Želim da vam govorim o budućnosti medicine,
a pre nego što to uradim, želeo bih da malo govorim o prošlosti.
Većim delom skorije istorije medicine,
razmišljali smo o bolestima i lečenju
u okvirima jako jednostavnog modela.
Zapravo, model je tako jednostavan
da ga možete rezimirati u šest reči:
imate bolest, uzmite pilulu, ubijte nešto.
E, sad, razlog dominantnosti ovog modela,
naravno, predstavlja revolucija antibiotika.
Mnogi od vas možda ovo ne znaju, ali upravo slavimo
stotu godinu od uvođenja antibiotika u Sjedinjene Države.
Ipak, ono što znate
jeste da to uvođenje nije bilo ništa manje nego transformišuće.
Imali ste hemikaliju, bilo iz sveta prirode
ili veštački sintetizovanu u laboratoriji,
ona bi prolazila kroz vaše telo,
našla bi svoju metu,
naciljala bi svoju metu -
mikrob ili deo mikroba -
a zatim onesposobila i bravu i ključ
sa izuzetnom spretnošću, izuzetnom specifičnošću.
Na kraju biste uzeli prethodno fatalnu, smrtonosnu bolest -
upalu pluća, sifilis, tuberkulozu -
i pretvorili je u izlečivu bolest ili bolest za koju postoji tretman.
Imate upalu pluća,
uzmete penicilin,
ubijete mikrobe
i izlečite bolest.
Toliko je bila zavodljiva ta ideja,
tako moćna metafora o bravi i ključu
i ubijanju nečega,
da se brzo probila kroz biologiju.
Bila je to transformacija kao nijedna druga.
Zaista smo proveli poslednjih sto godina
pokušavajući da iznova i iznova ponovimo taj model
kod neinfektivnih bolesti,
kod hroničnih bolesti poput dijabetesa, hipertenzije i srčanih oboljenja.
Uspelo je, ali samo delimično.
Dozvolite da vam pokažem.
Znate, ako uzmete čitav univerzum
hemijskih reakcija u ljudskom telu,
svaku hemijsku reakciju za koju je vaše telo sposobno,
većina ljudi misli da je taj broj blizu miliona.
Recimo da je milion.
Da vas sada pitam,
koji broj ili deo reakcija
zaista može biti meta
čitave farmakopeje, cele medicinske hemije?
Taj broj je 250.
Ostatak je u hemijskoj tami.
Drugim rečima, 0,025 posto svih hemijskih reakcija u vašem telu
mogu postati meta ovog mehanizma ključa i brave.
Znate, ako razmišljate o ljudskoj fiziologiji
kao o ogromnoj globalnoj telefonskoj mreži
sa čvorovima i delovima u interakciji,
tada celokupna naša medicinska hemija
funkcioniše u jednom malom uglu
na ivici, spoljnoj ivici te mreže.
To bi bilo kao da je čitava naša farmaceutska hemija
potporni operater u Vičiti, u Kanzasu,
koji petlja sa oko deset ili petnaest telefonskih linija.
Pa, šta da radimo u vezi sa ovom idejom?
Šta ako bismo reorganizovali ovaj pristup?
U stvari, ispostavilo se da nam svet prirode
daje nagoveštaj kako bismo mogli razmišljati o bolestima
na potpuno drugačiji način,
umesto zaraze, lekova, meta.
Zapravo, svet prirode je organizovan hijerarhijski prema gore,
nije usmeren nadole, već nagore,
a započinjemo samoregulišućom, poluautonomnom jedinicom zvanom ćelija.
Te samoregulišuće, poluautonomne jedinice
dovode do samoregulišućih, poluautonomnih jedinica zvanih organi,
a ti organi se sjedinjuju da bi formirali ono što se zovu ljudi,
a ti organizmi na kraju žive u sredinama
koje su delom samoregulišuće, a delom poluautonomne.
Ono što je fino u vezi sa ovom šemom, ovom hijerarhijskom šemom
koja se izgrađuje nagore umesto nadole,
je to što nam omogućava da razmišljamo o bolestima
na donekle drugačiji način.
Uzmite bolest poput raka.
Od 1950-ih godina,
pokušavali smo zaista očajnički da model ključa i brave primenimo na raku.
Pokušavali smo da ubijemo ćelije
koristeći mnoštvo hemoterapija ili usmerenih terapija,
i kao što je većini poznato, to je uspelo.
Uspelo je kod bolesti kao što je leukemija.
Uspelo je kod nekih oblika raka dojke,
ali na kraju stignete do gornje granice tog pristupa.
Tek smo poslednjih desetak godina
počeli da razmišljamo o korišćenju imunog sistema,
setivši se da ćelije raka u stvari ne rastu u vakuumu.
Zapravo rastu u ljudskom organizmu.
A da li možete koristiti organizmički kapacitet,
činjenicu da ljudska bića imaju imuni sistem, da biste napali rak?
Naime, to je dovelo
do nekih od najspektakularnijih novih lekova protiv raka.
Konačno, tu je nivo okruženja, zar ne?
Znate, mi ne mislimo o raku kao o menjanju sredine.
Dozvolite da vam dam primer duboko karcinogenog okruženja.
Zove se zatvor.
Uzmite usamljenost, uzmite depresiju, uzmite pritvaranje,
i tome dodajte,
urolan u malo belo parče papira,
jedan od najsnažnijih neurostimulansa za koje znamo, zvani nikotin,
i tome dodate jednu od najjačih zavisničkih supstanci za koje znate,
i imate prokancerogeno okruženje.
Možete imati i antikarcinogena okruženja.
Postoje pokušaji stvaranja sredina,
menjanja hormonalne sredine za rak dojke, na primer.
Pokušavamo da menjamo metaboličko okruženje
kod drugih oblika raka.
Ili uzmite drugu bolest, kao što je depresija.
Opet, radeći nagore,
od 60-ih i 70-ih godina smo pokušavali, takođe očajnički,
da isključimo molekule koji deluju između nervnih ćelija -
serotonin, dopamin -
i pokušavali da tako izlečimo depresiju, i to je uspevalo,
ali je onda doseglo granicu.
Sada znamo da je verovatno ono što mora da se uradi -
promeniti fiziologiju organa, mozga,
prespojiti ga, preoblikovati ga,
i to, naravno, znamo jer je studija za studijom pokazala
da terapija razgovorom upravo to čini,
i studija za studijom je pokazala
da je terapija razgovorom u kombinaciji sa lekovima, pilulama,
zapravo mnogo delotvornija nego bilo koje od ta dva zasebno.
Možemo li zamisliti obuhvatnije okruženje koje će promeniti depresiju?
Možete li da blokirate signale koji izazivaju depresiju?
Još jednom, krećući se nagore ovim hijerahijskim lancem organizacije.
Možda ovde zapravo u pitanju
nije lek sam po sebi, već metafora.
Umesto ubijanja nečega,
u slučaju velikih hroničnih degenerativnih oboljenja -
otkazivanja bubrega, dijabetesa, hipertenzija, artroze -
možda je ono što zaista treba da uradimo promena metafore na uzgajanje nečega,
a to je ključ, možda,
za preformulisanje našeg razmišljaja o medicini.
E, sad, ta ideja o menjanju,
stvaranju preokreta u percepciji, takoreći,
ugnezdila se kod mene na vrlo ličan način pre oko 10 godina.
Pre oko 10 godina -
bavio sam se trčanjem većim delom života -
otišao sam na trčanje u subotu ujutu.
Vratio sam se i probudio se i bukvalno nisam mogao da se pomerim.
Moje desno koleno je bilo natečeno
i mogli ste da čujete to zlokobno krckanje kost o kost.
Jedna od privilegija lekara
je da ste možete da zatražite svoju magnetnu rezonancu.
Sledeće nedelje sam otišao na magnetnu rezonancu
i to je ovako izgledalo.
U suštini, meniskus hrskavice koji se nalazi između kostiju
bio je potpuno iskidan, a sama kost je bila oštećena.
Ako me gledate sa sažaljenjem,
da vam kažem nekoliko činjenica.
Ako bih odveo na magnetnu rezonancu svaku osobu u ovoj publici,
60 procenata vas bi pokazivalo znake
ovakvog propadanja kostiju i hrskavice.
Osamdeset pet posto svih žena do 70. godine
pokazuje znake umerene do ozbiljne degeneracije hrskavice,
a 50 do 60 procenata muškaraca u ovoj publici
takođe bi imalo takve simptome.
Dakle, ovo je veoma učestalo oboljenje.
Druga prednost koju imaju lekari
je da mogu da eksperimentišu sa svojim tegobama.
Dakle, pre oko 10 godina smo započeli,
doneli smo ovaj proces u laboratoriju
i započeli smo sa jednostavnim eksperimentima,
pokušavajući mehanički da popravimo ovu degeneraciju.
Pokušali smo da ubrizgavamo hemikalije u kolena životinja
da bismo probali da preokrenemo propadanje hrskavice,
i da rezimiramo ukratko veoma dug i bolan proces,
u suštini se to svelo ni na šta.
Ništa se nije dogodilo.
Zatim, pre oko sedam godina, imali smo studenta istraživača iz Australije.
Dobra stvar kod Australijanaca
je da su navikli da posmatraju svet naopako.
(Smeh)
Tako mi je Den predložio: „Znaš, možda nije u pitanju mehanički problem.
Možda nije hemijski problem. Možda je problem matičnih ćelija.“
Drugim rečima, imali smo dve hipoteze.
Broj jedan, postoji tako nešto kao skeletne matične ćelije -
skeletne matične ćelije koje grade čitav skelet kičmenjaka,
kosti, hrskavicu i vlaknaste elemente skeleta,
baš kao što postoje matične ćelije u krvi,
baš kao što postoje matične ćelije u nervnom sistemu.
I pod dva, da možda je degeneracija ili disfunkcija ovih matičnih ćelija
ono što izaziva kostohondralni artritis, vrlo učestalu bolest.
Dakle, pitanje je zapravo, da li smo tragali za pilulom
kada je u stvari trebalo da tragamo za ćelijom.
Stoga smo preokrenuli naše modele
i počeli da tragamo za skeletnim matičnim ćelijama.
Da ponovo skratimo priču,
pre oko pet godina pronašli smo te ćelije.
One žive unutar skeleta.
Ovde je šematski prikaz, a potom i prava fotografija jedne od njih.
Belo na slici je kost, a te crvene kolone koje vidite i žute ćelije
su ćelije koje su nastale iz samo jedne skeletne matične ćelije -
kolone hrskavice, kolone kostiju koje proizilaze iz samo jedne ćelije.
Ove ćelije su fascinantne. Imaju četiri svojstva.
Prvo je da žive gde se to i očekuje.
Žive baš ispod površine kosti,
ispod hrskavice.
Znate, u biologiji se sve vrti oko lokacije.
Pređu u odgovarajuća područja i formiraju kost i hrskavicu.
To je prvo svojstvo.
Evo zanimljivog svojstva.
Možete da ih izvadite iz skeleta kičmenjaka,
možete da ih kultivišete u petrijevoj šolji u laboratoriji,
a one strašno žele da formiraju hrskavicu.
Sećate se kako nikako nismo mogli da formiramo hrskavicu?
Ove ćelije užasno žele da formiraju hrskavicu.
One formiraju naslage hrskavice oko sebe.
One su takođe, broj tri,
najefikasniji remonteri preloma sa kojima smo se ikada susreli.
Ovo je mala kost, kost miša koju smo prelomili
i zatim pustili da sama zaceli.
Ove matične ćelije su došle i popravile kost, žuto na slici,
hrskavica je belo, skoro u potpunosti.
Toliko da, ako ih obeležite fluorescentnom bojom,
možete da ih posmatrate kao vrstu čudnog ćelijskog lepka
koji dolazi u oblast preloma,
popravljajući ga lokalno i zatim zaustavljajući njegovo dejstvo.
E sad, četvrto je najkobnije,
a to je da njihov broj naglo opada,
strmoglavo, desetostruko, pedesetostruko, dok starimo.
Dakle, ono što se zapravo desilo
je da smo pronašli perceptivni preokret.
Krenuli smo u potragu za pilulama
a završili s pronalaženjem teorija.
Na neki način,
upecali smo se ponovo na ovu ideju:
ćelije, organizmi, sredine,
jer kako smo sada razmišljali o koštanim matičnim ćelijama,
razmišljali smo o artritisu u smislu ćelijske bolesti.
Zatim je sledeće pitanje bilo da li postoje organi?
Da li možete ovo da izgradite kao organ izvan tela?
Možete li da usadite hrskavicu u oblast povrede?
I možda najinteresantnije,
možete li da doprete iznad i stvorite sredine?
Znate, poznato nam je da vežbanje preoblikuje kosti,
ali dajte, niko od nas neće da vežba.
Možete li da zamislite načine da se kosti pasivno pune i prazne
tako da možete da iznova stvarate ili regenerišete hrskavicu koja propada?
Možda je zanimljivije i važnije
pitanje da li možete primeniti ovaj model globalnije izvan medicine.
Nije u pitanju, kao što sam već rekao,
ubijanje nečega, već uzgajanje nečega.
To pokreće niz, rekao bih, nekih od najzanimljivijih pitanja
o tome kako ćemo razmišljati o lekovima u budućnosti.
Da li bi vaš lek mogla biti ćelija, a ne pilula?
Kako bismo uzgajali te ćelije?
Šta bismo uradili da zaustavimo maligni rast ovih ćelija?
Čuli smo za probleme neobuzdanog rasta.
Da li bismo mogli da ugradimo suicidne gene u te ćelije
da ih sprečimo da rastu?
Da li bi vaš lek mogao biti organ koji je stvoren izvan tela
i zatim ugrađen u telo?
Da li bi to moglo da zaustavi deo propadanja?
Šta ako organ mora da ima memoriju?
U slučajevima bolesti nervnog sistema, neki od tih organa su imali memoriju.
Kako bismo mogli da ponovo ugradimo tu memoriju?
Možemo li da skladištimo te organe?
Da li bi svaki organ morao da bude stvoren za pojedinačno ljudsko biće i vraćen?
I možda najzagonetnije,
da li bi vaš lek mogla da bude sredina?
Da li biste mogli da patentirate sredinu?
Znate, u svakoj kulturi,
šamani su koristili okruženje kao lek.
Da li možemo to da zamislimo u našoj budućnosti?
Dosta sam govorio o modelima. Započeo sam ovaj govor modelima.
Dopustite mi da završim mislima o izgradnji modela.
To je ono što mi radimo kao naučnici.
Znate, kada arhitekta napravi model,
on ili ona pokušava da vam pokaže svet u malom,
a kada naučnik pravi model,
on ili ona pokušava da vam pokaže svet kroz metaforu.
On ili ona pokušava da stvori novi način sagledavanja stvari.
Prvo je promena razmere. Drugo je promena percepcije.
E, sad, antibiotici su stvorili takvu perceptivnu promenu
u našem načinu razmišljanja o medicini koji je zaista obojen, iskrivljen,
vrlo uspešno, tako smo razmišljali o medicini poslednjih sto godina.
Ipak, u budućnosti su nam potrebni novi modeli za razmišljanje o medicini.
O tome se radi.
Znate, prisutna je popularna fraza
da je razlog zbog kojeg nismo ostvarili transformišući uticaj
u lečenju bolesti
taj da nemamo dovoljno jake lekove,
i to je delom istina.
Ipak, možda je pravi razlog
da nemamo dovoljno jake načine razmišljanja o lekovima.
Svakako je istina
da bi bilo lepo imati nove lekove,
ali možda ono što je zaista u igri leži na trima nedodirljivim M:
mehanizmima, modelima, metaforama.
Hvala.
(Aplauz)
Kris Anderson: Baš mi se dopada ova metafora.
Kako se to povezuje?
Dosta se priča u oblasti tehnologije
o personalizaciji lekova,
da imamo sve te podatke i da će medicinski tretmani u budućnosti
biti posebno prilagođeni za vas, za vaš genom, vaš aktuelni kontekst.
Da li to važi za ovaj model koji vi imate?
Sidarta Makhardži: To je vrlo zanimljivo pitanje.
Dosta smo razmišljali o personalizaciji medicine
u pogledu genomike.
Zato što je gen tako dominantna metafora,
opet, da upotrebim tu istu reč, u današnjoj medicini,
smatramo da će genom biti pokretač personalizacije medicine.
Naravno, genom je samo kraj
dugog lanca bića, takoreći.
Prva organizovana jedinica na tom lancu bića je ćelija.
Dakle, ako ćemo to zaista tako izneti u medicini,
moramo da razmišljamo o personalizaciji ćelijskih terapija,
a zatim i personalizaciji organskih ili organizmičkih terapija,
na kraju personalizujući terapije izlaganja za okruženje.
Dakle, ja mislim da u svakoj fazi, znate -
postoji ona metafora sa kornjačama koje se pružaju sve do kraja.
Pa, ovde to važi za personalizaciju.
KA: Dakle, kada kažete da ćelija može biti lek,
a ne pilula,
govorite potencijalno o sopstvenim ćelijama.
SM: Apsolutno. KA: Dakle, preobraćene u matične ćelije,
možda testirane u odnosu na razne lekove ili tako nešto, i pripremljene.
SM: I nema možda. To je ono što radimo.
To je ono što se dešava, i zapravo, polako se krećemo,
ne udaljavamo se od genomike već je ugrađujemo
u ono što nazivamo sistemima sa više poretka,
poluautonomnim, samoregulišućim sistemima,
kao što su ćelije, organi, sredine.
KA: Mnogo vam hvala.
SM: Sa zadovoljstvom. Hvala.
(Aplauz)