

you can see those legs moving in a coordinated fashion.

می توانید آن پاها را به صورت هماهنگ درحرکت مشاهده کنید.

These are crucial signs of recovery.

این‌ها نشانه‌های اساسی بهبودی است.

Now we still have a lot of work to do,

حالا هنوزکارهای زیادی برای انجام داریم،

and there are a lot of questions to answer,

و سوالات زیادی برای پاسخ دادن وجود دارد،

but this is the first time anyone has shown

اما این اولین بار است که کسی نشان داده است

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

که می‌توان از بافت‌های گیاهی برای ترمیم چنین آسیب پیچیده‌ای استفاده کرد.

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

با این حال، بیش از پنج سال است که روی این داده‌ها وقت گذاشته‌ایم.

Doubt drove us to repeat these experiments again and again,

شک ما را به تکرار دوباره و دوباره این آزمایش‌ها سوق داد،

to the point of almost bankrupting my lab.

تا نقطه‌ی ورشکستگی آزمایشگاه من.

But I kept pushing,

اما من همچنان جسور ماندم،

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

چون می‌دانستم این نتایج می‌تواند شروع یک کار خارق‌العاده باشد.

And what's just as exciting

وآنچه همان‌قدر هیجان‌انگیزاست

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

این است که شرکت من اکنون در حال تفسیر این یافته‌ها به درمان است -

into the real world.

برای ورود به دنیای واقعی.

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

این فناوری به تازگی توسط FDA به عنوان یک وسیله پزشکی غیر منتظره تعیین شده است.

And this designation means

و این تعیین یعنی

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

که در حال حاضر درقلب برنامه‌ریزی آزمایشات بالینی انسان هستیم

set to begin in about two years.

که حدود دو سال دیگر شروع می‌شود.

So I'd like to show you a prototype

می‌خواهم نمونه اولیه‌ای رانشانتان دهم

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

از یکی از پیشرفته‌ترین کاشت‌های نخاع ما.

It's still made from asparagus

همچنان از مارچوبه درست شده است

and contains all of those microchannels.

و شامل همه آن میکروکانال‌ها است.

And you can see that it moves and bends

و می‌بینید که حرکت می‌کند و خم می‌شود

and has the same feel as human tissue.

و همان حس بافت انسان را دارد.

And you know,

و می‌دانید،

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

من فکر می کنم نوآوری واقعی این است که ما اکنون قادر به طراحی

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

یا برنامه‌ریزی بافت‌های گیاهی به گونه‌ای هستیم

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

که می‌توانند رشد سلول را برای رفع نیاز پزشکی برآورده نشده هدایت کنند.

As scientists,

به عنوان دانشمند،

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

مادر زندگی در لبه تیغ می‌کنیم.

On the one hand,

از یک طرف،

it's our job to fundamentally broaden the horizons

وظیفه ما این‌است که اساساً افق‌های دانش بشر را

of human knowledge,

گسترش دهیم،

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

اما در عین حال، ما آموزش دیده‌ایم که شک کنیم -

to doubt our data, to doubt our experiments,

به داده‌های مان شک کنیم، به آزمایش‌هایمان شک کنیم،

to doubt our own conclusions.

به نتیجه گیری‌هایمان شک کنیم.

We spend our lives crushed under the weight

ما زندگی خود را خرد می‌کنیم زیر فشار

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

اضطراب دائمی، بی امان، بی پایان، عدم اطمینان و اعتماد به نفس.

And this is something I really struggle with.

و این چیزی است که من واقعاً با آن دست و پنجه نرم می‌کنم.

But I think almost every scientist can tell you

فکر‌کنم تقریبا هردانشمندی می‌تواند به شما بگوید

about the time they ignored those doubts

در مورد زمانی که به این تردیدها توجه نکرده

and did the experiment that would never work.

و آزمایشی را انجام داده که هرگز کار نکرده است.

And the thing is, every now and then,

و مسئله این است، هر از چند گاهی،

one of those experiments works out.

یکی از آن آزمایش‌ها جواب می‌دهد.

The challenge we face is that while doubt can be destructive

چالشی که با آن روبرو هستیم این است که اگرچه شک می‌تواند

to your mental health,

برای سلامت روان شما مخرب باشد،

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

همچنان دلیل این است که چرا دقت علمی ابزاری قدرتمند برای کشف است.

It forces us to ask the difficult questions

این ما را مجبور می‌کند سوالات دشوار را بپرسیم

and repeat experiments.

و آزمایشات را تکرار کنیم.

Nothing about that is easy.

هیچ چیز در این مورد آسان نیست.

And often it becomes our responsibility

و این اغلب مسئولیت ما می‌شود

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

که بار آزمایش سخت و گاه دلهره آور را به دوش بکشیم.

This ultimately leads to the creation of new knowledge,

این در نهایت منجر به ایجاد دانش جدید می‌شود،

and in some really rare cases,

و در برخی موارد واقعا نادر،

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

نوعی نوآوری که فقط ممکن است زندگی یک فرد را تغییر دهد.

Thank you.

سپاسگزارم