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

Vertaald door: Simone Punselie Nagekeken door: Christel Foncke

So I'm a neurosurgeon.

Ik ben neurochirurg.

And like most of my colleagues,

Net als veel van mijn collega's

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

heb ik elke dag met menselijke drama's te maken.

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

Ik besef dat je leven in een seconde kan veranderen,

after a major stroke or after a car accident.

na een beroerte of een ongeluk.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

Voor neurochirurgen is het zeer frustrerend

is to realize that unlike other organs of the body,

dat de hersenen zich niet, zoals andere organen,

the brain has very little ability for self-repair.

vanzelf kunnen herstellen.

And after a major injury of your central nervous system,

Een zware beschadiging van het centrale zenuwstelsel

the patients often remain with a severe handicap.

veroorzaakt vaak een zware handicap.

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

Daarom heb ik ervoor gekozen

to be a functional neurosurgeon.

om functioneel neurochirurg te worden.

What is a functional neurosurgeon?

Wat doet een functioneel neurochirurg?

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

Dat is een arts die neurologische functies verbetert

through different surgical strategies.

middels chirurgische strategieën.

You've certainly heard of one of the famous ones

Je kent vast wel die beroemde

called deep brain stimulation,

diepe hersenstimulatie,

where you implant an electrode in the depths of the brain

waarbij een electrode diep in het brein wordt geplaatst

in order to modulate a circuit of neurons

om een neuronencircuit aan te passen

to improve a neurological function.

ter verbetering van een neurologische functie.

It's really an amazing technology

Dat is fantastische technologie

in that it has improved the destiny of patients

die het lot verbeterde van veel patiënten met Parkinson

with Parkinson's disease,

with severe tremor, with severe pain.

met ernstige tremor, met zware pijn.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

Aanpassen is echter niet hetzelfde als herstellen.

And the dream of functional neurosurgeons

De functionele neurochirurg droomt ervan

is to repair the brain.

om het brein te kunnen repareren.

I think

Ik denk

that we are approaching this dream.

dat deze droom naderbij komt.

And I would like to show you

Ik wil u laten zien

that we are very close to this.

dat we hier dichtbij zijn,

And that with a little bit of help,

dat het brein met wat hulp

the brain is able to help itself.

zich kan herstellen.

So the story started 15 years ago.

Het verhaal begint 15 jaar terug.

At that time, I was a chief resident

Ik werkte toen

working days and nights in the emergency room.

dag en nacht op de afdeling spoedeisende hulp.

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

Ik zag vaak patiënten met hoofdtrauma's.

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

Het brein van een patiënt met een zwaar hoofdtrauma

his brain is swelling

zwelt op en

and he's increasing his intracranial pressure.

de druk op de schedel neemt toe.

And in order to save his life,

Om zijn leven te kunnen redden,

you have to decrease this intracranial pressure.

moet je die druk verminderen.

And to do that,

Daarvoor

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

moet je soms een deel van het gezwollen brein weghalen.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

In plaats van die stukjes weg te gooien,

we decided with Jean-François Brunet,

besloten we ze samen met Jean-François Brunet,

who is a colleague of mine, a biologist,

collega en bioloog, te onderzoeken.

to study them.

What do I mean by that?

Wat bedoel ik hiermee?

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

We wilden cellen laten groeien uit deze stukjes.

It's not an easy task.

Dat is niet makkelijk.

Growing cells from a piece of tissue

Cellen uit weefsel laten groeien,

is a bit the same as growing very small children

is zoiets als baby's laten opgroeien

out from their family.

buiten hun gezin.

So you need to find the right nutrients,

Je hebt de juiste voeding nodig,

the warmth, the humidity

warmte, vochtigheid

and all the nice environments to make them thrive.

en de juiste omgeving om ze te laten gedijen.

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

Dat moesten we ook doen met deze cellen.

And after many attempts,

Na veel pogingen,

Jean-François did it.

is het Jean-François gelukt.

And that's what he saw under his microscope.

Dit zag hij onder zijn microscoop.

And that was, for us, a major surprise.

Dat was een grote verrassing voor ons.

Why?

Waarom?

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

Omdat het er precies zo uitziet als een stamcelcultuur,

with large green cells surrounding small, immature cells.

met grote groene cellen omringd door kleine, onrijpe cellen.

And you may remember from biology class

Je weet vast nog wel uit de biologieles

that stem cells are immature cells,

dat stamcellen onrijpe cellen zijn,

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

die kunnen veranderen in elk type cel van het lichaam.

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

Het volwassen brein heeft stamcellen, maar zeer weinig

and they're located in deep and small niches

en ze zitten vestopt in diepe, kleine hoekjes

in the depths of the brain.

diep in het brein.

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

dus het was verrassend om deze stamcelcultuur te krijgen

from the superficial part of swollen brain we had

uit de buitenlaag van het gezwollen brein

in the operating theater.

in onze operatiekamer.

And there was another intriguing observation:

Er was nog een intrigerende observatie:

Regular stem cells are very active cells --

gewone stamcellen zijn heel actief,

cells that divide, divide, divide very quickly.

ze delen en delen heel erg snel

And they never die, they're immortal cells.

en ze zijn onsterfelijk.

But these cells behave differently.

Maar deze cellen gedroegen zich anders.

They divide slowly,

Ze delen langzaam,

and after a few weeks of culture,

en na een paar weken op kweek,

they even died.

stierven ze zelfs.

So we were in front of a strange new cell population

We hebben dus een vreemde nieuwe celpopulatie

that looked like stem cells but behaved differently.

die eruit ziet als stamcellen maar zich anders gedraagt.

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

Het duurde een tijd voor we begrepen waar ze vandaan kwamen.

They come from these cells.

Ze komen uit deze cellen:

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

die blauwe en rode cellen zijn doublecortin-positieve cellen.

All of you have them in your brain.

Je hebt ze allemaal in je brein.

They represent four percent of your cortical brain cells.

Ze beslaan 4 procent van je corticale hersencellen.

They have a very important role during the development stage.

Ze spelen een belangrijke rol in de ontwikkeling.

When you were fetuses,

Toen jullie nog foetussen waren,

they helped your brain to fold itself.

hielpen ze het brein om zich in te vouwen.

But why do they stay in your head?

Maar, waarom blijven ze in je hoofd?

This, we don't know.

Dat weten we niet.

We think that they may participate in brain repair

We denken dat ze het brein helpen te herstellen

because we find them in higher concentration

omdat we ze in hogere concentraties vinden

close to brain lesions.

bij hersenlaesies.

But it's not so sure.

Dit is echter niet zeker.

But there is one clear thing --

Eén ding is zeker:

that from these cells,

uit deze cellen

we got our stem cell culture.

ontstaat onze stamcelcultuur.

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

We stonden voor een potentieel nieuwe bron van cellen

to repair the brain.

die het brein kunnen herstellen.

And we had to prove this.

We moesten het bewijzen,

So to prove it,

en daarom hebben we

we decided to design an experimental paradigm.

een experimenteel paradigma opgezet.

The idea was to biopsy a piece of brain

We wilden een biopsie nemen van hersenweefsel

in a non-eloquent area of the brain,

dat niet in een spraakgebied ligt,

and then to culture the cells

en die cellen op kweek zetten,

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

precies zoals Jean-François in zijn lab deed.

And then label them, to put color in them

We labelden ze daarna met kleur

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

zodat we ze konden volgen in het brein.

And the last step was to re-implant them

Tot slot wilden we ze herimplanteren

in the same individual.

in hetzelfde individu.

We call these

We noemen dit

autologous grafts -- autografts.

autogene of autotransplantatie.

So the first question we had,

Onze eerste vraag was:

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

wat gebeurt er als we deze cellen in een normaal brein herimplanteren,

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

en wat als we de dat doen

in a lesioned brain?"

in een beschadigd brein?

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

Dankzij de hulp van professor Eric Rouiller

we worked with monkeys.

konden we met apen werken.

So in the first-case scenario,

Dus in het eerste scenario

we re-implanted the cells in the normal brain

herimplanteerden we de cellen in een normaal brein.

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

We zagen dat ze na enkele weken geheel verdwenen waren,

as if they were taken from the brain,

alsof ze waren verwijderd.

they go back home,

Ze gaan naar hun gebied

the space is already busy,

en als er geen plaats is

they are not needed there, so they disappear.

en ze niet nodig zijn, verdwijnen ze.

In the second-case scenario,

In het tweede scenario

we performed the lesion,

hebben we een laesie gemaakt

we re-implanted exactly the same cells,

en daarna dezelfde cellen geherimplanteerd

and in this case, the cells remained --

en nu bleven de cellen ter plaatse

and they became mature neurons.

en ze werden volgroeide neuronen.

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

Dit zagen we onder de microscoop,

Those are the cells that were re-implanted.

dit zijn de cellen die we herimplanteerden,

And the proof they carry,

en het bewijs:

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

deze kleine vlekjes zijn de cellen die we in vitro labelden,

in vitro, when they were in culture.

toen ze op kweek stonden.

But we could not stop here, of course.

Maar, we waren nog niet klaar.

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

Kunnen deze cellen een aap helpen herstellen na een laesie?

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

We trainden de apen in een manuele taak.

They had to retrieve food pellets from a tray.

Ze moesten korreltjes voedsel van een blad afhalen.

They were very good at it.

Ze waren er erg goed in.

And when they had reached a plateau of performance,

Toen ze een bepaald niveau hadden bereikt,

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

maakten we een laesie in de motorische cortex waar de beweging van de hand zit.

So the monkeys were plegic,

Dat verlamde de apen,

they could not move their hand anymore.

ze konden hun hand niet meer bewegen.

And exactly the same as humans would do,

Net als mensen,

they spontaneously recovered to a certain extent,

herstelden ze vanzelf tot een bepaald niveau,

exactly the same as after a stroke.

net als na een beroerte.

Patients are completely plegic,

Patienten die geheel verlamd zijn

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

proberen gedeeltelijk te herstellen, dankzij de plasticiteit van het brein,

they recover to a certain extent,

exactly the same for the monkey.

en zo ging het ook bij de aap.

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

Toen we zeker wisten dat de aap het niveau had bereikt

of spontaneous recovery,

van spontaan herstel,

we implanted his own cells.

implanteerden we zijn eigen cellen.

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

Links ziet u de aap die spontaan hersteld is.

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

Hij zit op 40 à 50 procent van zijn vermogen

before the lesion.

van voor de laesie.

He's not so accurate, not so quick.

Hij is niet zo accuraat en snel.

And look now when we re-implant the cells:

En kijk, toen we cellen herimplanteerden:

Two months after re-implantation, the same individual.

dezelfde aap twee maanden na herimplantatie!

(Applause)

(Applaus)

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

Voor ons waren het ook opwindende resultaten.

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

Sindsdien begrijpen we veel meer van deze cellen.

We know that we can cryopreserve them,

We weten dat we ze kunnen cryopreserveren

we can use them later on.

voor later gebruik.

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

We kunnen ze gebruiken bij andere neurologische aandoeningen,

like Parkinson's disease, for example.

zoals de ziekte van Parkinson.

But our dream is still to implant them in humans.

Het is nog steeds onze droom ze in mensen te implanteren.

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

Ik hoop dat ik jullie snel kan laten zien

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

dat het menselijke brein ons het gereedschap geeft zichzelf te herstellen.

Thank you.

Dank je wel.

(Applause)

(Applaus)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

Bruno Giussani: Jocelyne, dit is geweldig.

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

Er zijn vast mensen in het publiek

possibly even a majority,

misschien de meerderheid,

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

die denken: "Ik ken iemand die dit kan gebruiken."

I do, in any case.

Ik in elk geval wel.

And of course the question is,

De vraag is nu:

what are the biggest obstacles

wat staat er in de weg

before you can go into human clinical trials?

voordat we dit op mensen kunnen testen?

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

Jocelyne Bloch: vooral regeltjes. (Lacht)

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

Voor deze prachtige resultaten moet je

about two kilograms of papers and forms

twee kilo papier en formulieren invullen

to be able to go through these kind of trials.

om met dit soort testen te starten.

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

BG: Begrijpelijk, want het brein is kwetsbaar, enz.

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

JB: Ja, dat klopt, maar het kost veel tijd

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

en geduld en bijna een heel team om het uit te voeren.

BG: If you project yourself --

BG: Kijk eens vooruit:

having done the research

je hebt onderzoek gedaan,

and having tried to get permission to start the trials,

en geprobeerd toestemming te krijgen om testen op te starten.

if you project yourself out in time,

Als je dan in de toekomst kijkt:

how many years before somebody gets into a hospital

hoeveel jaar dan tot iemand in het ziekenhuis komt

and this therapy is available?

en deze therapie beschikbaar is?

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

JB: Dat is moeilijk te zeggen.

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

Eerst moet het onderzoek worden toegestaan.

Will the regulation allow us to do it soon?

Zal de wet ons toestaan dat gauw te doen?

And then, you have to perform this kind of study

Dan moet je dit onderzoek uitvoeren

in a small group of patients.

met een kleine patiëntengroep.

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

Het duurt lang om patiënten te selecteren,

do the treatment

de behandeling te doen

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

en het nut ervan te evalueren.

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

Het onderzoek moet dan uitgebreid worden naar andere hospitalen en andere dokters.

You have to really prove first that it's useful

Eerst moet je het nut bewijzen,

before offering this treatment up for everybody.

voor je het aan iedereen kunt aanbieden.

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

BG: En veilig, natuurlijk. JB: Uiteraard.

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

BG: Jocelyne, bedankt voor je komst en dit met ons te delen.

BG: Thank you.

BG: Dank je.

(Applause)

(Applaus)