[SHAPE YOUR FUTURE]
[ĐỊNH HÌNH TƯƠNG LAI CỦA BẠN]
(Slam) Ow!
(Tiếng ồn lớn) Ui da!
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.
Là những người vấp chân trong bóng tối, hay dành cả tiếng đồng hồ để tìm chìa khoá, ta biết rằng mình thường bị giới hạn bởi những gì ta thấy được. Trong thực tế, thậm chí cơ thể chúng ta có thể là những chiếc hộp tối thẳm.
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.
Hôm nay, tôi muốn đưa cho các bạn một cái nhìn về dịch vụ sức khoẻ mà các nhà khoa học và kĩ sư, kể cả tôi, đang phát triển. Chúng tôi đang tạo phòng thí nghiệm chẩn đoán trong cơ thể của bạn có khả năng liên tục phân tích sức khoẻ của cơ thể nhờ thế ta sẽ hiểu rõ hơn những gì đang xảy ra với bệnh nhân.
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.
Hiện tại, nếu ai đó bị bệnh, chúng ta có thể chẩn đoán bằng phương pháp sinh thiết, đưa một mô tế bào bệnh ra khỏi cơ thể và đến nơi ta có thể quan sát chúng. Chúng ta sẽ làm thế nếu hoài nghi rằng mô có thể phát triển thành ung thư. Xui thay, phương pháp này không hoàn toàn hiệu quả bởi vì hai vấn đề chính. Thứ nhất, một số mô, như là bộ não hay tuỷ sống, không thể sinh thiết đều đặn được. Và thứ hai, vì các bác sĩ thường không biết mô nào đang gặp vấn đề, họ không biết nên sinh thiết ở vị trí nào. Tính đến nay, chúng tôi đã làm việc với các mô này bằng các phương pháp bên ngoài, như MRIs hay xét nghiệm máu. Các phương pháp này mô tả khái quát sức khoẻ của bệnh nhân, nhưng không thể cho ta thấy sự biến đổi tế bào và phân tử diễn ra bên trong mô tế bào, và chắc chắn các phương pháp này không cung cấp đủ thông tin để chủ động chữa trị bệnh nhân trước khi các triệu chứng trở nặng. Đây là một rủi ro, vì các sự biến đổi vô hình đó sớm muộn cũng sẽ gây ra bệnh. Việc chúng ta không thể đo đạc những sự thay đổi này dẫn đến một sự khác biệt giữa những gì hiện ra qua xét nghiệm và những gì đang diễn ra bên trong bệnh nhân.
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.
Lấy bệnh đa xơ cứng làm ví dụ. Khi mắc bệnh liên quan đến cơ chế tự miễn dịch này, hệ miễn dịch tấn công hai mô tế bào cụ thể: chính là bộ não và tuỷ sống, dẫn đến các mô bị phá huỷ và trong một số trường hợp, sẽ bại liệt. Ngày nay, chúng ta không thể chẩn đoán đa xơ cứng bằng thiết sinh đều đặn bộ não một người nơi có thể có rất nhiều các tế bào mắc bệnh đang hoạt động. Và cũng không thể chẩn đoán bệnh bằng xét nghiệm máu vì các tế bào mắc bệnh này thường hiếm và ít hoạt động trong máu nên không dễ dàng nhìn thấy được. Kể cả công nghệ chụp ảnh não MRI cũng không cung cấp thông tin ta cần để chủ động giải quyết đa xơ cứng.
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.
Do đó chúng ta cần suy nghiệm lại cách chúng ta nhìn nhận. Những đồng nghiệp tại đại học Michigan và tôi đã quyết định thực hiện dự án. Thay vì tiếp cận từ-ngoài-vào để chẩn đoán bệnh chúng tôi tiếp cận từ-trong-ra. Chúng tôi tạo một mảng có thể cấy được có sự tương đồng với các vị trí khác trong cơ thể, và sẽ cải thiện cái nhìn của chúng ta qua việc cho phép tiếp cận các thông tin tế bào và phân tử về các mô nhiễm bệnh trong thời gian thực. Sự nhìn thấu giúp chúng ta tiên đoán sự phát triển của bệnh và thậm chí xác định phương pháp điều trị phù hợp với từng bệnh nhân.
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.
Vậy phương pháp tiếp cận từ-trong-ra này ra sao? Bước một: tạo dựng các mô mới ngay bên dưới lớp da. Các mô này tương tự các vị trí không thể tiếp cận được bên trong cơ thể như là bộ não hay lá phổi. Bằng việc cấy ghép một đĩa dẻo và xốp làm từ chất liệu sinh học được FDA<b> </b>chấp thuận, tôi có thể thu thập các phản ứng tự vệ để cho phép các tế bào di chuyển vào đĩa, tồn tại bên trong vị trí và phát triển thành một mô tế bào. Cuối cùng, chúng ta thu được một mô tế bào được tổng hợp với đầy đủ các tế bào miễn dịch, chính những tế bào chúng ta cần để chẩn đoán. Mặc dù các mô này phức tạp và bị viêm mãn tính, chúng thường vô hại và sau một vài tuần, ta thường sẽ không thể nhận thấy. Mô tế bào được thiết kế chứa các thông tin không có trong máu và có thể giúp nối lại khoảng cách giữa những gì ta thấy trên xét nghiệm truyền thống và các sự thay đổi tế bào chúng ta biết rằng sẽ xảy ra khi mắc bệnh.
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.
Bước hai: đọc các tín hiệu. Lúc này, tôi có thể thiết sinh từ vị trí được thiết kế và phân tích mẫu vì vị trí đó có thể tiếp cận ở bên dưới các lớp da. Nhưng chắc chắn sẽ tốt hơn nếu ta tổng hợp và quan sát cảm biến mà không cần thâm nhập cơ thể. Trong thập kỉ tới, công nghệ phát triển nhanh chóng có thể cho phép việc chẩn đoán bằng cách thu thập thông tin từ các cảm biến đơn giản như máy đo huyết áp cổ tay hay đồng hồ thông minh hoạt động. Cơ chế chẩn đoán và quản lý bệnh sẽ dễ dàng như việc mở một ứng dụng như Candy Crush trên điện thoại của bạn.
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.
Bước ba: Bắt đầu một kho tàng kiến thức đồ sộ về các mảng như kĩ thuật và khoa học vật liệu nhằm phát triển các mô cấy ghép này và nâng cao khả năng đọc dữ liệu từ chúng. Hơn nữa, hàng chục, thậm chí hàng trăm các mô tế bào được thiết kế với cảm biến tích hợp sẽ được cấy ghép một cách đơn giản.
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.
Vào lúc này, cách tiếp cận chẩn đoán đây nghe khác thường, nhưng nó sẽ hoạt động rất hiệu quả. Cho đến nay, các cộng sự và tôi đã sử dụng nó như một mô hình chẩn đoán ung thư di căn, tiểu đường loại 1, đa xơ cứng, và thải ghép -- cơ thể phản ứng với cơ quan được cấy ghép. Nhưng đây chỉ mới là sự bắt đầu của những gì chúng ta có thể thấy. Với sự phát triển không ngừng, chúng ta sẽ có thể thật sự tạo nên phòng thí nghiệm chẩn đoán bệnh trong cơ thể của bạn nơi sẽ không ngừng phân tích sức khoẻ của bạn. Bằng cách thay đổi cách chúng ta hiểu điều gì đang xảy ra với bệnh nhân, chúng ta sẽ có thể chẩn đoán và chữa trị bệnh tật tốt hơn và nhanh hơn bao giờ hết. Nếu bạn sẵn lòng suy nghiệm lại cách bạn nhìn nhận, bạn sẽ ngạc nhiên với những gì lọt vào tầm mắt.
Thank you.
Xin cảm ơn.