[SHAPE YOUR FUTURE]
[PREND TON AVENIR EN MAIN]
(Slam) Ow!
(Claquement de porte) Aïe !
As anyone who’s stubbed a toe in the dark or spent an hour searching for their keys knows we're often limited by what we can or cannot see. In fact, even our own bodies can be black boxes.
Comme quiconque qui se cogne un doigt de pied dans le noir ou qui passe des heures à chercher ses clés, nous sommes limités par ce que nous pouvons ou ne pouvons pas voir. En effet, même notre propre corps nous est inconnu.
Today, I want to take you through a vision of health care that scientists and engineers, myself included, are building. We are creating a diagnostic lab inside your body that can provide a continuous analysis of your health so that we can better see what's happening in patients.
Aujourd’hui, je vais vous présenter une vision de la médecine que les scientifiques et ingénieurs, moi-même inclus, construisent. Nous créons un laboratoire d’analyse à l’intérieur de votre corps qui vous offre une analyse en continu de votre état de santé pour mieux comprendre ce qui se passe chez les patients.
Currently, if someone is sick, we may diagnose them by using a biopsy to bring disease tissue outside the body where we can see it. We do this if we suspect, for instance, that a growth might be cancerous. Unfortunately, this approach can't work all the time because of two major problems. First, some tissues, like brains or spinal cords, can't be routinely biopsied. And second, doctors often don't know which tissue is causing the problem, so they don't know what to biopsy. So far, we've dealt with these issues using external medical tests, like MRIs or blood tests. These provide a broad overview of the health of a patient, but they can't see the molecular and cellular changes that occur within tissues, and they certainly can't provide enough information to proactively treat patients before symptoms develop. This is unfortunate because it's these invisible changes that ultimately cause disease. Our inability to measure these changes results in a disparity between what we can see on a test and what we know is happening in patients.
Si quelqu’un est malade, nous faisons le diagnostic avec une biopsie pour extraire le tissu malade et pouvoir l’observer. Nous le faisons si nous suspectons, par exemple, un cancer. Malheureusement, cette méthode ne marche pas toujours pour deux raisons : Première raison, certains tissus comme le cerveau ou la colonne vertébrale, ne peuvent pas subir de biopsie. Deuxième raison, souvent, les docteurs ne savent pas quel tissu pose problème, donc ils ne savent pas quel tissu analyser. Jusque là, nous avons traité ces tissus avec des tests médicaux externes, comme l’IRM ou les tests sanguins. Ils offrent une vue d’ensemble de la santé du patient, mais ils ne peuvent identifier les changements moléculaires qui se passent au sein des tissus et ne peuvent pas fournir suffisamment d’information pour traiter les patients avant que les symptômes ne se développent. C’est dommage parce que ce sont des changements invisibles qui causent la maladie. Notre incapacité à mesurer ces changements est la raison pour laquelle on observe une différence entre le test et ce que l’on sait du patient.
Let's take multiple sclerosis as an example. In MS, which is an autoimmune disease, the immune system attacks two specific tissues: the brain and the spinal cord, resulting in damage and in some cases, paralysis. Now, we obviously can't catch MS by routinely biopsying people's brains, where there would be abundant and active disease-inducing cells. And we can't catch it using a blood test because the MS-inducing cells are so rare and inactive in the blood that we simply can't see them. Even brain imaging technologies like MRI can't provide the information we need to be proactive about MS.
Prenons en exemple la sclérose en plaque. La SEP, qui est une maladie auto-immune, attaque deux types de tissu : le cerveau et la colonne vertébrale, entraînant des douleurs et parfois, des paralysies. Nous ne pouvons pas observer la SEP via une biopsie du cerveau, là où les cellules malades se trouvent. Nous ne pouvons pas l’observer via tests sanguins parce que les cellules atteintes de SEP sont rares, inactives dans le sang et donc, invisibles. Même l’imagerie cérébrale comme l’IRM ne peut pas fournir les informations dont on a besoin pour agir préventivement.
So we need to rethink how we see. My coworkers at the University of Michigan and I decided to do just that. Instead of taking an outside-in approach to diagnostics, we're taking an inside-out approach. We are creating implantable sites that have similarities to other sites in the body, and will improve our vision by giving us real-time access to molecular and cellular information about diseased tissues. These insights will enable us to predict the onset of disease and even identify therapies likely to work in an individual patient.
Donc nous devons repenser comment nous travaillons. Mes collègues à l’université du Michigan, et moi-même, nous avons décidé ceci : À la place d’avoir une méthode d’analyse externe nous aurions une méthode d’analyse interne. Nous créons des sites d’implantation, qui ont des similarités avec d’autres sites du corps, et qui amélioreront notre vision en nous donnant un accès en live aux informations moléculaires du tissu malade. Ces informations nous permettront de prédire l’émergence de la maladie et même d’identifier les potentielles thérapies pour un patient spécifique.
So what does this inside-out approach look like? Step one is to engineer new tissues just under the skin. These tissues have similarities to other inaccessible sites in the body, like the brain or the lungs. By implanting a porous plastic disk made of FDA-approved biomaterials, I can harness the body's natural responses to allow cells to migrate into the disk, survive at the site and form a tissue. Eventually, we're left with an engineered tissue with integrated immune cells, just the cells we need for diagnosis. Although these tissues are complex and chronically inflamed, they're also innocuous and after a few weeks, nearly imperceptible. Our engineered tissues contain information not present in the blood, and they can help bridge the gap between what we can see on a traditional test and cellular changes we know occur in disease.
À quoi ressemble cette méthode en interne ? La première étape est de créer de nouveaux tissus sous la peau. Ces tissus ont des similarités avec les sites inaccessibles du corps, comme le cerveau ou les poumons. En implantant un disque poreux fait de biomatériaux approuvés par la FDA, je peux exploiter les réponses naturelles du corps pour permettre aux cellules de migrer à l’intérieur du disque, de survivre jusqu’au site et de former un tissu. Éventuellement, il restera un tissu artificiel avec des cellules immunitaires, précisément celles dont on a besoin pour le diagnostic. Même si ces tissus sont complexes et sont enflammés, ils sont aussi inoffensifs et après quelques semaines, presque imperceptibles. Nos tissus artificiels contiennent des informations invisibles dans le sang et nous aident à faire le lien entre ce que l’on voit sur un test traditionnel et les changements cellulaires qui doivent se passer à cause de la maladie.
Step two is to read this signal. Currently, I could take a biopsy of my engineered site and analyze it because I made them accessible just under the skin. But it would certainly be better if we could incorporate and read a sensor noninvasively. Within the next decade, rapidly converging technologies could enable diagnosis at such an implant by harnessing simple detectors, like a blood pressure cuff or smartwatch does now. The mechanisms for diagnosing and monitoring disease could be as simple as opening an app, like Candy Crush on your phone.
Deuxième étape, lire le signal. Là, je peux prendre une biopsie de mon site artificiel et l’analyser parce que je l’ai rendue accessible sous la peau. Cela serait sans doute mieux si on pouvait l’incorporer et lire un capteur sans intrusion. D’ici la prochaine décennie, les nouvelles technologies permettront de diagnostiquer avec ce genre d’implants en utilisant de simples détecteurs, comme les brassards de tensiomètre, ou les smartwatch. Les mécanismes de diagnostic et de contrôle de la maladie peuvent être aussi simples que d’ouvrir une appli, comme Candy Crush.
Step three is to harness the huge array of knowledge in fields like engineering and material science to improve these implants and our ability to read their data. Eventually, tens, if not hundreds of individual engineered tissues with integrated sensors may be implantable with a single application.
Troisième étape, utiliser l’énorme quantité de connaissances dans les domaines de l’ingénierie et les sciences des matériaux pour améliorer ces implants et notre habilité à lire leurs données. Grâce à cela, des dizaines voire centaines de tissus artificiels et de capteurs peuvent être implantés avec une seule application.
Now, this approach to diagnosis is unconventional, to be sure, but it is robust. So far, my colleagues and I have used it to diagnose models of metastatic cancer, type 1 diabetes, multiple sclerosis and organ transplant rejection. But this is just the beginning of what we can see. With continuous improvements, we will be able to truly create a diagnostic lab inside your body that provides a continuous analysis of your health. By changing how we see what's going wrong in patients, we will be able to diagnose and treat diseases better and faster than ever before. If you're willing to rethink how you see, you may be surprised what comes into view.
Cette méthode de diagnostic n’est, bien sûr, pas conventionnelle, mais elle est efficace. Jusqu’ici, mes collègues et moi l’avons utilisée pour diagnostiquer des formes de cancer métastatique, des diabètes de type 1, des scléroses et rejets de greffe. Mais ce n’est que le début de ce que nous pouvons voir. Avec des améliorations en continu, nous serons capables de créer un véritable laboratoire d’analyse dans votre corps qui fournira une analyse en continu de votre état de santé. En changeant comment nous analysons la santé de nos patients, nous analyserons et traiterons mieux les maladies et nous le ferons plus rapidement. Si vous acceptez de changer votre regard sur le monde, vous serez surpris de ce que vous découvrirez.
Thank you.
Merci.