Kvajen Ngujen (Quyen Nguyen) Hirurgija obeležena bojama

Knjige iz kojih hirurzi uče anatomiju tipično predstavljaju tkiva u različitim bojama, a to ne izgleda baš tako u stvarnosti -- barem ne do sada. Na TEDMED konferenciji Kvajen Ngujen (Quyen Nguyen) nam pokazuje kako molekularni markeri mogu da obeleže tumore neonski zelenom bojom, i tako pokazuju hirurzima gde tačno treba da naprave rez.

Želim da sa vama podelim priču o

jednom od najvećih mitova u medicini,

koji je uobličen idejom da je

neophodno doći do još više otkrića u medicini

i tada će svi naši problemi biti rešeni.

Našem društvu se sviđa romantičarska

ideja o jednom usamljenom istraživaču koji

radeći do kasno u noć u laboratoriji

dolazi do otkrića koje menja svet,

i juhu, sve se promeni preko noći.

Ta slika je veoma privlačna,

međutim nije istinita.

Činjenica je da je medicina danas timski sport.

Na mnogo načina je to

oduvek i bila.

Želela bih da vam ispričam priču

o dramatičnom načinu na koji sam ja to doživela

u svom radu.

Ja sam hirurg,

a mi hirurzi smo uvek imali poseban

odnos prema svetlosti.

Kada napravim rez unutar tela pacijenta, veoma je mračno.

Neophodno je da osvetlimo to polje kako bismo videli šta radimo.

Zbog toga su tradicionalno operacije

uvek počinjale rano ujutru,

kako bi se iskoristila dnevna svetlost.

Ukoliko pogledate stare fotografije

prvih operacionih sala,

one su bile na krovovima zgrada.

Na primer, ovo je najstarija operaciona sala na zapadu,

u Londonu,

a operaciona sala se

u principu nalazi u krovu crkve

gde dnevna svetlost lako prodire.

Ovo je slika jedne od

najpoznatijih bolnica u Americi.

To je "Mass General" bolnica u Bostonu.

Da li znate gde je ovde operaciona sala?

Ovde je

na vrhu zgrade

osvetljena dnevnom svetlošću.

Danas nam nije neophodna dnevna svetlost

u operacionim salama.

Obzirom da više ne moramo da koristimo dnevnu svetlost,

posedujemo veoma posebna svetla

koja su napravljena za operacione sale.

Imamo mogućnosti da

instaliramo različite vrste svetlosti,

svetlost koja nam omogućava da vidimo

ono što trenutno ne možemo da vidimo.

U tome se krije, ja mislim,

magija fluorescencije.

Objasniću vam to malo.

U toku studija medicine

mi učimo anatomiju iz ilustracija kao što su ove,

gde je sve obeleženo bojama.

Nervi su žute boje, arterije su crvene,

vene su plave.

To je toliko lako da bi svako mogao da bude hirurg, zar ne?

Međutim, kada pravi pacijent leži na stolu,

ovo je ista ta disekcija vrata,

nije tako lako uočiti razliku

među različitim strukturama.

Čuli smo nekoliko puta u toku proteklih dana

da je rak veoma hitan problem

u našem društvu,

da je zaista neophodno

da smanjimo stopu smrtnosti

od jedne osobe u minuti.

Ukoliko se rak dijagnozira rano,

toliko rano da se rak može izvaditi iz tela,

operaciijom,

ne zanima me da li ima ovaj ili onaj gen,

ili ima ovaj ili onaj protein,

nalazi se u tegli.

Završeno je, izvađen je, izlečen si od raka.

Ovako vadimo tkivo raka.

Mi damo sve od sebe, na osnovu onoga što znamo

i toga kako rak izgleda, kako se pacijent oseća,

na osnovu odnosa raka i ostalih organa i našeg iskustva,

kažemo, znate šta, rak je uklonjen.

Uradili smo dobar posao. Izvadili smo ga.

To je ono što hirurg kaže pacijentu

koji leži na operacionom stolu u sali.

Mi u tom trenutku u stvari ne znamo da li smo sve izvadili.

Moramo uzeti uzorak tkiva sa operacije,

uzorak koji je u pacijentu,

i moramo to poslati patolozima na analizu.

Pacijent je u međuvremenu na operacionom stolu.

Medicinske sestre, anesteziolog, hirurg,

pomoćno osoblje - svi čekaju.

I mi čekamo.

Patolog dobije uzorak,

zamrzne ga, iseče, pogleda pod mikroskopom jedan po jedan slajd

i pozove operacionu salu.

Potrebno je oko 20 minuta po uzorku.

Ukoliko ste poslali tri uzorka,

čekate sat vremena.

Veoma često kažu,

"Znate šta, tačke A i B su u redu,

ali na tački C i dalje imate ostatke tkiva raka.

Molim vas uklonito to."

Tako da mi to uradimo ponovo, i onda još jednom.

Ceo taj proces:

"U redu, završili smo.

Mislimo da smo izvadili ceo tumor."

Veoma često nekoliko dana

nakon što pacijent ode kući,

dobijemo telefonski poziv:

"Izvinite,

kada smo pogledali krajnje patološke analize,

kada smo pogledali poslednji uzorak,

pronašli smo da je ostalo još nekoliko tačaka

gde su obrisi pozitivni.

I dalje ima ćelija raka u pacijentu."

Tako da se sada suočavate sa tim da pre svega

treba da kažete pacijentu da mu je možda potrebna još jedna operacija,

ili da im je neophodna dodatna terapija

u vidu radio - ili hemo-terapije.

Zar ne bi bilo bolje

ako bismo zaista mogli da procenimo,

ako bi hirurg zaista mogao da tvrdi

da li je ili nije prisutno tkivo raka u operacionom polju?

Iz mnogo uglova, način na koji mi to radimo je takav

da mi i dalje operišemo u tami.

Dok sam bila na hirurškom usavršavanju 2004.

imala sam veliku sreću

da upoznam dr Rodžera Čena,

koji je kasnije dobio Nobelovu nagradu

za hemiju 2008.

Rodžer i njegov tim

su istraživali načine detekcije raka,

i pronašli su

veoma pametan molekul.

Molekul do kojeg su došli

je imao tri dela.

Njegov glavni deo je u plavoj boji, to je polikatjon,

i lako se lepi za

bilo koje tkivo u telu.

Zamislite da napravite rastvor koji je

zasićen ovim lepljivim materijalom

i da to ubrizgate u vene osobe koja boluje od raka,

sve će biti osvetljeno.

Ništa nije specifično.

Tu ne postoji specifičnost.

Ubacili su još dva dodatna dela.

Prvi deo je polianjonski dodatak,

koji prosto deluje kao zaštitni papir

na poleđini nalepnice.

Kada su ovi delovi zajedno, molekul je neutralan

i ništa se za to ne vezuje.

Ova dva dela su povezana nečim

što može biti odsečeno

ukoliko imate ispravne molekularne makaze -

na primer, tip proteaze-enzima

koji proizvode tumori.

U ovom rastvoru,

ukoliko napravite rastvor zasićen ovim trodelnim molekulima

zajedno sa bojom, koja je prikazana u zelenom,

i to ubrizgate u venu

nekoga ko boluje od raka

zdravo tkivo to ne može da procesuje.

Molekul prođe kroz sistem i telo ga izbaci.

Međutim, ako se tu nalazi tumor

tada su tu i molekularne makaze

koje mogu da rastave ovaj molekul

baš tu gde se molekul može preseći.

Sada, tras,

tumor sam sebe obeleži

i postaje fluorescentan.

Ovo je primer nerva oko kojeg

se nalazi tkivo tumora.

Da li možete da vidite gde je tumor?

Ja nisam mogla kada sam radila na ovome.

Ali ovde je. Fluorescentan je.

Sada je zelen.

Vidite, sada svako u publici može

da kaže gde se rak nalazi.

Možemo na licu mesta, u operacionoj sali,

na molekularnom nivou,

uočiti gde je locirano tkivo raka i hirurg zna šta treba da uradi

i koliko ima posla oko

odstranjivanja tumora.

Dobra osobina fluorescencije je da,

ne samo da je svetla,

već svetli i kroz tkivo.

Svetlost koju fluorescencija emituje

prolazi kroz tkivo.

Tako da čak ako tumor nije na samoj površini

i dalje ćete moći da ga uočite.

U ovom filmu možete videti

da je tumor zelene boje.

Preko njega se nalazi normalan mišić. Vidite li to?

Ja odstranjujem mišić.

Ali čak i pre nego što uklonim taj mišić,

videli ste tkivo tumora ispod njega.

U tome se nalazi lepota toga što je tumor

obeležen fluorescentnim molekulima.

U tom slučaju možete ne samo da vidite

ivice na molekularnom nivou,

već ga možete uočiti iako nije na samom vrhu -

iako je izvan vašeg vidnog polja.

Ovo se može primeniti i u slučaju metastaza limfnih čvorova.

Operacija senzornih limfnih čvorova je

ne tako davno promenila način lečenja raka dojke, melanoma.

Žene su bile podvrgavane

operacijama koje su ih onesposobljavale

i putem kojih su im izvađeni svi pazušni limfni čvorovi.

Kada su senzorni limfni čvorovi

uvedeni u procedure lečenja,

hirurg u principu traži tačno određeni čvor

koji je prvi drenažni limfni čvor tkiva raka.

Ukoliko ima ćelija raka u čvoru,

žena bi bila podrvgnuta

operaciji pazušnih limfnih čvorova.

To prosto znači da žene

ne bi prolazile kroz nepotrebne operacije

ukoliko se rak nije proširio

na limfne čvorove.

Senzorni limfni čvorovi i način na koji to radimo danas

su bukvalno nešto kao mapa puta

kako biste znali gde da idete.

Ukoliko se vozite auto-putem

i želite da znate lokaciju sledeće benzinske pumpe,

vi imate mapu koja vam kaže gde se ta pumpa nalazi.

Ne govori vam ništa o tome

da li ima ili nema benzina.

Morate da je isečete, donesete kući,

secirate, analizirate,

i zaključite: "Da, ima goriva."

To traži više vremena.

Pacijenti su i dalje na operacionom stolu.

Anesteziolozi i hirurzi prosto čekaju.

Za to je potrebno vreme.

Uz pomoć naše tehnologije, mi to odmah možemo da saznamo.

Vidite ovde mnogo malih, okruglastih izbočina.

Neke od njih su natečeni limfni čvorovi

koji deluju veće od drugih.

Ko od nas nema natečene limfne čvorove kada se prehladi?

To ne znači da su unutar njih ćelije raka.

Uz pomoć naše tehnologije,

hirurzi odmah mogu proceniti

u kojim čvorovima ima ćelija raka.

Ne bih previše dataljisala o ovome,

ali pored toga što je naša tehnologija u stanju

da obeleži tumor i limfni čvor sa metastazama fluorescencijom,

ona nam omogućava i da koristimo isti onaj pametan trodelni molekul

kako bismo dodali gadolinijum u sistem

i radili sve to neinvazivnim postupkom.

Pacijent boluje od raka,

vi želite da znate da li su limfni čvorovi zaraženi

pre nego što otvorite pacijenta.

To možete uraditi uz pomoć MRI tehnologije.

Važno je znati u toku operacije

šta treba odstraniti.

Isto toliko je važno

sačuvati strukture

koje su značajne za funkcionisanje.

Tako da je veoma važno izbegavati povrede nastale iz nepažnje.

Sada govorim

o nervima.

Ukoliko povredimo nerve

može doći do paralize,

uzrokuju bol.

U slučaju raka prostate,

čak i do 60 odsto muškaraca

nakon operacije prostate

gubi kontrolu nad bešikom

i doživljava probleme sa erekcijom.

To je mnogo ljudi koji imaju puno problema,

a ovo je čak

nešto što zovemo zahvat koji štiti nerve,

što znači da su hirurzi svesni problema

i pokušavaju da zaobiđu nerve.

Znate li da su ovi mali nervi u okviru prostate

toliko mali

da nikada nisu uočeni.

Pratimo ih samo

uz pomoć poznate anatomske putanje

uz krvne sudove.

Za njh znamo jer je neko odlučio da ih izučava,

što znači da mi i dalje učimo

gde se oni nalaze.

Ludo je pomisliti da radimo operaciju,

pokušavamo da otklonimo rak, a ne znamo gde se nalazi.

Pokušavamo da sačuvamo nerve, a ne možemo da uočimo gde su.

Zapitala sam, se zar ne bi bilo sjajno

kada bih pronašla način

da vidim nerve uz pomoć fluorescencije?

U početku nismo naišli na mnogo podrške.

Ljudi bi rekli: "Radili smo to na ovaj način godinama.

U čemu je problem?

Nismo imali toliko komplikacija."

Ali sam ja bez obzira na to nastavila.

Rodžer mi je pomogao.

Poveo je svoj ceo tim.

Tako da je opet u pitanju timski rad.

Na kraju smo otkrili molekule

koji specifično obeležavaju nerve.

Kada smo napravili rastvor tog molekula

i obeležili ga fluorescencijom,

a potom to ubrizgali u telo miša,

njihovi nervi su prosto blistali.

Možete videti gde su.

Ovde možete uočiti išijadični nerv miša,

i vidite da ovaj veliki, masni deo možete lako uočiti.

Ali, u suštini, na vrhu mesta gde vršim disekciju sada

se nalazi mesto gde dolazi do finog grananja nerva

koje baš i nije lako uočiti.

Možete uočiti nešto nalik na glavu male Meduze koja se probija.

Uspeli smo da vidimo nerve koji kontrolišu

facijalnu ekspresiju, pokrete lica, disanje -

svaki pojedinačni nerv -

nerve koji kontrolišu urinarnu funkciju oko prostate.

Mogli smo da uočimo svaki pojedinačni nerv.

Pomešali smo ove dve probe i ...

Ovo je tumor.

Da li znate gde su granice tumora?

Sada znate.

Šta je sa nervom koji ulazi u tumor?

Beličasti deo je lako uočiti.

Šta se dešava sa delom koji ulazi u tumor?

Da li znate gde se pruža?

Sada znate.

U suštini pronašli smo način

da obojimo tkivo

i bojama obeležimo operativno polje.

To je podsećalo na otkirće.

Mislim da će to promeniti hirurgiju.

Objavili smo naše rezultate u

"Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS)

i u "Nature Biotechnology" žurnal.

To je propraćeno u časopisu "Otkriće",

i u "Ekonomistu".

Pokazali smo to mojim kolegama hirurzima.

Rekoše: "Sjajno!"

Moji pacijenti bi mogli

da imaju koristi od ovoga.

Mislim da će ovo rezultirati u

boljim ishodima operacija

i manje komplikacija."

Sada je neophodno da dođe do

daljeg razvijanja naše tehnologije

koju bi pratio razvoj

neophodnih instrumenata

koji bi nam omogućio da vidimo

ovaj tip fluorescencije u operacionoj sali.

Krajni cilj jeste da

na ovaj način pomognemo pacijentima.

Međutim, otkrili smo da

u principu ne postoji jednostavan mehanizam

kojim bismo sintetisali molekul

za jednokratnu upotrebu.

Razumljivo je da je veliki deo medicinske industrije

fokusiran na lekove za višestruku upotrebu,

kao što su dnevni lekovi koji se dugo koriste.

Posvećeni smo tome da tu tehnologiju unapredimo.

Posvećeni smo dodavanju lekova,

dodavanju hormona rasta,

ubijanju nerava koji uzrokuju probleme

ali ne i okolnog tkiva.

Znamo da se ovo može uraditi i posvećeni smo tom radu.

Želim da završim ovom mišlju.

Uspešan izum nije

jedno veliko otkriće.

To nije sprint trka.

To nije događaj za solo trkača.

Uspešni pronalsci su rezultat

timskog sporta, štafete.

Neophodan je jedan tim za otkriće

i drugi tim

koji će otkriće učiniti prihvaćenim.

Sve to zahteva dugotrajnu, nepokolebljivu hrabrost

za vođenje svakodnevne borbe

da obrazujete, ubedite

i konačno dođete do prihvatanja.

To je svetlost kojom želim

da obasjam zdravstvo i medicinu današnjice.

Hvala vam mnogo.

(Aplauz)