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

Prevodilac: Tijana Mihajlović Lektor: Ivana Krivokuća

So I'm a neurosurgeon.

Ја сам неурохирург

And like most of my colleagues,

и, као и већина мојих колега,

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

морам да се носим свакодневно са људским трагедијама.

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

Схватам како вам се живот може променити у секунди

after a major stroke or after a car accident.

након снажног можданог удара или након саобраћајне несреће.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

Оно што је веома фрустрирајуће за нас, неурохирурге,

is to realize that unlike other organs of the body,

је сазнање да, за разлику од других органа у телу,

the brain has very little ability for self-repair.

мозак има малу способност да се сам опорави.

And after a major injury of your central nervous system,

Након велике повреде вашег централног нервног система,

the patients often remain with a severe handicap.

пацијент често остане озбиљно хендикепиран.

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

То је вероватно разлог због ког сам изабрала

to be a functional neurosurgeon.

да будем функционални неурохирург.

What is a functional neurosurgeon?

Шта је функционални неурохирург?

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

То је доктор који покушава да побољша неуролошку функцију

through different surgical strategies.

кроз различите хируршке стратегије.

You've certainly heard of one of the famous ones

Сигурно сте чули за једну познату стратегију

called deep brain stimulation,

под именом дубока стимулација мозга,

where you implant an electrode in the depths of the brain

при којој уграђујете електроду дубоко у мозак

in order to modulate a circuit of neurons

да бисте подесили коло неурона

to improve a neurological function.

тако да побољшате неуролошку функцију.

It's really an amazing technology

То је заиста невероватна технологија

in that it has improved the destiny of patients

јер је побољшала судбину пацијената

with Parkinson's disease,

са Паркинсоновом болешћу,

with severe tremor, with severe pain.

са озбиљним тремором, великим боловима.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

Међутим, неуромодулација не значи и опоравак неурона,

And the dream of functional neurosurgeons

а сан функционалних неурохирурга

is to repair the brain.

је да опораве мозак.

I think

Мислим да се приближавамо овом сну.

that we are approaching this dream.

And I would like to show you

Желим да вам покажем

that we are very close to this.

да смо заиста близу овога

And that with a little bit of help,

и да, уз мало помоћи,

the brain is able to help itself.

мозак може да помогне сам себи.

So the story started 15 years ago.

Ова прича је почела пре 15 година.

У то време сам била вођа тима доктора на специјализацији

At that time, I was a chief resident

working days and nights in the emergency room.

који су даноноћно радили у хитној служби.

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

Често сам морала да се побринем за пацијенте са повредама главе.

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

Морате да замислите да, када пацијент дође са озбиљном повредом главе,

his brain is swelling

његов мозак отиче

and he's increasing his intracranial pressure.

и он повећава интракранијални притисак.

And in order to save his life,

Да бисте му спасили живот,

you have to decrease this intracranial pressure.

морате да смањите овај интракранијални притисак.

And to do that,

Да бисте то учинили,

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

понекад морате да уклоните део отеченог мозга.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

Дакле, уместо одбацивања ових делова натеченог мозга,

we decided with Jean-François Brunet,

одлучили смо,

заједно са Жаном-Франсоа Брунетом, који је мој колега, биолог,

who is a colleague of mine, a biologist,

да их проучавамо.

to study them.

What do I mean by that?

Шта подразумевам под тим?

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

Желели смо да узгајамо ћелије из ових делова ткива.

It's not an easy task.

То није лак задатак.

Growing cells from a piece of tissue

Узгајање ћелија из делова ткива

is a bit the same as growing very small children

је скоро исто као и подизање веома мале деце

out from their family.

ван њихове породице.

So you need to find the right nutrients,

Треба да нађете праве хранљиве материје,

the warmth, the humidity

топлоту, влажност

and all the nice environments to make them thrive.

и сва добра окружења да бисте омогућили да се развијају.

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

То је управо оно што смо морали да учинимо са овим ћелијама.

And after many attempts,

После много покушаја,

Jean-François did it.

Жан-Франсоа је у томе успео.

And that's what he saw under his microscope.

Ово је оно што је видео под својим микроскопом,

And that was, for us, a major surprise.

а то је за нас било велико изненађење.

Why?

Зашто?

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

Зато што ово изгледа исто као и узгајање матичних ћелија,

with large green cells surrounding small, immature cells.

са великим зеленим ћелијама које окружују мале, неразвијене ћелије.

And you may remember from biology class

Можда се сећате са часа биологије

that stem cells are immature cells,

да су матичне ћелије неразвијене ћелије,

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

које се могу претворити у било коју врсту ћелије у телу.

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

Мозак одрасле особе има матичне ћелије, али су оне изузетно ретке

and they're located in deep and small niches

и налазе се у удаљеним и малим забаченим местима

in the depths of the brain.

у дубинама мозга.

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

Изненађујуће је било добијање ове врсте узгајања матичних ћелија

from the superficial part of swollen brain we had

од ових вештачких делова отеченог мозга које смо имали

in the operating theater.

у операционој сали.

And there was another intriguing observation:

Постојало је још једно занимљиво запажање -

Regular stem cells are very active cells --

стандардне матичне ћелије су веома активне ћелије,

cells that divide, divide, divide very quickly.

ћелије које се деле, деле, деле веома брзо.

And they never die, they're immortal cells.

Оне никада не изумиру; бесмртне су.

But these cells behave differently.

Међутим, ове ћелије се понашају другачије.

They divide slowly,

Споро се деле,

and after a few weeks of culture,

а после неколико недеља узгајања

they even died.

су чак и изумрле.

So we were in front of a strange new cell population

Дакле, наишли смо на чудну нову врсту ћелија

that looked like stem cells but behaved differently.

које су изгледале као матичне ћелије, али су се понашале другачије.

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

Требало нам је пуно времена да бисмо разумели одакле долазе.

They come from these cells.

Потичу из ових ћелија.

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

Ове плаво-црвене ћелије се називају позитивне ћелије дуплог кортина.

All of you have them in your brain.

Сви их имате у мозгу.

They represent four percent of your cortical brain cells.

Оне чине четири процената ваших кортикалних можданих ћелија.

They have a very important role during the development stage.

Имају веома важну улогу током развојне фазе.

When you were fetuses,

Док сте били фетуси,

they helped your brain to fold itself.

помогле су вашем мозгу да створи наборе.

But why do they stay in your head?

Зашто вам остају у глави?

This, we don't know.

То не знамо.

We think that they may participate in brain repair

Мислимо да могу учествовати у опоравку мозга

because we find them in higher concentration

јер налазимо њихове веће концентрације

close to brain lesions.

близу озледа у мозгу,

But it's not so sure.

али то није тако сигурно.

But there is one clear thing --

Међутим, постоји једна јасна ствар -

that from these cells,

да смо из ових ћелија

we got our stem cell culture.

добили наше матичне ћелије.

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

Наишли смо на потенцијални нови извор ћелија

to repair the brain.

за опоравак мозга

And we had to prove this.

и морали смо то да докажемо.

So to prove it,

Да бисмо то доказали,

we decided to design an experimental paradigm.

одлучили смо да осмислимо експерименталну парадигму.

The idea was to biopsy a piece of brain

Идеја је била да урадимо биопсију делића мозга

in a non-eloquent area of the brain,

у делу мозга који није задужен за говор,

and then to culture the cells

а затим да узгајамо ћелије

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

на исти начин који је у лабораторији користио Жан-Франсоа.

And then label them, to put color in them

Затим да их обележимо, ставимо боју у њих

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

да бисмо могли да их пратимо у мозгу.

And the last step was to re-implant them

Последњи корак био је да их поново уградимо

in the same individual.

у исту особу.

We call these

Називамо их

autologous grafts -- autografts.

аутологни трансплантанти или аутотрансплантанти.

So the first question we had,

Тако је прво питање које смо имали:

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

„Шта ће се десити ако поново уградимо ове ћелије у нормалан мозак

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

и шта ће се десити ако поново уградимо исте ћелије

in a lesioned brain?"

у повређени мозак?“

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

Захваљујући помоћи професора Ерика Роилера,

we worked with monkeys.

радили смо са мајмунима.

So in the first-case scenario,

Тако смо у првобитном сценарију

we re-implanted the cells in the normal brain

поново уградили ћелије у нормалан мозак

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

и видели да су потпуно нестале након неколико недеља,

as if they were taken from the brain,

као да их је неко однео из мозга,

they go back home,

да су се вратиле кући,

the space is already busy,

да је место већ заузето,

they are not needed there, so they disappear.

да нису потребне тамо, па су нестале.

In the second-case scenario,

У следећем сценарију

we performed the lesion,

направили смо озледу,

we re-implanted exactly the same cells,

поново уградили потпуно исте ћелије,

and in this case, the cells remained --

а у овом случају су ћелије остале

and they became mature neurons.

и постале су зрели неурони.

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

То је слика онога што смо могли да опазимо под микроскопом.

Those are the cells that were re-implanted.

Ово су ћелије које су поново уграђене.

And the proof they carry,

А доказ које носе,

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

ове мале тачке, то су ћелије које смо обележили

in vitro, when they were in culture.

in vitro, док смо их узгајали.

But we could not stop here, of course.

Међутим, нисмо могли стати овде, наравно.

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

Да ли ове ћелије помажу и мајмуну да се опорави од повреде?

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

За то смо обучили мајмуне да изведу задатак спретности руке.

They had to retrieve food pellets from a tray.

Морали су да врате куглице хране са послужавника.

They were very good at it.

Били су добри у томе.

And when they had reached a plateau of performance,

Када су достигли врхунац изведбе,

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

оштетили смо део моторног кортекса који одговара покретима руку.

So the monkeys were plegic,

Тако су мајмуни били плегични;

they could not move their hand anymore.

нису више могли да померају руку.

And exactly the same as humans would do,

Управо на исти начин као што би и људи учинили,

they spontaneously recovered to a certain extent,

спонтано су се опоравили у одређеној мери,

exactly the same as after a stroke.

на исти начин као после можданог удара.

Patients are completely plegic,

Пацијенти су потпуно плегични

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

и покушавају да се опораве помоћу механизама мождане пластичности,

they recover to a certain extent,

опораве се у одређеној мери,

exactly the same for the monkey.

што је у потпуности исто као и код мајмуна.

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

Дакле, када смо сигурни да је мајмун достигао врхунац спонтаног опоравка,

of spontaneous recovery,

we implanted his own cells.

уградили смо му сопствене ћелије.

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

Тако, на левој страни видите мајмуна који се спонтано опоравио.

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

Он је на око 40 до 50 процената своје претходне изведбе,

before the lesion.

пре повреде.

He's not so accurate, not so quick.

Није толико прецизан, толико брз.

And look now when we re-implant the cells:

Погледајте сада, када смо поново уградили ћелије -

Two months after re-implantation, the same individual.

два месеца после поновне уградње, исти појединац.

(Applause)

(Аплауз)

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

Ово су били узбудљиви резултати и за нас, да вам кажем.

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

Отада смо много више разумели ове ћелије.

We know that we can cryopreserve them,

Знамо да их можемо сачувати помоћу криопрезервације,

we can use them later on.

да их можемо касније користити.

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

Знамо да их можемо искористити у другим неуропатолошким моделима,

као што је Паркинсонова болест, на пример.

like Parkinson's disease, for example.

But our dream is still to implant them in humans.

Међутим, наш сан је и даље да их уградимо у људска бића.

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

Заиста се надам да ћу ускоро моћи да вам покажем

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

да нам људски мозак даје средства помоћу којих се може опоравити.

Thank you.

Хвала вам.

(Applause)

(Аплауз)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

Бруно Ђузани: Џослин, ово је невероватно,

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

а сигуран сам да управо сада неколико десетина људи у публици,

можда чак и већина,

possibly even a majority,

мисли: „Знам некога коме би ово могло користити.“

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

I do, in any case.

Ја знам, свакако.

And of course the question is,

Наравно, питање је

what are the biggest obstacles

које су највеће препреке

before you can go into human clinical trials?

пре него што можеш да кренеш у клиничка испитивања људи.

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

Џослин Блоч: Највећа препрека су прописи. (Смех)

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

Дакле, на основу ових узбудљивих резултата,

about two kilograms of papers and forms

треба попунити око два килограма папира и образаца

to be able to go through these kind of trials.

да би се могло наставити до ове врсте испитивања.

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

БЂ: Што је разумљиво; мозак је специфичан итд.

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

ЏБ: Да, али је потребно много времена,

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

пуно стрпљења и малтене тим професионалаца да то уради, знате.

BG: If you project yourself --

БЂ: Ако замислите -

having done the research

пошто сте урадили истраживање

and having tried to get permission to start the trials,

и пошто сте покушали да добијете одобрење да започнете испитивања,

if you project yourself out in time,

ако замислите потребно време,

how many years before somebody gets into a hospital

колико ће година проћи пре него што неко дође у болницу,

and this therapy is available?

а ова терапија је доступна?

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

ЏБ: Веома је тешко рећи.

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

То пре свега зависи од одобравања испитивања.

Will the regulation allow us to do it soon?

Да ли ће нам прописи дозволити да то урадимо ускоро?

And then, you have to perform this kind of study

Затим, морате да изведете ово испитивање

in a small group of patients.

у малој групи пацијената.

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

Биће потребно, већ сада, пуно времена за одабир пацијената,

do the treatment

за извођење лечења

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

и процену да ли је корисно изводити овакву врсту лечења.

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

Онда морате да развијете ово до мултицентричног испитивања.

You have to really prove first that it's useful

Морате заиста доказати првенствено да је корисно

before offering this treatment up for everybody.

пре него што свима понудите ово лечење.

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

БЂ: И безбедно, наравно. ЏБ: Наравно.

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

БЂ: Џослин, хвала вам што сте дошли на ТЕД и поделили ово.

BG: Thank you.

ЏБ: Хвала вама.

(Applause)

(Аплауз)