Witajcie.
Chciałabym przedstawić wam Łajkę.
Łajka to dla nas po prostu słodka świnka.
Jednak dla setek tysięcy pacjentów potrzebujących organu ratującego życie
Łajka jest symbolem nadziei.
Począwszy od lat 70. XX wieku,
kiedy przeszczepy organów stały się realnym rozwiązaniem
dla pacjentów z niewydolnością nerek i innymi chorobami narządów,
ich dostępność jest istotną kwestią.
W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat
problem stał się bardziej palący ze zwiększeniem zapotrzebowania na organy.
Obecnie w USA
jest blisko 115 tys. pacjentów
których życie zależy od przeszczepu.
W trakcie mojej prelekcji
jeszcze jeden pacjent trafi na tę listę.
Tylko dzisiaj około 100 osób dostanie nowy organ,
szansę na nowe życie,
ale wciąż tego samego dnia
20 innych umrze, czekając.
Sytuacja jest rozpaczliwa
dla pacjentów, ich rodzin
i doktorów, którzy chcą robić więcej.
W niektórych częściach świata
problem ten stał się niepokojącą kwestią społeczną.
Na przykład w Azji
media poinformowały, że zdesperowani pacjenci
pozyskują organy na okrutnym czarnym rynku.
To jasne, że trzeba rozwiązać ten kryzys.
Stawką są ludzkie życia.
Moją misją, jako biologa i genetyka,
stała się pomoc w rozwiązaniu problemu.
Dzisiaj mogę optymistycznie powiedzieć, że jesteśmy na dobrej drodze
dzięki Łajce.
Użycie techniki edycji genów
umożliwiło stworzenie organów odpowiednich do przeszczepienia do ciała ludzkiego,
które w bezpieczny sposób można pobrać od świń.
Zanim zagłębimy się w niewiarygodnej nauce,
która umożliwia takie odkrycia,
wyjaśnijmy, czym jest ksenotransplantacja.
To proces przeszczepiania narządów zwierzęcych ludziom.
Pewnie chcecie zapytać, dlaczego akurat narządy świń?
Bo niektóre świnie mają organy o podobnych rozmiarach
i o fizjologii organów ludzkich.
W ciągu ostatnich 50 lat
pionierzy transplantacji próbowali robić takie przeszczepy,
ale skutki były mizerne lub żadne.
Dlaczego?
Dwie podstawowe przeszkody stały im na drodze do sukcesu.
Po pierwsze problemem jest odrzucenie przeszczepu.
Kiedy układ odpornościowy postrzega nowy organ jako obcy,
odrzuca go.
Po drugie, szczególnie odnosi się to do organów pochodzących od świń,
każda świnia przenosi wirusa, który dla niej jest niegroźny,
ale może przenosić się na ludzi.
Mowa o endogennym retrowirusie świń (PERV),
który może potencjalnie spowodować wirusową epidemię przypominającą HIV.
Bez skutecznego rozwiązania tych problemów
dziedzina ksenotransplantacji tkwiła w martwym punkcie przez ponad 10 lat.
Postęp był niewielki, do teraz.
Powiem wam, jak znalazłam się tu dzisiaj z historią o Łajce.
Moja przygoda zaczęła się w masywie Emei Shan w Chinach.
Miejsce jest szeroko opisywane w wielu legendach,
jak "Przyczajony tygrys, ukryty smok".
To miejsce, które nazywam domem.
Dorastając w górach,
czułam silny związek z naturą.
To ja w wieku 7 lat.
Stoję przed starą buddyjską świątynią,
z małpką na ramieniu.
Wciąż żywo pamiętam, jak razem z przyjaciółmi
próbowaliśmy odwrócić uwagę małp rzucaniem orzeszków,
żeby móc przekroczyć dolinę.
Kochałam naturę.
Kiedy nadszedł czas wyboru, jaką dziedziną nauki się zajmę,
wybrałam biologię na Uniwersytecie Pekińskim.
Jednak im więcej się uczyłam,
tym więcej miałam pytań.
Jak nasz kod genetyczny może tak przypominać zwierzęcy,
jeśli wyglądamy tak różnie?
Jak nasz układ odpornościowy radzi sobie z walką z tak wieloma patogenami,
wiedząc, jak nie atakować samego siebie?
Takie właśnie pytania mnie dręczyły.
Brzmię jak kujon, ale, jak wiecie, jestem naukowcem.
Po studiach postanowiłam, że nie chcę tylko zadawać takich pytań,
chcę na nie odpowiedzieć, co też zrobiłam.
W 2008 roku udało mi się dostać
na studia doktoranckie na Harvardzie
pod kierunkiem dr. George'a Churcha.
Pracując w jego laboratorium,
uczyłam się i eksperymentowałam z kodem genetycznym ssaków.
Jeden z tych eksperymentów
szczególnie zbliżył mnie do Łajki.
W 2013 roku razem z kolegami wprowadziliśmy zmiany do ludzkiej komórki
przy pomocy narzędzia, o którym mogliście słyszeć:
CRISPR.
Byliśmy jedną z pierwszych dwóch grup,
które doniosły o skutecznym użyciu tego narzędzia do zmian DNA.
To był ekscytujący moment w dziedzinie odkryć naukowych.
Narzędzie edycji genów CRISPR składa się z dwóch elementów.
Pierwszym z nich jest enzym CRISPR,
drugim jest tak zwany przewodnik RNA.
Można to sobie wyobrazić jako genetyczne nożyczki z mikroskopem.
Mikroskopem jest przewodnik RNA,
który prowadzi nożyczki tam, gdzie mają ciąć,
i mówi: "To tu".
Enzym CRISPR rozcina DNA i naprawia je w pożądany sposób.
Wkrótce po przedstawieniu naszego badania
lekarze ze szpitala Mass General zainteresowali się zastosowaniem
naszego odkrycia w medycynie.
Skontaktowali się z nami,
dzięki czemu wspólnie dostrzegliśmy potencjał zastosowania CRISPR
w rozwiązaniu problemu niedoboru narządów.
Jak się to odbywa?
To proste, choć złożone.
Zaczęliśmy od zmian w komórce świni, tak by stała się odporna na wirusa
oraz by nie była zwalczana przez układ odpornościowy.
Jądro komórkowe wprowadza się do jajeczka świni,
któremu następnie pozwala się przekształcić w embrion.
Embrion jest wtedy umieszczany w macicy matki-surogatki,
gdzie rośnie i staje się prosięciem.
Zasadniczo to proces klonowania.
Prosię wykształca organy, których kod genetyczny
ma szansę zostać przyjęty przez ludzki system odpornościowy.
W 2015 roku nasz zespół zdecydował zmierzyć się najpierw z problemem wirusa.
Chcieliśmy wyciąć wszystkie 62 kopie wirusa PERV
z genomu świni,
ale w tamtym czasie była to prawie niewykonywalna misja.
Nawet z użyciem CRISPR
mogliśmy dokonać zaledwie dwóch czy trzech zmian w komórce.
Rekord liczby zmian do przeprowadzenia w pojedynczej komórce wynosił 5.
Musieliśmy zwiększyć wydajność co najmniej dziesięciokrotnie, by odnieść sukces.
Na drodze setek prób i bardzo ostrożnego planowania
udało nam się zniszczyć wirusa
i pobić rekord.
Co ważniejsze, nasze badania pokazały,
że możemy wyeliminować niebezpieczeństwo
przeniesienia się wirusa na człowieka.
Dzięki zmodyfikowanej komórce i technice klonowania,
nasz startup eGenesis w zeszłym roku wyprodukował Łajkę,
pierwszą świnię tego rodzaju urodzoną bez PERV.
(Brawa)
Łajka reprezentuje pierwszy podstawowy krok
do osiągnięcia bezpiecznej ksenotransplantacji.
Jest również podstawą,
na której możemy przeprowadzać dalsze modyfikacje genetyczne,
będące rozwiązaniem problemu immunologicznego.
Od tamtego czasu stworzyliśmy ponad 30 świń wolnych od PERV,
pewnie najbardziej zaawansowanych zmodyfikowanych genetycznie zwierząt
żyjących na świecie.
Łajka otrzymała imię po sowieckim psie,
pierwszego zwierzęcia, które wystrzelono na orbitę Ziemi.
Mamy nadzieję, że Łajka z rodzeństwem
doprowadzi nas do nowego etapu rozwoju medycyny i nauki.
Wyobraźmy sobie świat, w którym pacjenci cierpiący na niewydolność wątroby
mogą zostać ocaleni dzięki nowej wątrobie
bez konieczności czekania na dawcę
i śmierć innego człowieka.
Wyobraźmy sobie świat, w którym cukrzycy
nie będą musieli polegać na insulinie po każdym posiłku,
bo będzie można dostarczyć im dobre komórki trzustki,
które same wyprodukują insulinę.
Wyobraźmy sobie świat, w którym osoby z niewydolnością nerek
nie muszą znosić dializ.
Walczymy, by stworzyć taki świat,
świat bez niedoborów narządów.
W końcu mamy narzędzie do zmierzenia się z problemem,
który wcześniej był nie do pokonania.
Łajka jest tylko początkiem naszej podróży.
Musimy być pokorni w obliczu natury,
bo wciąż jest wiele problemów, które należy rozwiązywać,
w tym immunologia
i kwestie, których możemy obecnie nawet się nie spodziewać.
Jesteśmy odpowiedzialni za wprowadzenie przełomowych odkryć naukowych
do medycyny w celu ratowania życia czekających pacjentów.
Dziękuję bardzo.
(Brawa)
Chris Anderson: Luhan, wykonałaś wspaniałą pracę.
Podejdź, proszę.
Jakie będą kolejne kroki? Pozbyłaś się już wirusa.
Macie nadzieję dojść do punktu,
w którym ciało ludzkie nie odrzuci przeszczepu.
Co należy w tym celu zrobić?
Luhan Yang: To bardzo skomplikowany proces.
Musimy wyciąć antygen z genomu świń.
Wiele też się można nauczyć na podstawie raka:
w jaki sposób rak atakuje lub omija nasz system odpornościowy.
W ten sposób można skorzystać ze sztuczki używanej przez raka
w trakcie przeszczepiania narządu od świni
i oszukać nasz system odpornościowy, tak by go nie atakował.
CA: Jeśli miałabyś oszacować, kiedy spodziewasz się
pierwszego udanego przeszczepu?
LY: Podawanie jakiejś daty byłoby z mojej strony nieodpowiedzialne.
CA: Jesteśmy na TED. To normalne.
LY: Pracujemy dzień i noc,
żeby umożliwić pacjentom takie przeszczepy.
CA: Nie powiesz nawet, czy sądzisz, że mogłoby się to stać
w ciągu na przykład 10 czy 5 lat?
LY: Z pewnością mamy nadzieję na 10 lat.
(Śmiech)
CA: Jest wśród nas wiele osób, które są podekscytowane perspektywą,
potencjał jest ogromny.
Są także inni, którzy powiedzą:
"Ta świnka jest zbyt słodka.
Ludzie nie powinni czerpać korzyści z czegoś tak słodkiego".
Czy masz dla nich odpowiedź?
LY: Jasne.
Wyobraźcie sobie, że jedna świnka może uratować życie 8 osób.
Podobnie jak w przypadku dawstwa od ludzi,
jeśli pobierzemy tylko jedną nerkę,
świnka może żyć dalej.
Jesteśmy więc świadomi różnych problemów,
ale myślę, że naszym celem jest przede wszystkim odpowiedzieć
na medyczne potrzeby pacjentów i ich rodzin.
CA: I nie wolno używać tego argumentu, jeśli się je bekon, prawda?
LY: Słusznie.
(Śmiech)
CA: Luhan, bardzo ci dziękuję. LY: Dziękuję bardzo.
(Brawa)