Could we treat spinal cord injuries with asparagus? | Andrew Pelling

Reviewer: Thu Ha Tran

Xung quanh tôi đây là hoa quả và trái cây

vì đây là những đối tượng thí nghiệm của tôi.

Giờ hãy kiên nhẫn với tôi vài giây,

So I'm here today surrounded by all these fruits and vegetables,

nhưng khoảng một thập kỷ trước,

đội của tôi bắt đầu nghĩ làm thế nào để tạo ra chất liệu

because these are the subjects of my experiments.

Now, bear with me for just a second,

cho việc tái tạo lại các mô người bị tổn thương hoặc bệnh,

but about a decade ago

và chúng tôi đã khám phá một điều hoàn toàn bất ngờ

my team started to rethink how we make materials

là thực vật có thể được sử dụng cho mục đích này.

for reconstructing damaged or diseased human tissues,

Thật ra, chúng tôi đã sáng tạo một cách để lấy các cây này,

and we made the totally unexpected discovery

tách DNA và tế bào của chúng ra,

that plants could be used for this purpose.

để lại các sợi tự nhiên.

In fact, we invented a way to take these plants

Và những sợi này có thể dùng như là khuôn

and strip them of all their DNA and their cells,

để tái tạo là các mô người.

Tôi biết đến đây nghe có vẻ kì,

leaving behind natural fibers.

nhưng trong thí nghiệm chứng minh khái niệm,

And these fibers could then be used as a scaffold

chúng tôi đã lấy một quả táo

for reconstructing living tissue.

và khắc nó thành hình lỗ tai con người,

Now I know this is a little weird,

rồi chúng tôi lấy khuôn hình lỗ tai này,

but in our very first proof-of-concept experiment,

khử trùng nó, xử lí nó

we took an apple,

và đưa tế bào con người vào để phát triển bên trong nó.

carved it into the shape of a human ear,

Rồi chúng tôi đến bước tiếp theo là cấy nó,

and then we took that ear-shaped scaffold,

và chúng tôi có thể chứng minh

sterilized it, processed it

là những cái khuôn này kích thích sự hình thành của các mạch máu,

and coaxed human cells to grow inside of it.

We then took the next step and implanted it,

để trái tim giúp chúng tiếp tục hoạt động.

and we were able to demonstrate

Không lâu sau khi những khám phá này được thực hiện,

that the scaffolds stimulated the formation of blood vessels,

tôi đang ở nhà cắt măng tây cho bữa tối

allowing the heart to keep them alive.

và khi cắt phần gốc,

tôi để ý rằng phần thân bên trong nó đầy những bó mạch kênh vi mô.

So not too long after these discoveries were taking place,

I was at home cooking asparagus for dinner,

Và nó làm tôi nhớ rằng

nỗ lực chính trong công nghệ sinh học là chữa trị chấn thương tủy sống.

and after cutting the ends off,

I was noticing that the stalks were full of these microchanneled vascular bundles.

Đã tới một nửa triệu người mỗi năm phải chịu đựng chấn thương này,

And it really reminded me

of a whole body of bioengineering effort aimed at treating spinal cord injury.

và triệu chứng có thể từ đau nhức và tê liệt

cho tới chấn thương hủy hoại

Up to half a million people per year suffer from this type of injury,

mà thể dẫn đến rối loạn vận động hay bại liệt.

and the symptoms can range from pain and numbness

Và trong những dạng bại liệt này,

vẫn chưa có cách chữa trị nào được chấp nhận,

to devastating traumas

that lead to a complete loss of motor function and independence.

nhưng có một cách khả thi

là có thể dùng khuôn chứa những kênh vi mô

And in these forms of paralysis,

there's no accepted treatment strategy,

có thể dẫn tới tái tạo lại tế bào thần kinh.

but one possible solution

Vậy ta có thể xài những bó mạch vi mô của măng tây

might be the use of a scaffold that has microchannels

để chữa trị cho tủy sống không?

which may guide regenerating neurons.

Đó là một ý tưởng rất ngớ ngẩn.

So, could we use the asparagus and its vascular bundles

Đầu tiên, con người không phải là thực vật.

to repair a spinal cord?

Các tế bào của ta không được tiến hóa để phát triển trên polyme thực vật,

This is a really dumb idea.

và mô thực vật không có vai trò gì trong tủy sống của ta.

First of all, humans aren't plants.

Và thứ hai,

một cách lí tưởng, những dạng khuôn này nên tiêu biến dần qua thời gian

Our cells have not evolved to grow on plant polymers,

and plant tissues have no business being found in your spinal cord.

để lại những mô người khoẻ mạnh và tự nhiên.

Nhưng các khuôn từ thực vật không làm như vậy,

And secondly,

ideally these types of scaffolds should disappear over time,

vì chúng ta thiếu những enzim để phân hủy nó.

leaving behind natural, healthy tissue.

Và thật thú vị là,

những đặc điểm này là lí do tại sao chúng tôi có được nhiều thành công.

But plant-based scaffolds don't do that,

because we lack the enzymes to break them down.

Trải qua biết bao thí nghiệm,

chúng tôi có thể chứng minh

Funnily enough,

these properties were exactly why we were having so much success.

rằng tính trơ của mô thực vật mới là lí do cho sự tương thích về sinh học.

Over the course of many experiments,

Cơ thể gần như không thể cảm nhận được,

we were able to demonstrate

that the inertness of plant tissue is exactly why it's so biocompatible.

nhưng việc tái tạo lại tế bào hưởng lợi từ hình dáng và tính ổn định của nó.

Giờ nó thật là tốt,

In a way, the body almost doesn't even see it,

nhưng tôi lại rất nghi ngờ về lợi ích của nó

but regenerating cells benefit from its shape and stability.

khi nghĩ tới việc ảnh hưởng đến tủy sống.

Đã có rất nhiều nhà khoa học sử dụng những nguyên liệu từ các nguồn quen thuộc,

Now this is all well and good,

but I constantly felt this weight of doubt

như polyme tổng hợp và sản phẩm từ động vật --

when it came to thinking about spinal cords.

ngay cả tử thi của con người.

So many scientists were using materials from traditional sources,

Tôi cảm thấy như là người ngoài cuộc

mà không có quyền hạn nào để nghiên cứu về vấn đề khó như thế này.

like synthetic polymers and animal products --

even human cadavers.

Nhưng chính vì sự ngờ vực này,

tôi phải làm việc với các nhà giải phẫu thần kinh và lâm sàng,

I felt like a complete outsider

with no real right to work on such a hard problem.

các nhà hóa sinh và kĩ thuật sinh học,

và chúng tôi bắt đầu thiết kế các thí nghiệm.

But because of this doubt,

Về cơ bản, chúng tôi sẽ bắt đầu với một động vật,

I surrounded myself with neurosurgeons and clinicians,

gây tê nó,

biochemists and bioengineers,

mở phần tủy sống của nó ra,

and we started to plan experiments.

và cắt nó trong phòng phẫu thuật,

The basic idea is that we would take an animal,

làm cho con vật bị liệt.

anesthetize it,

Rồi chúng tôi mô cấy khuôn từ măng tây

expose its spinal cord

ở giữa phần bị đứt và phần cuối tủy sống

and sever it in the thoracic region,

có tác dụng như là một chiếc cầu nối.

rendering the animal a paraplegic.

Giờ cái này mới thực sự quan trọng.

We would then implant an asparagus scaffold

Chúng tôi chỉ dùng măng tây.

between the severed ends of the spinal cord

Chúng tôi không dùng mô nhân tạo hay kích thích điện

to act as a bridge.

Now this is crucially important.

hay bao xương ngoài

hoặc liệu pháp vật lí

hay là dược phẩm.

We're only using asparagus.

Chúng tôi chỉ đơn thuần tìm hiểu

We're not adding stem cells or electrical stimulation

liệu tự những kênh vi mô trong khuôn này

or exoskeletons

có đủ khả năng để tái tạo lại các hệ thần kinh.

or physical therapy

or pharmaceuticals.

và đây là những kết quả chính.

We're simply investigating

Ở trong đoạn phim, con vật này đã tám tuần sau khi bị gây liệt.

if the microchannels in the scaffold alone

are enough to guide the regeneration of neurons.

Bạn có thể thấy hai chân đằng sau không động đậy được

And here are the main results.

và nó không thể đứng dậy được.

In this video, you can see an animal about eight weeks after being paralyzed.

Tôi biết thật khó để xem đoạn phim này.

Đội của chúng tôi phải vật vã mỗi ngày với những thí nghiệm này.

You can see she can't move her back legs,

and she can't lift herself up.

Now I know how difficult this video is to watch.

Và chúng tôi liên tục tự hỏi rằng tại sao phải làm điều này...

My team struggled every day with these types of experiments,

Đến khi chúng tôi bắt đầu chứng kiến một thứ gì đó thật phi thường.

and we constantly asked ourselves why we were doing this ...

Đây là con vật đã được mô cấy.

Mặc dù nó không được đi như trước,

until we started to observe something extraordinary.

nhưng nó có thể di chuyển chân đằng sau

và nó còn có thể tự nâng chính mình.

This is an animal that received an implant.

Và trên máy tập đi,

bạn sẽ thấy rõ những đôi chân này di chuyển nhịp nhàng với nhau.

Now she's not walking perfectly,

but she's moving those back legs

Và đó là những dấu hiệu rõ về phục hồi.

and she's even starting to lift herself up.

And on a treadmill,

Nhưng ta còn có rất nhiều việc để làm,

you can see those legs moving in a coordinated fashion.

và có rất nhiều cẩu hỏi cần được giải đáp,

These are crucial signs of recovery.

nhưng đây là lần đầu tiên khi mà chưa ai có thể cho thấy được

rằng mô thực vật thực sự có thể dùng trị cho các vết thương phức tạp.

Now we still have a lot of work to do,

and there are a lot of questions to answer,

but this is the first time anyone has shown

Thậm chí, chúng tôi đã phải phân tích các dữ liệu gần năm năm.

that plant tissues can be used to repair such a complex injury.

Sự nghi ngờ đã khiến chúng tôi lặp lại các thí nghiệm rất nhiều lần

Even so, we've been sitting on this data for over five years.

cho đến khi gần như hết ngân sách cho dự án nghiên cứu.

Nhưng tôi vẫn cứ tiếp tục,

Doubt drove us to repeat these experiments again and again,

vì tôi biết rằng những kết quả này có thể là bước đầu tiên cho cái gì đó đột phá.

to the point of almost bankrupting my lab.

Và phấn khởi thay,

công ty của tôi đang đưa các nghiên cứu này vào lâm sàng,

But I kept pushing,

because I knew these results could be the start of something extraordinary.

vào thế giới thực.

Và công nghệ này đã được chỉ định là sự đột phá trong thiết bị y tế bởi FDA.

And what's just as exciting

is that my company is now translating these discoveries into the clinic --

into the real world.

Và nó có ý nghĩa rằng

chúng tôi đang lên kế hoạch để thử nghiệm lâm sàng lên người

This technology has just been designated a breakthrough medical device by the FDA.

và nó sẽ bắt đầu sau hai năm nữa.

Giờ tôi muốn cho bạn xem khuôn mẫu đầu tiên

And this designation means

that right now we're in the midst of planning human clinical trials

của một trong những mô cấy tủy sống tiên tiến nhất của chúng tôi.

Nó vẫn được làm từ măng tây

set to begin in about two years.

và nó chứa những kênh vi mô,

So I'd like to show you a prototype

và nó có thể di chuyển và uốn

of one of our state-of-the-art spinal cord implants.

và cảm giác giống với mô của con người.

It's still made from asparagus

and contains all of those microchannels.

Và bạn biết không,

tôi nghĩ sự đổi mới thực sự là chúng ta thật sự có thể thiết kế

And you can see that it moves and bends

and has the same feel as human tissue.

hay lập ra mô hình hay cấu trúc thuộc mô thực vật mà

And you know,

nó có thể dẫn sự phát triển của tế bào để giải quyết một nhu cầu y tế cấp thiết.

I think the real innovation is that we're now able to design

or program the architecture and structure of plant tissues in such a way

Là những nhà khoa học,

chúng tôi dành cả đời lao vào khó khăn để nghiên cứu.

that they could direct cell growth to address an unmet medical need.

Một mặt,

đó là công việc đơn thuần của chúng tôi

mở rộng tầm hiểu biết của con người.

As scientists,

nhưng mặt khác chúng tôi được luyện để nghi ngờ

we spend our lives living on a knife's edge.

để nghi ngờ các dữ liệu, nghi ngờ các thí nghiệm,

On the one hand,

it's our job to fundamentally broaden the horizons

nghi ngờ các quyết định của chúng tôi.

Chúng tôi dành cả đời tiếp tục những nặng nề áp lực

of human knowledge,

but at the same time, we're trained to doubt --

về nghi ngờ, băn khoăn, lo lắng mà không bao giờ nguôi đi.

to doubt our data, to doubt our experiments,

to doubt our own conclusions.

We spend our lives crushed under the weight

Và đó thật sự là những gì tôi đang trải qua.

of constant, unrelenting, never-ending anxiety, uncertainty and self-doubt.

Nhưng tôi nghĩ các nhà khoa học có thể nói với bạn

về quãng thời gian mà họ bỏ qua các nghi ngờ

để thực hiện thí nghiệm bất khả thi.

And this is something I really struggle with.

Và thỉnh thoảng,

But I think almost every scientist can tell you

một trong các thí nghiệm đó lại thành công.

about the time they ignored those doubts

Thử thách mà chúng tôi đối mặt là mặc dù sự nghi ngờ có thể tác hại đến

and did the experiment that would never work.

And the thing is, every now and then,

sức khỏe tinh thần,

one of those experiments works out.

nhưng nó lại là công dụng rất có ích trong việc khám phá.

The challenge we face is that while doubt can be destructive

Nó buộc chúng ta phải trả lời những câu hỏi khó

to your mental health,

và lặp lại thí nghiệm.

it's also the reason why scientific rigor is such a potent tool for discovery.

Không có gì là dễ cả.

Và dường như nó đã trở thành trách nghiệm của chúng tôi

It forces us to ask the difficult questions

phải trải qua sự khó khăn và làm việc bằng cả trái tim.

and repeat experiments.

Nothing about that is easy.

And often it becomes our responsibility

Và chính vì điều đó đã dẫn đến nhiều nhiều kiến thức mới,

to bear the burden of the hard and sometimes heart-wrenching experiment.

và đôi khi,

sự đổi mới này có thể thay đổi cả đời người.

This ultimately leads to the creation of new knowledge,

Xin cảm ơn.

and in some really rare cases,

the type of innovation that just might change a person's life.

Thank you.