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

Traducător: Lorena Ciutacu Corector: Teodora Munteanu

So I'm a neurosurgeon.

Așadar, sunt neurochirurg.

And like most of my colleagues,

La fel ca majoritatea colegilor mei,

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

zilnic trebuie să mă confrunt cu tragedii umane.

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

Înțeleg cum viața ți se poate schimba într-o clipă

after a major stroke or after a car accident.

după un atac cerebral sau un accident de mașină.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

E frustant pentru noi, neurochirurgii,

is to realize that unlike other organs of the body,

să realizăm că, spre deosebire de alte părți ale corpului,

the brain has very little ability for self-repair.

creierul are o capacitate limitată de a se repara.

And after a major injury of your central nervous system,

După un accident major la nivelul sistemului nervos central,

the patients often remain with a severe handicap.

pacienții rămân adesea cu un handicap sever.

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

Poate tocmai din acest motiv am ales

to be a functional neurosurgeon.

specializarea neurochirurgie funcțională.

What is a functional neurosurgeon?

Ce face un neurochirurg funcțional?

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

Este un doctor care încearcă să îmbunătățească o funcție neurologică

through different surgical strategies.

prin diferite strategii chirurgicale.

You've certainly heard of one of the famous ones

Sigur ați auzit de una foarte cunoscută

called deep brain stimulation,

numită stimulare cerebrală profundă,

where you implant an electrode in the depths of the brain

în care un electrod este implantat în creier

in order to modulate a circuit of neurons

cu scopul de a modula un circuit neuronal

to improve a neurological function.

pentru a îmbunătăți o funcție neurologică.

It's really an amazing technology

E într-adevăr o tehnologie extraordinară

in that it has improved the destiny of patients

fiindcă a ameliorat destinul pacienților

with Parkinson's disease,

care suferă de boala Parkinson,

with severe tremor, with severe pain.

de tremur sever și dureri acute.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

Totuși, neuromodularea nu înseamnă neuro-reparare,

And the dream of functional neurosurgeons

iar visul neurochirurgilor funcționali

is to repair the brain.

este sa repare creierul.

I think

Cred că ne apropiem

that we are approaching this dream.

de realizarea acestui vis.

And I would like to show you

Aș vrea să vă arăt

that we are very close to this.

că suntem foarte aproape de el.

And that with a little bit of help,

Cu puțin ajutor,

the brain is able to help itself.

creierul se poate ajuta singur.

So the story started 15 years ago.

Povestea a început acum 15 ani.

At that time, I was a chief resident

La acea vreme eram rezident șef,

working days and nights in the emergency room.

lucrând zi și noapte în sala de urgențe.

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

Adesea, trebuia să îngrijesc pacienți cu traumatisme craniene.

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

Imaginați-vă că vine un pacient cu un traumatism cranian sever,

his brain is swelling

creierul i se inflamează

and he's increasing his intracranial pressure.

crescându-i presiunea intracraniană.

And in order to save his life,

Pentru a-i salva viața,

you have to decrease this intracranial pressure.

trebuie să-i reduceți presiunea intracraniană.

And to do that,

Pentru asta,

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

uneori trebuie înlăturată o parte din creierul inflamat.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

În loc să aruncăm aceste părți inflamate din creier,

we decided with Jean-François Brunet,

am decis cu Jean-François Brunet,

who is a colleague of mine, a biologist,

un coleg de-al meu, biolog,

to study them.

să le studiem.

What do I mean by that?

Ce vreau să spun cu asta?

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

Am vrut să creștem celule din aceste țesuturi.

It's not an easy task.

Nu e o treabă ușoară.

Growing cells from a piece of tissue

A crește celule din țesuturi

is a bit the same as growing very small children

e ca și cum ai crește copii foarte mici

out from their family.

în afara familiei lor.

So you need to find the right nutrients,

Trebuie să găsești nutrienții potriviți,

the warmth, the humidity

căldura, umiditatea

and all the nice environments to make them thrive.

și mediile propice dezvoltării lor.

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

Exact asta trebuia să facem cu acele celule.

And after many attempts,

După multe încercări,

Jean-François did it.

Jean-François a reușit.

And that's what he saw under his microscope.

Asta a văzut la microscop.

And that was, for us, a major surprise.

A fost o surpriză imensă pentru noi toți.

Why?

De ce?

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

Pentru că asta arată exact ca o cultură de celule stem,

with large green cells surrounding small, immature cells.

cu celule mici, imature înconjurate de celule mari verzi.

And you may remember from biology class

Poate vă amintiți de la orele de biologie

that stem cells are immature cells,

că celulele stem sunt celule imature

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

care se pot transforma în orice tip de celulă din corp.

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

Creierul adult are celule stem, dar ele sunt foarte rare

and they're located in deep and small niches

și sunt localizate în mici nișe adânci,

in the depths of the brain.

în străfundurile creierului.

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

A fost surprinzător să găsim acest tip de cultură de celule stem

from the superficial part of swollen brain we had

la suprafața creierului inflamat pe care îl aveam

in the operating theater.

în sala de operații.

And there was another intriguing observation:

Mai era o observație interesantă:

Regular stem cells are very active cells --

celulele stem normale sunt celule foarte active --

cells that divide, divide, divide very quickly.

celule ce se divid foarte repede.

And they never die, they're immortal cells.

Ele nu mor, sunt celule nemuritoare.

But these cells behave differently.

Dar aceste celule se comportă diferit.

They divide slowly,

Ele se divid lent,

and after a few weeks of culture,

iar după câteva săptămâni de creștere

they even died.

chiar au murit.

So we were in front of a strange new cell population

Ne aflam în fața unei noi populații ciudate de celule

that looked like stem cells but behaved differently.

care arătau ca celulele stem, dar care se comportau diferit.

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

Ne-a luat mult timp să înțelegem de unde proveneau.

They come from these cells.

Provin din aceste celule.

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

Aceste celule albastre și roșii se cheamă celule dublucortin-pozitive.

All of you have them in your brain.

Toți le aveți în creier.

They represent four percent of your cortical brain cells.

Ele reprezintă 4% din celulele corticale ale creierului.

They have a very important role during the development stage.

Au un rol foarte important în stadiul de dezvoltare.

When you were fetuses,

Când erați fetuși,

they helped your brain to fold itself.

ele v-au ajutat creierul să se dezvolte.

But why do they stay in your head?

Dar de ce se găsesc în cap?

This, we don't know.

Nu știm.

We think that they may participate in brain repair

Credem că ar putea participa la repararea creierului

because we find them in higher concentration

deoarece le găsim în concentrații mai mari

close to brain lesions.

lângă leziuni cerebrale.

But it's not so sure.

Dar asta nu e sigur.

But there is one clear thing --

Dar un lucru este sigur --

that from these cells,

din aceste celule

we got our stem cell culture.

am obținut cultura de celule stem.

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

Ne aflam în fața unei posibile noi surse de celule

to repair the brain.

pentru repararea creierului.

And we had to prove this.

Trebuia să demonstrăm asta.

So to prove it,

Pentru a o demonstra,

we decided to design an experimental paradigm.

am decis să proiectăm un prototip experimental.

The idea was to biopsy a piece of brain

Ideea era să facem biopsia unei părți din creier

in a non-eloquent area of the brain,

într-o zonă nesemnificativă din creier

and then to culture the cells

și apoi să cultivăm celulele

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

așa cum făcuse Jean-François în laboratorul său,

And then label them, to put color in them

apoi să le etichetăm, să punem culoare în ele

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

pentru a le putea urmări în creier.

And the last step was to re-implant them

Ultimul pas era să le reimplantăm

in the same individual.

în aceeași persoană.

We call these

Noi le numim

autologous grafts -- autografts.

autogrefe.

So the first question we had,

Prima noastră întrebare a fost:

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

„Ce se va întâmpla dacă reimplantăm aceste celule într-un creier normal

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

și ce se va întâmpla dacă reimplantăm aceleași celule

in a lesioned brain?"

într-un creier lezat?”

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

Cu ajutorul profesorului Eric Rouiller,

we worked with monkeys.

am lucrat cu maimuțe.

So in the first-case scenario,

În primul scenariu

we re-implanted the cells in the normal brain

am reimplantat celulele în creierul normal

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

și am văzut cum au dispărut complet după câteva săptămâni,

as if they were taken from the brain,

de parcă ar fi luate din creier,

they go back home,

se întorc acasă,

the space is already busy,

locul e deja ocupat,

they are not needed there, so they disappear.

nu e nevoie de ele acolo, așa că dispar.

In the second-case scenario,

În al doilea scenariu,

we performed the lesion,

am cauzat leziunea,

we re-implanted exactly the same cells,

am reimplantat exact aceleași celule

and in this case, the cells remained --

și în acest caz celulele au rămas --

and they became mature neurons.

și au devenit neuroni maturi.

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

Imaginea aceasta este ceea ce am putut vedea la microscop.

Those are the cells that were re-implanted.

Acelea sunt celulele reimplantate.

And the proof they carry,

Dovada pe care o poartă,

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

aceste puncte mici, acelea sunt celulele etichetate

in vitro, when they were in culture.

in vitro, când erau în creștere.

But we could not stop here, of course.

Nu ne-am putut opri aici, bineînțeles.

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

Oare aceste celule ajută și o maimuță să se recupereze după o leziune?

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

Pentru asta, am dresat maimuțe să execute un exercițiu de dexteritate manuală.

They had to retrieve food pellets from a tray.

Trebuiau să ia grămăjoare de mâncare de pe o tavă.

They were very good at it.

Erau foarte bune la asta.

And when they had reached a plateau of performance,

Când au atins o limită de performanță,

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

am făcut o leziune în cortexul motor corespunzător mișcării mâinii.

So the monkeys were plegic,

Astfel, maimuțele erau paralizate,

they could not move their hand anymore.

nu-și mai puteau mișca mâna.

And exactly the same as humans would do,

Exact cum ar fi pățit și oamenii,

they spontaneously recovered to a certain extent,

ele și-au revenit spontan într-o anumită măsură,

exactly the same as after a stroke.

întocmai ca după un atac cerebral.

Patients are completely plegic,

Pacienții sunt paralizați complet,

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

apoi încearcă să-și revină cu ajutorul unui mecanism de plasticitate a creierului

they recover to a certain extent,

și-și revin într-o anumită măsură,

exactly the same for the monkey.

la fel și în cazul maimuței.

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

Când am fost siguri că maimuța a atins această limită

of spontaneous recovery,

de recuperare spontană,

we implanted his own cells.

i-am implantat propriile ei celule.

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

În stânga vedeți maimuța care și-a revenit spontan.

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

Are aproximativ 40-50% din performanța

before the lesion.

de dinainte de leziune.

He's not so accurate, not so quick.

Nu prea are precizie, nici rapiditate.

And look now when we re-implant the cells:

Priviți acum când reimplantăm celulele:

Two months after re-implantation, the same individual.

două luni după reimplantare, aceeași maimuță.

(Applause)

(Aplauze)

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

Și noi am fost surprinși de rezultate.

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

De atunci am învățat mai mult despre aceste celule.

We know that we can cryopreserve them,

Știm că le putem conserva prin criogenie

we can use them later on.

pentru a le folosi mai târziu.

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

Știm că le putem aplica în alte modele neuropatologice,

like Parkinson's disease, for example.

ca, de exemplu, boala Parkinson.

But our dream is still to implant them in humans.

Dar visul nostru este să le implantăm în oameni.

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

Sper ca în curând să vă pot arăta

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

cum creierul uman ne pune la dispoziție uneltele pentru a se repara.

Thank you.

Mulțumesc.

(Applause)

(Aplauze)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

Bruno Giussani: Jocelyne, e uimitor

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

și sunt convins că acum sunt zeci de oameni în public,

possibly even a majority,

poate chiar majoritatea,

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

care se gândesc: „Știu pe cineva care are nevoie de asta.”

I do, in any case.

Eu știu.

And of course the question is,

Desigur, se pune întrebarea

what are the biggest obstacles

care sunt marile obstacole

before you can go into human clinical trials?

înainte de a demara experimentele umane?

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

Jocelyne Bloch: Cele mai mari obstacole sunt reglementările. (Râde)

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

Pornind de la rezultatele uimitoare, trebuie completate

about two kilograms of papers and forms

cam două kg de hârtii și formulare

to be able to go through these kind of trials.

pentru a putea trece prin astfel de experimente.

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

BG: Ceea ce e de înțeles, creierul e delicat, etc.

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

JB: Da, este, dar necesită mult timp

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

și răbdare și aproape o echipă profesională pentru treaba asta.

BG: If you project yourself --

BG: Dacă ți-ai imagina

having done the research

că ai făcut cercetarea,

and having tried to get permission to start the trials,

că ai încercat deja să obții permisiunea pentru demararea experimentelor,

if you project yourself out in time,

dacă proiectezi totul în timp,

how many years before somebody gets into a hospital

de câți ani e nevoie până când cineva să poată beneficia

and this therapy is available?

de această terapie într-un spital?

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

JB: Este foarte greu de spus.

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

Depinde, în primul rând, de aprobarea perioadei de probă.

Will the regulation allow us to do it soon?

Ne vor permite reglementările s-o demarăm curând?

And then, you have to perform this kind of study

Apoi trebuie realizat un studiu

in a small group of patients.

într-un grup restrâns de pacienți.

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

Ia mult timp doar selecția pacienților,

do the treatment

aplicarea tratamentului

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

și evaluarea utilității tratamentului.

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

Apoi rezultatele trebuie aplicate într-un experiment multicentric.

You have to really prove first that it's useful

Trebuie să demonstrezi că e util

before offering this treatment up for everybody.

înainte de a oferi tratamentul tuturor.

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

BG: Și să fie sigur. JB: Bineînțeles.

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

BG: Jocelyne, mulțumesc că ai împărtășit asta la TED.

BG: Thank you.

BG: Mulțumesc.

(Applause)

(Aplauze)