Aaron Morris: How your body could become its own diagnostic lab | TED Fellows

Переводчик: Редактор: Natalia Ost

[SHAPE YOUR FUTURE]

[ВОЗЬМИ БУДУЩЕЕ В СВОИ РУКИ]

(Slam) Ow!

(Удар) Ой!

As anyone who’s stubbed a toe in the dark

Любой, кто ударял палец на ноге в темноте

or spent an hour searching for their keys knows

или целый час искал ключи, знает,

we're often limited by what we can or cannot see.

что возможности нашего зрения ограничены.

In fact, even our own bodies can be black boxes.

На самом деле, даже наши тела могут быть «чёрными ящиками».

Today, I want to take you through a vision of health care

Сегодня я хочу рассказать, как выглядит здравоохранение,

that scientists and engineers, myself included, are building.

которое разрабатывают учёные и инженеры, в том числе и я.

We are creating a diagnostic lab inside your body

Мы создаём диагностическую лабораторию внутри тела,

that can provide a continuous analysis of your health

которая может непрерывно анализировать ваше здоровье,

so that we can better see what's happening in patients.

чтобы мы лучше знали, что происходит в телах пациентов.

Currently, if someone is sick,

Сейчас когда кто-то болен,

we may diagnose them by using a biopsy

мы можем провести диагностику методом биопсии,

to bring disease tissue outside the body where we can see it.

чтобы вынуть больную ткань из тела туда, где мы сможем её увидеть.

We do this if we suspect, for instance, that a growth might be cancerous.

Это делают, если, например, подозревают, что опухоль злокачественная.

Unfortunately, this approach can't work all the time

К сожалению, такой подход не всегда применим

because of two major problems.

из-за двух основных проблем.

First, some tissues, like brains or spinal cords,

Во-первых, такие мягкие ткани, как головной или спинной мозг,

can't be routinely biopsied.

невозможно часто подвергать биопсии.

And second, doctors often don't know which tissue is causing the problem,

А во-вторых, врачи часто не знают, какая именно ткань вызвала проблему,

so they don't know what to biopsy.

поэтому неясно, где брать биоптат.

So far, we've dealt with these issues using external medical tests,

До сих пор мы используем для таких тканей внешние медицинские тесты,

like MRIs or blood tests.

например, МРТ или анализ крови.

These provide a broad overview of the health of a patient,

Они позволяют получить обширную информацию о здоровье пациента,

but they can't see the molecular and cellular changes

но не могут показать изменения на молекулярном и клеточном уровне,

that occur within tissues,

происходящие внутри тканей,

and they certainly can't provide enough information

и не могут дать достаточно информации

to proactively treat patients before symptoms develop.

для проактивного лечения пациентов до того, как появятся симптомы.

This is unfortunate

Это печально,

because it's these invisible changes that ultimately cause disease.

потому что именно эти невидимые изменения в итоге вызывают болезнь.

Our inability to measure these changes

Неспособность измерить такие изменения

results in a disparity between what we can see on a test

приводит к несоответствию того, что мы видим в результатах теста

and what we know is happening in patients.

и что знаем о происходящем в организме пациента.

Let's take multiple sclerosis as an example.

Возьмём для примера рассеянный склероз.

In MS, which is an autoimmune disease,

При этом аутоиммунном заболевании

the immune system attacks two specific tissues:

иммунная система атакует две определённые ткани:

the brain and the spinal cord,

головной и спинной мозг,

resulting in damage and in some cases, paralysis.

вызывая их поражение и в некоторых случаях — паралич.

Now, we obviously can't catch MS by routinely biopsying people's brains,

Очевидно, мы не можем выявить эту болезнь, постоянно проводя биопсию мозга людей,

where there would be abundant and active disease-inducing cells.

что могло бы показать присутствие множества клеток, вызывающих болезнь.

And we can't catch it using a blood test

Анализ крови тоже не может её выявить,

because the MS-inducing cells are so rare and inactive in the blood

так как вызывающих болезнь клеток в крови мало и они неактивны,

that we simply can't see them.

мы просто не можем их увидеть.

Even brain imaging technologies like MRI can't provide the information we need

Даже такой метод визуализации головного мозга, как МРТ, не даёт нужную информацию

to be proactive about MS.

для раннего выявления болезни.

So we need to rethink how we see.

Поэтому надо придумать, как нам смотреть по-новому.

My coworkers at the University of Michigan and I decided to do just that.

Мы с коллегами в Мичиганском университете решили так и сделать.

Instead of taking an outside-in approach to diagnostics,

Вместо диагностического подхода «снаружи»

we're taking an inside-out approach.

мы используем метод «изнутри».

We are creating implantable sites

Мы создаём имплантируемые участки,

that have similarities to other sites in the body,

которые похожи на части нашего тела,

and will improve our vision by giving us real-time access

чтобы улучшить видение проблемы, путём доступа к молекулам

to molecular and cellular information about diseased tissues.

и информации о клетках поражённых тканей в реальном времени.

These insights will enable us to predict the onset of disease

Эти знания помогут нам предсказать начало заболевания

and even identify therapies likely to work in an individual patient.

и даже определить возможный метод лечения для конкретного пациента.

So what does this inside-out approach look like?

Что же из себя представляет этот метод?

Step one is to engineer new tissues just under the skin.

Шаг первый. Необходимо вживить новые ткани под кожу.

These tissues have similarities to other inaccessible sites in the body,

У таких тканей есть сходства с недоступными частями нашего тела,

like the brain or the lungs.

например, с мозгом или лёгкими.

By implanting a porous plastic disk made of FDA-approved biomaterials,

Используя в качестве импланта пористый пластиковый диск, одобренный FDA,

I can harness the body's natural responses to allow cells to migrate into the disk,

я могу взять под контроль процессы в теле, и сделать так,

survive at the site and form a tissue.

чтобы клетки попали на диск и сформировали ткани.

Eventually, we're left with an engineered tissue

В итоге, у нас остаются искусственные ткани

with integrated immune cells,

с такими же иммунными клетками,

just the cells we need for diagnosis.

какие нужны нам для обследования.

Although these tissues are complex and chronically inflamed,

Несмотря на то, что импланты сложные и могут хронически воспаляться,

they're also innocuous

они безобидны,

and after a few weeks, nearly imperceptible.

а через несколько недель и вовсе становятся незаметны.

Our engineered tissues contain information not present in the blood,

Искусственные ткани содержат информацию, которой нет в крови,

and they can help bridge the gap

и устраняют разрыв между тем,

between what we can see on a traditional test

что мы видим в традиционном анализе

and cellular changes we know occur in disease.

и изменениями в клетках, которые возникают при болезни.

Step two is to read this signal.

Второй шаг — верно читать знаки.

Currently, I could take a biopsy of my engineered site and analyze it

На данный момент я могу сделать биопсию искусственной ткани и изучить результаты,

because I made them accessible just under the skin.

так как я сделал их доступными неглубоко под кожей.

But it would certainly be better

Но было бы лучше, если бы мы могли

if we could incorporate and read a sensor noninvasively.

подключить датчик и прочитать его данные безоперационно.

Within the next decade,

В ближайшие десять лет

rapidly converging technologies could enable diagnosis at such an implant

быстрые перекрёстные технологии смогут ставить диагноз на таких имплантах,

by harnessing simple detectors,

используя простые детекторы, например,

like a blood pressure cuff or smartwatch does now.

браслет для измерения давления, как «умные часы» сейчас.

The mechanisms for diagnosing and monitoring disease

Механизмы диагностики и анализа заболевания

could be as simple as opening an app, like Candy Crush on your phone.

будут такими же простыми, как включить Candy Crush на телефоне.

Step three is to harness the huge array of knowledge

Шаг третий — использовать огромную базу знаний

in fields like engineering and material science

из областей инженерии и изучении веществ,

to improve these implants and our ability to read their data.

чтобы улучшить импланты и наши способности читать данные.

Eventually, tens, if not hundreds of individual engineered tissues

В конце концов, десятки, а то и сотни искусственных тканей

with integrated sensors

с подключёнными сенсорами

may be implantable with a single application.

будут имплантироваться с помощью одного приложения.

Now, this approach to diagnosis is unconventional, to be sure,

Сейчас такой подход к диагностике считается нетрадиционным,

but it is robust.

но он надёжный.

So far, my colleagues and I have used it

Мы с коллегами уже использовали этот метод

to diagnose models of metastatic cancer,

и диагностировали модели метастатического рака,

type 1 diabetes, multiple sclerosis and organ transplant rejection.

диабет первой степени, различные склерозы и отторжения пересаженных органов.

But this is just the beginning of what we can see.

Но это только первые результаты.

With continuous improvements,

С постоянными улучшениями

we will be able to truly create

мы сможем создать по-настоящему

a diagnostic lab inside your body

рабочую диагностическую лабораторию внутри тела,

that provides a continuous analysis of your health.

которая будет непрерывно анализировать ваше здоровье.

By changing how we see what's going wrong in patients,

Меняя метод наблюдения за пациентом,

we will be able to diagnose and treat diseases better

мы сможем диагностировать и лечить заболевание лучше

and faster than ever before.

и быстрее, чем до этого.

If you're willing to rethink how you see,

Если вы откроетесь новому,

you may be surprised what comes into view.

то, возможно, будете приятно удивлены.

Thank you.

Спасибо!