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

Translator: Hiwa Foundation Reviewer: Hiwa Foundation II

So I'm a neurosurgeon.

من نەشتەرگەری مێشک و دەمارم. و

And like most of my colleagues,

وەک زۆرێک لە هاوپیشەکانم،

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

ڕۆژانە مامەڵە لەگەڵ کارەساتە مرۆییەکان دەکەم.

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

درک بەوە دەکەم چۆن دەکرێت لە چرکەیەکدا ژیان بگۆڕێت

after a major stroke or after a car accident.

دوای جەڵتەیەکی مێشک یان دوای ڕووداوێکی هاتوچۆ.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

ئەوەشی زۆر جێی مەراقە بۆ ئێمەی نەشتەرگەری مێشک

is to realize that unlike other organs of the body,

ئەوەیە کە ئەزانین جیاواز بەشەکانی تری جەستە،

the brain has very little ability for self-repair.

مێشک توانای خۆ چاککردنەوەی زۆر کەمە.

And after a major injury of your central nervous system,

دوای زیان گەشتنێکیش بە مێشک یان دڕکەپەتک،

the patients often remain with a severe handicap.

نەخۆشەکە بە قورسی کەمئەندام دەبێت. و

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

لەوانەشە لەبەر ئەم هۆکارەبێت ئەو هەڵبژاردنەم کردبێت

to be a functional neurosurgeon.

ببم بە نەشتەرگەری کرداری مێشک و دەمار.

What is a functional neurosurgeon?

نەشتەرگەری کرداری مێشک و دەمار چییە؟

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

پزیشکێکە کە هەوڵدەدات کرداری مێشک و دەمار باشتر بکات

through different surgical strategies.

لە ڕێگەی ستراتیجی نەشتەرگەری جیاجیاوە.

You've certainly heard of one of the famous ones

لەوانەیە پێشتر نەشتەرگەرییەکی بەناوبانگتان بیستبێت

called deep brain stimulation,

پێی دەوترێت بزواندنی قوڵی مێشک،

where you implant an electrode in the depths of the brain

کە جەمسەرێکی کارەبایی دەخەیتە قوڵایی مێشکەوە

in order to modulate a circuit of neurons

بۆ ئەوەی تۆڕێکی کارەبایی دەمارەخانەکان بزوێنیت

to improve a neurological function.

هەتا کرداری دەمارییان باشتر بکەن.

It's really an amazing technology

بەڕاستی تەکنەلۆجیایەکی سەرسوڕهێنەرە

in that it has improved the destiny of patients

لەوەدا کە چارەنوسی نەخۆشەکانی باشتر کردووە کە

with Parkinson's disease,

نەخۆشی پارکینسن،

with severe tremor, with severe pain.

نەخۆشەکانی لەرزینێکی زۆر، و نەخۆشەکانی ئازارێکی زۆریان هەیە.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

بەڵام، ئەم بزواندنە کارەباییە بە واتای چاککردنەوەی دەمارەخانەکان نایەت. و

And the dream of functional neurosurgeons

خەونی نەشتەرگەری کرداری مێشک و دەمار

is to repair the brain.

چاککردنەوەی مێشکە.

I think

پێموابێت

that we are approaching this dream.

لەو خەونە نزیک دەبینەوە. و

And I would like to show you

ئەمەوێ نیشانتان بەم کە

that we are very close to this.

زۆر نزیکین لەم شتەوە. و

And that with a little bit of help,

بە کەمێک یارمەتی،

the brain is able to help itself.

مێشک دەتوانێت خۆی چاککاتەوە.

So the story started 15 years ago.

چیرۆکەکە ١٥ ساڵ لەمەوبەر دەستیپێکرد.

At that time, I was a chief resident

ئەوکاتە، پزیشکی نیشتەجێی سەرەکی بووم

working days and nights in the emergency room.

شەو و ڕۆژ لە ژووری فریاکەوتن کارمدەکرد.

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

زۆرجار ئەبوو چارەسەری ئەو نەخۆشانە بکەم کە ئازار بە سەریان گەشتبوو.

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

پێویستە بیهێنیتە بەرچاوت کاتێک نەخۆشێکی لەو جۆرەت بۆ یەت،

his brain is swelling

مێشکی ئاوساوە و

and he's increasing his intracranial pressure.

فشاری ناو کاسەی سەری زیاد دەکات.

And in order to save his life,

بۆ ڕزگارکردنی ژیانیشی،

you have to decrease this intracranial pressure.

پێویستە ئەم فشارەی ناو کاسەی سەر کەمکەیتەوە.

And to do that,

بۆ ئەوەش،

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

هەندێک جار پێویستە پارچەیەک لە مێشکە ئاوساوەکە لابەریت.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

کەواتە لەجیاتی ئەوەی ئەم پارچە مێشکە ئاوساوانە فڕێبەین،

we decided with Jean-François Brunet,

لەگەڵ جیان فرانکۆیس برونێت،

who is a colleague of mine, a biologist,

کە زیندەوەرزانە، و هاوڕێمە بڕیارمان دا کە

to study them.

لێیان بکۆڵینەوە.

What do I mean by that?

مەبەستم چییە بەوە؟

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

ویستمان گەشە بە خانەکان بەین لەم پارچە شانانەوە.

It's not an easy task.

کارێکی ئاسان نییە.

Growing cells from a piece of tissue

گەشەدان بە خانە لە پارچە شانەوە

is a bit the same as growing very small children

کەمێک هاوشێوەیە لەگەڵ گەشەدان بە منداڵی زۆر بچووک

out from their family.

لە خێزانەکەیانەوە.

So you need to find the right nutrients,

پێویستی بە دابینکردنی پێداویستییە گونجاوەکان،

the warmth, the humidity

گەرمییەکە، شێکە، و

and all the nice environments to make them thrive.

هەموو ژینگە لەبارەکەیە بۆ ئەوەی بتوانن بەرگە بگرن.

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

ڕێک دەبوو ئەوە بکەین بۆ ئەم خانانەش.

And after many attempts,

دوای چەندین هەوڵ،

Jean-François did it.

جیان فرانکۆیس سەرکەوتوو بوو. و

And that's what he saw under his microscope.

ئەوەی بینی لە ژێر مایکرۆسکۆپەکەیدا.

And that was, for us, a major surprise.

ئەوەش بۆ ئێمە، جێی سەرسوڕمان بوو.

Why?

بۆچی؟

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

چونکە ئەمە ڕێک لە کۆمەڵێک خانەی قەدی دەچێت،

with large green cells surrounding small, immature cells.

بە خانەی سەوزی گەورەوە کە چواردەوری خانەی بچووکتر و ناکامڵتریان داوە.

And you may remember from biology class

لەوانەشە لە وانەی زیندەوەرزانییەوە بیرتانبێت

that stem cells are immature cells,

کە خانە قەدییەکان خانەی ناکامڵن،

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

توانای ئەوەیان هەیە بۆ چ جۆرە خانەیەک بیانەوێت بگۆڕدرێن.

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

مێشکی کەسێکی گەورە خانەی قەدی هەیە بەڵام زۆر دگمەنن و

and they're located in deep and small niches

کەوتوونەتە شوێنی قوڵی بچووکی

in the depths of the brain.

ناو قوڵایی مێشکەوە.

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

کەواتە جێی سەرسوڕمان بوو توانیمان گەشە بەم خانە قەدییانە بەین

from the superficial part of swollen brain we had

لە بەشی دەرەوەی مێشکێکی ئاوساوەوە

in the operating theater.

لە ژووری نەشتەرگەری. و

And there was another intriguing observation:

تێبینی شتێکی تری سەرنجڕاکێشیشمان کرد:

Regular stem cells are very active cells --

خانەی قەدی ئاسایی خانەی زۆر چالاکن --

cells that divide, divide, divide very quickly.

بەردەوام بەخێرایی دابەش دەبن، و دابەش دەبن، و دابەش دەبن. و

And they never die, they're immortal cells.

قەت نامرن، خانەی نەمرن.

But these cells behave differently.

بەڵام ئەم خانانە جیاواز مامەڵەیان کرد.

They divide slowly,

بەخاوی دابەش دەبن، و

and after a few weeks of culture,

دوای چەند هەفتەیەک لە چاندنیان،

they even died.

تەنانەت مردیشن.

So we were in front of a strange new cell population

کەواتە کەوتینە بەردەم کۆمەڵە خانەیەکی نوێی سەیر

that looked like stem cells but behaved differently.

کە لە خانە قەدییەکان دەچوون بەڵام جیاواز ڕەفتاریان دەکرد.

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

کاتێکی زۆریشمان ویست بۆ ئەوەی تێبگەین لەکوێوە هاتوون.

They come from these cells.

لەم خانانەوە هاتوون.

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

خانە شین و سوورەکان ئەوانەن کە پێیان دەوترێت خانەی وەرگری دوو کۆرتینی.

All of you have them in your brain.

هەمووتان هەتانە لە مێشکتانا.

They represent four percent of your cortical brain cells.

لە سەدا چواری توێژاڵی مێشک پێکدەهێنن.

They have a very important role during the development stage.

ئەرکێکی زۆر گرنگیان هەیە لە قۆناغی پەرەسەندندا.

When you were fetuses,

ئەوکاتەی کۆرپەلە بوون،

they helped your brain to fold itself.

یارمەتی مێشکی داوە لە خۆ قەیکردندا.

But why do they stay in your head?

بەڵام بۆچی لە سەرتاندا ماونەتەوە؟

This, we don't know.

ئەمەیان، شتێکە نایزانین.

We think that they may participate in brain repair

وا بیر دەکەینەوە کە لەوانەیە بەشداربن لە چاککردنەوەی مێشک

because we find them in higher concentration

چونکە بە چڕییەکی زیاتر دەیاندۆزینەوە لە نزیک

close to brain lesions.

برینداری یان گرێیەکی مێشک.

But it's not so sure.

بەڵام زۆر دڵنیایی نییە.

But there is one clear thing --

بەڵام یەک شتی ڕوون هەیە --

that from these cells,

لەم خانانەوە بوو توانیمان،

we got our stem cell culture.

خانە قەدییەکانمان بچێنین.

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

لە بەردەم سەرچاوەیەکی نوێی خانەکانداین کە توانای هەیە

to repair the brain.

مێشک چاک بکاتەوە. و

And we had to prove this.

پێویستە ئەمە بسەلمێنین.

So to prove it,

بۆ سەلماندنی،

we decided to design an experimental paradigm.

بڕیارمان یا نەخشەی نموونەیەکی تاقیکردنەوە بکێشین.

The idea was to biopsy a piece of brain

بیرۆکەکە ئەوە بوو پارچەیەکی مێشک وەرگیرێت

in a non-eloquent area of the brain,

لە بەشێکی ناهەستیاری مێشک، و

and then to culture the cells

ئینجا خانەکانی بچێنین

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

بە هەمان شێوەی جیان فرانکۆیس لە تاقیگەکەی خۆیدا کردی.

And then label them, to put color in them

ئینجا نیشانەیان بکەین، ڕەنگیان بخەینە سەر

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

بۆ ئەوەی بتوانین لە مێشکا بیاندۆزینەوە. و

And the last step was to re-implant them

دوایین هەنگاویش ئەوەبێت دووبارە بیانچێنینەوە

in the same individual.

لە مێشکی هەمان کەسدا.

We call these

بەمە دەڵێین

autologous grafts -- autografts.

وەرگرتنی بەشێک لە جەستەی کەسەکە و چاندنەوەی لە جەستەی خۆیدا.

So the first question we had,

کەواتە یەکەم پرسیار کە هەمانبوو،

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

"چی ڕووئەیات ئەگەر خانەکان بخەینە ناو مێشکێکی ئاساییەوە، و

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

چیش ڕووئەیات ئەگەر هەمان ئەم خانانە بچێنینەوە بۆ ناو مێشکێک

in a lesioned brain?"

کە کێشەیەکی تێدابێت؟"

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

سوپاس بۆ یارمەتی پرۆفیسۆر ئێریک رۆوڵییەر،

we worked with monkeys.

کارمان لەسەر مەیمون کرد.

So in the first-case scenario,

بۆ یەکەم سیناریۆ،

we re-implanted the cells in the normal brain

خانەکانمان چاندەوە بۆ ناو مێشکێکی ئاسایی و

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

ئەوەی بینیمان دیارنەمانی تەواوەتی بوو دوای چەند هەفتەیەک،

as if they were taken from the brain,

وەک ئەوەی لە مێشکەکە دەرکرابێتن،

they go back home,

چووبێتنەوە ماڵەوە،

the space is already busy,

شوێنەکە قەرەباڵغ بووبێت،

they are not needed there, so they disappear.

پێویستیان پێ نەبووبێت لەویا، بۆیە چیتر نەمابێتن.

In the second-case scenario,

لە دووەم سیناریۆدا،

we performed the lesion,

برینارییەکمان لە مێشکەکەیا دروستکرد،

we re-implanted exactly the same cells,

ڕێک هەمان جۆری خانەکانمان تێدا چاند، و

and in this case, the cells remained --

ئەمجارەیان، خانەکان مانەوە -- و

and they became mature neurons.

بوون بە دەمارەخانەی پێگەشتوو.

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

ئەوەش وێنەی ئەوەیە کە توانیمان لە ژێر مایکرۆسکۆپدا بیبینین.

Those are the cells that were re-implanted.

ئەوانە خانەکانن کە دووبارە توانیمان بیانچێنینەوە. و

And the proof they carry,

بەڵگەکەشی هەڵیانگرتووە،

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

ئەو خاڵە بچووکانە، ئەوانە خانەکانن کە نیشانەمانکردن پێشتر،

in vitro, when they were in culture.

ئەوکاتەی لە زیادکردندا بوون.

But we could not stop here, of course.

بەڵام بێگومان نەمانتوانی لێرەدا بووەستین.

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

ئەم خانانە دوای ئەو برینداربوونە یارمەتی چاکبوونەوەی مەیمونەکە ئەیەن؟

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

بۆیە بۆ ئەوە، ڕاهێنانمان بە مەیمونەکان کرد چەند کارێکی زیرەکانە ئەنجام بەن.

They had to retrieve food pellets from a tray.

دەبوو کڵۆ خواردنەکان لە سەر سینییەک هەڵبگرنەوە.

They were very good at it.

زۆر باشبوون لەو کارەیا. و

And when they had reached a plateau of performance,

کاتێک گەشتنە لووتکەی توانای ئەنجامدانی ئەو کارە،

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

برینێکمان کردە ئەو بەشەی توێژاڵی مێشک کە بەرپرسیارە لە جوڵەی دەست.

So the monkeys were plegic,

مەیمونەکان لە پەل کەوتن،

they could not move their hand anymore.

چیتر نەیاندەتوانی دەستیان بجوڵێنن.

And exactly the same as humans would do,

بە هەمان شێوەی مرۆڤەکانیش،

they spontaneously recovered to a certain extent,

هەتا ڕادەیەکی کەم بۆخۆیان چاکبوونەوە،

exactly the same as after a stroke.

هەر وەک دوای جەڵتەی مێشک.

Patients are completely plegic,

نەخۆشەکان لەپەل دەکەون، و

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

ئینجا هەوڵدەدەن چاکبنەوە بەهۆی توانای خۆگونجاندنەوەی مێشک،

they recover to a certain extent,

تا ڕادەیەک باشتر دەبن،

exactly the same for the monkey.

هەمان شتە بۆ مەیمونیش.

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

کەواتە کاتێک زانیمان مێشکی مەیمونەکە گەشتۆتە لوتکەی

of spontaneous recovery,

خۆ چاککردنەوە،

we implanted his own cells.

خانەکانی خۆیمان بۆ چاند.

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

لەلای چەپ، ئەو مەیمونەیە کە خۆی بۆخۆی چاکبۆتەوە.

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

نزیکەی لەسەدا ٤٠ بۆ ٥٠ی کارەکانی پێشووی پێش

before the lesion.

برینارییەکەی پێئەنجامدەدرێت.

He's not so accurate, not so quick.

زۆر ورد نییە، زۆر خێرا نییە. و

And look now when we re-implant the cells:

ئێستا سەیرکەن کاتێک خانەکانمان دووبارە چاندەوە:

Two months after re-implantation, the same individual.

دوو مانگ دوای چاندنەوەی خانەکان، هەمان بوونەوەر.

(Applause)

(چەپڵەلێدان)

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

با پێتان بڵێم، ئەنجامێکی زۆر دڵخۆشکەر بوو بۆمان.

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

لەوکاتەوە، زۆر زیاتر لە سەر ئەم خانانە تێگەشتوین.

We know that we can cryopreserve them,

دەزانین کە دەتوانین بە بەستنیان هەڵیانبگرین،

we can use them later on.

دەتوانین دواتر بەکاریانبێنین.

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

دەزانین کە دەتوانین لە کێشەی تری مێشک و دەماردا بەکاریان بێنین

like Parkinson's disease, for example.

بۆ نموونە، وەک نەخۆشی پارکینسن.

But our dream is still to implant them in humans.

بەڵام هێشتا خەونی ئێمە ئەوەیە بتوانین لە مێشکی مرۆڤەکاندا بیچێنین. و

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

هیوادارم زۆر بەم نزیکانەش بتوانم نیشانتان بدەم کە

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

مێشکی مرۆڤ ئامرازێکمان ئەداتێ بتوانین چاکی بکەینەوە پێی.

Thank you.

زۆر سوپاس.

(Applause)

(چەپڵەلێدان)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

برونۆ: جۆسیلین، ئەمە سەرسوڕهێنەرە، و

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

دڵنیاشم ئێستا، چەندین کەس هەیە لەناو ئامادەبووەکاندا،

possibly even a majority,

لەوانەیە زۆرینەشی،

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

بیرکەنەوە بڵێن، "کەسێک ئەناسم ئەتوانێ سوود لەمە ببینێت."

I do, in any case.

من کەسێکم هەیە. و

And of course the question is,

بێگومان پرسیارەکە ئەوەیە،

what are the biggest obstacles

گەورەترین بەربەستەکان چین

before you can go into human clinical trials?

هەتا بتوانن بچنە سەر تاقیکردنەوە لەسەر مرۆڤ؟

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

جۆسیلین: گەورەترین بەربەست یاساکانە.

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

لەو ئەنجامە سەرسوڕهێنەرانەوە، پێویستە نزیکەی

about two kilograms of papers and forms

دوو کیلۆ کاغەز و فۆڕم پڕکەیتەوە

to be able to go through these kind of trials.

بۆ ئەوەی بتوانیت ئەم تاقیکردنەوانە بکەیت

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

برونۆ: ئەویش حەقی خۆیەتی، چونکە مێشک زۆر ناسکە.

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

جۆسیلین بەڵێ، وایە، بەڵام کاتێکی زۆری دەوێت و

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

ئارامگرتن و تیمێکی پیشەگەری باشی ئەوێت بۆ ئەنجامدانی ئەوە، وانییە؟

BG: If you project yourself --

برونۆ: بە بۆچوونی خۆت --

having done the research

کە ئەم توێژینەوەیەت کردووە و

and having tried to get permission to start the trials,

هەوڵتداوە ڕەزامەندی وەرگریت بۆ ئەنجامدانی تاقیکردنەوەکان،

if you project yourself out in time,

بە بۆچوونی خۆت چەندێک کاتت دەوێت،

how many years before somebody gets into a hospital

چەند ساڵی تری پێویستە هەتا کەسێک کە چووە ناو نەخۆشخانە

and this therapy is available?

ئەم چارەسەرەی بۆ بەردەست بێت؟

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

جۆسیلین: زانینی ئەوە قورس دەبێت.

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

یەکەم شت ئەکەوێتەوە سەر پەسەندکردنی تاقیکردنەوەکە.

Will the regulation allow us to do it soon?

ئایا یاسا ڕێگەمان پێئەیات زوو بیکەین؟ و

And then, you have to perform this kind of study

ئینجا ئەم جۆرە توێژینەوەیە پێویستە

in a small group of patients.

لەسەر کۆمەڵێک نەخۆشی کەم بیکەی.

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

کەواتە کاتێکی زۆری پێدەچێت بۆ هەڵبژاردنی نەخۆشەکان،

do the treatment

ئەنجامدانی چارەسەر و

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

هەڵسەنگاندنی ئەوەی ئایا ئەنجامدانی ئەم جۆرە چارەسەرە سودبەخش دەبێت.

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

ئینجا پێویستە تاقیکردنەوەی هەمەلایەنەی بۆ بکەیت.

You have to really prove first that it's useful

پێویستە بیسەلمێنیت کە بەڕاستی ئەمە سوودی هەیە

before offering this treatment up for everybody.

پێش ئەوەی چارەسەرەکە پێشکەشی هەمووان بکەیت.

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

برونۆ: سەلامەتیش بێت، بێگومان. جۆسیلین: بێگومان

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

برونۆ: جۆسیلین، زۆر سوپاس بۆ هاتنت و باسکردنی ئەم بابەتە گرنگە

BG: Thank you.

برونۆ: زۆر سوپاس

(Applause)

(چەپڵەلێدان)