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

Fordító: Dénes Sebestyén Lektor: Júlia Martonosi

So I'm a neurosurgeon.

Nos, én idegsebész vagyok.

And like most of my colleagues,

És mint a legtöbb kollégám,

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

emberi tragédiákkal kell szembesülnöm nap, mint nap.

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

Látom, hogy hogyan tud megváltozni az életük egyik pillanatról a másikra,

after a major stroke or after a car accident.

egy nagyobb sztrók vagy autóbaleset után.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

És ami nagyon frusztráló nekünk, idegsebészeknek,

is to realize that unlike other organs of the body,

az az hogy tudjuk, a test többi szervével ellentétben,

the brain has very little ability for self-repair.

az agy alig képes megjavítani önmagát.

And after a major injury of your central nervous system,

És a központi idegrendszer nagyobb sérülése után

the patients often remain with a severe handicap.

a páciensnek gyakran komoly fogyatékkal kell élnie.

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

És talán ezért döntöttem úgy,

to be a functional neurosurgeon.

hogy funkcionális idegsebész leszek.

What is a functional neurosurgeon?

Ki is az a funkcionális idegsebész?

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

Egy olyan orvos, aki megpróbálja fejleszteni az idegi működést

through different surgical strategies.

különböző sebészeti módszerekkel.

You've certainly heard of one of the famous ones

Talán már hallottak az egyik híresebb módszerről,

called deep brain stimulation,

amit mély agyi stimulációnak neveznek,

where you implant an electrode in the depths of the brain

ahol egy elektródát ültetünk be az agy mélyére,

in order to modulate a circuit of neurons

hogy egy idegpályát moduláljunk,

to improve a neurological function.

így fejlesztve az idegi működést.

It's really an amazing technology

Ez valóban egy elképesztő technológia,

in that it has improved the destiny of patients

mivel javított komoly remegéssel,

with Parkinson's disease,

nagy fájdalommal küzdő

with severe tremor, with severe pain.

a Parkinson-kóros betegek sorsán.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

Habár, a neuromoduláció nem neuro-javítást jelent.

And the dream of functional neurosurgeons

A funkcionális idegsebészek álma pedig az,

is to repair the brain.

hogy megjavítsák az agyat.

I think

Azt hiszem,

that we are approaching this dream.

el fogjuk érni ezt az álmot.

And I would like to show you

Szeretném megmutatni önöknek,

that we are very close to this.

hogy nagyon közel járunk hozzá.

And that with a little bit of help,

És azt, hogy egy kis segítséggel,

the brain is able to help itself.

az agy képes segíteni önmagán.

So the story started 15 years ago.

A történet 15 évvel ezelőtt kezdődött.

At that time, I was a chief resident

Akkor még vezető rezidens voltam,

working days and nights in the emergency room.

éjjel-nappal a sürgősségi osztályon dolgoztam,

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

gyakran kellett fejsérüléses beteget kezelnem.

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

Képzelhetik, milyen, ha a beteg komoly fejsérüléssel jön be,

his brain is swelling

agyduzzanattal,

and he's increasing his intracranial pressure.

és a koponyaűri nyomás növekszik.

And in order to save his life,

És ahhoz, hogy megmenthessük az életét,

you have to decrease this intracranial pressure.

csökkentenünk kell a koponyaűri nyomást.

And to do that,

És hogy ezt megtehessük,

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

néha a megduzzadt agyból el kell egy darabot távolítani.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

És ahelyett, hogy ezeket a megduzzadt agyi darabokat eldobtuk volna,

we decided with Jean-François Brunet,

eldöntöttük Jean-François Brunet-vel,

who is a colleague of mine, a biologist,

aki az egyik kollégám, egy biológus,

to study them.

hogy tanulmányozzuk őket.

What do I mean by that?

Mit értek ezalatt?

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

Sejteket akartunk növeszteni ezekből a szövetdarabokból.

It's not an easy task.

Ez nem könnyű feladat.

Growing cells from a piece of tissue

Egy darab szövetből sejteket növeszteni

is a bit the same as growing very small children

kicsit olyan, mint felnevelni nagyon kicsit gyerekeket

out from their family.

a családjuktól távol.

So you need to find the right nutrients,

Tehát meg kell találni a megfelelő tápanyagot,

the warmth, the humidity

a hőmérsékletet, páratartalmat,

and all the nice environments to make them thrive.

és a növekedésükhöz szükséges összes kellemes környezeti tényezőt.

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

Tehát pontosan ezt kellett csinálnunk ezekkel a sejtekkel.

And after many attempts,

És sokszori próbálkozás után,

Jean-François did it.

Jean-François megcsinálta.

And that's what he saw under his microscope.

Ezt látta a mikroszkópjában.

And that was, for us, a major surprise.

Ez számunkra nagy meglepetés volt.

Why?

Miért?

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

Mert ez pontosan úgy néz ki, mint egy őssejt-tenyészet,

with large green cells surrounding small, immature cells.

nagy zöld sejtekkel, melyek kicsi, éretlen sejteket vesznek körül.

And you may remember from biology class

Talán emlékeznek a biológia óráról,

that stem cells are immature cells,

hogy az őssejtek éretlen sejtek,

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

melyek képesek bármilyen típusú sejtté alakulni a testben.

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

A felnőtt agyban vannak őssejtek, de nagyon ritkák,

and they're located in deep and small niches

és nagyon mély és kicsi mélyedésekben találhatók,

in the depths of the brain.

az agy mélyében.

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

Így meglepő volt, hogy ilyen fajta őssejt-kultúrát találtunk

from the superficial part of swollen brain we had

a nálunk levő duzzadt agy felszíni részében

in the operating theater.

a műtőben.

And there was another intriguing observation:

És volt még egy érdekes észrevétel:

Regular stem cells are very active cells --

Az átlag őssejtek nagyon aktív sejtek --

cells that divide, divide, divide very quickly.

olyan sejtek, melyek igen gyorsan osztódnak, osztódnak és osztódnak.

And they never die, they're immortal cells.

És sohasem pusztulnak el, halhatatlan sejtek.

But these cells behave differently.

De ezek a sejtek másképp viselkednek.

They divide slowly,

Lassan osztódnak,

and after a few weeks of culture,

és pár hét tenyésztés után

they even died.

el is pusztultak.

So we were in front of a strange new cell population

Tehát egy furcsa új sejtpopuláció volt előttünk,

that looked like stem cells but behaved differently.

melynek tagjai őssejteknek tűntek, de másképp viselkedtek.

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

Sok időbe telt, míg megértettük, honnan is jöttek.

They come from these cells.

Ezekből a sejtekből származnak.

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

Ezeket a kék és piros sejteket duplakortin-pozitív sejteknek hívjuk.

All of you have them in your brain.

Mindannyiunknak van ilyen az agyában.

They represent four percent of your cortical brain cells.

Az agykérgi sejtek négy százalékát teszik ki.

They have a very important role during the development stage.

Nagyon fontos szerepük van a fejlődési szakaszban.

When you were fetuses,

Amikor magzatok voltunk,

they helped your brain to fold itself.

ezek segítették az agyunkat a növekedésben.

But why do they stay in your head?

De miért maradnak a fejünkben?

This, we don't know.

Ezt nem tudjuk.

We think that they may participate in brain repair

Azt gondoljuk, hogy talán az agy javításában játszanak szerepet,

because we find them in higher concentration

mert nagyobb koncentrációban találtuk őket

close to brain lesions.

az agysérülésekhez közel.

But it's not so sure.

De ez nem olyan biztos.

But there is one clear thing --

De egyvalami biztos --

that from these cells,

hogy ezekből a sejtekből

we got our stem cell culture.

van az őssejt-kultúránk.

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

És a sejtek egy potenciális új forrásával álltunk szemben

to repair the brain.

az agy megjavításához.

And we had to prove this.

De ezt be kellett bizonyítanunk.

So to prove it,

Ezért úgy eldöntöttünk,

we decided to design an experimental paradigm.

hogy tervezünk egy kísérleti paradigmát.

The idea was to biopsy a piece of brain

Az ötlet az volt, hogy megvizsgálunk egy darabot az agyból,

in a non-eloquent area of the brain,

az agy egy nem túl lényeges részén,

and then to culture the cells

és aztán ezeket a sejteket tenyésztjük,

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

pontosan úgy, ahogy Jean-François tette a laborjában.

And then label them, to put color in them

És aztán megjelöljük, beszínezzük őket,

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

hogy képesek legyünk követni őket az agyon belül.

And the last step was to re-implant them

És az utolsó lépés az volt, hogy visszaültessük

in the same individual.

ugyanabba az egyedbe.

We call these

Ezeket úgy hívjuk,

autologous grafts -- autografts.

autológ graftok -- autograftok.

So the first question we had,

Az első kérdés, ami felmerült bennünk:

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

"Mi történik, ha e sejteket egy normál agyba,

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

és mi, ha egy sérült agyba

in a lesioned brain?"

ültetjük vissza?"

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

Köszönhetően Eric Rouiller professzor segítségének,

we worked with monkeys.

majmokkal dolgozhattunk.

So in the first-case scenario,

Az első esetben,

we re-implanted the cells in the normal brain

a sejteket ép agyba ültettük vissza,

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

és azt láttuk, hogy pár hét után teljesen eltűntek,

as if they were taken from the brain,

mintha kivették volna őket az agyból,

they go back home,

hazamentek,

the space is already busy,

a hely már foglalt,

they are not needed there, so they disappear.

nincs szükség rájuk, ezért eltűntek.

In the second-case scenario,

A második esetben

we performed the lesion,

egy léziót idéztünk elő,

we re-implanted exactly the same cells,

és pontosan ugyanazokat a sejteket ültettük be,

and in this case, the cells remained --

de ebben az esetben a sejtek megmaradtak --

and they became mature neurons.

és kifejlett neuronokká alakultak.

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

Ezt a képet figyelhettük meg a mikroszkóp alatt.

Those are the cells that were re-implanted.

Azokat a sejteket ültettük be.

And the proof they carry,

A bizonyíték, amit hordoznak,

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

a kicsi pontok, azok a sejtek azok, amiket megjelöltünk in vitro,

in vitro, when they were in culture.

amikor még tenyésztettük őket.

But we could not stop here, of course.

De természetesen itt még nem állhattunk meg.

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

Ezek a sejtek segítik vajon a majmok felépülését egy lézió után?

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

Ezért betanítottuk a majmokat, hogy egy kézügyességi feladatot végezzenek.

They had to retrieve food pellets from a tray.

Ételgolyócskákat kellett egy tálcából elvenniük.

They were very good at it.

Nagyon jók voltak benne.

And when they had reached a plateau of performance,

Amikor elérték a teljesítményük legmagasabb pontját,

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

sérülést idéztünk elő a motorikus kéreg kézmozgásért felelős területén.

So the monkeys were plegic,

Így a majmok plégiássá váltak,

they could not move their hand anymore.

nem tudták a kezüket többé mozgatni.

And exactly the same as humans would do,

És pontosan, ahogy az emberekkel is történne,

they spontaneously recovered to a certain extent,

valamilyen szinten spontán felépültek,

exactly the same as after a stroke.

pontosan úgy, mint egy sztrók után.

Patients are completely plegic,

A páciensek teljesen plégiásak,

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

aztán megpróbálnak felépülni az agy plasztikus mechanizmusa által,

they recover to a certain extent,

fel is épülnek bizonyos mértékig,

exactly the same for the monkey.

pontosan úgy, mint a majom.

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

Így amikor biztosak voltunk benne, hogy a majom elérte

of spontaneous recovery,

a spontán gyógyulás legmagasabb szintjét,

we implanted his own cells.

beültettük a saját sejtjeit.

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

Itt, a bal oldalon látják a majmot, amelyik spontán felgyógyult.

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

Körülbelül 40-50 százalékát nyújtja

before the lesion.

a lézió előtti teljesítményének.

He's not so accurate, not so quick.

Nem olyan pontos, nem olyan gyors.

And look now when we re-implant the cells:

És most nézzék, amikor újra beültettük a sejteket:

Two months after re-implantation, the same individual.

Ugyanaz az egyed két hónappal a beültetés után.

(Applause)

(Taps)

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

Nagyon izgalmas eredmények voltak, mondhatom.

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

Azóta megértettünk sok más dolgot ezekkel a sejtekkel kapcsolatban.

We know that we can cryopreserve them,

Tudjuk, hogy lefagyaszthatjuk,

we can use them later on.

és később újrahasználhatjuk őket.

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

Tudjuk, hogy más neuropathológiai modellekben is használhatjuk őket,

like Parkinson's disease, for example.

mint például a Parkinson-kór.

But our dream is still to implant them in humans.

De az álmunk továbbra is az, hogy emberekbe ültethessük őket.

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

Nagyon remélem, hogy képes leszek bemutatni önöknek hamarosan,

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

hogy az emberi agy eszközöket ad nekünk, hogy megjavítsa magát.

Thank you.

Köszönöm.

(Applause)

(Taps)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

Bruno Giussani: Jocelyne, ez elképesztő.

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

Biztos vagyok benne, hogy most több tucat ember van a közönség soraiban,

possibly even a majority,

talán a többség,

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

akik azt gondolják, "Ismerek valakit, akinek ez jól jönne."

I do, in any case.

Mindenesetre én igen.

And of course the question is,

És természetesen a kérdés az,

what are the biggest obstacles

mik a legnagyobb akadályok,

before you can go into human clinical trials?

mielőtt az emberi klinikai vizsgálatokra sor kerülhet?

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

Jocelyne Bloch: A legnagyobb akadályok a szabályozások. (Nevet)

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

Szóval, ezekről az izgalmas eredményekből ki kell tölteni

about two kilograms of papers and forms

körülbelül 2 kilogramm papírt és nyomtatványt,

to be able to go through these kind of trials.

hogy ezeket a kísérleteket keresztülvihessük.

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

BG: Ami érthető, az agy érzékeny, stb.

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

JB: Igen, az, de hosszú időbe telik,

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

és sok türelem és majdnem egy teljes professzionális csapat kell hozzá, tudod?

BG: If you project yourself --

BG: Ha elképzeled magad --

having done the research

ahogy épp befejezted a kutatást,

and having tried to get permission to start the trials,

és megpróbáltad megszerezni az engedélyeket a kísérletek megkezdéséhez,

if you project yourself out in time,

ha elképzeled magad abban az időben,

how many years before somebody gets into a hospital

hány év telik el, mielőtt valaki bemegy a kórházba,

and this therapy is available?

és ez a terápia elérhető lesz számára?

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

JB: Nos, ezt nagyon nehéz megmondani.

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

Először is függ a kísérletek engedélyezésétől.

Will the regulation allow us to do it soon?

Meg fogja a szabályozás engedni a közeljövőben?

And then, you have to perform this kind of study

Aztán egy tanulmányt kell elvégeznünk

in a small group of patients.

a betegek egy kisebb csoportján.

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

És már a betegek kiválasztása is sok időt vesz el,

do the treatment

a kezelés végrehajtása

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

és kiértékelése, hogy az effajta kezelés használható-e vagy sem.

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

És aztán el kell indítani egy multicentrikus kísérletet.

You have to really prove first that it's useful

Ténylegesen bizonyítani kell, hogy használható,

before offering this treatment up for everybody.

mielőtt mindenki számára elérhetővé teszed a kezelést.

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

BG: És hogy biztonságos, ugye. JB: Természetesen.

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

BG: Jocelyne, köszönjük, hogy eljöttél, és megosztottad velünk.

BG: Thank you.

BG. Köszönöm.

(Applause)

(Taps)