Színekkel jelölt sebészet

A sebészek olyan tankönyvekből tanulnak, amelyekben a szöveteket szemléletesen különböző színekkel jelölik, de a valóságban nem ez a helyzet. Egészen mostanáig. A TEDMED-en Quyen Nguyen bemutatja, hogy a molekuláris jelölő hogyan villan föl neonzölden, kimutatva a rákot. Ez támpontot ad a sebészeknek, hogy hol és melyik részt kell kimetszeniük.

Ma az orvostudomány

egyik nagy mítoszáról szeretnék szólni.

Pontosabban arról az álláspontról,

hogy csak több áttörésre van
szükségünk az orvoslásban,

utána minden problémánk megoldódik.

Társadalmunk imádja

a magányos feltaláló alakját,

aki laborjában késő éjszaka

világraszóló felfedezést tesz,

és hiphop, egycsapásra minden megváltozik.

Nagyon megindító látvány,

de sajnos, valótlan.

Az orvostudomány ma csapatmunka.

Sok szempontból

mindig is az volt.

Elmondok egy történetet arról,

hogyan tapasztaltam ezt meg

saját munkám során.

Sebész vagyok,

és nekünk, sebészeknek,

mindig sajátos viszonyunk volt a fénnyel.

Amikor bemetszést ejtek
a beteg testében, ott sötét van.

Fény kell, hogy lássuk, mit csinálunk.

Hagyományosan a műtétek

ezért kezdődtek kora reggel,

hogy kihasználjuk a nappali órákat.

S ha a történelmi képen

megnézzük az első műtőket, látható,

hogy az épületek tetején vannak.

Pl. ez a nyugati világ legrégibb műtője

Londonban,

amely műtőt történetesen

egy templom tetején helyezték el,

hogy az ég beragyogjon.

Ez pedig az egyik leghíresebb

amerikai kórház,

a bostoni Mass General képe.

Mit gondolnak, hol van ott a műtő?

Itt,

az épület tetején,

ahol számtalan ablak engedi be a fényt.

Ma már a műtőkben

nincs szükség napfényre.

Már nem használjuk a napfényt,

mert különleges lámpáink vannak,

amelyek műtőknek készülnek.

Más fényforrás bevitelére is

lehetőségünk van,

hogy láthassuk azt is,

amit egyébként nem látnánk.

Azt hiszem,

ez a fluoreszkálás varázslata.

Mélyedjünk el benne egy kicsit.

Az egészségügyi képzésben

anatómiánkat ilyen
szemléltető ábrákból tanuljuk,

amelyeken minden színekkel van kódolva.

Az idegek sárgák, az ütőerek vörösek,

a visszerek kékek.

Pofonegyszerű, bárkiből
sebész válhat, nem?

Ám amikor élő beteg fekszik
előttünk a műtőasztalon,

– ez ugyanaz a nyaki metszet –,

nem olyan könnyű megkülönböztetni

a különböző képleteket.

Hallhattuk az utóbbi napokban,

hogy társadalmunkban a rák

még mindig milyen súlyos probléma;

mennyire sürgős változtatnunk azon,

hogy manapság percenként

rákban hal meg egy-egy beteg.

Ha olyan korán sikerül

a rákot diagnosztizálni,

hogy a betegből műtéttel eltávolíthassuk,

fütyülök rá, hogy milyen gén van benne,

hogy ilyen vagy olyan fehérje;

a daganat a tartályban van.

Kész, kinn van, a beteg
megszabadult a ráktól.

Így metsszük ki a rákot.

Képzésünkre alapozva mindent megteszünk,

hisz tudjuk, hogy néz ki
és milyennek érzékelhető a rák,

milyen a viszonya más képletekkel;

s tapasztalatunk alapján mondhatjuk
a betegnek, hogy túl van rajta.

Jó munkát végeztünk: eltávolítottuk.

Ezt szokták mondani a sebészek

a műtőben az operált páciensnek.

De tulajdonképpen nem
tudjuk, hányadán állunk.

Szövetmintát kell vennünk
a műtéti területről, hogy megtudjuk,

maradtak-e ott rákos sejtek,

s a mintákat elküldjük
a szövettani laborba.

A beteg közben a műtőasztalon fekszik.

A nővérek, az aneszteziológus, a sebész,

az asszisztensek eközben várnak.

Várunk.

A patológus átveszi a mintát,

lefagyasztja, metszetet készít, egyenként
megnézi őket a mikroszkópban,

aztán visszahív minket.

Ez mintánként 20-20 perc.

Ha három mintát küldtünk,

akkor egy óra hosszat tart.

Gyakorta azt mondják:

"Tudod, az A és B
pontról vett minta rendben,

de a C területen még maradt rákos sejt.

Vágjátok ki."

Úgyhogy visszamegyünk,
és újra s újra nekilátunk.

Ez az eljárás:

"Rendben, készen vagyunk.

Azt hiszem, az egész tumor kinn van."

De igen gyakran egy pár nap múlva,

amikor a páciens már hazatért,

telefonhívást kapunk:

"Elnézést,

amikor elvégeztük a végső szövettanit,

amikor az utolsó mintákat megnéztük,

kiderült, hogy még egy pár helyen

az eltérések pozitívak.

A páciensetekben maradt még rákos sejt."

Most meg kell mondanunk a betegnek,

hogy tán még egy műtétre lesz szüksége,

vagy kiegészítő kezelésre,

pl. besugárzásra vagy kemoterápiára.

Nem lenne-e jobb,

ha meg tudnánk mondani,

ha a sebész biztosra meg tudná mondani,

maradt-e rákos sejt
a műtéti területen vagy sem?

Úgy értem: sokszor,
mikor valamit csinálunk műtét közben,

még mindig sötétben tapogatózunk.

2004-ben, sebészrezidens időszakomban

óriási szerencsémre

megismerkedhettem dr. Roger Tsient,

aki később, 2008-ban

kémiai Nobel-díjat kapott.

Roger és csapata

a rák kimutatásán dolgozott,

és egy nagyon okos molekulájuk volt,

amelyet ők fejlesztettek ki.

A kifejlesztett molekula

három részből áll.

A kék színű fő része a polikation,

amely igen erősen kötődik

minden testszövethez.

Képzeljük el, hogy e tapadós anyagból

készült oldatot befecskendezzük

egy rákos beteg vénájába,

minden szövet világítani fog.

Semmit nem mutat ki.

Semmi különleges sincs benne.

Ezért még két összetevőt adtak hozzá.

Az első egy polianion szegmens,

amely úgy működik,
mint egy nem tapadós hátoldal

az öntapadós címkénél.

Ha ez a kettő együtt van,
a molekula semleges,

és semmi sem tapad hozzá.

A két összetevőt aztán

olyasvalami kapcsolja össze,

amit csak kellő molekuláris ollóval
vághatunk szét,

pl. proteáz enzimekkel,

amelyeket a rákos daganat termel.

Ez esetben ha oldatot készítünk

e háromrészes molekulákból,

ezzel a zölddel jelzett festékkel együtt,

és befecskendezzük

a rákos beteg vénájába;

normál szövetek nem
vágják szét a molekulákat.

A molekulák átjutnak
a szervezeten, majd távoznak.

Ám daganat esetén működésbe lép

a molekuláris olló,

amely szétroncsolja a molekulát

a hasadó helyen.

És most, csiribí-csiribá,

a daganat megjelöli magát,

és fluoreszkálni kezd.

E példában egy ideget

daganat vesz körül.

Ki tudja megmondani, hol a daganat?

Én nem tudtam, amikor ezzel volt dolgom.

De most fluoreszkál.

Zölden.

A teremben ülők közül bárki

meg tudja mondani, hol a daganat.

Meg tudjuk mondani
a műtőben, éles helyzetben,

molekuláris pontossággal,

hogy hol a rák, mi a sebész teendője,

és mennyi munka vár rá,

hogy kimetssze a daganatot.

A fluoreszkálásban az a klassz,

hogy nemcsak fénylik,

hanem a szöveten is átvilágít.

A fluoreszkálás által kibocsátott fény

képes áthatolni a szöveten.

Még akkor is láthatjuk a daganatot,

ha nem közvetlenül a felszínen van.

A filmen láthatják,

hogy a daganat zöld.

Egészséges izom fedi.

Lefejtem ezt az izmot.

De mielőtt lefejteném,

már láttuk, hogy alatta daganat van.

Az benne a szépség, hogy a daganatot

fluoreszkáló molekulák jelzik.

Nemcsak a szélét látjuk

molekulányi pontossággal,

hanem akkor is teljes egészében látjuk,

ha alul, vagy akár a látómezőn kívül van.

Ez áttétes nyirokcsomókra is vonatkozik.

A nyirokcsomó betegségének jelzője

valóban megváltoztatta az emlőrák
és a melanoma kezelési módját.

A nőket eddig igencsak megviselte

nyirokcsomóik

hónaljból történő kimetszése.

Amikor a jelző nyirokcsomó

bekerült a kezelési protokollba,

a sebész csupán egyetlen csomót keres,

azaz az első nedvedző rákos nyirokcsomót.

Ha a csomó rákos,

a továbbiakban a nő hónaljából

kimetszik a nyirokcsomót.

Ez azt jelenti,

hogy ha a nyirokcsomóban
nincsenek rákos sejtek,

a nő mentesül

egy szükségtelen műtéttől.

De ma a jelző nyirokcsomó olyasmi,

mint egy térkép,

amelyből megtudjuk, merre menjünk.

Ha autópályán

meg szeretnénk tudni,
hol a következő benzinkút,

a térkép megmondja, hol a kút,

de azt nem,

hogy van-e ott benzin.

Mindent ki kell vágnunk, visszamennünk,

szétszednünk, bele kell néznünk,

és akkor állapíthatjuk meg: "Igen, van."

Ez több időt vesz igénybe.

A páciens még a műtőasztalon fekszik.

Az aneszteziológus és az orvos várakozik.

Múlik az idő.

De a mi technológiánkkal
rögtön megmondhatjuk.

Számos kis, kerekded dudor látható itt.

Közülük egy pár duzzadt nyirokcsomó,

amelyek nagyobbak a többinél.

Kinek nem volt duzzadt
a nyirokcsomója, ha megfázott?

Mert a duzzadtság még nem jelent rákot.

A mi technológiánkkal a sebész

rögtön meg tudja mondani,

melyik nyirokcsomó a rákos.

Nem merülök el a részletekben,

de a mi technológiánk amellett,

hogy fluoreszkálással jelöli meg
a daganatot s az áttétes nyirokcsomókat,

még az okos háromrészes
molekulát arra is használja,

hogy a gadolínium nevű elemet
kimutassa a rendszerben

nem invazív módon.

A páciens rákos,

s előzetesen tudni szeretnénk,

hogy a nyirokcsomók rákosak-e.

MRI-vel láthatóvá tehetők.

A sebészetben fontos tudnunk,

hogy mit metsszünk ki.

Ám ugyanilyen lényeges megtartani

azokat a képleteket,

amelyek jelentős rendeltetésűek.

Igen fontos elkerülnünk
a figyelmetlenségből eredő sérüléseket.

Ezzel az idegsérülésekre utalok.

Ha az idegek megsérülnek,

az bénulást,

fájdalmat okozhat.

Prosztatarák miatt végzett

műtéti beavatkozást követően

a férfiak akár 60%-ánál

vizelettartási gond, azaz inkontinencia

és merevedési zavar léphet föl.

Rengeteg embernek számos problémája akad,

és ezek fellépnek még

az ún. idegkímélő sebészetben is,

ahol a sebész tudatában van a problémának,

s igyekszik az idegeket kikerülni.

De az a nehézség,
hogy az idegecskék oly aprók,

a prosztatarák környezetében,

hogy nem is láthatók.

Csupán a véredények menti,

az anatómiából ismert útvonaluk alapján

követhetők.

Azért ismertek, mert valaki
a tanulmányozásuk mellett döntött.

Tehát még csak tanuljuk,

hol húzódnak az idegek.

Észbontó arra gondolni, hogy műtünk,

igyekszünk kimetszeni a rákot,
de azt sem tudjuk, hol található.

Igyekszünk megóvni az ideget,
de nem látjuk, hol van.

Azt mondtam: milyen nagyszerű lenne,

ha fluoreszcencia segítségével

láthatnánk az idegeket.

Kezdetben nem sok támogatást kaptam.

Azt mondták: "Évek óta így csináljuk,

mi vele a probléma?

Nem sok szövődményünk volt."

De én azért folytattam,

és Roger segített:

az egész csoportját magával hozta.

Ez megint csapatmunka volt.

Végül fölfedeztük

az idegeket megjelölő molekulákat.

Amikor elkészítettük az oldatot,

fluoreszcencia segítségével megjelöltük,

és befecskendeztük egy egérbe,

az idegeik úgyszólván fölizzottak.

Látható, hol vannak.

Itt látható az egér ülőidege,

s az a nagy, zsíros rész igen jól látható.

De annak a csúcsán, amit most kioperálok,

nagyon apró, elágazó idegrostok vannak,

amelyek nem nagyon látszanak.

Olyanok, mint kis Medúzák
kitüremkedő fejei.

Láthatjuk az idegeket:

arcidegeket, az arcmozgás idegeit,
a légzés mozgatóidegeit;

minden egyes ideget,

a prosztatát körülvevő vizelési idegeket.

Minden egyes ideget láthatunk.

Mikor összerakjuk a két szondát...

Itt a daganat.

Tudják, hol a daganat határa?

Most már igen.

De mi van a daganatban lévő ideggel?

Az a fehér rész jól látható.

De mi van a daganatban lévő ideggel?

Tudjuk, merre tart?

Most már igen.

Lényegében módot találtunk rá,

hogy megfessük a szöveteket,

és megjelöljük a sebészeti területet.

Ez már áttörésnek mondható.

Meg fogja változtatni
a sebészeti eljárást.

Eredményeinket közzétettük

a Nemzeti Tudományos Akadémia kiadványában

és a Nature Biotechnology-ban.

Hozzászólásokat kaptunk
róla a Discover folyóiratban

és a The Economistban.

Számos sebészkollégámnak is bemutattuk.

Azt mondták: "Hűha!

Van olyan betegem,

akinek ez a javára válna.

Úgy gondolom,

hogy ez jótékony hatású
lesz a műtéti eredményekre,

és kevesebb lesz a szövődmény."

Most arra van szükség,

hogy továbbfejlesszük a technológiát

a műszerekkel való

ellátottsággal együtt,

hogy lehetővé váljon a műtőben

a fluoreszcencia láthatóvá tétele.

A végcél, hogy a betegeken

alkalmazható legyen.

De rájöttünk,

hogy nincs egyszerű mechanizmus

egyszer használatos molekula

kifejlesztésére.

Az egészségügyi ipar érthetően

a gyakorta használatos gyógyszerekre,

pl. a tartósan, naponta szedett
gyógyszerekre koncentrál.

Mi a technológia javítására koncentrálunk.

Mi új gyógyszerekre,

új növekedési tényezőkre,

gondot okozó idegek
elölésére koncentrálunk,

nem pedig a környező szövetekre.

Tudjuk, hogy ez megvalósítható,
és szándékunkban áll megvalósítani.

Egy gondolattal búcsúzom önöktől.

A sikeres innováció

nem egyenlő a szimpla áttöréssel.

Nem rövidtávfutás.

Nem magányos futónak való.

A sikeres innováció

csapatsport, váltófutás;

egy csapatot igényel az áttörés,

és egy másikat azért,

hogy az áttörést elfogadják s alkalmazzák.

Ehhez pedig hosszú távú,
állandó erőfeszítés,

bátorság kell a mindennapi harcokhoz,

a képzéshez, a meggyőzéshez,

és az elfogadás győzelméhez.

Azt szeretném, hogy ma ennek fénye

ragyogja be az egészségügyet.

Köszönöm szépen.

(Taps)