Quyen Nguyen: Color-coded surgery

Översättare: Ida Jonsson Granskare: Fredrik Broman

I want to talk to you

Jag vill prata med er

about one of the biggest myths in medicine,

om en av läkarvetenskapens största myter

and that is the idea

och det är tanken om

that all we need are more medical breakthroughs

att vi bara behöver fler genombrott,

and then all of our problems will be solved.

att det skulle lösa våra problem.

Our society loves to romanticize

Vårt samhälle romantiserar

the idea of the single, solo inventor

tanken om den ensamma

who, working late in the lab one night,

uppfinnaren som arbetar ensam i labbet

makes an earthshaking discovery,

och upptäcker något världsomvälvande,

and voila, overnight everything's changed.

och voila, allt förändras över en natt.

That's a very appealing picture,

Det är en väldigt tilltalande idé,

however, it's just not true.

men den är inte sann.

In fact, medicine today is a team sport.

Idag är läkarvetenskapen en lagsport.

And in many ways,

Och på många sätt

it always has been.

har den alltid varit det.

I'd like to share with you a story

Jag skulle vilja berätta för er

about how I've experienced this very dramatically

om hur jag har upplevt det här

in my own work.

väldigt dramatiskt i mitt eget arbete.

I'm a surgeon,

Jag är kirurg,

and we surgeons have always had

och vi kirurger har alltid haft

this special relationship with light.

ett speciellt förhållande till ljus.

When I make an incision inside a patient's body, it's dark.

När jag skär i en patients kropp är det mörkt.

We need to shine light to see what we're doing.

För att se vad vi gör måste vi ha ljus.

And this is why, traditionally,

Och det är därför operationer

surgeries have always started so early in the morning --

alltid har startat så tidigt på morgonen,

to take advantage of daylight hours.

för att kunna använda dagsljuset.

And if you look at historical pictures

Och om man tittar på gamla bilder

of the early operating rooms,

av tidiga operationssalar

they have been on top of buildings.

har de legat längst upp i byggnader.

For example, this is the oldest operating room in the Western world,

Här är är till exempel västvärldens

in London,

äldsta operationssal, i London.

where the operating room

Operationssalen

is actually on top of a church

är längst upp i en kyrka

with a skylight coming in.

med ett takfönster.

And then this is a picture

Och här är en bild

of one of the most famous hospitals in America.

på en av USA:s mest berömda sjukhus.

This is Mass General in Boston.

Mass General i Boston.

And do you know where the operating room is?

Vet ni var operationssalen ligger?

Here it is

Här är den

on the top of the building

längst upp i byggnaden

with plenty of windows to let light in.

med gott om fönster som släpper in ljus.

So nowadays in the operating room,

Så nuförtiden i operationssalarna

we no longer need to use sunlight.

behöver vi inte använda solljus.

And because we no longer need to use sunlight,

Och eftersom vi inte behöver använda solljus

we have very specialized lights

har vi väldigt specialiserade lampor

that are made for the operating room.

som är gjorda för operationssalar.

We have an opportunity

Vi har möjlighet

to bring in other kinds of lights --

att ta in andra sorters ljus,

lights that can allow us to see

ljus som låter oss se

what we currently don't see.

det vi inte ser nu.

And this is what I think

Och det tycker jag är

is the magic of fluorescence.

det magiska med fluorescens.

So let me back up a little bit.

Låt mig gå tillbaka en bit.

When we are in medical school,

När vi går läkarutbildningen

we learn our anatomy from illustrations such as this

lär vi oss anatomi från illustrationer

where everything's color-coded.

där allt är färgkodat.

Nerves are yellow, arteries are red,

Nerver är gula, artärer är röda,

veins are blue.

vener är blåa.

That's so easy anybody could become a surgeon, right?

Så enkelt att vem som helst kunde bli kirurg, eller hur?

However, when we have a real patient on the table,

Men när vi har en riktig patient på bordet,

this is the same neck dissection --

det här är samma halsdissektion,

not so easy to tell the difference

är det inte så lätt att se skillnad

between different structures.

mellan olika delar.

We heard over the last couple days

Vi har hört under de senaste dagarna om

what an urgent problem

vilket akut problem

cancer still is in our society,

cancer fortfarande är,

what a pressing need it is

hur viktigt det är

for us to not have

att inte en person

one person die every minute.

dör varje minut.

Well if cancer can be caught early,

Om cancer kan hittas tidigt,

enough such that someone can have their cancer taken out,

tidigt nog för att man ska kunna

excised with surgery,

operera bort den

I don't care if it has this gene or that gene,

bryr jag mig inte om vilka gener den har

or if it has this protein or that protein,

eller vilka proteiner,

it's in the jar.

nu ligger den i en burk.

It's done, it's out, you're cured of cancer.

Klart, slut, din cancer är botad.

This is how we excise cancers.

Det är så vi tar bort cancer.

We do our best, based upon our training

Vi gör vårt bästa, baserat på utbildningen

and the way the cancer looks and the way it feels

och hur cancer ser ut och känns

and its relationship to other structures and all of our experience,

och dess förhållande till andra delar och all vår erfarenhet,

we say, you know what, the cancer's gone.

vi säger: vet du, cancern är borta.

We've made a good job. We've taken it out.

Vi har gjort ett bra jobb. Vi har tagit bort den.

That's what the surgeon is saying in the operating room

Så säger kirurgen i operationssalen

when the patient's on the table.

när patienten ligger på bordet.

But then we actually don't know that it's all out.

Men då vet vi inte säkert att den är helt borta.

We actually have to take samples from the surgical bed,

Vi måste ta prover från operationen,

what's left behind in the patient,

det som finns kvar i patienten,

and then send those bits to the pathology lab.

och skicka dem till patologilabbet.

In the meanwhile, the patient's on the operating room table.

Under tiden ligger patienten på operationsbordet.

The nurses, anesthesiologist, the surgeon,

Sjuksköterskorna, narkosläkaren, kirurgen,

all the assistants are waiting around.

alla assistenter står och väntar.

And we wait.

Och väntar.

The pathologist takes that sample,

Patologen tar provet,

freezes it, cuts it, looks in the microscope one by one

fryser det, skär i det, tittar på varje del i mikroskop,

and then calls back into the room.

och ringer tillbaka till rummet.

And that may be 20 minutes later per piece.

Det kan ta 20 minuter per del.

So if you've sent three specimens,

Så om man har skickat tre prover,

it's an hour later.

har det gått en timme.

And very often they say,

Och de säger ofta:

"You know what, points A and B are okay,

"Punkt A och B är okej,"

but point C, you still have some residual cancer there.

"men det finns cancer kvar vid punkt C."

Please go cut that piece out."

"Skär ut den delen."

So we go back and we do that again, and again.

Så vi går och gör det igen och igen.

And this whole process:

Och hela den här processen:

"Okay you're done.

"Okej, färdigt."

We think the entire tumor is out."

"Vi tror att hela tumören är borta."

But very often several days later,

Men ofta händer det att flera dagar

the patient's gone home,

senare när patienten åkt hem,

we get a phone call:

får vi ett samtal:

"I'm sorry,

"Tyvärr,"

once we looked at the final pathology,

"när vi tittade på patologirapporten,"

once we looked at the final specimen,

"när vi tittade på provet,"

we actually found that there's a couple other spots

"hittade vi faktiskt några andra ställen,"

where the margins are positive.

"där marginalerna är positiva."

There's still cancer in your patient."

"Patienten har fortfarande cancer."

So now you're faced with telling your patient, first of all,

Nu måste man först berätta för patienten

that they may need another surgery,

att de kan behöva ännu en operation,

or that they need additional therapy

eller mer behandling

such as radiation or chemotherapy.

som strålbehandling eller kemoterapi.

So wouldn't it be better

Vore det inte bättre

if we could really tell,

om vi kunde avgöra,

if the surgeon could really tell,

om kirurgen kunde avgöra,

whether or not there's still cancer on the surgical field?

ifall cancern är kvar under operationen?

I mean, in many ways, the way that we're doing it,

På många sätt

we're still operating in the dark.

arbetar vi fortfarande i mörker.

So in 2004, during my surgical residency,

2004, under min kirurgpraktik,

I had the great fortune

hade jag tur nog

to meet Dr. Roger Tsien,

att jag fick träffa dr Roger Chen

who went on to win the Nobel Prize for chemistry

som senare vann nobelpriset

in 2008.

i kemi 2008.

Roger and his team

Roger och hans medarbetare

were working on a way to detect cancer,

försökte hitta ett sätt att upptäcka cancer

and they had a very clever molecule

och de hade en smart molekyl

that they had come up with.

som de hade uppfunnit.

The molecule they had developed

Molekylen de hade utvecklat

had three parts.

var tredelad.

The main part of it is the blue part, polycation,

Huvuddelen är den blå delen, polycation

and it's basically very sticky

och den kletar fast sig

to every tissue in your body.

på all vävnad i kroppen.

So imagine that you make a solution

Tänk er att man gör en lösning

full of this sticky material

med det här klistriga materialet

and inject it into the veins of someone who has cancer,

och injicerar den i ådrorna på någon med cancer.

everything's going to get lit up.

Då blir allt upplyst.

Nothing will be specific.

Inget kommer att vara specifikt.

There's no specificity there.

Inget specifikt där.

So they added two additional components.

Så de lade till två andra komponenter.

The first one is a polyanionic segment,

Den första är ett polyanioniskt segment,

which basically acts as a non-stick backing

som är icke-häftande

like the back of a sticker.

ungefär som baksidan på ett klistermärke.

So when those two are together, the molecule is neutral

När de två är tillsammans är molekylen neutral

and nothing gets stuck down.

och inget klistras fast.

And the two pieces are then linked

Och de två delarna länkas samman

by something that can only be cut

av något som bara kan klippas

if you have the right molecular scissors --

med rätt molekylär sax.

for example, the kind of protease enzymes

Till exempel den sorts proteasenzym

that tumors make.

som tumörer tillverkar.

So here in this situation,

I den här situationen

if you make a solution full of this three-part molecule

om man gör en lösning med den tredelade molekylen

along with the dye, which is shown in green,

tillsammans med färgämnet som visas i grönt

and you inject it into the vein

och injicerar det i en ven

of someone who has cancer,

på någon med cancer, så kan inte

normal tissue can't cut it.

normal vävnad klippa sönder det.

The molecule passes through and gets excreted.

Molekylen går igenom och töms ut.

However, in the presence of the tumor,

Men där en tumör finns

now there are molecular scissors

finns även den molekylära saxen

that can break this molecule apart

som kan klippa sönder den här molekylen

right there at the cleavable site.

där den är klyvbar.

And now, boom,

Och pang

the tumor labels itself

tumören sätter etikett på sig själv

and it gets fluorescent.

och blir flourescerande.

So here's an example of a nerve

Här är ett exempel på en nerv

that has tumor surrounding it.

med tumör omkring sig.

Can you tell where the tumor is?

Ser ni var tumören är?

I couldn't when I was working on this.

Det kunde inte jag när jag arbetade med det här.

But here it is. It's fluorescent.

Men här är den. Flourescerande.

Now it's green.

Nu är den grön.

See, so every single one in the audience

Nu kan alla i publiken

now can tell where the cancer is.

se vart cancern är.

We can tell in the operating room, in the field,

Vi ser den i operationssalen, på fältet,

at a molecular level,

på molekylär nivå,

where is the cancer and what the surgeon needs to do

var cancern är och var kirurgen måste göra

and how much more work they need to do

och hur mycket de måste göra

to cut that out.

för att kunna skära bort den.

And the cool thing about fluorescence

Och det häftiga med flourescens

is that it's not only bright,

är att den inte bara lyser klart

it actually can shine through tissue.

utan att den även kan lysa genom vävnad.

The light that the fluorescence emits

Det flourescerande ljuset

can go through tissue.

kan gå igenom vävnad.

So even if the tumor is not right on the surface,

Även om tumören inte är vid ytan,

you'll still be able to see it.

kan man fortfarande se den.

In this movie, you can see

I filmen här kan ni se

that the tumor is green.

att tumören är grön.

There's actually normal muscle on top of it. See that?

Det ligger normal muskelvävnad över. Ser ni?

And I'm peeling that muscle away.

Jag tar bort muskeln.

But even before I peel that muscle away,

Men innan jag tar bort muskeln,

you saw that there was a tumor underneath.

ser ni att det var en tumör under.

So that's the beauty of having a tumor

Det är det fina med en tumör

that's labeled with fluorescent molecules.

märkt med flourescerande molekyler

That you can, not only see the margins

Man kan inte bara se marginalerna

right there on a molecular level,

på den molekylära nivån

but you can see it even if it's not right on the top --

utan även om den inte är precis vid ytan

even if it's beyond your field of view.

även om den är utanför ens synfält.

And this works for metastatic lymph nodes also.

Det fungerar även med lymfkörtelmetastaser.

Sentinel lymph node dissection

Dissektion av portvaktskörteln

has really changed the way that we manage breast cancer, melanoma.

har påverkat hur vi hanterar bröstcancer, melanom.

Women used to get

Förr utsattes kvinnor

really debilitating surgeries

för väldigt tärande ingrepp

to excise all of the axillary lymph nodes.

när alla lymfkörtlar i armhålan skulle tas bort.

But when sentinel lymph node

Men när portvaktslymfkörteln

came into our treatment protocol,

blev del av behandlingsrutinerna

the surgeon basically looks for the single node

letar kirurgen i princip efter den körtel

that is the first draining lymph node of the cancer.

som är cancerns första dränerande lymfkörtel.

And then if that node has cancer,

Och om den körteln har cancer

the woman would go on to get

skulle kvinnan fortsätta till

the axillary lymph node dissection.

dissektion av lymfkörteln i armhålan.

So what that means

Så det betyder

is if the lymph node did not have cancer,

att om lymfnoden inte har cancer

the woman would be saved

behöver kvinnan inte

from having unnecessary surgery.

genomgå onödiga ingrepp.

But sentinel lymph node, the way that we do it today,

Men portvaktskörteln, så som vi gör idag,

is kind of like having a road map

är som att ha en karta

just to know where to go.

så att man vet vart man ska.

So if you're driving on the freeway

Om man kör på motorvägen

and you want to know where's the next gas station,

och man vill veta var nästa bensinstation ligger

you have a map to tell you that that gas station is down the road.

har man en karta som säger att den ligger längre bort.

It doesn't tell you whether or not

Kartan kan inte tala om

the gas station has gas.

ifall det finns bensin där.

You have to cut it out, bring it back home,

Man måste skära ut den, ta med den hem,

cut it up, look inside

skära upp den, titta inuti

and say, "Oh yes, it does have gas."

och säga: "Jo, det finns bensin."

So that takes more time.

Det tar längre tid.

Patients are still on the operating room table.

Patienten ligger fortfarande i operationssalen.

Anesthesiologists, surgeons are waiting around.

Anestesiologer och kirurger står och väntar.

That takes time.

Det tar tid.

So with our technology, we can tell right away.

Med vår teknik vet vi på en gång.

You see a lot of little, roundish bumps there.

Man ser flera små runda knölar där.

Some of these are swollen lymph nodes

Några av dem är svullna lymfkörtlar

that look a little larger than others.

som ser lite större ut än de andra.

Who amongst us hasn't had swollen lymph nodes with a cold?

Vem har inte varit förkyld och haft svullna lymfkörtlar?

That doesn't mean that there's cancer inside.

Det betyder inte att vi har cancer.

Well with our technology,

Med vår teknik

the surgeon is able to tell immediately

kan kirurgen direkt se

which nodes have cancer.

vilka körtlar som har cancer.

I won't go into this very much,

Jag ska inte gå in på det här

but our technology, besides being able

men vår teknik, förutom att den kan

to tag tumor and metastatic lymph nodes with fluorescence,

göra tumörer och lymfkörtelmetastaser flourescerande,

we can also use the same smart three-part molecule

kan använda samma smarta tredelade molekyl

to tag gadolinium onto the system

för att märka systemet med gadolinium

so you can do this noninvasively.

så att man kan göra det utan ingrepp.

The patient has cancer,

Patienten har cancer

you want to know if the lymph nodes have cancer

man vill veta om lymfkörtlarna har cancer

even before you go in.

innan man går in.

Well you can see this on an MRI.

Det kan man se på en MRI.

So in surgery,

Under ingreppet

it's important to know what to cut out.

måste man veta vad man ska ta bort.

But equally important

Det är lika viktigt

is to preserve things

att bevara det

that are important for function.

som är funktionellt viktigt.

So it's very important to avoid inadvertent injury.

Så man måste undvika skador.

And what I'm talking about

Och det jag pratar om

are nerves.

är nerver.

Nerves, if they are injured,

Om de skadas kan de

can cause paralysis,

orsaka förlamning

can cause pain.

och smärta.

In the setting of prostate cancer,

Vad gäller prostatacancer:

up to 60 percent of men

upp till 60 % av de män

after prostate cancer surgery

som opereras för prostatacancer

may have urinary incontinence

kan uppleva inkontinens

and erectile disfunction.

och impotensproblem.

That's a lot of people to have a lot of problems --

Många människor får stora problem

and this is even in

och det här är ändå

so-called nerve-sparing surgery,

det som kallas nervskonande operation

which means that the surgeon is aware of the problem,

det vill säga att kirurgen är medveten om problemet

and they are trying to avoid the nerves.

och försöker undvika nerverna.

But you know what, these little nerves are so small,

Men de här nerverna är så små

in the context of prostate cancer,

i kontexten prostatacancer

that they are actually never seen.

att man aldrig ser dem.

They are traced

De spåras enligt

just by their known anatomical path

det man känner till om deras anatomi

along vasculature.

utefter blodkärlen.

And they're known because somebody has decided to study them,

Man känner till dem för att någon har studerat dem.

which means that we're still learning

Vi lär oss alltså fortfarande

about where they are.

Var de är.

Crazy to think that we're having surgery,

Det är galet att vi opererar,

we're trying to excise cancer, we don't know where the cancer is.

vi försöker ta bort cancer, utan att veta var den är.

We're trying to preserve nerves; we can't see where they are.

Vi försöker bevara nerver men kan inte se dem.

So I said, wouldn't it be great

Därför sa jag: "Vore det inte bra"

if we could find a way

"om vi kom på ett sätt"

to see nerves with fluorescence?

"att se nerver med flourescens?"

And at first this didn't get a lot of support.

Till att börja med höll inte många med.

People said, "We've been doing it this way for all these years.

Folk sa: "Vi har gjort såhär i många år."

What's the problem?

"Vad är problemet?"

We haven't had that many complications."

"Vi har inte haft så farligt mycket komplikationer."

But I went ahead anyway.

Men jag fortsatte ändå.

And Roger helped me.

Och Roger hjälpte mig.

And he brought his whole team with him.

Han tog med sig hela sin arbetsgrupp.

So there's that teamwork thing again.

Lagarbete igen.

And we eventually discovered molecules

Till slut upptäckte vi molekyler

that were specifically labeling nerves.

som märkte nerver.

And when we made a solution of this,

När vi gjorde en lösning av det

tagged with the fluorescence

märkt med flourescensen

and injected in the body of a mouse,

som vi injicerade i en muskropp

their nerves literally glowed.

så lyste deras nerver.

You can see where they are.

Ni kan se var de är.

Here you're looking at a sciatic nerve of a mouse,

Här ser ni på en ischiasnerv hos en mus

and you can see that that big, fat portion you can see very easily.

och det där stora delen kan ni se väldigt tydligt.

But in fact, at the tip of that where I'm dissecting now,

Men längst ut där jag dissekerar nu

there's actually very fine arborizations

finns det väldigt små förgreningar

that can't really be seen.

som inte kan ses.

You see what looks like little Medusa heads coming out.

Ni ser det som ser ut som små Medusahuvuden.

We have been able to see nerves

Vi har kunnat se nerver

for facial expression, for facial movement, for breathing --

som styr ansiktsuttryck, ansiktsrörelser, andning ...

every single nerve --

varenda nerv ...

nerves for urinary function around the prostate.

som styr urinfunktionen runt prostatan.

We've been able to see every single nerve.

Vi har kunnat se varenda nerv.

When we put these two probes together ...

När vi sätter ihop här två sonderna ...

So here's a tumor.

Här är en tumör.

Do you guys know where the margins of this tumor is?

Vet ni var tumörens marginaler är?

Now you do.

Nu gör ni det.

What about the nerve that's going into this tumor?

Nerven som går in i tumören då?

That white portion there is easy to see.

Den vita delen där är lätt att se.

But what about the part that goes into the tumor?

Men delen som går in i tumören?

Do you know where it's going?

Vet ni vart den ska?

Now you do.

Nu gör ni det.

Basically, we've come up with a way

Vi har helt enkelt kommit på ett sätt

to stain tissue

att märka vävnad

and color-code the surgical field.

och färgkoda hela operationsområdet.

This was a bit of a breakthrough.

Det var ett litet genombrott.

I think that it'll change the way that we do surgery.

Jag tror att det kommer att ändra hur vi opererar.

We published our results

Vi har publicerat resultaten

in the proceedings of the National Academy of Sciences

i Proceedings of the National Academy of Sciences

and in Nature Biotechnology.

och i Nature Biotechnology.

We received commentary in Discover magazine,

Vi har blivit kommenterade i Discover Magazine,

in The Economist.

och i The Economist.

And we showed it to a lot of my surgical colleagues.

Vi visade det för många av mina kirurgkollegor.

They said, "Wow!

som sa: "Wow!"

I have patients

"Jag har patienter"

who would benefit from this.

"som kommer att gynnas av det här."

I think that this will result in my surgeries

"Jag tror att mina ingrepp kommer att"

with a better outcome

"bli bättre"

and fewer complications."

"och få färre komplikationer."

What needs to happen now

Nu måste vår

is further development of our technology

teknik vidareutvecklas

along with development

och vi måste utveckla

of the instrumentation

de verktyg

that allows us to see

som låter oss se

this sort of fluorescence in the operating room.

den här flourescensen i operationssalen.

The eventual goal

Det framtida målet

is that we'll get this into patients.

är att få in det här i patienter.

However, we've discovered

Men vi har upptäckt

that there's actually no straightforward mechanism

att det inte finns något lätt sätt

to develop a molecule

att utveckla en molekyl

for one-time use.

för engångsanvändning.

Understandably, the majority of the medical industry

Det är förståeligt att större delen av läkemedelsindustrin

is focused on multiple-use drugs,

fokuserar på läkemedel med flera användningsområden

such as long-term daily medications.

som långvarig daglig medicin.

We are focused on making this technology better.

Vårt mål är att göra tekniken bättre.

We're focused on adding drugs,

Vårt mål är att lägga till läkemedel,

adding growth factors,

lägga till tillväxtfaktorer,

killing nerves that are causing problems

döda de nerver som orsakar problem

and not the surrounding tissue.

och inte vävnaden runtomkring.

We know that this can be done and we're committed to doing it.

Vi vet att det är möjligt och vi kommer att göra det.

I'd like to leave you with this final thought.

Jag vill lämna er med en sista tanke.

Successful innovation

Lyckad innovation

is not a single breakthrough.

är inte ett enskilt genombrott.

It is not a sprint.

Det är inte en spurt.

It is not an event for the solo runner.

Det rör inte bara den ensamma sprintern.

Successful innovation

Lyckad innovation

is a team sport, it's a relay race.

är en lagsport, en stafett.

It requires one team for the breakthrough

Det krävs ett lag för genombrottet

and another team

och ett annat lag

to get the breakthrough accepted and adopted.

som får genombrottet godkänt.

And this takes the long-term steady courage

Och det krävs långvarigt mod,

of the day-in day-out struggle

att kämpa varje dag,

to educate, to persuade

för att utbilda, övertyga

and to win acceptance.

och bli accepterad.

And that is the light that I want to shine

Och det var vad jag ville upplysa om

on health and medicine today.

angående hälsa idag.

Thank you very much.

Tack så mycket.

(Applause)

(Applåder)