Čoskoro budeme choroby liečiť bunkami, nie tabletkami

Moderná medicínska liečba sa obmedzuje na šesť slov: mať chorobu, zjesť tabletku, niečo zabiť. Lekár Siddhartha Mukherjee však upozorňuje na budúcnosť medicíny, ktorá zmení spôsob, akým liečime.

Chcem vám porozprávať
o budúcnosti medicíny.

Ešte predtým vám však chcem
povedať niečo o jej minulosti.

Väčšinu nedávnej histórie medicíny
sme o chorobe a liečbe premýšľali

v rámci veľmi jednoduchého modelu.

Vlastne, tento model je taký jednoduchý,

že by sa dal zhrnúť šiestimi slovami:

máte chorobu,
zjedzte tabletku, zabite niečo.

Tento model je najrozšírenejší vďaka
revolúcii, ktorú priniesli antibiotiká.

Mnohí z vás o tom možno nevedia,

ale práve oslavujeme sté výročie
zavedenia antibiotík v USA.

Iste však viete, že ich zavedenie
prinieslo veľkú zmenu.

Prišla chemikália, prírodná alebo
umelo syntetizovaná v laboratóriu,

ktorá prúdila vaším telom,

našla svoj cieľ,

ktorým bol nejaký mikrób
alebo jeho časť, zamerala sa naň,

a potom so znamenitou šikovnosťou
a presnosťou otočila kľúčom v zámku.

Tým sa predtým smrteľná choroba,

ako zápal pľúc, syfilis, tuberkulóza,

zmenila na vyliečiteľnú alebo liečiteľnú.

Máte zápal pľúc,

dáte si penicilín,

zabijete mikrób

a vyliečite chorobu.

Táto myšlienka bola taká lákavá,

tá metafora so zámkom a kľúčom
a zabíjaním taká silná,

že sa biológiou doslova prehnala.

Bola to jedinečná premena.

Posledných 100 rokov sme naozaj strávili
snahou tento model opakovane aplikovať

pri neinfekčných a chronických chorobách

ako sú cukrovka, hypertenzia
a srdcové choroby.

Fungovalo to, ale len čiastočne.

Ukážem vám to.

Viete, ak zoberiete celý vesmír
chemických reakcií v ľudskom tele,

teda každú chemickú reakciu,
ktorej je vaše telo schopné,

väčšina ľudí si myslí, že ich
počet je niekde okolo milióna.

Povedzme, že je to milión.

A teraz sa pýtate, na aký počet
alebo na akú časť reakcií

sa dokáže skutočne zamerať celý
náš liekopis, celá medicínska chémia?

To číslo je 250.

Zvyšok je chemickou temnotou.

Inými slovami, iba 0,025 % všetkých
chemických reakcií vo vašom tele

sa dá skutočne liečiť pomocou
mechanizmu zámku a kľúča.

Ak si ľudské telo predstavíte
ako obrovskú telefónnu sieť,

ktorá má interaktívne uzly a časti,

potom celá naša medicínska chémia
funguje v jednom maličkom kútiku,

niekde úplne na pokraji takejto siete.

Je to akoby celá naša medicínska chémia
prevádzkovala jeden telefónny stĺp

v meste Wichita v štáte Kansas

a hrala sa s asi 10 alebo
15 telefónnymi linkami.

Takže čo robíme s touto myšlienkou?

Čo ak by sme tento prístup zmenili?

Vlastne to vyzerá tak, že prírodný
svet nám poskytuje príklad,

ako by sme mohli radikálne zmeniť
naše zmýšľanie o chorobe,

namiesto modelu choroba, liek, zameranie.

Prírodný svet je hierarchicky
organizovaný smerom nahor, nie nadol,

a preto začneme so samoregulačnou,
semiautonómnou jednotkou nazývanou bunka.

Tieto samoregulačné,
semiautonómne jednotky

tvoria samoregulačné, semiautonómne
jednotky nazývané orgány,

ktoré spoločne vytvárajú
organizmy nazývané ľudia,

a tieto organizmy žijú v prostrediach,

ktoré sú čiastočne samoregulačné
a čiastočne semiautonómne.

Na hierarchickej schéme organizovanej
smerom nahor, a nie nadol, je pekné to,

že nám umožňuje premýšľať
o chorobe trochu iným spôsobom.

Zoberme si takú rakovinu.

Od 50. rokov sme sa pri nej dosť zúfalo
snažili aplikovať model zámku a kľúča.

Snažili sme sa zabiť bunky chemoterapiou
alebo inými cielenými terapiami,

a, ako väčšina z nás vie, fungovalo to.

Fungovalo to napríklad pri leukémii,

pri niektorých formách rakoviny prsníka,

ale nakoniec sme sa dostali
po strop tohto prístupu.

Len asi tak pred 10 rokmi sme začali
premýšľať o využití imunitného systému,

pretože sme si spomenuli,
že rakovinové bunky nerastú vo vákuu.

V skutočnosti rastú v ľudskom organizme.

Mohli by sme použiť
túto schopnosť organizmu,

teda fakt, že ľudia majú imunitný systém,
a napadnúť rakovinu?

Vlastne nás to priviedlo k niekoľkým
najúžasnejším novým liekom na rakovinu.

Nakoniec je tu ešte
aj úroveň prostredia, však?

Viete, pri rakovine nepremýšľame
nad zmenou prostredia.

Uvediem však príklad silno
rakovinotvorného prostredia.

Nazýva sa väzenie.

Zoberte si osamelosť, depresiu, uväznenie

a pridajte k tomu niečo zašúľané
v malom bielom liste papiera,

a to jeden z najsilnejších známych
neurostimulantov, ktorý sa volá nikotín,

pridajte teda jednu
z najnávykovejších známych látok,

a už máte rakovinotvorné prostredie.

Sú však aj prostredia s opačným účinkom.

Existujú pokusy vytvoriť
prostredia, tzv. milieu,

napríklad zmeniť hormonálne
milieu pre rakovinu prsníka.

Snažíme sa zmeniť metabolické
milieu pre iné formy rakoviny.

Alebo si zoberte iné choroby,
napríklad depresiu.

Znovu pôjdeme smerom nahor.

Od 60. a 70. rokov sme sa znovu
zúfalo snažili vypnúť molekuly,

ktoré pracujú medzi nervovými bunkami,

ako sú sérotonín, dopamín,

a takto sme skúšali liečiť depresiu,

čo aj fungovalo,
ale potom sme dosiahli strop.

Teraz vieme, že asi potrebujeme zmeniť
fyziológiu orgánu, teda mozgu,

preprogramovať ho, presmerovať signály,

a mnoho štúdií ukázalo,
že práve to robí terapia rozhovorom.

Navyše nám ukázali, že kombinácia terapie
a liekov je oveľa efektívnejšia

ako každá z týchto vecí osamote.

Vieme si predstaviť prostredie,
ktoré vťahuje ešte viac, a mení depresiu?

Môžeme zakázať vstup signálom,
ktoré vyvolávajú depresiu?

Znovu sa pohybujeme nahor
hierarchickou štruktúrou.

Možnože vlastne nejde o samotnú
medicínu, ale o tú metaforu.

Možno namiesto zabíjania,

v prípade veľkých chronických
degeneratívnych chorôb,

ako sú zlyhanie obličiek, cukrovka,
hypertenzia, osteoartritída,

potrebujeme zmeniť metaforu na rast.

Možno to je kľúč k tomu,aby sme
prehodnotili naše myslenie o medicíne.

Myšlienka, že potrebujeme zmenu,
že potrebujeme posun vo vnímaní,

mi napadla z veľmi osobných
dôvodov asi pred 10 rokmi.

Asi pred 10 rokmi som si bol v sobotu ráno
zabehať, pričom som väčšinu života behal,

vrátil som sa, zobudil som sa
a v podstate som sa nemohol hýbať.

Pravé koleno som mal opuchnuté

a bolo počuť to zlovestné
škrípanie kosti o kosť.

Jednou z výhod, keď ste lekárom, je to,
že si môžete objednať vlastnú MRI.

Bol som na nej na ďalší týždeň
a tak to vyzeralo.

Chrupkovitá vložka v kĺboch,
ktorá sa volá meniskus, sa natrhla

a samotná kosť sa roztrieštila.

Ak sa teraz na mňa pozeráte s ľútosťou,

musím vám povedať zopár faktov.

Ak by ma som na MRI vzal každého z vás,

60 % z vás by vykazovalo znaky
takejto degenerácie kosti a chrupky.

Až 85 % žien do veku 70 rokov by malo
miernu až vážnu degeneráciu chrupky.

50 až 60 % mužov v tomto publiku
by tiež malo takéto príznaky.

Takže je to veľmi rozšírená choroba.

Ďalšia výhoda, keď ste lekár, je tá,

že máte šancu experimentovať
na vlastných chorobách.

Takže asi pred 10 rokmi sme s tým začali.

Tento proces sme priniesli do laboratória,

začali sme robiť jednoduché pokusy

a snažili sme sa degeneráciu
mechanicky opraviť.

Pokúšali sme sa zvieratám vstrekovať
do kolien chemické látky,

ktoré mali zvrátiť degeneráciu chrupky,

a aby som krátko zhrnul tento
veľmi dlhý a bolestný proces,

v podstate nám to bolo úplne nanič.

Nič sa nestalo.

A potom, pred asi 7 rokmi, k nám
prišiel na výskum študent z Austrálie.

Na Austrálčanoch je fajn to,

že sú už zvyknutí pozerať sa
na svet dolu hlavou.

(smiech)

Dan mi navrhol: „Vieš, možno
to nie je mechanický problém.

Možno to nie je chemický problém.
Možno je to problém kmeňových buniek.“

Inými slovami, mal dve hypotézy.

Prvá bola, že existuje
kostná kmeňová bunka,

ktorá vytvára celú kostru stavovcov,
kosti, chrupku a vláknitú zložku,

rovnako ako existuje kmeňová bunka
v krvi a v nervovej sústave.

Druhá bola, že degenerácia alebo
dysfunkcia tejto kmeňovej bunky

je možno príčinou osteoartritídy,
ktorá je veľmi bežná.

Takže skutočná otázka bola to,
či sme nehľadali pilulku,

keď sme v skutočnosti mali hľadať bunku.

Takže sme pozmenili naše modely

a začali sme hľadať kostné kmeňové bunky.

Tu to znovu skrátim a poviem vám,

že pred asi 5 rokmi sme tieto bunky našli.

Existujú v kostre.

Tu je schéma a potom skutočná
fotografia jednej z nich.

To biele je kosť, a tie červené
stĺpiky a žlté bunky sú bunky,

ktoré vznikli z jednej
jedinej kostnej kmeňovej bunky.

Stĺpce chrupky a stĺpce kosti
vznikajúce z jedinej bunky.

Tieto bunky sú fascinujúce.
Majú štyri vlastnosti.

Prvá je tá, že žijú tam,
kde by sme očakávali, že budú žiť.

Žijú priamo pod povrchom
kosti, pod chrupkou.

Viete, v biológii ide
o miesto, miesto, miesto.

Bunky sa sťahujú do vhodných
oblastí a tvoria kosť a chrupku.

To je jedna vlastnosť.

Ďalšia vlastnosť je zaujímavá.

Môžete ich odobrať z kostry stavovcov,

kultivovať ich
v Petriho miskách v laboratóriu,

a túžia vytvoriť chrupku.

Pamätáte si, ako sme nevedeli
vytvoriť chrupku za lásku či peniaze?

Tieto bunky ju túžia vytvoriť.

Tvoria okolo seba vlastné zvitky chrupky.

Tretia vlastnosť je, že sú
najefektívnejšími opravármi fraktúr,

na akých sme kedy narazili.

Toto je kostička myši, ktorú sme zlomili
a nechali ju, nech sa sama zahojí.

Bunky skoro úplne opravili kosť, označenú
žltou, a chrupku, označenú bielou.

Až tak, že keď ich označíte
fluoreskujúcou farbou,

budú vyzerať ako nejaké
zvláštne bunkové lepidlo,

ktoré sa dostáva do oblasti fraktúry,

lokálne ju opraví
a potom svoju prácu ukončí.

Tá štvrtá vlastnosť je najzlovestnejšia,

lebo ich počet klesá náhle,
desaťnásobne, päťdesiatnásobne,

počas toho, ako starnete.

Čiže v skutočnosti došlo k zmene vnímania.

Išli sme loviť tabletky,

a nakoniec sme našli teórie.

Istým spôsobom sme sa vrátili k myšlienke
modelu bunky, organizmy, prostredia,

pretože teraz sme premýšľali
o kostných kmeňových bunkách

a o artritíde sme premýšľali
ako o chorobe buniek.

A potom prišla ďalšia otázka:
sú tu orgány?

Môžeme toto vybudovať
ako orgán mimo tela?

Vieme chrupku implantovať
do poškodených oblastí?

A čo je možno ešte zaujímavejšie,

môžete ísť vyššie a vytvárať prostredia?

Vieme, že cvičenie môže zmeniť kosť,

ale hej, nikto z nás nebude cvičiť.

Viete si teda predstaviť pasívne
zaťažovanie a odľahčovanie kosti tak,

že by ste dokázali znovu vytvoriť
alebo regenerovať degenerujúcu chrupku?

Zaujímavejšia a dôležitejšia otázka je,

či tento model dokážeme aplikovať
globálnejšie, mimo medicíny?

Ako som už povedal, nejde o to niečo
zabiť, ale o to niečo vypestovať.

Podľa mňa tu vznikajú niektoré
z najzaujímavejších otázok o tom,

ako premýšľame o medicíne budúcnosti.

Mohla by liekom byť bunka, a nie tabletka?

Ako by sme tieto bunky kultivovali?

Ako by sme zastavili
zhubný rast týchto buniek?

Počuli sme o problémoch
so spustením rastu.

Mohli by sme do týchto buniek
vložiť samovražedné gény,

aby sme im zabránili rásť?

Mohol by liekom byť orgán,
ktorý sa vytvorí mimo tela,

a potom sa vám implantuje?

Mohlo by to sčasti zastaviť degeneráciu?

Čo ak by orgán potreboval mať pamäť?

V prípade chorôb nervového systému
niektoré z tých orgánov mali pamäť.

Ako by sme ju vedeli implantovať naspäť?

Mohli by sme tieto orgány skladovať?

Musel by byť každý orgán vytvorený každému
človeku na mieru a potom mu implantovaný?

A čo je možno najväčšia záhada:

mohlo by liečbou byť prostredie?

Mohli by ste si prostredia patentovať?

V každej kultúre používali
šamani prostredia ako liečbu.

Vedeli by sme si to predstaviť
v našej budúcnosti?

Veľa som hovoril o modeloch.
Túto prednášku som nimi začal.

Preto mi dovoľte skončiť niekoľkými
myšlienkami o tvorbe modelov.

Tým sa ako vedci zaoberáme.

Viete, keď model buduje architekt,

snaží sa vám ukázať svet ako miniatúru.

Keď však model vytvára vedec,

pokúša sa vám ukázať svet ako metaforu.

Snaží sa vytvoriť nový spôsob,
ako sa na veci pozerať.

To prvé je zmena veľkosti.
To druhé je zmena vnímania.

Antibiotiká priniesli takú
zmenu vnímania medicíny,

že veľmi úspešne zafarbili a skreslili to,

ako sme o nej za posledných
sto rokov premýšľali.

Potrebujeme však nové modely
premýšľania o medicíne v budúcnosti.

O tom to je.

Viete, existuje populárne tvrdenie,

že stále nemáme veľký vplyv
na liečbu choroby preto,

že nemáme dosť silné lieky,

čo je sčasti pravda.

Možno je však skutočným dôvodom to,

že nemáme dosť silné spôsoby
premýšľania o liekoch.

Je iste pravda, že by bolo
skvelé mať nové lieky.

Možno však v skutočnosti
ide o tri abstraktnejšie M-ká:

mechanizmy, modely, metafory.

Ďakujem.

(potlesk)

Chris Anderson:
Veľmi sa mi páči táto metafora.

Aký má súvis?

V oblasti technológií sa veľa
diskutuje o personalizácii medicíny,

o tom, že máme všetky možné údaje
a že liečby budúcnosti budú určené

špecificky pre vás, váš genóm,
váš momentálny kontext.

Ako tento model zapadá
do toho, čo tu máte vy?

Siddhartha Mukherjee:
To je veľmi zaujímavá otázka.

O personalizácii medicíny sme dosť
premýšľali v spojitosti s genomikou.

Gén je v dnešnej medicíne taká silná
metafora, aby som použil rovnaké slovo,

že si myslíme, že genóm bude poháňať
personalizáciu medicíny.

Genóm je samozrejme iba
na začiatku dlhého reťazca bytia.

Jeho prvá organizovaná jednotka je bunka.

Takže ak naozaj chceme
vykonávať medicínu takto,

musíme premýšľať o personalizácii
bunkových terapií

a potom o personalizácii
orgánov alebo terapií organizmu

a nakoniec o personalizácii
hĺbkových terapií pre prostredie.

Myslím si, že na každom stupni, viete...

je tu tá metafora
o korytnačkách odvrchu až nadol.

Tu je to personalizácia odvrchu až nadol.

CA: Takže keď hovoríte, že medicína
by mohla byť o bunke a nie o pilulke,

hovoríte teoreticky
o svojich vlastných bunkách.

SM: V každom prípade.
CA: Čiže bunky zmenené na kmeňové bunky,

možno testované proti rôznym
liekom a podobne, a pripravené.

SM: Nie je tam žiadne možno.
Toto naozaj robíme.

Toto sa deje a vlastne namiesto
vzďaľovania sa od genomiky,

ju začleňujeme do toho,

čo voláme multisystémové,
semiautonómne, samoregulačné systémy,

ako sú bunky, orgány a prostredia.

CA: Ďakujem veľmi pekne.

SM: Bolo mi cťou. Vďaka.

(potlesk)

[TED kniha Zákony medicíny od
Siddharthu Mukherjee je v predaji.]