[SHAPE YOUR FUTURE]
[SKAPA DIN FRAMTID]
(Slam) Ow!
(Pang) Aj!
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.
Precis som någon som slår i tån i mörkret eller letar i en timme efter sina nycklar, vet är vi ofta är begränsade av vad vi kan eller inte kan se. Våra egna kroppar kan faktiskt vara som svarta lådor.
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.
I dag vill jag visa dig en vision om vård som forskare och ingenjörer, som jag själv är, bygger. Vi skapar ett diagnostiskt labb inne i din kropp som kan ge kontinuerliga analyser av din hälsa så att vi kan se vad som händer inne i patienter.
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.
Nu för tiden, om någon är sjuk, kan vi diagnostisera dem genom en biopsi, att ta ut en bit vävnad utanför kroppen där vi kan se den. Vi gör detta om vi misstänker att en tillväxt kan vara cancerös. Tyvärr kan denna metod inte fungera på allt då det finns två stora problem. För det första kan man för några vävnader, som hjärna och ryggmärg, inte ta biopsiprover på rutin. För det andra vet inte alltid läkare vilken vävnad som orsakar problem, då vet de inte vad de ska ta prov på. Än så länge har vi försökt testa dessa vävnader med externa medicinska tester, som med MRI eller blodprov. Dessa ger oss en bred översikt över en patients hälsa, men de kan inte visa oss molekylär eller cellulär förändring som sker inom dessa vävnader, och de kan inte med säkerhet ge nog med information om hur patienter ska behandlas proaktivt innan symptom utvecklas. Detta är olyckligt eftersom det i slutändan är osynliga förändringar som orsakar sjukdom. Vår oförmåga att mäta dessa förändringar resulterar i en brist mellan vad vi kan se i ett prov och vad vi vet sker i en 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.
Låt oss ta multipel skleros (MS) som ett exempel. Vid MS, som är en autoimmun sjukdom, attackerar immunförsvaret två specifika vävnader: hjärnan och ryggmärgen, med skada och i vissa fall förlamning som resultat. Vi kan självklart inte hitta MS genom rutinmässiga biopsier från hjärnor, där det skulle finnas många och aktiva sjukdomsalstrande celler. Och vi kan inte hitta den med blodprov eftersom MS-alstrande celler är så ovanliga och inaktiva i blodet att de helt enkelt inte syns. Inte ens avbildningstekniker som MRI kan ge oss den information vi behöver för att vara proaktiva vad gäller MS.
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.
Vi behöver tänka om hur vi ser. Jag och mina medarbetare på University of Michigan beslöt oss för just det. I stället för att köra en utifrån-och-in-metod för diagnostik, går vi inifrån och ut. Vi skapar implanteringsplatser som har likheter med andra platser i kroppen och som ska ge oss större insyn och ge oss realtidsinformation från molekyler och celler som finns i sjuk vävnad. Dessa insikter kommer att ge möjlighet att förutsäga sjukdomsdebut och även identifiera vilka behandlingar som kan fungera för den här patienten.
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.
Så hur ser den här inifrån-och-ut-metoden ut? Första steget är att skapa ny vävnad precis under huden. Denna vävnad har likheter med andra oåtkomliga platser i kroppen, som hjärnan eller lungorna. Genom att implantera en porös plastplatta skapad av FDA-godkänt biomaterial, kan kroppens naturliga svar kontrolleras celler tillåtas att flytta till plattan, och överleva på plattan och forma vävnad. Så småningom har vi utvecklat en skapad vävnad med integrerade immunceller, de celler som behövs vid diagnostisering. Trots att dessa vävnader är komplexa och kroniskt inflammerade, så är de också ofarliga och efter ett par veckor är de nära på oförnimbara. Våra skapade vävnader innehåller information som inte finns i blodet, och kan överbrygga gapet mellan vad vi ser på ett traditionellt test och de cellulära förändringar som vi vet sker under sjukdom.
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.
Andra steget är att läsa signalen. I nuläget skulle jag ta ett vävnadsprov på min skapade plats och analysera det, då jag gjorde dem tillgängliga precis under huden. Men det vore klart bättre om vi kunde lägga in och läsa av en sändare utan ett ingrepp. Inom de kommande årtiondena, kan snabbt utvecklade tekniker ge oss diagnoser från ett sådant implantat genom att läsa av enkla detektorer som blodtrycksmanchetten eller aktivitetsarmbandet gör idag. Mekanismen för att diagnostisera och övervaka sjukdom kan vara lika enkelt som att öppna en app, som Candy Crush på din telefon.
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.
Tredje steget är att utnyttja de imponerande kunskaperna inom ingenjörsvetenskap och materialvetenskap för att förbättra implantaten och vår förmåga att läsa av dem. Så småningom kan tiotals, eller hundratals individuellt skapade vävnader integreras med sensorer och implanteras med en enkel applikation.
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.
Den har metoden att diagnostisera är helt klart okonventionell men den är robust. Så här långt har jag och mina kollegor använt den för att diagnostisera metastaserande cancer, typ 1-diabetes, MS och vid utstötningar efter organtransplantation. Men detta är bara början av vad vi kan se. Med fortsatta förbättringar kan vi verkligen skapa ett diagnostiskt labb inne i din kropp som kontinuerligt kan analysera ditt hälsotillstånd. Genom att förändra hur vi ser vad som är fel i patienter, kan vi diagnostisera och behandla sjukdomar bättre och snabbare än någonsin tidigare. Om du är villig att tänka om hur du ser, kanske du blir förvånad över vad som visas.
Thank you.
Tack.