Snart kan vi bota sjukdomar med celler i stället för med piller

Dagens läkarbehandlingar kan sammanfattas med sex ord: ha sjukdom, ta piller, döda någonting. Men läkaren Siddhartha Mukherjee visar oss en medicinsk framtid som kommer att förändra sättet vi botar människor på.

Jag vill tala med er
om medicinforskningens framtid.

Men först vill jag tala lite grann
om det förflutna.

Genom det mesta av
medicinforskningens närmaste historia

har vi tänkt på sjukdom och behandling

med hjälp av en väldigt enkel modell.

Modellen är faktiskt så enkel

att du kan sammanfatta den med sex ord:

Få sjukdom, ta piller, döda någonting.

Anledningen till att modellen dominerar

är så klart revolutionen med antibiotika.

Ni kanske inte vet om det här,
men vi firar faktiskt

hundra år sedan antibiotika
introducerades i USA.

Vad ni däremot vet
är att introduktionen förändrade allt.

Vi hade en kemikalie, antingen en naturlig

eller en konstgjord, tillverkad i labbet,

och den skulle åka igenom din kropp,

hitta sitt mål,

fokusera på målet –

en mikroorganism,
eller en del av en mikroorganism –

och sedan inaktivera ett
lås och dess nyckel,

med utomordentlig skicklighet,
utomordentlig exakthet.

Och vi kunde ta en tidigare
ödesdiger, dödlig sjukdom

som lunginflammation,
syfilis eller tuberkulos,

och omvandla den till
en sjukdom som gick att bota.

Har man lunginflammation

tar man penicillin,

dödar mikroorganismen

och botar sjukdomen.

Så tilltalande var idén,

så stark var metaforen med lås och nyckel
och att döda någonting

att den spred sig snabbt inom biologin.

Det var en säregen förändring.

Och vi har spenderat
de senaste hundra åren

med att försöka återskapa modellen
om och om igen

för icke smittsamma sjukdomar,
för kroniska sjukdomar

som diabetes, högt blodtryck
och hjärtsjukdomar.

Och det har fungerat, men bara delvis.

Jag ska visa er.

Om man tänker sig alla
kemiska reaktioner i människans kropp,

alla kemiska reaktioner kroppen kan skapa,

de flesta tror att det rör sig
om ungefär en miljon,

vi kan säga en miljon.

Ställ dig nu frågan:

Hur många av dessa reaktioner
kan bli hittade

med hela läkemedelsförteckningen
och all medicinsk kemi?

Den siffran ligger på 250.

Resten ligger i ett kemiskt dunkel.

Med andra ord är det bara 0,025 procent
av alla kemiska reaktioner i kroppen

som kan bli hittade med denna
lås och nyckel-mekanism.

Om man tänker på människans fysiologi
som ett omfattande globalt telenät

med samverkande noder och små delar

så utförs all vår medicinska kemi
i ett litet hörn

på kanten, längst ut på det nätverket.

Det är som om all vår läkemedelskemi
är en enda mast i Wichita i Kansas

som jobbar med 10 eller 15 telefonlinjer.

Så vad gör vi med denna idé?

Vad händer om vi omorganiserar
den här metoden?

Det visar sig faktiskt att naturen
ger oss en uppfattning

om hur man kan tänka på sjukdom
på ett helt annat sätt,

i stället för sjukdom, läkemedel, mål.

Naturen är faktiskt hierarkiskt
organiserad uppåt,

inte nedåt, utan uppåt,

och vi börjar med en självreglerande,
semiautonom enhet som kallas för en cell

Dessa självreglerande,
semiautonoma enheter

ger upphov till självreglerande,
semiautonoma enheter som kallas organ,

och organen förenas och formar
saker som kallas människor.

Och dessa organismer
lever till slut i omgivningar

som är delvis självreglerande
och semiautonoma.

Det som är bra med det här
hierarkiska systemet,

som bygger uppåt i stället för nedåt,

är att det tillåter oss att också
tänka på sjukdomen på ett annat sätt.

Titta till exempel på cancer.

Sedan 1950-talet

har vi desperat försökt tillämpa den här
lås och nyckel-modellen på cancer

Vi har försökt döda celler

genom att använda olika cellgifter
eller målinriktad behandling,

och som många av er vet har det fungerat.

Det har fungerat för sjukdomar som
leukemi, och några typer av bröstcancer,

men till slut kommer man
till metodens gräns.

Och det är bara under de senaste tio åren

som vi har börjat tänka på
att använda immunförsvaret,

då vi kom på att cancercellen
inte växer i ett vakuum,

den växer faktiskt i en mänsklig organism.

Och kan man då använda
organismens förmåga,

immunförsvaret, för att attackera cancer?

Det har tagit oss till fantastiska
nya läkemedel för cancer.

Och till sist har vi nivån
med omgivningen, eller hur?

Vi tänker inte på cancer som
något som förändrar omgivningen.

Jag ska ge ett exempel på en väldigt
tydlig cancerframkallande omgivning.

Det kallas för ett fängelse.

Man tar ensamhet,
depression och isolering,

och lägger till,

hoprullat i en liten vit pappersbit,

en av de starkaste neurostimulatorerna
vi känner till, nikotin,

och lägger till det mest
beroendeframkallande medlet man vet om,

och man får en
cancerframkallande omgivning.

Men man kan ha icke cancerframkallande
omgivningar också.

Man har försökt skapa miljöer,

förändra den hormonella miljön
för till exempel bröstcancer.

Vi försöker förändra miljön i
ämnesomsättningen för andra cancertyper.

Eller titta på till exempel depression.

Den fungerar också uppåt.

Sedan 1960 och 1970-talen har
man försökt, också desperat,

inaktivera molekyler som
arbetar mellan nervceller –

serotonin, dopamin –

och försökt bota depression
på det sättet, och det fungerade,

med sedan kom man till en gräns igen.

Nu vet vi att man förmodligen måste
förändra fysiologin i hjärnan,

dra om ledningarna och omdana den,

och vi vet att flera
undersökningar har visat

att samtalsterapi gör precis det.

Och flera undersökningar har visat
att samtalsterapi tillsammans med piller

ger mycket större effekt
än var och en för sig.

Kan man tänka sig en fördjupad
omgivning som kan förändra depression?

Kan man stänga ute signalerna
som framkallar depression?

Återigen rör vi oss uppåt i denna
hierarkiska ordningskedja.

Vad som gäller här

är kanske inte själva läkemedlet,
utan en metafor.

I stället för att döda någonting,

vad gäller de stora kroniska
degenerativa sjukdomarna –

njursvikt, diabetes,
högt blodtryck, artros –

kanske vi måste ändra metaforen
till att odla någonting.

Och det kan vara kärnan

till att förändra vårt tänkande
kring läkemedel.

Den här idén att förändra,

eller skapa ett nytt sätt
att tänka, så att säga,

slog tillbaka mot mig på ett väldigt
personligt sätt för 10 år sedan.

För 10 år sedan –
jag har sprungit större delen av livet –

jag var på en löptur en söndagsmorgon,

jag kom tillbaka och
kunde nästan inte röra mig.

Mitt högra knä var svullet

och man kunde höra det där obehagliga
gnisslet av två ben mot varandra.

En fördel med att vara läkare är
att man kan boka sin egen magnetröntgen.

Jag blev röntgad veckan efter
och det såg ut så här.

Broskmenisken som sitter mellan benen

var helt nedsliten och själva
benen hade splittrats.

Om du nu tycker synd om mig
ska jag berätta lite fakta.

Om jag skulle röntga alla i publiken

skulle 60 procent av er visa tecken

på den här typen av försämring
på ben och brosk.

85 procent av alla kvinnor över 70 år

skulle ha måttlig till allvarlig
broskdegeneration,

50 till 60 procent av männen i publiken
skulle också ha sådana tecken.

Så det är en väldigt vanlig sjukdom.

En annan fördel med att vara läkare

är att man kan experimentera
på sina egna krämpor.

Så för 10 år sedan började vi.

Vi tog arbetet till laboratoriet

och började göra enkla experiment

och försökte fixa degenerationen
på mekanisk väg.

Vi provade att spruta in
kemikalier i knäna på djur

för att försöka omvända
broskdegenerationen

och för att snabbt sammanfatta
en lång och smärtsam process,

kom vi till slut fram till noll.

Ingenting hände.

Men för sju år sedan hade vi
en doktorand från Australien.

En bra sak med australiensare

är att de är vana vid
att se på världen upp och ned.

(Skratt)

Så Dan föreslog: "Det kanske inte är
ett mekaniskt problem,

det kanske inte är ett kemiskt problem,
kanske sitter problemet i stamcellerna."

Men andra ord hade han två hypoteser.

Den första: det finns
stamceller i skelettet –

stamceller som bygger upp
hela skelettet hos ryggradsdjur,

ben, brosk och fibrer,

på samma sätt som det finns
stamceller i blodet och i nervsystemet.

Och den andra: kanske är det
en dysfunktion i stamcellen

som orsakar osteokondral artrit,
denna vanliga krämpa.

Så frågan var: letade vi efter ett piller,

när vi egentligen borde
leta efter en cell?

Så vi bytte modell

och började leta efter
stamceller i skelettet.

Och för att återigen sammanfatta
en lång historia,

för fem år sedan hittade vi cellerna.

De befinner sig inuti skelettet.

Här är en ritning och
ett verkligt foto på en av dem.

Det vita är ben,

och de röda grupperingarna
och de gula cellerna här

är celler som har uppstått
från en enda stamcell –

grupperingar av brosk och ben
som kommer från en enda cell.

De här cellerna är fascinerande,
de har fyra egenskaper.

För det första befinner de sig
där de förväntas befinna sig.

De befinner sig precis under benets yta,
under brosket.

Inom biologin handlar det ju om läget.

Och de tar sig in i lämpliga områden
för att bilda ben och brosk.

Det är det första.

En annan intressant egenskap
är att man kan ta ut dem ur skelettet

och odla dem i petriskålar i laboratoriet.

Och de är makalösa på att bilda brosk.

Förut kunde vi inte på
något sätt bilda brosk.

De här cellerna är makalösa på det,
de bildar lager av brosk runt sig själva.

För det tredje är de också skickligaste
benbrottsreparatörerna vi någonsin sett.

Här ett litet ben från en mus som vi bröt

som sedan fick läka av sig själv.

Dessa stamceller gick in
och reparerade benet och brosket

nästan helt.

Så pass mycket att om man märker dem
med självlysande färg

kan man se dem som något sorts klister

som tar sig till benbrottets område,

lagar det på plats
och sedan slutar arbeta.

Den fjärde egenskapen
är den mest olycksbådande,

och det är att antalet
celler minskar snabbt,

10–50 gånger så snabbt, med åldern.

Så vad som egentligen hände
var att vi fann ett nytt sätt att tänka.

Vi letade först efter piller,

men det slutade med
att vi hittade teorier.

På sätt och vis var vi
tillbaka vid denna idé:

celler, organismer och omgivningar,

eftersom vi nu funderade på stamceller,

vi tänkte på ledinflammation
som en cellulär sjukdom.

Nästa fråga blev: kan det bli organ,
kan man bygga upp organ utanför kroppen?

Kan man implantera brosk
på skadade områden?

Och kanske mest intressant:

kan man höja sig en nivå
och börja skapa omgivningar?

Vi vet att träning bygger upp skelett,
men ingen vill ju träna.

Kan man hitta ett sätt att fylla ut
och avverka ben på ett passivt sätt

så att man kan återskapa
eller återbilda degenererande brosk?

Och kanske en ännu viktigare fråga:

kan man tillämpa modellen mer globalt,
utanför medicinforskningen?

Det som gäller är att man
inte ska döda någonting

utan odla någonting.

Det här väcker en rad
av de kanske mest intressanta frågorna

om hur vi kommer att se
på läkemedel i framtiden.

Kan ens läkemedel vara
en cell i stället för ett piller?

Hur skulle vi odla cellerna?

Vad kan vi förhindra
den skadliga tillväxten av celler?

Man har ju hört om problemet
med okontrollerbar tillväxt.

Kan vi implantera självdöende
gener i dessa celler

för att stoppa tillväxten?

Kan ens läkemedel vara ett organ
som har bildats utanför kroppen

och som sedan implanteras i kroppen?

Kan det förhindra en
del av degenerationen?

Tänk om organet behöver ha ett minne?

Det finns fall av nervsjukdomar
där organen har haft ett minne.

Hur kan vi återimplantera dessa minnen?

Kan vi lagra organen?

Måste varje organ utvecklas
till en särskild individ

och sedan sättas tillbaka?

Och kanske det knepigaste:

Kan ens läkemedel vara en omgivning?

Kan man specialtillverka en omgivning?

I alla kulturer

har schamaner använt
omgivningar som läkemedel.

Kan vi tänka oss något sådant i framtiden?

Jag har pratat mycket om modeller,
jag inledde föredraget med modeller.

Jag ska avsluta med några
tankar kring modellbygge.

Det är vad vi forskare gör.

När en arkitekt bygger en modell

försöker hen förklara världen
med en miniatyr.

Men när en forskare bygger en modell

försöker hen förklara världen
med en metafor.

Hen försöker skapa
ett nytt sätt att se på världen.

Det första är en förändring i skala,
det andra är en förändring i tanke.

Antibiotika förändrade vårt sätt
att tänka kring läkemedel så pass mycket

att det lyckades förvränga hur vi
har tänkt kring läkemedel

de senaste hundra åren.

Men vi behöver nya modeller
att gå efter i framtiden.

Det är det som gäller.

Det finns en populär tanke,

att anledningen till att vi inte
har haft ett omvälvande genomslag

i att bota sjukdomar

är för att vi inte har läkemedel
som är starka nog.

Det är delvis sant,

men kanske är det så att vi inte har
nog starka sätt att tänka kring läkemedel

Det är ju sant att det vore fantastiskt
att få nya läkemedel.

Men kanske behöver vi i stället
tre mer abstrakta "M":

mekanismer, modeller och metaforer.

Tack.

(Applåder)

Chris Anderson:
Jag gillar verkligen metaforen.

Hur passar den in?

Det pratas mycket i teknikvärlden

om att personliggöra läkemedel,

att vi har mycket data
och att behandlingar i framtiden

kommer att vara skapade för just dig,
din arvsmassa, din kroppsmiljö.

Passar det in på den här modellen?

Siddharta Mukherjee: Intressant fråga,

Vi har funderat på att personliggöra
läkemedel med hjälp av genomiken.

Genen är en så pass dominerande metafor,

samma ord igen, inom medicinforskning,

att vi tror att arvsmassan kan driva
personliggörandet av läkemedel.

Men arvmassan är så klart bara grunden

på en lång existenstråd, så att säga.

Den första organiserade enheten
av denna existenstråd är cellen.

Om vi ska kunna framkalla
läkemedel på detta sätt

måste vi se om vi kan
personliggöra cellulär behandling

och sedan om vi kan personliggöra
behandling av organ,

och till sist om vi kan personliggöra
behandlingar för omgivningen.

Jag tror att varje nivå –

du vet hur rymden inte har något slut –

här är det personifieringen
som inte har något slut.

CA: Så när du säger att läkemedel
kan vara en cell

i stället för ett piller,

du pratar alltså om dina egna celler.

SM: Absolut
CA: Omvandlade till stamceller

och kanske testade mot alla läkemedel
och redo att användas.

SM: Det finns inget "kanske",
vi gör det här.

Det här händer, och vi rör oss sakta
mot genomiken och vill inkludera den

i det som vi kallar flerordnade,
semiautonoma, självreglerande system,

såsom celler, organ och omgivningar.

CA: Tack så mycket.

SM: Tack.

(Applåder)