Aaron Morris: How your body could become its own diagnostic lab | TED Fellows

Fordító: Annamária Hakl Lektor: Zsófia Herczeg

[Formáld a jövőd]

(Puffanás) Áu!

Bárki, aki vágta már be a lábujját a sötétben,

vagy töltött órákat a kulcsai keresésével,

[SHAPE YOUR FUTURE]

(Slam) Ow!

tudja, hogy az, hogy mit látunk, és mit nem, gyakran korlátoz minket.

As anyone who’s stubbed a toe in the dark

De a saját testünk is lehet fekete doboz.

or spent an hour searching for their keys knows

Ma az egészségvédelem új vízióját szeretném bemutatni,

we're often limited by what we can or cannot see.

melyen tudósok és mérnökök dolgoznak – magamat is beleértve.

In fact, even our own bodies can be black boxes.

Egy olyan diagnosztikai laboratóriumot hozunk létre a testben,

Today, I want to take you through a vision of health care

amely folyamatosan tudja elemezni az egészségünket,

that scientists and engineers, myself included, are building.

és így világosabbá teszi, mi is történik a betegekben.

We are creating a diagnostic lab inside your body

Jelenleg, ha valaki beteg,

diagnosztizálhatjuk biopsziával,

that can provide a continuous analysis of your health

azaz a beteg szövetet kivesszük a testből, így az láthatóvá válik –

so that we can better see what's happening in patients.

Currently, if someone is sick,

például akkor, ha azt sejtük, hogy egy daganat rákos.

we may diagnose them by using a biopsy

Sajnos, ez a módszer nem mindig alkalmazható

to bring disease tissue outside the body where we can see it.

két fő probléma miatt.

We do this if we suspect, for instance, that a growth might be cancerous.

Először is néhány szövettípusra, mint az agyi vagy a gerincvelői,

nincs rutinszerű biopsziás eljárás.

Unfortunately, this approach can't work all the time

Sőt, az orvosok sokszor nem is tudják, melyik szövet okozza a problémát,

because of two major problems.

First, some tissues, like brains or spinal cords,

azaz, hogy honnan vegyenek biopsziát.

Eddig az ilyen problémákat olyan külső orvosi vizsgálatokkal oldottuk meg,

can't be routinely biopsied.

And second, doctors often don't know which tissue is causing the problem,

mint az MRI vagy a vértesztek.

so they don't know what to biopsy.

Ezek széles áttekintést adnak a beteg egészségi állapotáról,

So far, we've dealt with these issues using external medical tests,

de nem látják a molekuláris és sejtszintű változásokat

like MRIs or blood tests.

a szöveteken belül,

These provide a broad overview of the health of a patient,

és nem tudnak elég információt adni ahhoz,

hogy a betegeket a tünetek kialakulása előtt is kezelni lehessen.

but they can't see the molecular and cellular changes

Ez azért sajnálatos,

that occur within tissues,

mert ezek a láthatatlan változások fognak végül a betegséghez vezetni.

and they certainly can't provide enough information

Az, hogy nem vagyunk képesek ezen változások mérésére,

to proactively treat patients before symptoms develop.

This is unfortunate

eltéréshez vezet a teszteredmények

because it's these invisible changes that ultimately cause disease.

és a betegben éppen zajló folyamatok között.

Vegyük például a szklerózis multiplexet.

Our inability to measure these changes

results in a disparity between what we can see on a test

Ez egy autoimmun betegség,

and what we know is happening in patients.

melynek során az immunrendszer két specifikus szövetet támad:

Let's take multiple sclerosis as an example.

az agy, illetve gerincvelő szöveteit,

ami ezek károsodásához és esetenként bénuláshoz vezet.

In MS, which is an autoimmune disease,

the immune system attacks two specific tissues:

Az SM betegséget nem tudjuk rutinszerű agybiopsziával diagnosztizálni,

the brain and the spinal cord,

pedig rengeteg aktív sejtet találnánk ott, melyek a betegséget okozzák.

resulting in damage and in some cases, paralysis.

Now, we obviously can't catch MS by routinely biopsying people's brains,

Vértesztekkel sem tudnánk ezeket kimutatni,

mert az SM-et indukáló sejtek annyira ritkák és inaktívak a vérben,

where there would be abundant and active disease-inducing cells.

hogy egyszerűen nem látnánk meg őket.

Az agyi képalkotó technikák, mint az MRI sem képesek megadni azt az információt,

And we can't catch it using a blood test

because the MS-inducing cells are so rare and inactive in the blood

amivel gyorsabban tudnánk beavatkozni.

Újra kell gondolnunk, hogyan tehetjük láthatóvá a betegséget.

that we simply can't see them.

Even brain imaging technologies like MRI can't provide the information we need

A Michigani Egyetemen dolgozó munkatársaimmal

pont ezt szeretnénk elérni.

to be proactive about MS.

A kívülről befelé történő diagnosztika helyett

So we need to rethink how we see.

mi a belülről kifelé irányt választottuk.

My coworkers at the University of Michigan and I decided to do just that.

Olyan beültethető lapokat készítünk,

amelyek hasonlóak a test egyes részeihez,

Instead of taking an outside-in approach to diagnostics,

és azzal segítik a rálátásunkat, hogy valós idejű hozzáférést adnak

we're taking an inside-out approach.

We are creating implantable sites

a beteg szövet molekuláris és sejtszintű információjához.

that have similarities to other sites in the body,

and will improve our vision by giving us real-time access

Ezzel a módszerrel meg tudjuk jósolni a betegség kezdetét,

és olyan terápiákat tudunk javasolni, melyek egyénre szabva működhetnek.

to molecular and cellular information about diseased tissues.

Hogyan is néz ki ez a kívülről befelé módszer?

These insights will enable us to predict the onset of disease

Első lépésként új szöveteket hozunk létre a bőr felszíne alatt.

and even identify therapies likely to work in an individual patient.

Ezek a szövetek hasonlóak más, a test hozzáférhetetlen részein lévőkhöz,

So what does this inside-out approach look like?

Step one is to engineer new tissues just under the skin.

mint az agy- vagy tüdőszövetek.

Az engedélyezett bioanyagokból készült porózus műanyagkorong beültetésével

These tissues have similarities to other inaccessible sites in the body,

felhasználom a test természetes válaszát, azaz sejtek fognak a lemezbe vándorolni,

like the brain or the lungs.

By implanting a porous plastic disk made of FDA-approved biomaterials,

ott megtelepszenek és szövetet formálnak.

Az így kapott, megtervezett szövetbe integrált immunsejtek

I can harness the body's natural responses to allow cells to migrate into the disk,

lesznek pontosan azok,

amelyek a diagnózishoz szükségesek.

survive at the site and form a tissue.

Bár ezek a szövetek összetettek és krónikusan gyulladtak,

Eventually, we're left with an engineered tissue

ártalmatlanok,

with integrated immune cells,

és pár hét múlva már alig lehet őket észrevenni.

just the cells we need for diagnosis.

Tervezett szöveteink olyan információval is rendelkeznek, ami a vérből hiányzik,

Although these tissues are complex and chronically inflamed,

they're also innocuous

így áthidalhatják az eltéréseket

and after a few weeks, nearly imperceptible.

a hagyományos teszteken látható eredmények

és a betegség során végbemenő sejtes változások között.

Our engineered tissues contain information not present in the blood,

A második lépés a kapott jelek értelmezése.

and they can help bridge the gap

between what we can see on a traditional test

Most már tudnánk biopsziát venni a létrehozott állományból,

and cellular changes we know occur in disease.

és analizálhatnánk azt,

hiszen a lap közvetlenül a bőr alatt van, és emiatt könnyen hozzáférhető.

Step two is to read this signal.

De határozottan jobb lenne,

Currently, I could take a biopsy of my engineered site and analyze it

ha az invazív eljárás helyett beépítenénk egy leolvasható szenzort.

because I made them accessible just under the skin.

A következő évtizedben

a konvergáló technológiák lehetővé tennék,

But it would certainly be better

hogy ilyen implantátumokkal állítsuk fel a diagnózist

if we could incorporate and read a sensor noninvasively.

egyszerű detektorok segítségével.

Olyan lenne ez, mint ma egy okosóra vagy egy vérnyomásmérő.

Within the next decade,

rapidly converging technologies could enable diagnosis at such an implant

A betegségek diagnózisa és nyomon követése olyan egyszerűvé is válhat,

by harnessing simple detectors,

mint egy alkalmazás megnyitása a mobilon.

like a blood pressure cuff or smartwatch does now.

A harmadik lépés olyan területek átfogó ismeretanyagának felhasználása,

The mechanisms for diagnosing and monitoring disease

mint az anyagtudomány és a mérnöki tudományok,

could be as simple as opening an app, like Candy Crush on your phone.

hogy fejlesszük az implantátumokat és azok leolvasásának módszereit.

Step three is to harness the huge array of knowledge

Végül pedig több tíz vagy akár több száz integrált érzékelőkkel ellátott

in fields like engineering and material science

egyedi tervezésű szövetet is beültethetünk

to improve these implants and our ability to read their data.

egyetlen alkalmazás segítségével.

Eventually, tens, if not hundreds of individual engineered tissues

A diagnózis felállításának ezen módja most még szokatlan,

with integrated sensors

de robusztus.

may be implantable with a single application.

A módszer segítségével kollégáim és én

diagnosztizáltuk már áttétes rák modelleket

Now, this approach to diagnosis is unconventional, to be sure,

1-es típusú diabéteszt, MS-t és elutasított szerváltültetést is.

but it is robust.

So far, my colleagues and I have used it

De ez csak a kezdete annak, hogy mit láthatnánk még.

to diagnose models of metastatic cancer,

Folyamatos fejlesztésekkel

type 1 diabetes, multiple sclerosis and organ transplant rejection.

képesek leszünk létrehozni

egy olyan diagnosztikai laboratóriumot a testben,

But this is just the beginning of what we can see.

ami folyamatosan képes analizálni az egészségünket.

With continuous improvements,

Azzal, hogy másként nézzük, mi is egy beteggel a probléma,

we will be able to truly create

a diagnostic lab inside your body

a diagnózisok felállítása és a kezelések hatékonysága

gyorsabb és jobb lesz, mint valaha.

that provides a continuous analysis of your health.

By changing how we see what's going wrong in patients,

Ha képes vagy újragondolni a látásmódodat,

we will be able to diagnose and treat diseases better

magad is meg fogsz lepődni, mennyi minden fog képbe kerülni.

and faster than ever before.

Köszönöm.

If you're willing to rethink how you see,

you may be surprised what comes into view.

Thank you.