Я нейрохірург. Як і більшості моїх колег, мені доводиться стикатися з людськими трагедіями щодня. Я усвідомлюю, як життя може змінюватися від однієї секунди до іншої, після серйозного інсульту чи автомобільної аварії. І що дуже засмучує нейрохірургів, це те, що, на відміну від інших органів тіла, мозок має невелику здатність до самовідновлення. Після серйозної аварії центральної нервової системи пацієнти часто залишаються важкими інвалідами. І це, можливо, причина, чому я вирішив бути функціональним нейрохірургом.

мозок

Що таке функціональний нейрохірург? Це лікар, який намагається поліпшити неврологічну функцію за допомогою різних хірургічних стратегій. Напевно ви чули про одну з найвідоміших, відому як глибока стимуляція мозку. Коли ми імплантуємо електрон глибоко в мозок, щоб модулювати схему нейронів і, таким чином, поліпшити неврологічну функцію. Це справді неймовірна технологія, яка покращила майбутнє хворих на хворобу Паркінсона завдяки сильному струшуванню та болю. Однак нейромоделювання не означає відновлення нейронів. А мрія функціональної нейрохірургії - відновити мозок. Думаю, зараз ми наближаємось до цієї мрії.

І я хотів би показати вам, що ми дуже близькі. І що з невеликою допомогою мозок може відновити себе.

Історія почалася 15 років тому, коли я був головним мешканцем і працював ніч і день у відділенні швидкої допомоги. Йому часто доводилося доглядати за пацієнтами з травмою голови. Коли пацієнт потрапляє з серйозною травмою, він повинен уявити, що мозок запалений, що збільшує внутрішньочерепний тиск. Щоб врятувати ці життя, внутрішньочерепний тиск потрібно знизити. І для цього іноді доводиться видаляти частину запаленого мозку. Замість того, щоб викидати ті частини запаленого мозку, я вирішив разом зі своїм колегою, Франсуа Бруне, біологом, вивчити їх.

Що я маю на увазі? Ми хотіли відтворити клітини з цієї тканини. Це непросте завдання. Розмножувати клітини з частини тканини - це як нагадувати виховання зовсім маленьких дітей подалі від родини. Тож нам довелося знайти потрібні поживні речовини, тепло, вологість та всі ті відповідні середовища, щоб вони могли процвітати. Отже, це саме те, що ми зробили з цими клітинами. І після багатьох спроб Жан-Франсуа досяг успіху. І це він побачив у мікроскопі.

Великий сюрприз для нас. Чому? Тому що це виглядало точно як культура стовбурових клітин. З великими зеленими клітинами, оточеними дрібними незрілими клітинами. Ви можете пам’ятати з уроків біології, що стовбурові клітини - це незрілі клітини, які можуть перетворюватися на клітини будь-якого типу в організмі. Мозок дорослої людини має стовбурові клітини, але вони дуже рідкісні, і вони знаходяться в невеликих глибоких нішах, глибоко в мозку. Тож було несподівано отримати ці типи стовбурових клітин з поверхневої частини запаленого мозку на операційному столі.

І ми спостерігаємо ще одну цікаву річ. Стовбурові клітини дуже активні. Вони безперервно діляться дуже швидко і ніколи не гинуть - вони безсмертні, але ці клітини поводяться по-різному. Вони діляться дуже повільно і через кілька тижнів вирощування навіть гинуть. Отже, ми опинились перед новою популяцією клітин, які мали вигляд стовбурових клітин, але поводились інакше.

І нам знадобилося багато часу, щоб зрозуміти, звідки вони взялися. Вони походять з цих клітин. Ці червоні та сині клітини є подвійними пропорційними клітинами кори. Вони у всіх у нас в мозку. Ці клітини представляють 4% коркових клітин мозку. Вони відіграють дуже важливу роль на етапах розвитку. Коли ви були плодами, вони допомагали вам будувати мозок. Але чому вони все ще в голові? Ми не знаємо. Ми віримо, що вони можуть брати участь у відновленні мозку, оскільки знаходять їх у великій частці при травмах головного мозку. Але це не безпечно. Хоча ясно одне, що наші стовбурові клітини походять з цих клітин. Ми зіткнулися з потенційним новим походженням клітин для відновлення мозку. І ми повинні були це довести.

Для цього ми вирішили розробити експериментальну парадигму. Ідея полягала в тому, щоб зробити біопсію частини мозку в некрасномовній ділянці мозку, а потім виростити клітини, точно так, як це зробив Жан-Франсуа у своїй лабораторії, позначити та пофарбувати їх, щоб за ними можна було стежити мозку. І на останньому етапі повторно імплантуйте їх одній людині. Ми називаємо це "автотрансплантованими імплантантами", автоімплантантами.

Перше питання, яке ми задали собі, було, що буде, якщо ми повторно імплантуємо ці клітини в нормальний мозок? А що станеться, якщо ми повторно імплантуємо ті самі клітини в поранений мозок? Завдяки допомозі професора Еріка Руйлера ми працюємо з мавпами.

Отже, за першим сценарієм ми повторно імплантували клітини в нормальний мозок і побачили, що вони повністю зникли за кілька тижнів, ніби їх видалили з мозку і повернули додому. Простір вже дуже зайнятий, вони не повинні там бути, і тому вони зникають.

За другим сценарієм ми відтворюємо ураження, де ми імплантували точно такий самий тип клітин, але цього разу клітини залишились і трансформувались у зрілі нейрони. Це зображення ми бачимо під телескопом. Це клітини, які ми повторно імплантуємо. І доказ - ці маленькі крапки, що містять клітини, які ми називаємо «in vitro», коли їх вирощуємо.

Звичайно, ми не могли зупинитися на цьому. Чи допоможуть ці клітини мавпі відновитись після травми? Тож ми тренуємо мавп виконувати завдання зі спритністю руками. Їм довелося вийняти шматки їжі з підносу, і саме для цього вони чудово підходили! І коли вони досягли максимального рівня виконання, ми травмували рухову кору, що відповідає руху рук. Тому мавпи були плегічними, вони вже не могли рухати рукою. І, як і люди, вони певною мірою одужали. Як саме це відбувається після інсульту. Пацієнти абсолютно плегічні, і тоді завдяки механізму пластичності мозку вони намагаються відновитись і відновитись до певної міри, як мавпи.

Тож коли ми були впевнені, що мавпи досягнуть цього рівня спонтанного відновлення, ми імплантували їх власні клітини. З лівого боку мавпа спонтанно видужала. Тут він перебуває на рівні 40-50% від своєї попередньої поведінки до травми. Це не настільки точно, ні настільки швидко. А подивіться зараз, коли ми повторно імплантували клітини. Ця сама особа через два місяці після реімплантації.

Запевняю вас, що для нас це були неймовірні результати. З тих пір ми дізналися набагато більше про ці клітини. Ми знаємо, що їх можна вирощувати та зберігати для подальшого використання. Ми знаємо, що можемо застосовувати їх в інших невропатологічних моделях, таких як хвороба Паркінсона, наприклад, але наша мрія все ще полягає в тому, щоб імплантувати їх людям. І, справді, я сподіваюся, що я зможу навчити вас дуже скоро, що людський мозок пропонує нам інструменти для самолікування.

(Бруно Джуссані) Дякую, що прийшли на TED. Джоселін, це чудово! Я впевнений, що зараз серед аудиторії тисячі людей, навіть більшість, які думають: "Я знаю когось, хто міг би цим скористатися". Я б це все одно зробив. І питання полягає в тому, які найбільші перешкоди перед проведенням клінічного експерименту з людьми?

(Джоселін Блох) Великими перешкодами є закони. Щоб досягти цих неймовірних результатів, вам потрібно заповнити 2 кг паперів і бланків, щоб мати можливість провести такий тип експерименту.

(BG), що зрозуміло, оскільки мозок делікатний.

(JB) Так, але це займає багато часу і багато терпіння, і майже команда професіоналів, щоб це зробити.

Б.Г .: Якщо це прогнозується вчасно, після проведення досліджень і отримання дозволу на початок експериментів, якщо прогнозується в часі, скільки років знадобиться, щоб дістатися до лікарні, щоб вона була доступна як терапія?

(JB) Це досить важко сказати. По-перше, це залежить від схвалення експерименту. Чи дозволять нам закони це робити найближчим часом? І тоді вам доведеться провести дослідження на невеликій групі пацієнтів. Потрібно тривалий час, щоб відібрати пацієнтів для проведення лікування, а потім оцінити, чи справді такий вид лікування є корисним. І тоді вам доведеться відтворити експеримент на рівні декількох центрів. Спочатку потрібно довести, що це дійсно корисно, перш ніж пропонувати лікування кожному.

(BG) І звичайно, звичайно JB: Так, звичайно.

(BG) Джоселін, Дякуємо, що прийшли на TED і поділилися цим з нами. Дякую