Kmalu bomo zdravili s celicami, ne s tabletami

Današnja zdravljenja lahko povzamemo v šestih besedah: biti bolan, vzeti tableto, nekaj ubiti. Ampak zdravnik Siddhartha Mukherjee nam pokaže bodočnost medicine, ki bo spremenila način zdravljenja.

Rad bi vam govoril o prihodnosti medicine.

Ampak prej bi rad govoril
malo o preteklosti.

Skozi večji del nedavne zgodovine medicine

smo o bolezni in zdravljenju

razmišljali na zelo preprost način.

Dejansko, tako preprosto

da lahko povzamemo v šestih besedah:

biti bolan, vzeti tableto, nekaj ubiti.

Razlog za prevlado tega modela

je seveda antibiotska revolucija.

Veliko vas najbrž ne ve,
ampak slučajno praznujemo

stoletnico uvedbe antibiotikov
v Združenih Državah.

A kar veste je,

da je ta uvedba pomenila
pravo preobrazbo.

Imeli smo kemikalijo, naravno

ali umetno sintetizirano v laboratoriju,

in ta bi potovala po vašem telesu,

našla svoj cilj

se nanj pritrdila--

neki mikrob ali delec mikroba--

in potem bi zaklenila
ključavnico s ključem

zelo spretno, zelo točno.

Tako smo imeli neko prej smrtno bolezen

--pljučnico, sifilis, tuberkulozo--

in jo spremenili v ozdravljivo bolezen.

Imaš pljučnico,

vzameš penicilin,

ubiješ mikrobe

in pozdraviš to bolezen.

Tako zapeljiva je bila ta ideja,

tako močna metafora ključavnice in ključa,

in nekaj ubiti,

da je prišla v biologijo.

Je bila sprememba brez primere.

Tako smo preživeli zadnjih 100 let,

da smo skušali replicirati
ta model vedno znova

pri nenalezljivih boleznih,

pri kroničnih boleznih, kot so diabetes,
hipertenzija in srčna bolezen.

In delovalo je, a samo delno.

Vam bom pokazal.

Veste, če vzamemo celoto

vseh kemičnih reakcij v človeškem telesu,

vsako možno kemično reakcijo
v človeškem telesu,

večina ljudi misli, da ta številka
je okoli en milijon.

Recimo da je en milijon.

Sedaj vprašate

kakšno je število teh reakcij,

ki res lahko postanejo cilj

v vsej farmakopeji,
vsej farmacevtski kemiji?

To število je 250.

Ostalo je kemična tema.

Z drugimi besedami, 0,025 % vseh
kemičnih reakcij v vašem telesu

lahko postane tarča tega
mehanizma ključavnice in ključa.

Če razmišljate o človeški fiziologiji

kot o nekem velikem telefonskem omrežju

s povezanimi vozliči in kosi

potem vsa naša farmacevtska kemija

deluje v majhnem kotu

na robu, zunanjem robu tega omrežja.

Kot, da je vsa naša farmacevtska kemija

neki delavec v Wichita, Kansasu

in nadzoruje 10 ali 15 telefonskih linij.

Kaj naredimo s to idejo?

Kaj, če preuredimo ta pristop?

Izkaže se, da nam narava

pokaže smer, kako bi lahko
premišljevali o bolezni

na zelo drugačen način,

namesto bolezen-zdravilo- tarča.

Narava je urejena hierarhično navzgor,

ne navzdol, ampak navzgor.

in začnemo s samoregulativno,
deloma neodvisno enoto, imenovano celica.

Te samoregulativne,
deloma samostojne enote

naredijo samoregulativne,
deloma samostojne enote -- organe,

in ti se združijo in naredijo človeka,

in ti organizmi konec koncev
živijo v okolju,

ki so deloma samoregulativni
in deloma samostojni.

Kar je lepo pri tej shemi,
hierarhični shemi,

ki gradi raje navzgor kot navzdol,

je, da nam dovoli misliti tudi o bolezni

na nekako drugačen način.

Vzemimo neko bolezen, na primer rak.

Od 1950ih naprej

smo skušali na vse načine uporabiti
ta model ključavnice in ključa pri raku.

Skušali smo ubiti celice

z raznimi kemoterapijami in
usmerjenim terapijami,

in tako kot nas ve večina, je učinkovalo.

Je delovalo za bolezni kot je levkemija.

Tudi za nekaj vrst raka dojke,

ampak konec koncev pridemo
do meje tega pristopa.

In šele v zadnjih 10 letih smo

začeli razmišljato o uporabi
imunskega sistema,

ko smo se spomnili,
da rakaste celice ne živijo v vakuumu.

Živijo v človeškem organizmu

In lahko uporabimo te
organizmske sposobnosti,

dejstvo, da ima človek imunski sistem
za napad raka?

To je privedlo do nekaj od najbolj
spektakularnih novih zdravil za raka.

In končno je tu raven okolja, kaj ne?

Ne gledamo na rak kot na spremembo okolja.

Ampak vam bom dal en primer
zelo rakotvornega okolja.

Imenuje se ječa.

Imamo samoto, depresijo, odvzem prostosti,

in dodamo še enega

v bel papir zavitega

najmočnejših nevrostimulantov
ki jih poznamo, nikotin,

in dodamo še eno najbolj zasvojljivih
snovi, ki jih poznamo

in dobimo pro-rakotvorno okolje.

Ampak lahko imamo tudi
anti-rakotvorno okolje.

Obstajajo poskusi, ki ustvarjajo okolje,

spreminjajo hormonsko okolje
pri raku dojke, na primer.

Skušamo spremeniti metabolno okolje
pri drugih vrstah raka.

Ali pa vzemimo drugo bolezen,
na primer depresijo.

Spet, če gradimo navzgor

od 1960ih, 1970ih
smo skušali na vse načine

ugasniti molekule, ki delujejo
med živčnimi celicami

--serotonin, dopamin--

smo poskušali tako zdraviti depresijo,

in je delovalo, ampak samo do neke mere.

In sedaj vemo, da kar moramo zares storiti,

je spremeniti fiziologijo organa,
to je možganov

ga znova povezati, ga predelati,

in to seveda vidimo študijo za študijo,

da to stori prav terapevtski pogovor,

in študija za študijo kaže,
da je terapevtski pogovor

skupaj z zdravili, tabletami,

res veliko bolj učinkovit kot
katerakoli od obeh sama.

Si predstavljamo bolj poglobljeno
okolje ki bi lahko spremenilo depresijo?

Lahko zaklenemo signale
ki izzovejo depresijo?

Spet, če gradimo navzgor skozi to
hierarhično organizirano verigo.

Kar je res v igri tukaj

ni v bistvu zdravilo, ampak metafora.

Namesto ubijati nekaj,

v primeru velikih kroničnih
degenerativnih bolezni--

odpoved ledvic, sladkorna,
hipertenzija, osteoartritis

je morda to, kar moramo res spremeniti,
metafora gojenja nečesa.

In to je ključno, morda,

za spremebmo našega mišlenja v medicini.

Ta ideja o spremembi,

o ustvarjanju zaznavnega premika,
od tega kar je,

mi je prišla na misel na zelo
oseben način pred približno 10 leti.

Pred 10 leti --
večino življenja sem bil tekač-

sem šel na tek, sobotni jutranji tek,

se vrnil, zbudil in se v bistvu
se nisem mogel premikati.

Moje desno koleno je bilo otečeno,

in si lahko slišal tisti strašen
zvok kosti proti kosti.

Dobra stran tega, da si zdravnik je,
da si lahko sam predpišeš MRI zase.

Imel sem MRI naslednji teden,
in izgledalo je tako:

V glavnem, hrustančni meniskus,
ki je med kostmi

je bil popolnoma pretrgan in
kost se je zdrobila.

Če me gledate in se vam smilim,

naj vam povem nekaj dejstev.

Če bi naredili MRI vsakemu
poslušalcu tukaj

60% bi pokazalo znake

kostne obrabe in hrustančne
degeneracije kot je ta.

85% žensk do 70 leta

bi imelo znake srednje do
resne obrabe hrustanca.

50 do 60% moških tukaj

bi imelo take znake.

To je torej zelo pogosta bolezen.

Ta druga dobra plat tega, da ste zdravnik,

je, da lahko eksperimentirate
na vaših lastnih obolenjih.

Torej približno 10 let nazaj smo začeli,

privedli smo ta proces v laboratorij,

in smo začeli z enostavnimi eksperimenti,

poskušali mehanično popraviti
to obrabo.

Poskusili smo vzbrizgati kemikalije
v koleno živalim

da bi obrnili proces obrabe hrustanca,

in na kratko povedano,
ta dolgi in boleči postopek

ni pripeljal nikamor.

Nič se ni zgodilo.

Pred približno sedmimi leti smo dobili
raziskavo avstralskega študenta.

Pri Avstralcih je fino,

je, da so že navajeni gledati na svet
od spodaj navzgor.

(smeh)

Torej Dan mi je predlagal: "Veš,
morda to ni mehaničen problem.

Morda to ni kemičen problem.
Morda je problem matičnih celic."

Drugače rečeno, imel je dve hipotezi.

Prvič, obstaja nekaj imenovano
skeletne izvorne celice--

skeletne izvorne celice, ki naredijo
vse okostje vretenčarjev

kosti, hrustanec in fibrozne
elemente skeleta,

tako kot obstajajo krvne matične celice,

tako kot so izvorne celice
v živčnem sistemu.

Drugič, da je morda degeneracija
ali disfunkcija te izvorne celice

to kar povzroča osteohondralni artritis,
zelo pogosto bolezen.

Pravo vprašanje je torej bilo,
ali smo iskali tableto,

ko bi morali iskati celico.

Torej smo zamenjali model,

začeli iskati matične celice okostja.

In spet na kratko povedano,

pred približno petimi leti
smo našli te celice.

Živijo v okostju.

Tukaj je shema in potem
prava fotografija ene izmed njih.

Ta belo je kost,

in ti rdeči stebri, ki jih vidite
in rumene celice

so celice ki so nastale iz
ene same matične celice--

hrustanec in kosti
iz ene same celice.

Te celice so zelo zanimive.
Imajo štiri lastnosti.

Ena, živijo tam,
kjer pričakujemo da živijo.

Živijo točno pod površino kosti,

pod hrustancem.

Veste, pri biologiji je lokacija,
lokacija, lokacija.

In gredo v primerne prostore
in naredijo kost in hrustanec.

To je ena.

Tu je še ena zanimiva lastnost.

lahko jih vzamete iz vretenčnega okostja,

jih lahko gojite v petrijevkah
v laboratoriju

in rade bi izdelovale hrustančaste celice.

Se spomnite kako nismo mogli narediti
hrustanca za noben denar?

Te celice želijo izdelovati hrustanec.

Okrog sebe naredijo zvitke hrustanca.

So tudi, številka tri,

najbolj efektivni popravljalci
zlomov, kar smo jih videli.

To je mala kost, mišja kost,
ki smo jo zlomili

in potem pustili, da se sama pozdravi.

Te iste celice so prišle in popravile,
rumeno, kost,

belo, hrustanec, skoraj v celoti.

V tolikšni meri, da če jih označimo
s fluorescento barvo

jih lahko vidimo kot neke vrste
posebno lepilo za kosti

ki pride v prostor zloma,

ga v popravi na mestu
in potem ustavi svoje delo.

Ta četrta je ta najbolj nevarna,

in to je, da število upade zelo hitro,

strmo, desetkrat, petdesetkrat
ko se starate.

A kar se je v resnici zgodilo je,

da smo se znajdli v premiku percepcije.

Začeli smo tako, da smo iskali tablete

a smo končali z iznajdbo teorij.

In na nek način

smo spet zasvojeni s to idejo:

celice, organizmi, okolje,

ker zdaj smo mislili na
kostne matične celice

smo mislili na artrozo kot
na neko celično bolezen.

In naslednje vprašanje je bilo:
obstajajo organi?

Lahko naredimo to kot organe,
izven telesa?

Lahko vsadimo hrustanec na
področja poškodbe?

In morda še bolj zanimivo,

lahko se povzpnemo še višje
in naredimo nova okolja?

Veste, vemo da trening preoblikuje kosti

ampak noben
od nas noče trenirati.

Si predstavljate torej način za pasivno
obremenitiev in razbremenitev kosti,

da lahko naredimo ali
obnovimo obrabljen hrustanec?

In kar je morda še bolj
pomembno in zanimivo,

vprašanje je, lahko uporabimo
ta model izven medicine?

Kar je v igri, kot sem omenil,
ni nekaj ubiti,

ampak nekaj novega vzgojiti.

Menim, da to nam postavi nekaj
najbolj zanimivih vprašanj

o tem, kako razmišljamo o medicini
v prihodnosti.

Je lahko tvoje zdravilo ena celica,
in ne ena tableta?

Kako bi gojili te celice?

Kaj lahko naredimo, da ustavimo
maligno rast teh celic?

Slišali smo o problemih nebrzdane rasti.

Lahko vsadimo samomorilne
gene v te celice,

da preprečimo njihovo rast?

Je lahko tvoje zdravilo
organ, ustvarjen izven telesa

in potem vsajen v telo?

Lahko to prepreči kakšno degeneracijo?

Kaj če mora organ imeti spomin?

V primerih bolezni živčevja so imeli
nekateri izmed teh organov spomin.

Kako lahko vsadimo te spomine nazaj?

Lahko hranimo te organe?

Bo moral biti vsak organ oblikovan
za posameznika

in nato vrnjen?

In morda še najbolj zapleteno,

je lahko tvoje zdravilo neko okolje?

Lahko patentiramo neko okolje?

Veste, v vsaki kulturi,

šamani so uporabljali okolja kot zdravila.

Si lahko predstavljamo to
kot našo prihodnost?

Precej sem govoril o modelih,
to predavanje sem pričel z modeli.

Naj torej končam z mislimi
o gradnji modelov.

To je to, kar kot znanstveniki počnemo.

Veste, ko arhitekt pripravi model,

vam skuša pokazati svet v miniaturi.

Ampak ko znanstvenik gradi model,

vam skuša pokazati svet kot metaforo.

Skuša ustvariti novi način gledanja.

Prvi je sprememba dimenzije.
Drugi je spremeba percepcije.

Antibiotiki so povzročili tako
spremembo percepcije

v našem načinu gledanja na medicino,
da je res pobarvala, popačila,

na zelo učinkovit način, kako
premišljujemo o medicini zadnjih sto let.

Ampak potrebujemo nove modele za
razmišljanje o medicini v prihodnosti.

To je v igri.

Obstaja neki popularen trop, ki pravi,

da je razlog zakaj nismo imeli
transformativnega učinka

na zdravljenje bolezni

pomanjkanje dovolj močnih zdravil,

in to je v neki meri res.

Ampak morda je pravi razlog ,

da nimamo dovolj močnih
pogledov na zdravila.

Brez dvoma je res, da

bi bilo krasno imeti nova zdravila.

Ampak morda so res v igri
trije neotipljivi pojmi:

mahanizmi, modeli, metafore.

Hvala lepa.

(Aplavz)

Chris Andreson:
zelo mi je všeč ta metafora.

Kako se to poveže?

Veliko se govori na področju tehnologije

o personalizaciji medicine,

da imamo vse te podatke in
da bo zdravljenje v prihodnosti

specifično za vsakega, tvoj genom,
tvoj današnji položaj.

Velja to za te modele?

Siddharta Mukherjee:
Zanimivo vprašanje.

O personalizaciji medicine smo razmišljali

v smislu genomike.

To je, ker je ta metafora o genih
tako prevladujoča

spet, da uporabim isto besedo,
v današnji medicini,

da mislimo da bo genomika
pripeljala do personalizacije medicine.

Ampak genom je samo začetek

dolge verige.

Ta veriga bitij, pravzaprav je ta prva
organizirana enota tega celica.

Torej, če res mislimo izvajati
medicino na ta način,

moramo misliti na personalizacijo
celičnih terapij,

in potem o personalizaciji terapij
za organe in organizme,

in končno o personalizaciji
imerzijskih terapij za okolje.

Torej mislim, da na vseh področjih

obstaja metafora,
ta pot se nikoli ne konča.

Tako da, tudi personalizacija
se ne konča.

CA: Torej, ko pravite,
da je zdravilo lahko celica,

in ne tableta,

govorite potencialno o vaših celicah.

SM: Absolutno.
CA: Torej v terminih matičnih celic,

morda testiranih za vse vrste zdravil
ipd., in pripravljene.

SM: In ni nobenega 'morda'.
To je kar delamo.

To je kar se dogaja, in dejansko,
se počasi premikamo,

ne stran od genomike,
ampak uporabljamo genomiko

za deloma samostojne,
samoregulativne sisteme v več redih,

kot so celice, organi, okolja.

CA: Najlepša hvala!

SM: V veselje mi je, hvala.