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

Tłumaczenie: Sandra Swałdek Korekta: Sylwia Gliniewicz

So I'm a neurosurgeon.

Jestem neurochirurgiem.

And like most of my colleagues,

Jak większość moich kolegów po fachu,

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

każdego dnia zmagam się z ludzkimi tragediami.

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

Wiem, jak życie może się zmienić w przeciągu jednej chwili,

after a major stroke or after a car accident.

czy to w wyniku udaru niedokrwiennego, czy po wypadku samochodowym.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

Tym, co jest bardzo frustrujące dla nas, neurochirurgów,

is to realize that unlike other organs of the body,

jest uświadomienie sobie tego, że, w przeciwieństwie do innych organów,

the brain has very little ability for self-repair.

mózg ma niewielką zdolność do samoregeneracji.

And after a major injury of your central nervous system,

Po poważnym uszkodzeniu ośrodkowego układu nerwowego

the patients often remain with a severe handicap.

pacjenci często zostają dotknięci znacznym stopniem niepełnosprawności.

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

Prawdopodobnie dlatego postanowiłam zostać

to be a functional neurosurgeon.

neurochirurgiem funkcjonalnym.

What is a functional neurosurgeon?

Co robi neurochirurg funkcjonalny?

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

To lekarz, który stara się poprawić funkcje neurologiczne,

through different surgical strategies.

stosując różne metody chirurgiczne.

You've certainly heard of one of the famous ones

Pewnie słyszeliście o jednej z bardziej znanych metod

called deep brain stimulation,

zwanej głęboką stymulacją mózgu,

where you implant an electrode in the depths of the brain

która polega na wszczepieniu elektrody w głębokie struktury mózgu,

in order to modulate a circuit of neurons

aby poprzez modulację sieci neuronów

to improve a neurological function.

usprawnić funkcję neurologiczną.

It's really an amazing technology

To doprawdy niesamowita technologia,

in that it has improved the destiny of patients

która polepszyła los pacjentów

with Parkinson's disease,

z chorobą Parkinsona,

with severe tremor, with severe pain.

zmagająych się z uciążliwym drżeniem, poważnym bólem.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

Jednak neuromodulacja nie oznacza neuroregeneracji.

And the dream of functional neurosurgeons

Marzeniem neurochirurgów funkcjonalnych

is to repair the brain.

jest naprawa mózgu.

I think

Myślę,

that we are approaching this dream.

że jesteśmy coraz bliżej tego marzenia.

And I would like to show you

Chciałabym wam pokazać,

that we are very close to this.

jak blisko tego jesteśmy.

And that with a little bit of help,

Z niewielką pomocą

the brain is able to help itself.

mózg jest w stanie sam sobie pomóc.

So the story started 15 years ago.

Historia zaczęła się 15 lat temu.

At that time, I was a chief resident

Byłam wtedy szefową rezydentów,

working days and nights in the emergency room.

pracując dniami i nocami na ostrym dyżurze.

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

Często zajmowałam się pacjentami z urazami głowy.

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

Musicie wiedzieć, że kiedy pojawia się pacjent z ciężkim urazem głowy,

his brain is swelling

jego mózg puchnie

and he's increasing his intracranial pressure.

i zwiększa się ciśnienie śródczaszkowe.

And in order to save his life,

Aby uratować mu życie,

you have to decrease this intracranial pressure.

trzeba zmniejszyć ciśnienie śródczaszkowe.

And to do that,

W tym celu

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

trzeba czasami wyciąć kawałek spuchniętego mózgu.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

Zamiast wyrzucać kawałki spuchniętego mózgu,

we decided with Jean-François Brunet,

wspólnie z Jeanem François Brunetem,

who is a colleague of mine, a biologist,

moim kolegom, biologiem,

to study them.

postanowiliśmy je zbadać.

What do I mean by that?

Co mam przez to na myśli?

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

Chcieliśmy wyhodować komórki z kawałków tych tkanek,

It's not an easy task.

co nie jest łatwym zadaniem.

Growing cells from a piece of tissue

Hodowanie komórek z kawałka tkanki

is a bit the same as growing very small children

przypomina wychowywanie bardzo małych dzieci

out from their family.

poza rodziną.

So you need to find the right nutrients,

Należy znaleźć odpowiednie substancje odżywcze,

the warmth, the humidity

ciepło, wilgotność,

and all the nice environments to make them thrive.

odpowiednie warunki, w których będą mogły się rozwijać.

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

Dokładnie to musieliśmy zrobić z tymi komórkami.

And after many attempts,

Po wielu próbach

Jean-François did it.

udało się to Jeanowi François.

And that's what he saw under his microscope.

To co zobaczył pod mikroskopem,

And that was, for us, a major surprise.

było to dla nas wielkim zaskoczeniem.

Why?

Dlaczego?

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

Wygląda dokładnie tak samo jak kultura komórek macierzystych

with large green cells surrounding small, immature cells.

z dużymi, zielonymi komórkami otaczającymi małe i niedojrzałe komórki.

And you may remember from biology class

Pewnie pamiętacie z lekcji biologii,

that stem cells are immature cells,

że komórki macierzyste są niedojrzałymi komórkami,

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

które mogą przekształcić się w jakikolwiek typ komórek w organizmie.

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

Mózg dorosłego człowieka posiada komórki macierzyste, ale są one rzadkie,

and they're located in deep and small niches

i występują w głębokich, małych niszach

in the depths of the brain.

w głębokich partiach mózgu.

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

Zaskakujące było wyhodowanie tego rodzaju kultury komórek macierzystych

from the superficial part of swollen brain we had

z zewnętrznej części spuchniętego mózgu,

in the operating theater.

który mieliśmy na bloku operacyjnym.

And there was another intriguing observation:

Później zauważyliśmy coś intrygującego.

Regular stem cells are very active cells --

Typowe komórki macierzyste to bardzo aktywne komórki,

cells that divide, divide, divide very quickly.

które dzielą się bardzo szybko

And they never die, they're immortal cells.

i nigdy nie umierają. To nieśmiertelne komórki.

But these cells behave differently.

Jednak te komórki zachowują się inaczej.

They divide slowly,

Dzielą się wolno,

and after a few weeks of culture,

a po kilku tygodniach hodowli

they even died.

nawet obumierają.

So we were in front of a strange new cell population

Mieliśmy do czynienia z dziwną i nową populacją komórek,

that looked like stem cells but behaved differently.

która przypominała komórki macierzyste, ale zachowywała się inaczej.

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

Zajęło nam sporo czasu, zanim zrozumieliśmy, skąd się biorą.

They come from these cells.

Pochodzą z tych komórek.

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

Te niebieskie i czerwone komórki, to dodatnie komórki doublekortyny.

All of you have them in your brain.

Wszyscy mamy je w mózgu.

They represent four percent of your cortical brain cells.

Składają się na cztery procent komórek kory mózgu.

They have a very important role during the development stage.

Pełnią ważną rolę w stadium rozwojowym.

When you were fetuses,

W okresie prenatalnym

they helped your brain to fold itself.

biorą udział w formowaniu się mózgu.

But why do they stay in your head?

Dlaczego zostają w mózgu?

This, we don't know.

Tego nie wiemy.

We think that they may participate in brain repair

Przypuszczamy, że biorą udział w neuroregeneracji,

because we find them in higher concentration

ponieważ występują w wyższym stężeniu

close to brain lesions.

blisko uszkodzeń w mózgu.

But it's not so sure.

Nie jest to to jednak pewne.

But there is one clear thing --

Oczywiste jest jednak,

that from these cells,

że to od tych komórek

we got our stem cell culture.

uzyskaliśmy hodowlę komórek macierzystych.

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

Mieliśmy przed sobą nowe źródło komórek

to repair the brain.

mogących naprawiać mózg.

And we had to prove this.

Musieliśmy to udowodnić.

So to prove it,

Aby to zrobić,

we decided to design an experimental paradigm.

stworzyliśmy eksperymentalny paradygmat.

The idea was to biopsy a piece of brain

Pomysł był taki, aby pobrać kawałek mózgu

in a non-eloquent area of the brain,

z obszaru, który nie jest obszarem czynnościowym,

and then to culture the cells

i następnie hodować te komórki

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

tak, jak zrobił to Jean François w swoim laboratorium.

And then label them, to put color in them

Oznaczyliśmy je, stosując barwnik,

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

by znaleźć je w mózgu.

And the last step was to re-implant them

Ostatnim krokiem było ponowne wszczepienie

in the same individual.

ich temu samemu osobnikowi.

We call these

Zostały nazwane

autologous grafts -- autografts.

autologicznymi przeszczepami, czyli autograftami.

So the first question we had,

Pierwsze pytanie brzmiało:

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

"Co się stanie, gdy ponownie przeszczepimy te komórki do zdrowego mózgu,

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

a co będzie, gdy przeszczepimy te komórki do uszkodzonego mózgu?".

in a lesioned brain?"

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

Dzięki pomocy profesora Erica Rouillera

we worked with monkeys.

eksperymentowaliśmy na małpach.

W pierwszym przypadku,

So in the first-case scenario,

we re-implanted the cells in the normal brain

ponowie wszczepiliśmy komórki do zdrowego mózgu,

i zobaczyliśmy, że zniknęły po kilku tygodniach,

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

as if they were taken from the brain,

jakby zostały usunięte z mózgu,

they go back home,

wróciły do domu,

the space is already busy,

a tam miejsca są już zajęte

they are not needed there, so they disappear.

i nie mają co robić, więc znikają.

In the second-case scenario,

W drugim przypadku

we performed the lesion,

uszkodziliśmy część mózgu

we re-implanted exactly the same cells,

i przeszczepiliśmy dokładnie te same komórki.

and in this case, the cells remained --

Tym razem komórki zostały

and they became mature neurons.

i stały się dojrzałymi neuronami.

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

To obraz, który zaobserwowaliśmy pod mikroskopem.

Those are the cells that were re-implanted.

Te komórki, które zostały ponownie wszczepione,

And the proof they carry,

mają w sobie dowód

w postaci małych kropek, które są komórkami oznaczonymi

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

in vitro, kiedy były hodowane.

in vitro, when they were in culture.

But we could not stop here, of course.

Nie poprzestaliśmy na tym.

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

Czy te komórki pomogą małpie wrócić do zdrowia po uszkodzeniu?

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

Przeszkoliliśmy małpy do wykonania zadania zręcznościowego.

They had to retrieve food pellets from a tray.

Musiały wziąć granulat z tacy.

They were very good at it.

Były w tym naprawdę dobre.

Kiedy ich wyniki się ustabilizowały,

And when they had reached a plateau of performance,

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

uszkodziliśmy część kory ruchowej, która odpowiada za ruchy ręki.

Małpy były sparaliżowane

So the monkeys were plegic,

i nie mogły poruszać rękom.

they could not move their hand anymore.

Tak samo jak w przypadku ludzi,

And exactly the same as humans would do,

they spontaneously recovered to a certain extent,

udało im się odzyskać sprawność do pewnego stopnia,

exactly the same as after a stroke.

co dzieje się także po udarze.

Patients are completely plegic,

Pacjenci zostają sparaliżowani,

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

a potem próbują wrócić do zdrowia dzięki plastyczności mózgu,

they recover to a certain extent,

a ich stan się poprawia do pewnego stopnia.

exactly the same for the monkey.

To samo miało miejsce w przypadku małp.

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

Kiedy byliśmy pewni, że małpa osiągnęła stały poziom

of spontaneous recovery,

w spontanicznym powrocie do zdrowia,

we implanted his own cells.

wszczepiliśmy małpie jej własne komórki.

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

Na lewej stronie widzicie małpę, która sama wróciła do zdrowia.

Osiągnęła około 40 do 50% wyników

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

sprzed wykonania uszkodzenia.

before the lesion.

He's not so accurate, not so quick.

Nie jest zbyt dokładna ani szybka.

Spójrzcie teraz, kiedy ponownie przeszczepiliśmy te komórki.

And look now when we re-implant the cells:

Two months after re-implantation, the same individual.

Dwa miesiące po ponownym wszczepieniu komórek temu samemu osobnikowi.

(Applause)

(Brawa)

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

Wyniki okazały się także dla nas bardzo ekscytujące.

Od tego czasu wiemy o tych komórkach znacznie więcej.

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

Wiemy, że można je przechowywać

We know that we can cryopreserve them,

w bardzo niskiej temperaturze,

we can use them later on.

aby wykorzystać je później.

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

Wiemy, że możemy je wykorzystać w neuropatologicznych modelach,

like Parkinson's disease, for example.

na przykład w chorobie Parkinsona.

But our dream is still to implant them in humans.

Wciąż jednak marzymy, by móc wszczepić je człowiekowi.

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

Mam nadzieję, że pokażę wam już wkrótce,

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

że ludzki mózg daje narzędzia po to, aby się zregenerować.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Brawa)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

Bruno Giussani: To niesamowite, Jocelyne.

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

Jestem pewny, że na na widowni jest kilkadziesiąt osób,

prawdopodobnie większość,

possibly even a majority,

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

które myśli: "Znam kogoś, kto może z tego korzystać".

I do, in any case.

Ja w każdym razie znam.

And of course the question is,

Pytaniem brzmi,

what are the biggest obstacles

jakie są największe przeszkody,

before you can go into human clinical trials?

zanim będzie można przeprowadzić eksperymenty kliniczne na ludziach?

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

Jocelyne Bloch: Największymi przeszkodami są regulacje. (Śmiech)

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

Na temat tych ekscytujących wyników trzeba wypełnić

about two kilograms of papers and forms

około dwóch kilogramów papierów i formularzy,

to be able to go through these kind of trials.

by móc przeprowadzić ten rodzaj eksperymentów.

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

BG: To zrozumiałe. W końcu mózg jest delikatny.

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

JB: Owszem. Całość wymaga długiego czasu,

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

cierpliwości i profesjonalnego zespołu, aby tego dokonać.

BG: If you project yourself --

BG: Jeśli miałabyś oszacować,

having done the research

po przeprowadzeniu badań

and having tried to get permission to start the trials,

i próbie uzyskania pozwolenia na rozpoczęcie eksperymentów,

if you project yourself out in time,

ile lat może minąć,

how many years before somebody gets into a hospital

zanim ktoś pojawi się w szpitalu

and this therapy is available?

i to leczenie stanie się dostępne?

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

JB: Trudno powiedzieć.

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

To zależy od zatwierdzenia eksperymentu.

Will the regulation allow us to do it soon?

Czy regulacje pozwolą na zrobienie tego wkrótce?

And then, you have to perform this kind of study

Później należy przeprowadzić badania

in a small group of patients.

na małej grupie pacjentów.

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

Ich wyselekcjonowanie zajmuje dużo czasu,

do the treatment

podobnie jak leczenie

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

i ocena skuteczności tego rodzaju leczenia.

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

Potem trzeba wdrożyć wieloośrodkowe eksperymenty.

You have to really prove first that it's useful

Należy najpierw udowodnić, że jest jest to korzystne,

before offering this treatment up for everybody.

zanim zaoferujemy to leczenie każdemu.

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

BG: I że jest bezpieczne. JB: Oczywiście.

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

BG: Dziękuję za przybycie na TED i podzieleniem się tym.

BG: Thank you.

BG: Dziękuję.

(Applause)

(Brawa)