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

Tradutor: Raissa Mendes Revisor: Leonardo Silva

So I'm a neurosurgeon.

Sou uma neurocirurgiã.

And like most of my colleagues,

E, como a maioria dos meus colegas,

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

tenho de lidar, todos os dias, com tragédias humanas.

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

Sei muito bem como a vida pode mudar de uma hora para outra

after a major stroke or after a car accident.

depois de um grave derrame ou de um acidente de carro.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

E o que é muito frustrante para nós, neurocirugiões,

is to realize that unlike other organs of the body,

é perceber que, diferente de outros órgãos do corpo,

the brain has very little ability for self-repair.

o cérebro tem pouca habilidade para se autorreparar.

And after a major injury of your central nervous system,

E, após uma grave lesão no sistema nervoso central,

the patients often remain with a severe handicap.

geralmente os pacientes ficam com uma séria deficiência física.

E essa provavelmente é a razão para eu ter escolhido

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

to be a functional neurosurgeon.

ser uma neurocirurgiã funcional.

What is a functional neurosurgeon?

O que é um neurocirurgião funcional?

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

É um médico que tenta rmelhorar uma função neurológica

through different surgical strategies.

por meio de diversas estratégias cirúrgicas.

Certamente vocês já ouviram falar de uma bem famosa,

You've certainly heard of one of the famous ones

called deep brain stimulation,

chamada estimulação cerebral profunda,

where you implant an electrode in the depths of the brain

em que implantamos um eletrodo nas profundezas do cérebro,

in order to modulate a circuit of neurons

de modo a modular um circuito de neurônios

to improve a neurological function.

para melhorar uma função neurológica.

It's really an amazing technology

É uma tecnologia realmente impressionante

in that it has improved the destiny of patients

na forma como tem melhorado a vida dos pacientes

with Parkinson's disease,

com a doença de Parkinson,

with severe tremor, with severe pain.

com tremores e dores severos.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

No entanto, a neuromodulação não significa autorreparo.

And the dream of functional neurosurgeons

E o sonho dos neurocirurgiões funcionais é reparar o cérebro.

is to repair the brain.

I think

Eu acho

that we are approaching this dream.

que estamos chegando perto desse sonho.

And I would like to show you

E gostaria de lhes mostrar

that we are very close to this.

que estamos muito perto disso.

And that with a little bit of help,

E que, com um pouquinho de ajuda,

the brain is able to help itself.

o cérebro é capaz de ajudar a si mesmo.

So the story started 15 years ago.

Bem, a história começou 15 anos atrás.

Naquele tempo, eu era a médica-residente chefe,

At that time, I was a chief resident

working days and nights in the emergency room.

trabalhando noite e dia no pronto-socorro.

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

Eu sempre tinha de cuidar de pacientes com traumas na cabeça.

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

Quando um paciente chega com um trauma grave na cabeça,

his brain is swelling

seu cérebro está inchado,

and he's increasing his intracranial pressure.

e sua pressão intracraniana está aumentando.

And in order to save his life,

E, para salvar sua vida,

you have to decrease this intracranial pressure.

temos de baixar essa pressão intracraniana.

And to do that,

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

E, para isso, algumas vezes temos de remover uma parte do cérebro inchado.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

Assim, em vez de jogar fora essas partes do cérebro inchado,

we decided with Jean-François Brunet,

decidimos, com Jean-François Brunet,

who is a colleague of mine, a biologist,

um biólogo meu colega, estudá-los.

to study them.

What do I mean by that?

O que queríamos com isso?

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

Queríamos cultivar células desses pedaços de tecidos.

It's not an easy task.

Não é uma tarefa fácil.

Growing cells from a piece of tissue

Cultivar células de um pedaço de tecido

is a bit the same as growing very small children

é um pouco como criar crianças pequenas longe da família.

out from their family.

So you need to find the right nutrients,

Assim, precisamos encontrar os nutrientes certos, o calor, a umidade,

the warmth, the humidity

and all the nice environments to make them thrive.

e todos os ambientes favoráveis para fazê-las prosperar.

Então, foi exatamente o que tivemos de fazer com essas células.

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

And after many attempts,

E, depois de muitas tentativas,

Jean-François did it.

Jean-François conseguiu.

And that's what he saw under his microscope.

E foi isso o que ele viu no microscópio.

And that was, for us, a major surprise.

E isso, para nós, foi uma grande surpresa.

Why?

Por quê?

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

Porque isso parece exatamente com a cultura de células-tronco,

with large green cells surrounding small, immature cells.

com células verdes grandes rodeando células pequenas, imaturas.

And you may remember from biology class

Talvez estejam lembrados, das aulas de biologia,

that stem cells are immature cells,

de que células-tronco são células imaturas,

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

capazes de se transformarem em qualquer tipo de células do corpo.

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

O cérebro adulto tem células-tronco, mas elas são muito raras,

and they're located in deep and small niches

e estão localizadas em nichos profundos e pequenos

in the depths of the brain.

nas profundezas do cérebro.

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

Então foi surpreendente conseguir esse tipo de cultura de células-tronco

from the superficial part of swollen brain we had

da parte superficial do cérebro inchado que tínhamos na sala de cirurgia.

in the operating theater.

And there was another intriguing observation:

E havia uma outra observação intrigante:

Regular stem cells are very active cells --

células-tronco normais são células bem ativas,

cells that divide, divide, divide very quickly.

células que se dividem, dividem, dividem, muito rapidamente,

And they never die, they're immortal cells.

e elas nunca morrem, são células imortais.

But these cells behave differently.

Mas essas células se comportavam de forma diferente.

They divide slowly,

Elas se dividiam devagar

and after a few weeks of culture,

e, depois de algumas semanas de cultura, chegaram a morrer.

they even died.

So we were in front of a strange new cell population

Assim, estávamos frente a frente com uma estranha nova população celular,

that looked like stem cells but behaved differently.

que pareciam células-tronco, mas se comportavam diferente.

E levamos um bom tempo para entender sua origem.

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

They come from these cells.

Elas vinham dessas células,

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

essas células azuis e vermelhas chamadas células corticais duplas positivas.

All of you have them in your brain.

Todos nós as temos em nosso cérebro.

They represent four percent of your cortical brain cells.

Elas representam 4% de nossas células cerebrais corticais.

They have a very important role during the development stage.

Têm um papel muito importante durante o estágio de desenvolvimento.

When you were fetuses,

Quando éramos fetos,

they helped your brain to fold itself.

elas ajudaram a formação do nosso cérebro.

But why do they stay in your head?

Mas por que elas permanecem no cérebro?

This, we don't know.

Isso, não sabemos.

We think that they may participate in brain repair

Achamos que elas podem participar da reparação do cérebro,

because we find them in higher concentration

pois encontramos uma alta concentração delas perto das lesões cerebrais.

close to brain lesions.

But it's not so sure.

Mas não temos certeza.

But there is one clear thing --

No entanto, uma coisa é certa:

that from these cells,

foi dessas células que conseguimos nossa cultura de células-tronco.

we got our stem cell culture.

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

E estávamos diante de uma potencial nova fonte de células para reparar o cérebro.

to repair the brain.

E tínhamos de provar isso.

And we had to prove this.

So to prove it,

E, para provar, decidimos fazer um paradigma experimental.

we decided to design an experimental paradigm.

The idea was to biopsy a piece of brain

A ideia foi fazer uma biópsia de um pedaço do cérebro

in a non-eloquent area of the brain,

numa área não eloquente do cérebro, e depois fazer a cultura dessas células,

and then to culture the cells

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

exatamente do jeito que Jean-François fez no laboratório,

And then label them, to put color in them

e depois marcá-las com cores,

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

para podermos rastreá-las no cérebro.

And the last step was to re-implant them

O último passo foi reimplantá-las no mesmo indivíduo.

in the same individual.

We call these

Chamamos isso de enxertos autólogos.

autologous grafts -- autografts.

So the first question we had,

Assim, nossa primeira pergunta era:

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

"O que acontece se reimplantarmos essas células num cérebro normal,

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

e o que acontece se as reimplantarmos num cérebro lesionado?"

in a lesioned brain?"

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

Graças à ajuda do professor Eric Rouiller, pudemos trabalhar com macacos.

we worked with monkeys.

So in the first-case scenario,

Assim, no primeiro cenário,

we re-implanted the cells in the normal brain

reimplantamos as células no cérebro normal,

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

e vimos que elas desapareceram completamente depois de poucas semanas,

as if they were taken from the brain,

como se tivessem sido retiradas do cérebro.

they go back home,

Elas voltaram para casa,

the space is already busy,

o espaço já estava ocupado,

they are not needed there, so they disappear.

elas não eram necessárias ali, então desapareceram.

In the second-case scenario,

No segundo cenário,

we performed the lesion,

provocamos a lesão,

we re-implanted exactly the same cells,

reimplantamos exatamente as mesmas células

and in this case, the cells remained --

mas, neste caso, as células permaneceram

and they became mature neurons.

e se tornaram neurônios maduros.

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

E eis a imagem que vimos no microscópio.

Those are the cells that were re-implanted.

Aquelas são as células que foram reimplantadas.

And the proof they carry,

E a evidência que carregam,

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

aquelas marquinhas, são as células que marcamos

in vitro, quando estavam em cultura.

in vitro, when they were in culture.

But we could not stop here, of course.

Mas não poderíamos parar aqui, é claro.

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

Essas células também ajudariam um macaco a se recuperar depois de uma lesão?

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

Daí, para isso, treinamos macacos numa tarefa de destreza manual.

They had to retrieve food pellets from a tray.

Eles tinham de recuperar pelotas de comida de um tabuleiro.

They were very good at it.

Eles eram muito bons naquilo.

And when they had reached a plateau of performance,

E, quando atingiram um certo nível em seu desempenho,

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

fizemos uma lesão no córtex motor correspondente ao movimento da mão.

So the monkeys were plegic,

Assim, os macacos ficaram plégicos,

they could not move their hand anymore.

não conseguiam mais mexer a mão.

And exactly the same as humans would do,

E, exatamente como os humanos,

they spontaneously recovered to a certain extent,

eles se recuperaram espontaneamente até um certo ponto,

exactly the same as after a stroke.

exatamente como depois de um derrame:

Patients are completely plegic,

os pacientes ficam completamente plégicos

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

e, então, devido à plasticidade cerebral, eles tentam se recuperar,

they recover to a certain extent,

se recuperam até um certo ponto.

exactly the same for the monkey.

Acontece o mesmo com o macaco.

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

Assim, quando tínhamos certeza

de que o macaco tinha chegado ao patamar de recuperação espontânea,

of spontaneous recovery,

we implanted his own cells.

implantávamos nele suas próprias células.

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

À esquerda, vocês veem o macaco que se recuperou espontaneamente.

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

Assim, ele recuperou de 40 a 50% de seu desempenho prévio antes da lesão.

before the lesion.

He's not so accurate, not so quick.

Ele não é tão preciso, nem tão rápido.

And look now when we re-implant the cells:

E, vejam agora, depois de reimplantarmos as células:

Two months after re-implantation, the same individual.

dois meses depois do reimplante, o mesmo indivíduo.

(Applause)

(Aplausos)

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

Foram resultados muito animadores para nós, posso afirmar.

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

Desde então, aprendemos muito sobre essas células.

We know that we can cryopreserve them,

Sabemos que podemos criopreservá-las,

we can use them later on.

podemos usá-las mais tarde.

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

Sabemos que podemos aplicá-las em outros modelos neuropatológicos,

like Parkinson's disease, for example.

como a doença de Parkinson.

But our dream is still to implant them in humans.

Mas nosso sonho ainda é implantá-las em humanos.

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

E eu realmente espero ser capaz de mostrar a vocês em breve

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

que o cérebro humano está nos dando as ferramentas para reparar a si mesmo.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

Bruno Giussani: Jocelyne, isto é incrível,

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

e tenho certeza de que há dezenas de pessoas na plateia,

talvez a maioria, pensando: "Conheço alguém que precisa disso".

possibly even a majority,

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

I do, in any case.

Eu, pelo menos, conheço.

And of course the question is,

E, obviamente, a pergunta é: quais são os maiores obstáculos

what are the biggest obstacles

before you can go into human clinical trials?

antes de ser possível fazer testes clínicos em humanos?

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

Jocelyne Bloch: O maior obstáculo é a burocracia.

(Risos)

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

Depois desses resultados animadores, precisamos preencher

about two kilograms of papers and forms

cerca de dois quilos de papéis e formulários

to be able to go through these kind of trials.

para podermos realizar esse tipo de teste.

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

BG: O que é compreensível, pois o cérebro é delicado, etc.

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

FB: Sim, é, mas leva-se um longo tempo

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

e muita paciência e quase uma equipe profissional para fazer isso, sabia?

BG: If you project yourself --

BG: Ao se ver no futuro, tendo feito esse estudo,

having done the research

and having tried to get permission to start the trials,

e após conseguir a permissão para começar os testes,

if you project yourself out in time,

ao se ver no futuro,

how many years before somebody gets into a hospital

quantos anos até que alguém chegue a um hospital

and this therapy is available?

e esse tratamento esteja disponível?

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

JB: Bem, é muito difícil dizer.

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

Depende, primeiro, da aprovação do teste.

Will the regulation allow us to do it soon?

Será que a burocracia vai nos permitir fazer isso em breve?

And then, you have to perform this kind of study

E depois temos de fazer esse tipo de teste estudo

in a small group of patients.

num grupo pequeno de pacientes.

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

Daí, leva-se um bom tempo para selecionar os pacientes,

do the treatment

fazer o tratamento

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

e avaliar se vale a pena fazer esse tipo de tratamento.

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

Depois, temos de disponibilizá-lo para ensaios multicêntricos.

You have to really prove first that it's useful

Temos realmente de provar primeiro que vale a pena

before offering this treatment up for everybody.

antes de oferecer esse tratamento para todo mundo.

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

BG: E que é seguro, é claro. JB: Claro.

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

BG: Jocelyne, obrigado por vir ao TED e compartilhar isso.

BG: Thank you.

BG: Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)