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

Traduttore: Chiara Orlando Revisore: Irene Sapienza

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

Oggi sono qui, circondato da tutta questa frutta e verdura,

because these are the subjects of my experiments.

perché sono loro i protagonisti dei miei esperimenti.

Now, bear with me for just a second,

Seguitemi per un momento.

but about a decade ago

Circa un decennio fa

my team started to rethink how we make materials

il mio team ha cominciato a ripensare al modo in cui creiamo materiali

for reconstructing damaged or diseased human tissues,

per ricostruire tessuti umani danneggiati o ammalati,

and we made the totally unexpected discovery

e abbiamo fatto la scoperta assolutamente inaspettata

that plants could be used for this purpose.

che le piante si possono usare a questo scopo.

In fact, we invented a way to take these plants

Abbiamo inventato un modo per prendere queste piante

and strip them of all their DNA and their cells,

e privarle del loro DNA e delle loro cellule,

leaving behind natural fibers.

lasciando libere solo le fibre naturali.

And these fibers could then be used as a scaffold

Tali fibre possono poi essere usate come impalcatura

for reconstructing living tissue.

per ricostruire il tessuto vivente.

Now I know this is a little weird,

So che può sembrare un po' strano

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

ma per la nostra prima prova di fattibilità

we took an apple,

abbiamo preso una mela,

carved it into the shape of a human ear,

l'abbiamo intagliata fino a darle la forma di un orecchio,

and then we took that ear-shaped scaffold,

poi abbiamo preso quella struttura a forma di orecchio,

sterilized it, processed it

l'abbiamo sterilizzata, lavorata

and coaxed human cells to grow inside of it.

e abbiamo fatto sì che all'interno crescessero cellule umane.

We then took the next step and implanted it,

La fase successiva è stata quella di impiantarla,

and we were able to demonstrate

e abbiamo potuto dimostrare

that the scaffolds stimulated the formation of blood vessels,

che le strutture stimolavano la formazione di vasi sanguigni,

allowing the heart to keep them alive.

consentendo al cuore di tenerli in vita.

So not too long after these discoveries were taking place,

Non molto tempo dopo aver fatto queste scoperte,

I was at home cooking asparagus for dinner,

ero a casa a cucinare asparagi per cena,

and after cutting the ends off,

e dopo aver tagliato le estremità,

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

ho notato che i gambi erano pieni di fasci vascolari micro-canalizzati.

And it really reminded me

Questo mi ha proprio ricordato

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

un lavoro di bioingegneria volto a curare lesioni al midollo spinale.

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

Mezzo milione di persone all'anno sono affette da questo tipo di lesione,

and the symptoms can range from pain and numbness

e i sintomi possono spaziare da dolore e intorpidimento

to devastating traumas

a traumi devastanti

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

che portano alla totale perdita di funzioni motorie e autosufficienza.

And in these forms of paralysis,

Per queste tipologie di paralisi,

there's no accepted treatment strategy,

non vi sono strategie terapeutiche generalmente accettate,

but one possible solution

tuttavia una possibile soluzione

might be the use of a scaffold that has microchannels

potrebbe essere l'impiego di una struttura con minuscoli canali

which may guide regenerating neurons.

che possa guidare la rigenerazione di neuroni.

So, could we use the asparagus and its vascular bundles

Potremmo usare gli asparagi e i loro fasci vascolari

to repair a spinal cord?

per riparare il midollo spinale?

This is a really dumb idea.

Questa è proprio un'idea stupida!

First of all, humans aren't plants.

Anzitutto, gli umani non sono piante.

Our cells have not evolved to grow on plant polymers,

Le nostre cellule non si sono evolute crescendo su polimeri vegetali,

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

e i tessuti delle piante non possono stare nel nostro midollo spinale.

And secondly,

Inoltre,

ideally these types of scaffolds should disappear over time,

queste strutture dovrebbero in teoria sparire con il tempo,

leaving behind natural, healthy tissue.

lasciando dietro solo tessuto naturale e in salute.

But plant-based scaffolds don't do that,

Ma le strutture derivate da piante non si comportano così

because we lack the enzymes to break them down.

perché noi non abbiamo gli enzimi per dissolverle.

Funnily enough,

Ironia della sorte,

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

queste proprietà erano proprio il motivo per cui avevamo così tanto successo.

Over the course of many experiments,

Durante molti esperimenti,

we were able to demonstrate

abbiamo potuto dimostrare

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

che l'inerzia del tessuto delle piante è il motivo per cui è così biocompatibile.

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

Il corpo quasi non si accorge della sua presenza,

but regenerating cells benefit from its shape and stability.

mentre le cellule che si rigenerano sfruttano la sua forma e la sua stabilità.

Now this is all well and good,

Sì, era tutto molto bello,

but I constantly felt this weight of doubt

ma sentivo costantemente il peso del dubbio

when it came to thinking about spinal cords.

quando si trattava di pensare al midollo spinale.

So many scientists were using materials from traditional sources,

Moltissimi scienziati impiegavano materiali da fonti tradizionali,

like synthetic polymers and animal products --

come polimeri sintetici e prodotti animali;

even human cadavers.

persino cadaveri umani.

I felt like a complete outsider

Mi sentivo totalmente estraniato

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

senza alcun diritto di lavorare a un problema così serio.

But because of this doubt,

Ma proprio per questo dubbio

I surrounded myself with neurosurgeons and clinicians,

mi sono circondato di neurochirurghi e specialisti,

biochemists and bioengineers,

biochimici e bioingegneri,

and we started to plan experiments.

e abbiamo iniziato a pianificare esperimenti.

The basic idea is that we would take an animal,

L'idea di fondo era prendere un animale,

anesthetize it,

anestetizzarlo,

expose its spinal cord

esporre il midollo spinale

and sever it in the thoracic region,

e reciderlo nella zona toracica,

rendering the animal a paraplegic.

rendendo l'animale paraplegico.

We would then implant an asparagus scaffold

Poi bisognava impiantare una struttura d'asparago

between the severed ends of the spinal cord

tra le estremità recise del midollo spinale

to act as a bridge.

per fare da ponte.

Now this is crucially important.

Questo è estremamente importante:

We're only using asparagus.

stiamo usando soltanto asparagi.

We're not adding stem cells or electrical stimulation

Non aggiungiamo cellule staminali o stimolazione elettrica

or exoskeletons

o esoscheletri

or physical therapy

o fisioterapia

or pharmaceuticals.

o farmaci.

We're simply investigating

Stiamo semplicemente testando

if the microchannels in the scaffold alone

se i micro-canali nella struttura

are enough to guide the regeneration of neurons.

bastano per guidare la rigenerazione dei neuroni.

And here are the main results.

Ed ecco i risultati principali.

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

In questo video potete vedere un animale 8 settimane dopo essere stato paralizzato.

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

Come vedete non muove le zampe posteriori,

and she can't lift herself up.

e non può sollevarsi.

Now I know how difficult this video is to watch.

Mi rendo conto di quanto sia difficile guardare questo video.

My team struggled every day with these types of experiments,

Il mio team faticava ogni giorno ad affrontare questi esperimenti,

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

e ci chiedevamo continuamente perché lo stessimo facendo,

until we started to observe something extraordinary.

finché non abbiamo cominciato a notare qualcosa di straordinario.

This is an animal that received an implant.

Questo è l'animale che ha ricevuto un impianto.

Now she's not walking perfectly,

Non cammina perfettamente,

but she's moving those back legs

ma muove le zampe posteriori

and she's even starting to lift herself up.

e sta persino cominciando a sollevarsi.

And on a treadmill,

E su quella pedana,

you can see those legs moving in a coordinated fashion.

potete vedere le zampe muoversi in modo coordinato.

These are crucial signs of recovery.

Questi sono segni di ripresa davvero importantissimi.

Now we still have a lot of work to do,

Abbiamo ancora tanto lavoro da fare,

and there are a lot of questions to answer,

e ci sono tante domande a cui rispondere,

but this is the first time anyone has shown

ma questa è la prima volta che qualcuno dimostra

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

che i tessuti delle piante si possono impiegare per risanare lesioni complesse.

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

Eppure, abbiamo ragionato su questi dati per più di cinque anni.

Doubt drove us to repeat these experiments again and again,

I dubbi ci hanno portato a ripetere questi esperimenti più e più volte,

to the point of almost bankrupting my lab.

fino quasi a mandare in bancarotta il mio laboratorio.

But I kept pushing,

Ma ho insistito, perché sapevo che questi risultati

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

potevano essere l'inizio di qualcosa di straordinario

And what's just as exciting

E altrettanto emozionante

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

è il fatto che la mia azienda stia portando queste scoperte in ospedale,

into the real world.

nel mondo reale.

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

Questo sistema è stato nominato dispositivo medico innovativo dalla FDA.

And this designation means

Questa qualifica significa

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

che stiamo pianificando test clinici su esseri umani

set to begin in about two years.

che dovrebbero iniziare fra due anni circa.

So I'd like to show you a prototype

Vorrei dunque mostrarvi un prototipo

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

di una delle modernissime protesi del midollo spinale.

It's still made from asparagus

È ancora fatta da asparagi

and contains all of those microchannels.

e contiene minuscoli canali.

And you can see that it moves and bends

Potete vedere che si muove e si piega

and has the same feel as human tissue.

e sembra proprio tessuto umano.

And you know,

Sapete,

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

ritengo che la vera innovazione sia nel poter progettare

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

o programmare l'architettura e la struttura dei tessuti delle piante

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

in modo da indirizzare la crescita delle cellule verso nuovi bisogni medici.

As scientists,

In quanto scienziati,

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

viviamo sempre sul filo del rasoio.

On the one hand,

Da un lato,

it's our job to fundamentally broaden the horizons

è nostro compito ampliare gli orizzonti

of human knowledge,

della conoscenza umana,

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

ma al contempo, siamo programmati per dubitare:

to doubt our data, to doubt our experiments,

dubitare dei dati, degli esperimenti,

to doubt our own conclusions.

delle nostre stesse conclusioni.

We spend our lives crushed under the weight

Viviamo schiacciati dal peso,

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

costante, implacabile e interminabile di ansia, incertezza e dubbio.

And this is something I really struggle with.

Questo aspetto a volte è davvero faticoso per me.

But I think almost every scientist can tell you

Ma penso che tutti gli scienziati possano dirvi

about the time they ignored those doubts

di quando hanno ignorato quei dubbi

and did the experiment that would never work.

e fatto quell'esperimento che non riusciva mai.

And the thing is, every now and then,

Il bello è che, ogni tanto,

one of those experiments works out.

uno di quegli esperimenti funziona.

The challenge we face is that while doubt can be destructive

La sfida sta nel realizzare che se il dubbio può essere distruttivo

to your mental health,

per la salute mentale,

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

proprio per questo il rigore scientifico può portare a nuove scoperte.

It forces us to ask the difficult questions

Ci obbliga a porci domande difficili

and repeat experiments.

e a ripetere esperimenti.

Nothing about that is easy.

Non c'è nulla di semplice.

And often it becomes our responsibility

E spesso diventa nostra responsabilità

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

portare il fardello di esperimenti duri e a volte strazianti.

This ultimately leads to the creation of new knowledge,

Tutto questo porta, infine, alla creazione di nuove conoscenze,

and in some really rare cases,

e in casi rarissimi,

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

al tipo di innovazione che può cambiare la vita di qualcuno.

Thank you.

Grazie.