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

מתרגם: Ido Dekkers מבקר: Zeeva Livshitz

So I'm a neurosurgeon.

אז אני מנתחת מוח.

And like most of my colleagues,

וכמו רוב הקולגות שלי,

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

אני צריכה להתמודד, כל יום, עם טרגדיות אנושיות.

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

אני מבינה איך החיים שלכם יכולים להשתנות משניה אחת לאחרת

after a major stroke or after a car accident.

אחרי שבץ מסיבי או אחרי תאונת דרכים.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

ומה שמאוד מתסכל בשבילנו מנתחי המוח

is to realize that unlike other organs of the body,

זה להבין שבניגוד לאברים אחרים בגוף,

the brain has very little ability for self-repair.

למוח יש מעט מאוד יכולת לתקן את עצמו.

And after a major injury of your central nervous system,

ואחרי פגיעה קשה של מערכת העצבים המרכזית שלכם,

the patients often remain with a severe handicap.

החולים הרבה פעמים נשארים עם נכות חמורה.

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

וזו כנראה הסיבה בגללה בחרתי

to be a functional neurosurgeon.

להיות מנתחת מוח פונקציונלית.

What is a functional neurosurgeon?

מה הוא מנתח מוח פונקציונלי?

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

זה רופא שמנסה לשפר פעולה נוירולוגית

through different surgical strategies.

דרך אסטרטגיות ניתוחיות שונות.

You've certainly heard of one of the famous ones

בוודאי שמעתם על אחת מהמפורסמות

called deep brain stimulation,

שנקראת עירור מוחי עמוק,

where you implant an electrode in the depths of the brain

בה אתם שותלים אלקטרודות בעומק המוח

in order to modulate a circuit of neurons

כדי לאפנן מעגל של ניורונים

to improve a neurological function.

כדי לשפר פעולה נוירולוגית.

It's really an amazing technology

זו טכנולוגיה באמת מדהימה

in that it has improved the destiny of patients

בכך שהיא משפרת את העתיד של חולים

with Parkinson's disease,

עם פרקינסון,

with severe tremor, with severe pain.

עם רעד חמור, עם כאב חמור.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

עם זאת, אפנון נוירולוגי לא אומר תיקון נוירולוגי.

And the dream of functional neurosurgeons

והחלום של מנתחי מוח פונקציונליים

is to repair the brain.

הוא לתקן את המוח.

I think

אני חושבת

that we are approaching this dream.

שאנחנו מתקרבים לחלום.

And I would like to show you

והייתי רוצה להראות לכם

that we are very close to this.

שאנחנו מאוד קרובים לזה.

And that with a little bit of help,

ושעם מעט עזרה,

the brain is able to help itself.

המוח יכול לעזור לעצמו.

So the story started 15 years ago.

אז הסיפור התחיל לפני 15 שנה.

At that time, I was a chief resident

באותו זמן, הייתי המתמחה הראשית

working days and nights in the emergency room.

ועבדתי ימים ולילות בחדר המיון.

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

הרבה פעמים הייתי צריכה לטפל בחולים עם טראומה בראש.

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

אתם צריכים לדמיין שכשחולה מגיע עם טראומת ראש חמורה,

his brain is swelling

המוח מתנפח

and he's increasing his intracranial pressure.

והוא מגדיל את הלחץ התוך גולגלתי שלו.

And in order to save his life,

וכדי להציל את חייו,

you have to decrease this intracranial pressure.

אתם צריכים להפחית את הלחץ התוך גולגלתי הזה.

And to do that,

וכדי לעשות זאת,

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

אתם לפעמים צריכים להסיר פיסה מהמוח הנפוח.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

אז במקום לזרוק את הפיסות האלו של מוח נפוח,

we decided with Jean-François Brunet,

אנחנו החלטנו עם ז'אן פרנסואה ברונה,

who is a colleague of mine, a biologist,

שהוא עמית שלי, ביולוג,

to study them.

לחקור אותם.

What do I mean by that?

למה אני מתכוונת בזה?

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

אנחנו רצינו לגדל תאים מפיסות הרקמה האלו.

It's not an easy task.

זו לא מטלה קלה.

Growing cells from a piece of tissue

גידול תאים מפיסת רקמה

is a bit the same as growing very small children

זה דומה מעט לגידול ילדים ממש קטנים

out from their family.

מחוץ למשפחה שלהם.

So you need to find the right nutrients,

אז אתם צריכים לגלות את החומרים המזינים המתאימים,

the warmth, the humidity

החום, הלחות

and all the nice environments to make them thrive.

וכל הסביבות הנחמדות כדי לגרום להם לשגשג.

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

אז זה בדיוק מה שהיינו צריכים לעשות עם התאים האלה.

And after many attempts,

ואחרי הרבה נסיונות,

Jean-François did it.

ז'אן פרנסואה עשה את זה.

And that's what he saw under his microscope.

וזה מה שהוא ראה תחת המיקרוסקופ.

And that was, for us, a major surprise.

וזה היה, בשבילנו, הפתעה גדולה.

Why?

למה?

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

מפני שזה נראה בדיוק אותו הדבר כמו תרבית תאי גזע,

with large green cells surrounding small, immature cells.

עם תאים ירוקים גדולים שמקיפים תאים קטנים ולא בשלים.

And you may remember from biology class

ואתם אולי זוכרים משיעור ביולוגיה

that stem cells are immature cells,

שתאי גזע הם תאים לא בשלים,

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

שמסוגלים להפוך לכל סוג של תא בגוף.

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

במוח הבוגר יש תאי גזע, אבל הם נדירים מאוד

and they're located in deep and small niches

והם ממוקמים בנישות עמוקות וקטנות

in the depths of the brain.

בעומק המוח.

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

אז זה היה מפתיע לקבל סוג כזה של תרבית תאי גזע

from the superficial part of swollen brain we had

מהחלק החיצוני של המוח הנפוח שהיה לנו

in the operating theater.

בחדר הניתוח.

And there was another intriguing observation:

והיתה אבחנה מעניינת נוספת:

Regular stem cells are very active cells --

תאי גזע רגילים הם תאים מאוד פעילים --

cells that divide, divide, divide very quickly.

תאים שמתחלקים, מתחלקים, מתחלקים ממש מהר.

And they never die, they're immortal cells.

והם לעולם לא מתים, הם תאים בעלי חיי נצח.

But these cells behave differently.

אבל התאים האלו מתנהגים שונה.

They divide slowly,

הם מתחלקים לאט,

and after a few weeks of culture,

ואחרי כמה שבועות של תרבית,

they even died.

הם אפילו מתים.

So we were in front of a strange new cell population

אז היינו לפני אוכלוסיית תאים חדשה ומוזרה

that looked like stem cells but behaved differently.

שנראתה כמו תאי גזע אבל התנהגה אחרת.

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

וזה לקח לנו זמן רב להבין מאיפה הם הגיעו.

They come from these cells.

הם הגיעו מהתאים האלו.

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

התאים הכחולים והאדומים נקראים תאי קורטין כפולים חיוביים.

All of you have them in your brain.

לכולכם יש אותם במוח.

They represent four percent of your cortical brain cells.

הם מייצגים ארבעה אחוז מתאי המוח באונות שלכם.

They have a very important role during the development stage.

יש להם תפקיד ממש חשוב במהלך שלב ההתפתחות.

When you were fetuses,

כשהייתם עוברים,

they helped your brain to fold itself.

הם עזרו למוח שלכם לקפל את עצמו.

But why do they stay in your head?

אבל למה הם נשארים בראש?

This, we don't know.

את זה, אנחנו לא יודעים.

We think that they may participate in brain repair

אנחנו חושבים שהם אולי משתתפים בתיקון המוח

because we find them in higher concentration

מפני שאנחנו מוצאים אותם בריכוזים גבוהים יותר

close to brain lesions.

קרוב לפגעים במוח.

But it's not so sure.

אבל זה לא בטוח.

But there is one clear thing --

אבל יש דבר ברור אחד --

that from these cells,

שמהתאים האלו,

we got our stem cell culture.

קיבלנו את תרבית תאי הגזע שלנו.

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

והיינו לפני מקור פוטנציאלי חדש של תאים

to repair the brain.

כדי לתקן את המוח.

And we had to prove this.

והיינו חייבים להוכיח את זה.

So to prove it,

אז כדי להוכיח את זה,

we decided to design an experimental paradigm.

החלטנו לתכנן פרדיגמה נסיונית.

The idea was to biopsy a piece of brain

הרעיון היה לעשות ביופסיה של חלק מהמוח

in a non-eloquent area of the brain,

בחלק לא רהוט של המוח,

and then to culture the cells

ואז להרבות את התאים

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

בדיוק בדרך בה ז'אן פרנסואה עשה את זה במעבדה.

And then label them, to put color in them

ואז לתייג אותם, לצבוע אותם

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

כדי להיות מסוגלים לעקוב אחריהם במוח.

And the last step was to re-implant them

והשלב האחרון היה להשתיל אותם מחדש

in the same individual.

באותו אדם.

We call these

אנחנו קוראים לזה

autologous grafts -- autografts.

שתלים אוטולוגים -- אוטושתלים.

So the first question we had,

אז השאלה הראשונה שהיתה לנו היתה,

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

"מה יקרה אם נשתיל את התאים האלו במוח רגיל,

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

ומה יקרה אם נשתיל את אותם תאים

in a lesioned brain?"

במוח פגוע?"

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

תודות לעזרה של פרופסור אריק רוייה,

we worked with monkeys.

עבדנו עם קופים.

So in the first-case scenario,

אז במקרה הראשון,

we re-implanted the cells in the normal brain

השתלנו את התאים במוחות רגילים

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

ומה שראינו ז שהם לגמרי נעלמו אחרי כמה שבועות,

as if they were taken from the brain,

כאילו הם נלקחו מהמוח,

they go back home,

הם חזרו חזרה,

the space is already busy,

החלל כבר מלא,

they are not needed there, so they disappear.

הם לא דרושים שם, אז הם נעלמים.

In the second-case scenario,

במקרה השני,

we performed the lesion,

ביצעו פגיעה,

we re-implanted exactly the same cells,

והשתלנו מחדש בדיוק את אותם תאים,

and in this case, the cells remained --

ובמקרה הזה, התאים נשארו --

and they became mature neurons.

והם הפכו לניורונים בשלים.

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

וזו התמונה של מה שהבחנו בו תחת המיקרוסקופ.

Those are the cells that were re-implanted.

אלה הם התאים שהושתלו.

And the proof they carry,

וההוכחה שהם נושאים,

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

הנקודות הקטנות האלו, אלה הם התאים שתייגנו

in vitro, when they were in culture.

פנימית, כשהם היו בתרבית.

But we could not stop here, of course.

אבל לא יכולנו לעצור פה, כמובן.

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

האם התאים האלו גם עזרו לקופים להשתקם אחרי הפגיעה?

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

אז בשביל זה, אימנו קופים לבצע משימת מיומנות.

They had to retrieve food pellets from a tray.

הם היו צריכים להביא כופתאות מזון ממגש.

They were very good at it.

הם היו מאוד טובים בזה.

And when they had reached a plateau of performance,

וכשהם הגיעו לרמה של חוסר התקדמות של ביצועים,

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

עשינו פגיעה באונה המוטורית שלהם שמשוייכת לתנועת היד.

So the monkeys were plegic,

אז הקופים היו נכים בידיים,

they could not move their hand anymore.

הם לא יכלו להזיז את הידיים יותר.

And exactly the same as humans would do,

ובדיוק כמו שהאנשים היו עושים,

they spontaneously recovered to a certain extent,

הם השתקמו ספונטנית לרמה מסויימת,

exactly the same as after a stroke.

בדיוק אותו הדבר כמו אחרי שבץ.

Patients are completely plegic,

חולים הם נכים לגמרי,

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

ואז הם מנסים להשתקם בשל מנגנוני הפלסטיות של המוח,

they recover to a certain extent,

הם משתקמים לרמה מסויימת,

exactly the same for the monkey.

בדיוק כמו הקופים.

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

אז כשהיינו בטוחים שהקוף הגיע לרמה שלו

of spontaneous recovery,

של השתקמות ספונטנית,

we implanted his own cells.

השתלנו את התאים שלו,

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

אז מצד שמאל, אתם רואים את הקוף שהשתקם ספונטנית.

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

הוא בערך כ 40 עד 50 אחוז מהביצועים הקודמים שלו

before the lesion.

לפני הפגיעה.

He's not so accurate, not so quick.

הוא לא כל כך מדוייק, לא כל כך מהיר.

And look now when we re-implant the cells:

ותראו עכשיו, כשהשתלנו חזרה את התאים:

Two months after re-implantation, the same individual.

חודשיים אחרי ההשתלה, אותו יחיד.

(Applause)

(מחיאות כפיים)

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

אלה גם היו תוצאות מאוד מרגשות בשבילנו, אני אומרת לכם.

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

מאז, הבנו הרבה יותר על התאים האלו.

We know that we can cryopreserve them,

אנחנו יודעים שאנחנו יכולים לשמר אותם בקרור,

we can use them later on.

אנחנו יכולים להשתמש בהם מאוחר יותר.

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

אנחנו יודעים שאנחנו יכולים להחיל עליהם מודלים נוירו פתולוגיים,

like Parkinson's disease, for example.

כמו פרקינסון, לדוגמה.

But our dream is still to implant them in humans.

אבל החלום שלנו הוא עדיין להשתיל אותם באנשים.

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

ואני באמת מקווה שאהיה מסוגלת להראות לכם בקרוב

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

שהמוח האנושי נותן לנו את הכלים לתקן את עצמו.

Thank you.

תודה לכם.

(Applause)

(מחיאות כפיים)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

ברונו גיוסיאני: ג'וסלין, זה מדהים,

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

ואני בטוח שממש עכשיו, יש מספר אנשים בקהל,

possibly even a majority,

כנראה אפילו הרוב,

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

שחושבים, "אני מכיר מישהו שיכול להשתמש בזה."

I do, in any case.

אני מכיר, בכל מקרה.

And of course the question is,

וכמובן השאלה היא,

what are the biggest obstacles

מה הם המכשולים הגדולים ביותר

before you can go into human clinical trials?

לפני שנעבור לניסוים קליניים בבני אדם?

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

ג'וסלין בלוך: המכשול הגדול ביותר הוא רגולציה.(צחוק)

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

אז, מהתוצאות המרגשות האלו, אתם צריכים למלא

about two kilograms of papers and forms

בערך שני קילו של נייר וטפסים

to be able to go through these kind of trials.

כדי להיות מסוגלים לעבור סוג זה של ניסויים.

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

ב.ג: שזה מובן, המוח הוא עדין, וכו'.

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

ג.ב: כן, הוא עדין, אבל זה לוקח הרבה זמן

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

והרבה סבלנות וכמעט צוות מקצועי כדי לעשות את זה, אתה יודע?

BG: If you project yourself --

ב.ג: אם את מקרינה את עצמך --

having done the research

כשעשית את המחקר

and having tried to get permission to start the trials,

וניסית לקבל רשות להתחיל בניסויים,

if you project yourself out in time,

אם את מקרינה את עצמך בזמן,

how many years before somebody gets into a hospital

כמה שנים עד שמישהו יגיע לבית חולים

and this therapy is available?

והתרפיה הזו תהיה זמינה?

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

ג.ב: אז, זה מאוד קשה להגיד.

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

זה תלוי ראשית, באישור של הניסוי.

Will the regulation allow us to do it soon?

האם הרגולציה תאפשר לנו לעשות זאת בקרוב?

And then, you have to perform this kind of study

ואז, צריך לבצע סוג זה של מחקר

in a small group of patients.

בקבוצה קטנה של חולים.

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

אז זה לוקח, כבר, זמן ארוך לבחור חולים,

do the treatment

לעשות את הטיפול

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

ולהעריך אם זה יעיל לעשות סוג זה של טיפול.

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

ואז אתם צריכים לפרוש את זה לניסוי מולטי מרכזי.

You have to really prove first that it's useful

אתם צריכים באמת להוכיח ראשית שהוא יעיל

before offering this treatment up for everybody.

לפני שאתם מציעים את הטיפול הזה לכולם.

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

ב.ג: ובטוח, כמובן. גב: כמובן.

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

ב.ג: גוסלין, תודה לך שבאת ל TED כדי לחלוק את זה איתנו.

BG: Thank you.

ב.ג: תודה לך.

(Applause)

(מחיאות כפיים)