The brain may be able to repair itself -- with help | Jocelyne Bloch

Traducteur: François Girod Relecteur: Adrien Jubert

So I'm a neurosurgeon.

Je suis neurochirurgienne.

And like most of my colleagues,

Et comme la plupart de mes collègues,

I have to deal, every day, with human tragedies.

je dois faire face chaque jour à des tragédies humaines.

I realize how your life can change from one second to the other

Je me rends compte que votre vie peut changer d'une seconde à l'autre

after a major stroke or after a car accident.

après un AVC ou un accident de voiture.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

Et ce qui est vraiment frustrant pour nous, les neurochirurgiens,

is to realize that unlike other organs of the body,

c'est de comprendre que contrairement aux autres organes,

the brain has very little ability for self-repair.

le cerveau a une capacité vraiment faible à se réparer tout seul.

And after a major injury of your central nervous system,

Et après une blessure majeure du système nerveux central,

the patients often remain with a severe handicap.

les patients restent souvent avec un grave handicap.

And that's probably the reason why I've chosen

Et c'est la raison pour laquelle j'ai choisi

to be a functional neurosurgeon.

d'être un neurochirurgien fonctionnel.

What is a functional neurosurgeon?

Qu'est-ce qu'un neurochirurgien fonctionnel ?

It's a doctor who is trying to improve a neurological function

C'est un médecin qui essaie d'améliorer une fonction neurologique

through different surgical strategies.

par différentes stratégies de chirurgie.

Vous avez sûrement entendu parler de l'une des plus célèbres :

You've certainly heard of one of the famous ones

called deep brain stimulation,

la stimulation cérébrale profonde,

where you implant an electrode in the depths of the brain

où l'on implante une électrode dans les profondeurs du cerveau

in order to modulate a circuit of neurons

afin de moduler un circuit de neurones

to improve a neurological function.

pour améliorer une fonction neurologique.

It's really an amazing technology

C'est une technologie vraiment étonnante

in that it has improved the destiny of patients

car elle a amélioré la vie de patients

with Parkinson's disease,

atteints de la maladie de Parkinson,

with severe tremor, with severe pain.

qui tremblaient et souffraient beaucoup.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

Mais, la neuromodulation ne signifie pas la réparation des neurones.

And the dream of functional neurosurgeons

Et le rêve des neurochirurgiens fonctionnels,

is to repair the brain.

c'est de réparer le cerveau.

I think

Je crois

that we are approaching this dream.

que nous allons atteindre ce rêve.

And I would like to show you

Et je voudrais vous montrer

that we are very close to this.

que nous y sommes presque.

And that with a little bit of help,

Et qu'avec un petit peu d'aide,

the brain is able to help itself.

le cerveau arrive à s'aider lui-même.

So the story started 15 years ago.

Ainsi, l'histoire commence il y a 15 ans.

At that time, I was a chief resident

A cette époque, j'étais chef des internes

working days and nights in the emergency room.

travaillant jour et nuit aux urgences.

I often had to take care of patients with head trauma.

Je devais m'occuper souvent de patients avec un traumatisme crânien.

You have to imagine that when a patient comes in with a severe head trauma,

Vous devez savoir que lorsqu'un patient arrive avec un grave trauma crânien,

his brain is swelling

son cerveau est gonflé,

and he's increasing his intracranial pressure.

la pression intracrânienne augmente,

And in order to save his life,

et pour lui sauver la vie,

you have to decrease this intracranial pressure.

vous devez diminuer cette pression intracrânienne.

And to do that,

Et pour le faire,

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

vous devez parfois enlever un morceau de cerveau tuméfié.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

Donc, au lieu de jeter ces morceaux de cerveau tuméfiés,

we decided with Jean-François Brunet,

nous avons décidé, avec Jean-François Brunet,

who is a colleague of mine, a biologist,

un collègue biologiste,

to study them.

de les étudier.

What do I mean by that?

Qu'est-ce que cela signifie ?

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

Nous voulions cultiver des cellules issues de ces morceaux de tissu cellulaire.

It's not an easy task.

Ce n'est pas facile.

Growing cells from a piece of tissue

Cultiver des cellules à partir d'un bout de tissu cellulaire

is a bit the same as growing very small children

est comparable à faire grandir de tout petits enfants

out from their family.

en dehors de leur famille.

So you need to find the right nutrients,

Vous devez donc trouver les bons nutriments,

the warmth, the humidity

la chaleur, l'humidité,

and all the nice environments to make them thrive.

et tout l'environnement adéquat pour les faire s'épanouir.

So that's exactly what we had to do with these cells.

C'est ce que nous nous devions faire de ces cellules.

And after many attempts,

Et après un grand nombre d'essais,

Jean-François did it.

Jean-François a réussi.

And that's what he saw under his microscope.

Et voici ce qu'il a vu dans son microscope.

And that was, for us, a major surprise.

Et c'était pour nous une grande surprise.

Why?

Pourquoi ?

Because this looks exactly the same as a stem cell culture,

Parce que ça ressemble exactement à une culture de cellules souches,

with large green cells surrounding small, immature cells.

avec de grandes cellules vertes entourant de petites cellules immatures.

And you may remember from biology class

Et peut-être vous souvenez-vous de vos cours de biologie

that stem cells are immature cells,

que les cellules souches sont des cellules immatures,

able to turn into any type of cell of the body.

capables de se transformer en n'importe quel type de cellule du corps.

The adult brain has stem cells, but they're very rare

Le cerveau adulte possède des cellules souches, mais elles sont très rares

and they're located in deep and small niches

et elles sont situées dans de petits endroits enfouis

in the depths of the brain.

dans les profondeurs du cerveau.

So it was surprising to get this kind of stem cell culture

Il était donc surprenant d'obtenir une culture de ce type de cellules souches

from the superficial part of swollen brain we had

à partir d'une partie superficielle et abimée

in the operating theater.

de cerveau récupérée au bloc.

And there was another intriguing observation:

Et il y avait une autre observation intrigante :

Regular stem cells are very active cells --

les cellules souches habituelles sont très actives,

cells that divide, divide, divide very quickly.

elles se divisent, divisent, et redivisent très rapidement.

And they never die, they're immortal cells.

Et elles ne meurent pas, elles sont immortelles.

But these cells behave differently.

Mais ces cellules se comportaient différemment.

They divide slowly,

Elle se divisaient lentement,

and after a few weeks of culture,

et après quelques semaines de culture,

they even died.

elle mouraient.

So we were in front of a strange new cell population

Donc nous étions face à une nouvelle population étrange de cellules

that looked like stem cells but behaved differently.

qui ressemblent aux cellules souches mais se comportent autrement.

And it took us a long time to understand where they came from.

Et il nous a fallu un certain temps pour comprendre d'où elles venaient.

They come from these cells.

Elles venaient de ces cellules.

These blue and red cells are called doublecortin-positive cells.

Ces cellules bleues et rouges sont des cellules avec gène double-cortine actif.

All of you have them in your brain.

Nous en avons tous dans nos cerveaux.

They represent four percent of your cortical brain cells.

Elles représentent 4% de nos cellules corticales.

They have a very important role during the development stage.

Elles jouent un rôle très important pendant les étapes du développement.

When you were fetuses,

Lorsque vous étiez des foetus,

they helped your brain to fold itself.

elles ont aidé votre cerveau à se former.

But why do they stay in your head?

Mais pourquoi restent-elles dans votre tête ?

This, we don't know.

Nous ne le savons pas.

We think that they may participate in brain repair

Nous pensons qu'elles peuvent contribuer à la réparation du cerveau

because we find them in higher concentration

car nous les avons trouvées en concentration élevée

close to brain lesions.

au voisinage de lésions.

But it's not so sure.

Mais ce n'est pas si sûr.

But there is one clear thing --

Il y a quand même une chose claire :

that from these cells,

c'est à partir d'elles

we got our stem cell culture.

que nous avons obtenu nos cellules souches.

And we were in front of a potential new source of cells

Et nous voici avec une nouvelle source de cellules qui

to repair the brain.

pourraient réparer le cerveau.

And we had to prove this.

Nous devions le prouver.

So to prove it,

Alors, pour le faire,

we decided to design an experimental paradigm.

nous devions concevoir un paradigme expérimental.

The idea was to biopsy a piece of brain

L'idée était de faire la biopsie d'une partie de cerveau

in a non-eloquent area of the brain,

prise dans une zone non-fonctionnelle,

and then to culture the cells

et de cultiver ces cellules

exactly the way Jean-François did it in his lab.

de la même façon que Jean-François faisait dans son labo.

And then label them, to put color in them

Et ensuite de les marquer, de les coloriser

in order to be able to track them in the brain.

afin de pouvoir les suivre dans le cerveau.

And the last step was to re-implant them

Et la dernière étape était de les réimplanter

in the same individual.

dans la même personne.

We call these

Nous appelons ceci

autologous grafts -- autografts.

une greffe autologue, ou une autogreffe.

So the first question we had,

Alors la première question était

"What will happen if we re-implant these cells in a normal brain,

« Que va-t-il se passer si nous remettons ces cellules dans un cerveau normal

and what will happen if we re-implant the same cells

et si nous réimplantons ces mêmes cellules

in a lesioned brain?"

dans un cerveau blessé ? »

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

Grâce à l'aide du professeur Eric Rouiller,

we worked with monkeys.

nous avons travaillé sur des singes.

So in the first-case scenario,

Donc dans un premier scénario,

we re-implanted the cells in the normal brain

nous avons réimplanté les cellules dans un cerveau normal

and what we saw is that they completely disappeared after a few weeks,

et nous les avons vu disparaître complètement après quelques semaines

as if they were taken from the brain,

comme si elles étaient retirées du cerveau,

they go back home,

Au revoir !

the space is already busy,

L'espace est déjà opérationnel,

they are not needed there, so they disappear.

elles ne sont pas utiles ici, donc elles disparaissent.

In the second-case scenario,

Dans un second scénario,

we performed the lesion,

nous avons fait la lésion

we re-implanted exactly the same cells,

et réimplanté exactement les mêmes cellules,

and in this case, the cells remained --

et dans ce cas, les cellules sont restées

and they became mature neurons.

et sont devenues des neurones matures.

And that's the image of what we could observe under the microscope.

C'est l'image de ce que nous avons pu observer sous le microscope.

Those are the cells that were re-implanted.

Voici les cellules réimplantées.

And the proof they carry,

Et la preuve est qu'elles portent :

these little spots, those are the cells that we've labeled

ces petits points, ce sont les cellules que nous avons marquées

in vitro, when they were in culture.

in vitro, quand elles étaient en culture.

But we could not stop here, of course.

Mais nous ne pouvions pas nous arrêter là !

Do these cells also help a monkey to recover after a lesion?

Est-ce que ces cellules peuvent aider un singe à guérir après une blessure ?

So for that, we trained monkeys to perform a manual dexterity task.

Pour cela, nous avons entrainé des singes à des tests de dextérité manuelle.

They had to retrieve food pellets from a tray.

Ils devaient trouver des granules de nourriture sur un plateau.

They were very good at it.

Ils étaient très agiles.

And when they had reached a plateau of performance,

Et lorsqu'ils atteignaient un niveau de performance,

we did a lesion in the motor cortex corresponding to the hand motion.

nous avons fait une lésion dans le cortex moteur correspondant à la main.

So the monkeys were plegic,

Les singes étaient donc paralysés,

they could not move their hand anymore.

ils ne pouvaient plus bouger leur main.

And exactly the same as humans would do,

Et exactement à la manière des humains,

they spontaneously recovered to a certain extent,

ils ont spontanément retrouvé une partie de leurs capacités,

exactly the same as after a stroke.

comme après un AVC.

Patients are completely plegic,

Des patients totalement paralysés

and then they try to recover due to a brain plasticity mechanism,

essaient de retrouver leurs capacités, grâce à la plasticité du cerveau,

they recover to a certain extent,

et ils y arrivent partiellement

exactly the same for the monkey.

tout comme les singes.

So when we were sure that the monkey had reached his plateau

Donc une fois sûr que le singe avait atteint ce niveau

of spontaneous recovery,

de guérison spontanée,

we implanted his own cells.

nous lui avons implanté ses propres cellules.

So on the left side, you see the monkey that has spontaneously recovered.

Sur la gauche, vous voyez le singe qui a retrouvé ses capacités tout seul.

He's at about 40 to 50 percent of his previous performance

Il est entre 40 et 50 % de ses performances précédentes

before the lesion.

avant la lésion.

He's not so accurate, not so quick.

Il n'est pas aussi précis, ni aussi rapide.

And look now when we re-implant the cells:

Et regardez maintenant, une fois les cellules réimplantées :

Two months after re-implantation, the same individual.

deux mois après la réimplantation, le même individu.

(Applause)

(Applaudissements)

It was also very exciting results for us, I tell you.

C'était aussi pour nous un résultat très excitant, je vous le promets.

Since that time, we've understood much more about these cells.

Depuis ce jour-là, nous avons compris beaucoup d'autres choses sur ces cellules.

We know that we can cryopreserve them,

Nous savons que nous pouvons les cryoconserver,

we can use them later on.

pour les réutiliser plus tard.

We know that we can apply them in other neuropathological models,

Nous savons que nous pouvons les utiliser dans d'autres cas neuropathologiques,

like Parkinson's disease, for example.

comme la maladie de Parkinson.

But our dream is still to implant them in humans.

Mais notre rêve reste de les implanter dans des humains.

And I really hope that I'll be able to show you soon

Et j'espère vraiment pouvoir vous montrer bientôt

that the human brain is giving us the tools to repair itself.

que le cerveau humain nous donne les outils pour se réparer lui-même.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

Bruno Giussani : Jocelyne, c'est extraordinaire,

and I'm sure that right now, there are several dozen people in the audience,

et je suis sûr que maintenant, il y a des dizaines de personnes dans le public,

possibly even a majority,

peut-être même la plupart,

who are thinking, "I know somebody who can use this."

qui pensent : « Je connais quelqu'un à qui ça peut servir »,

I do, in any case.

moi le premier.

And of course the question is,

Et bien sûr, la question est de savoir

what are the biggest obstacles

quels sont les plus gros obstacles

before you can go into human clinical trials?

avant de pouvoir passer aux tests cliniques sur l'humain ?

Jocelyne Bloch: The biggest obstacles are regulations. (Laughs)

Jocelyne Bloch : Les obstacles les plus importants sont les lois. (Rires)

So, from these exciting results, you need to fill out

Ainsi, à partir de ses résultats excitants, vous devez

about two kilograms of papers and forms

remplir presque 2 kg de papiers et de formulaires

to be able to go through these kind of trials.

pour être habilité à continuer vers ce genre d'expériences.

BG: Which is understandable, the brain is delicate, etc.

BG : Ce qui se comprend ! Le cerveau est fragile, etc.

JB: Yes, it is, but it takes a long time

JB : Oui, c'est vrai, mais ça prend du temps,

and a lot of patience and almost a professional team to do it, you know?

beaucoup de patience et une équipe dédiée pour le faire !

BG: If you project yourself --

BG : Si vous vous imaginez,

having done the research

après avoir fait les recherches

and having tried to get permission to start the trials,

et essayé d'obtenir la permission de démarrer les tests,

if you project yourself out in time,

si vous vous projetez dans le temps,

how many years before somebody gets into a hospital

dans combien d'années quelqu'un pourra aller à l'hôpital

and this therapy is available?

et avoir cette thérapie disponible ?

JB: So, it's very difficult to say.

JB : C'est très difficile à dire.

It depends, first, on the approval of the trial.

Ça dépend d'abord de l'approbation des tests.

Will the regulation allow us to do it soon?

Est-ce que la loi nous autorisera bientôt à les faire ?

And then, you have to perform this kind of study

Puis, vous devez faire ce type d'étude

in a small group of patients.

sur un petit groupe de patients.

So it takes, already, a long time to select the patients,

Et ça prend déjà longtemps de choisir les patients,

do the treatment

faire le traitement

and evaluate if it's useful to do this kind of treatment.

et évaluer si c'est utile de faire ce type de soin.

And then you have to deploy this to a multicentric trial.

Puis vous devez généraliser le test sur plusieurs sites.

You have to really prove first that it's useful

Vous devez d'abord vraiment prouver que c'est utile

before offering this treatment up for everybody.

avant d'offrir ce traitement à tous.

BG: And safe, of course. JB: Of course.

BG : Et sans danger, bien sûr. JB : Bien sûr.

BG: Jocelyne, thank you for coming to TED and sharing this.

BG : Jocelyne, merci d'être venue à TED pour partager ceci.

BG: Thank you.

JB : Merci.

(Applause)

(Applaudissements)