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

Перекладач: Marina Kobenko Утверджено: Hanna Leliv

So I'm a neurosurgeon.

Отже я - нейрохірург.

And like most of my colleagues,

І, як і більшість моїх колег, кожного дня

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

стикаюся з людськими трагедіями.

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

Я усвідомлюю, як сильно ваше життя може змінитися всього лише за мить

after a major stroke or after a car accident.

в результаті інсульту або автомобільної катастрофи.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

І для нас, нейрохірургів, найбільша прикрість -

is to realize that unlike other organs of the body,

розуміти, що на відміну від інших органів у людському тілі,

the brain has very little ability for self-repair.

мозок має дуже маленьку здатність до саморегенерації.

And after a major injury of your central nervous system,

І після серйозного пошкодження центральної нервової системи

the patients often remain with a severe handicap.

пацієнт дуже часто живе з серйозними вадами.

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

І, може, саме тому я обрала

to be a functional neurosurgeon.

кар'єру функціонального нейрохірурга.

What is a functional neurosurgeon?

Хто ж такий функціональний нейрохірург?

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

Це лікар, який намагається покращити нервову функцію

through different surgical strategies.

за допомогою різноманітних хірургічних стратегій.

You've certainly heard of one of the famous ones

Ви, звичайно ж, чули про найвідомішу з них -

called deep brain stimulation,

глибоке стимулювання мозку,

where you implant an electrode in the depths of the brain

коли в середину мозку імплантують електрод

in order to modulate a circuit of neurons

для модуляції нейронної мережі,

to improve a neurological function.

щоб покращити нервову функцію.

It's really an amazing technology

Це насправді дивовижна технологія,

in that it has improved the destiny of patients

тому що вона покращила долю пацієнтів

with Parkinson's disease,

із хворобою Паркінсона,

with severe tremor, with severe pain.

полегшивши сильний тремор та нестерпний біль.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

Але нейромодуляція - це не регенерація нервів.

And the dream of functional neurosurgeons

А нейрохірурги мріють саме про

is to repair the brain.

відновлення мозку.

I think

І мені здається,

that we are approaching this dream.

що ми наближаємося до цієї мрії.

And I would like to show you

Я б хотіла продемонструвати вам,

that we are very close to this.

що ми насправді дуже наблизилися до цього.

And that with a little bit of help,

І з невеликою допомогою

the brain is able to help itself.

мозок у змозі допомогти самому собі.

So the story started 15 years ago.

Тож ця історія розпочалася 15 років тому.

At that time, I was a chief resident

В той час я була головним ординатором,

working days and nights in the emergency room.

працюючи день і ніч у швидкій допомозі.

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

Мені дуже часто доводилося надавати допомогу людям із травмами голови.

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

Уявіть, що коли людина потрапляє до лікарні із серйозною травмою голови,

his brain is swelling

її мозок набрякає,

and he's increasing his intracranial pressure.

а внутрішньо-черепний тиск зростає.

And in order to save his life,

І для того, щоб врятувати її життя,

you have to decrease this intracranial pressure.

цей внутрішньо-черепний тиск треба знизити.

And to do that,

А щоб зробити це

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

іноді доводиться видаляти частину набряклого мозку.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

Отже, замість того, щоб викидати ці частки видаленої мозкової тканини,

we decided with Jean-François Brunet,

ми з Жаном-Франсуа Бруне, біологом

who is a colleague of mine, a biologist,

і моїм колегою,

to study them.

вирішили вивчати їх.

What do I mean by that?

Що саме я маю на увазі?

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

Ми хотіли вирощувати клітини із цих шматків тканини.

It's not an easy task.

Це непросте завдання.

Growing cells from a piece of tissue

Вирощування клітин із шматочку тканини

is a bit the same as growing very small children

трохи схоже не вирощування маленьких діточок

out from their family.

окремо від їхньої сім'ї.

So you need to find the right nutrients,

Ви маєте знайти правильне харчування,

the warmth, the humidity

тепло, вологість,

and all the nice environments to make them thrive.

і багато інших елементів довкілля, у яких вони процвітатимуть.

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

І саме це нам треба було зробити із мозковими клітинами.

And after many attempts,

Після багатьох спроб

Jean-François did it.

Жану-Франсуа це вдалося.

And that's what he saw under his microscope.

Ось що він побачив під мікроскопом.

And that was, for us, a major surprise.

І для нас це виявилося величезним сюрпризом.

Why?

Чому ж?

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

Тому що ця культура виглядає саме так, як стовбурові клітини

with large green cells surrounding small, immature cells.

із великими зеленими клітинами навколо маленьких незрілих клітин.

And you may remember from biology class

І з уроків біології ви пам'ятаєте, що стовбурові

that stem cells are immature cells,

клітини - це незрілі клітини,

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

що можуть сформувати будь-яку тканину людського тіла.

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

Мозок дорослої людини містить стовбурові клітини, але вони дуже рідкісні

and they're located in deep and small niches

і містяться дуже глибоко в маленьких нішах

in the depths of the brain.

у глибинах мозку.

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

Тож було дуже дивно віднайти саме ці клітини

from the superficial part of swollen brain we had

в незначній кількості набряклої мозкової тканини,

in the operating theater.

яку ми видалили в операційній.

And there was another intriguing observation:

Але ми також зробили ще одне інтригуюче спостереження:

Regular stem cells are very active cells --

звичайні стовбурові клітини дуже активні,

cells that divide, divide, divide very quickly.

які діляться, діляться, діляться дуже швидко.

And they never die, they're immortal cells.

І вони ніколи не гинуть - це безсмертні клітини.

But these cells behave differently.

Але саме ці клітини поводяться інакше.

They divide slowly,

Вони діляться дуже повільно,

and after a few weeks of culture,

а після декількох тижнів вирощування,

they even died.

деякі навіть помирали.

So we were in front of a strange new cell population

Отже, ми спостерігали за дивною новою популяцією клітин,

that looked like stem cells but behaved differently.

які виглядали як стовбурові клітини, але поводилися інакше.

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

І нам довелося витратити багато часу, щоб з'ясувати, звідки вони походять.

They come from these cells.

А саме, вони походять із цих клітин.

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

Ці сині і червоні клітини називаються даблкортин-позитивні клітини.

All of you have them in your brain.

Вони є у кожного з вас у мозку.

They represent four percent of your cortical brain cells.

Вони становлять приблизно 4 відсотка від всіх клітин кори мозку.

They have a very important role during the development stage.

І відіграють дуже важливу роль на стадії розвитку.

When you were fetuses,

Коли ви були ембріонами,

they helped your brain to fold itself.

вони допомагали вашому мозку згинатися у звивини.

But why do they stay in your head?

Але чому вони залишаються у голові?

This, we don't know.

Саме цього ми не знаємо.

We think that they may participate in brain repair

Ми вважаємо, що вони можуть брати участь у відновленні мозку,

because we find them in higher concentration

тому що ми знаходимо їх у більшій концентрації саме

close to brain lesions.

біля уражених часток мозку.

But it's not so sure.

Але це не відомо напевне.

But there is one clear thing --

Але є також одна зрозуміла річ:

that from these cells,

саме з цих клітин

we got our stem cell culture.

походять культури наших стовбурових клітин.

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

І ми фактично дивилися на потенційно нове

to repair the brain.

джерело клітин, що відновлюватимуть мозок.

And we had to prove this.

І ми мали довести це.

So to prove it,

Отже, щоб це довести,

we decided to design an experimental paradigm.

ми вирішили розробити експериментальну парадигму.

The idea was to biopsy a piece of brain

Ідея була в тому, щоб взяти на біопсію зразок тканини

in a non-eloquent area of the brain,

із невиразної області мозку

and then to culture the cells

і виростити клітини саме у той спосіб,

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

яким користувався Жан-Франсуа у своїй лабораторії.

And then label them, to put color in them

Потім помаркувати їх, нанести на них колір,

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

щоб можна було відслідковувати саме їх у мозку.

And the last step was to re-implant them

І останній крок - знову імплантувати їх

in the same individual.

у ту саму людину.

We call these

Ми звемо ці автологічні діаграми

autologous grafts -- autografts.

автодіаграмами.

So the first question we had,

Отже - перше питання, що виникло у нас, було:

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

"Що станеться, коли ми реімплантуємо ці клітини у нормальний мозок,

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

і що станеться, якщо ми імплантуємо ті самі клітини

in a lesioned brain?"

у мозок із пошкодженнями?"

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

Завдяки допомозі професора Еріка Руіле

we worked with monkeys.

ми працювали із мавпами.

So in the first-case scenario,

Тож у першому випадку

we re-implanted the cells in the normal brain

ми реімплантували клітини у нормальний мозок

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

і побачили, що вони безслідно зникли через декілька тижнів,

as if they were taken from the brain,

ніби їх забрали з мозку,

they go back home,

потім вони повернулися додому,

the space is already busy,

але місце було вже зайняте,

they are not needed there, so they disappear.

вони видалися непотрібними, тож просто зникли.

In the second-case scenario,

У другому випадку

we performed the lesion,

ми пошкодили мозок,

we re-implanted exactly the same cells,

реімплантувли ті самі клітини,

and in this case, the cells remained --

і цього разу клітини лишилися,

and they became mature neurons.

і згодом сформували зрілі нейрони.

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

І ось зображення того, що нам вдалося спостерігати під мікроскопом.

Those are the cells that were re-implanted.

Ось клітини, що були реімплантовані.

And the proof they carry,

І доказ, який вони несуть у собі,

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

ось ці маленькі цяточки - це клітини, які ми помаркували

in vitro, when they were in culture.

in vitro, коли вони були ще культурою.

But we could not stop here, of course.

Але, звичайно, ми не могли зупинитися на цьому.

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

Чи допоможуть ці клітини мавпі одужати після пошкодження?

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

Для цього ми навчили мавп виконувати вправи на швидкість рухів передніми кінцівками.

They had to retrieve food pellets from a tray.

Вони мали добути порції їжі з таці.

They were very good at it.

Їм це дуже добре вдавалося.

And when they had reached a plateau of performance,

І коли вони досягали регулярних успіхів,

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

ми робили надріз у корі головного мозку, що відповідала за рухи рук.

So the monkeys were plegic,

Ці мавпи ставали частково знерухомлені,

they could not move their hand anymore.

тому що більше не могли рухати зап'ястям і долонею.

And exactly the same as humans would do,

І точнісінько так само, як і люди,

they spontaneously recovered to a certain extent,

вони спонтанно одужували до певної міри,

exactly the same as after a stroke.

як це буває після інсульту.

Patients are completely plegic,

Пацієнти, спочатку паралізовані,

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

згодом намагаються відновитися завдяки механізму пластичності мозку,

they recover to a certain extent,

і певною мірою одужують.

exactly the same for the monkey.

В мавп все відбувається так само.

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

Тож коли ми були впевнені, що мавпа досягала стабільності

of spontaneous recovery,

спонтанного одужання,

we implanted his own cells.

ми імплантували їй її ж клітини.

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

Отже, ліворуч ви бачите самця мавпи, який спонтанно одужав.

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

В нього відновлено 40-50 відсотків від рухової активності,

before the lesion.

яка була до пошкодження.

He's not so accurate, not so quick.

Він не такий точний і не такий швидкий.

And look now when we re-implant the cells:

А ось тут він із реімплантованими клітинами:

Two months after re-implantation, the same individual.

через два місяця з моменту реімплантації це повністю відновлена мавпа.

(Applause)

(Оплески)

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

Для нас це також стало дуже жаданим результатом.

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

З того часу ми зрозуміли про ці клітини набагато більше.

We know that we can cryopreserve them,

Ми знаємо, що їх можна зберігати у замороженому стані,

we can use them later on.

щоб використати пізніше.

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

Нам відомо, що ми можемо використовувати їх у інших нейропатологічних моделях,

like Parkinson's disease, for example.

наприклад, у станах, спричинених хворобою Паркінсона.

But our dream is still to implant them in humans.

Але все ж наша мрія - імлантувати їх людині.

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

І я дуже сподіваюся, що зовсім скоро я зможу продемонструвати вам,

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

що людський мозок надає нам інструменти для свого відновлення.

Thank you.

Дякую.

(Applause)

(Оплески)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

Бруно Джуссані: Джослін, це справжнє диво,

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

і я впевнений, що навіть в цій аудиторії саме зараз декілька десятків глядачів,

possibly even a majority,

може навіть більшість,

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

міркують: "Я знаю декого, кому б це дійсно знадобилося".

I do, in any case.

Принаймні, я - точно.

And of course the question is,

І, звичайно, питання полягає в тому,

what are the biggest obstacles

які найбільші перепони постають

before you can go into human clinical trials?

перед вами, щоб розпочати експерименти з людьми?

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

Джослін Блок: Найбільші перепони - це правила та інструкції. (Сміється)

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

Тож між цими чудовими результатами та випробуваннями на людях

about two kilograms of papers and forms

потрібно заповнити близько двох

to be able to go through these kind of trials.

кілограмів паперових форм.

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

БДж: Що можна зрозуміти, адже мозок - це делікатна річ.

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

ДжБ: Так, але на це потрібно багато часу, терпіння

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

і майже ціла команда професіоналів, розумієте?

BG: If you project yourself --

БДж: Якщо ви уявите собі -

having done the research

після того, як пройдуть дослідження,

and having tried to get permission to start the trials,

і ви отримаєте всі дозволи на проведення випробувань,

if you project yourself out in time,

уявите себе після всього цього,

how many years before somebody gets into a hospital

то скільки років пройде до моменту, коли хтось потрапить до лікарні,

and this therapy is available?

і ця терапія буде доступна?

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

ДжБ: Дуже складно сказати.

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

Це залежить від схвалення випробувань.

Will the regulation allow us to do it soon?

Чи скоро нам дадуть дозвіл на них?

And then, you have to perform this kind of study

І потім нам доведеться провести такі саме досліди

in a small group of patients.

на маленькій групі пацієнтів.

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

Багато часу знадобиться для першого відбору пацієнтів,

do the treatment

для випробувань,

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

а потім для оцінювання доречності проведення такого лікування.

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

Потім потрібно розпочати мультицентричні випробування.

You have to really prove first that it's useful

Ви маєте довести, що це, по перше, корисно

before offering this treatment up for everybody.

перед тим, як пропонувати лікування для загалу.

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

БДж: І безпечно, звичайно. ДжБ: Авжеж.

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

БДж: Джослін, щиро дякую за те, що прийшли на TED і розповіли про це.

BG: Thank you.

БДж: Дякую.

(Applause)

(Оплески)