Θα ήθελα να σας μιλήσω, για μια ασθενή με το όνομα, Ντόνα. Σε αυτήν τη φωτογραφία, η Ντόνα περίπου στα 70, μια δραστήρια, υγιής γυναίκα, η αρχηγός μιας μεγάλης οικογένειας. Είχε οικογένεια με ιστορικό από καρδιακές παθήσεις, και μία μέρα, είχε ένα ξαφνικό πόνο στο στήθος. Δυστυχώς, αντί να ψάξει για ιατρική περίθαλψη, η Ντόνα έμεινε στο κρεβάτι για 12 ώρες μέχρι που ο πόνος πέρασε. Την επόμενη φορά που πήγε στον γιατρό της, της έκανε ηλεκτροκαρδιογράφημα, και έδειξε ότι είχε πάθει μια σοβαρή καρδιακή προσβολή, ή ένα «έμφραγμα μυοκαρδίου», στην ιατρική ορολογία.
I'd like to tell you about a patient named Donna. In this photograph, Donna was in her mid-70s, a vigorous, healthy woman, the matriarch of a large clan. She had a family history of heart disease, however, and one day, she had the sudden onset of crushing chest pain. Now unfortunately, rather than seeking medical attention, Donna took to her bed for about 12 hours until the pain passed. The next time she went to see her physician, he performed an electrocardiogram, and this showed that she'd had a large heart attack, or a "myocardial infarction" in medical parlance.
Μετά από την ανακοπή, η Ντόνα δεν ήταν ποτέ ξανά η ίδια. Η ενέργειά της σταδιακά εξαφανιζόταν, δεν μπορούσε να κάνει πολλές από τις δραστηριότητες που παλιά της άρεσαν. Έφτασε στο σημείο που δεν μπορούσε να τα βγάλει πέρα με τα εγγόνια της, και χρειαζόταν μεγάλη προσπάθεια για να φτάσει στο τέλος του δρόμου, για να πάρει τα γράμματά της. Μια μέρα, η εγγονή της ήρθε για να βγάλει βόλτα τον σκύλο, και βρήκε τη γιαγιά της νεκρή στην καρέκλα. Ο γιατρός είπε ότι η αρρυθμία της καρδιάς ήταν η δεύτερη αιτία για την ανακοπή. Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να σας πω, είναι ότι η Ντόνα δεν ήταν μια συνηθισμένη ασθενής, η Ντόνα ήταν η μητέρα μου.
After this heart attack, Donna was never quite the same. Her energy levels progressively waned, she couldn't do a lot of the physical activities she'd previously enjoyed. It got to the point where she couldn't keep up with her grandkids, and it was even too much work to go out to the end of the driveway to pick up the mail. One day, her granddaughter came by to walk the dog, and she found her grandmother dead in the chair. Doctors said it was a cardiac arrhythmia that was secondary to heart failure. But the last thing that I should tell you is that Donna was not just an ordinary patient. Donna was my mother.
Ιστορίες σαν τις δικές μας δυστυχώς, έχουν πολλά κοινά. Τα νοσήματα της καρδιάς είναι η πρώτη αιτία θανάτων στο κόσμο. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, είναι η πρώτη αιτία που ένας ασθενής μπαίνει στο νοσοκομείο, προκαλώντας τα περισσότερα έξοδα της υγείας. Ξοδεύουμε πάνω από 100 δισεκατομμύρια δολάρια -- δισεκατομμύρια με «Δις» -- σε αυτή τη χώρα κάθε χρόνο για τη θεραπεία καρδιακών παθήσεων. Μάλιστα, αυτό το ποσό είναι το διπλάσιο του ετησίου προϋπολογισμού της πολιτείας της Ουάσινγκτον.
Stories like ours are, unfortunately, far too common. Heart disease is the number one killer in the entire world. In the United States, it's the most common reason patients are admitted to the hospital, and it's our number one health care expense. We spend over a 100 billion dollars -- billion with a "B" -- in this country every year on the treatment of heart disease. Just for reference, that's more than twice the annual budget of the state of Washington.
Τι κάνει την ασθένεια τόσο θανατηφόρα; Ας ξεκινήσουμε από το γεγονός ότι η καρδιά είναι το λιγότερο ανανεώσιμο όργανο στο ανθρώπινο σώμα. Μια καρδιακή ανακοπή συμβαίνει όταν ένας θρόμβος δημιουργείται στην αρτηρία που τρέφει με αίμα το τοίχωμα της καρδιάς. Αυτό κινητοποιεί τη ροή του αίματος, και οι μύες της καρδιάς είναι μεταβολικά ενεργοί, οπότε πεθαίνει πολύ γρήγορα, μέσα σε λίγες ώρες που η ροή διακόπτεται. Αφού η καρδιά δε μπορεί να δημιουργήσει έναν άλλο μυ θεραπεύεται με τη δημιουργία ουλών. Αυτό αφήνει τον ασθενή με ένα έλλειμμα στην ποσότητα καρδιακού μυ που έχουν. Σε πολλούς ανθρώπους, η ασθένεια προχωρά σε σημείο που η καρδιά δε μπορεί να απαντήσει στην απαίτηση του σώματος για ροή του αίματος. Η ανισορροπία μεταξύ προσφοράς και ζήτησης είναι ο πυρήνας της καρδιακής ανεπάρκειας.
What makes this disease so deadly? Well, it all starts with the fact that the heart is the least regenerative organ in the human body. Now, a heart attack happens when a blood clot forms in a coronary artery that feeds blood to the wall of the heart. This plugs the blood flow, and the heart muscle is very metabolically active, and so it dies very quickly, within just a few hours of having its blood flow interrupted. Since the heart can't grow back new muscle, it heals by scar formation. This leaves the patient with a deficit in the amount of heart muscle that they have. And in too many people, their illness progresses to the point where the heart can no longer keep up with the body's demand for blood flow. This imbalance between supply and demand is the crux of heart failure.
Όταν μιλάω με ανθρώπους για αυτό το πρόβλημα, Συχνά ανασηκώνουν τους ώμους και παίρνω μια δήλωση τύπου: «Ξέρεις ,Τσακ, όλοι από κάτι πρέπει να πεθάνουμε».
So when I talk to people about this problem, I often get a shrug and a statement to the effect of, "Well, you know, Chuck, we've got to die of something."
(Γέλια)
(Laughter)
Ναι, αλλά αυτό σημαίνει ότι έχουμε αφήσει τους εαυτούς μας σε αυτό το καθεστώς γιατί έτσι πρέπει. Ή όχι; Πιστεύω ότι υπάρχει καλύτερος τρόπος που συμπεριλαμβάνει τη χρήση βλαστοκυττάρων ως φάρμακα.
And yeah, but what this also tells me is that we've resigned ourselves to this as the status quo because we have to. Or do we? I think there's a better way, and this better way involves the use of stem cells as medicines.
Οπότε, τι ακριβώς είναι τα βλαστοκύτταρα; Aν τα κοιτάξεις από μικροσκόπιο, δεν είναι κάτι τρομερό. Είναι απλά μικρά κυκλικά κύτταρα. Ωστόσο, έχουν δύο αξιοθαύμαστα χαρακτηριστικά. Το πρώτο είναι ότι διχοτομούνται σε τρελό βαθμό. Οπότε μπορώ να πάρω ένα κύτταρο, μέσα σε διάστημα ενός μήνα, μπορώ να τα κάνω ένα δισεκατομμύρια κύτταρα. Το δεύτερο είναι ότι μπορούν να διαφοροποιηθούν ή να εξειδικευτούν, ώστε τα απλά αυτά μικρά κύτταρα να μπορούν να γίνουν δέρμα ή εγκέφαλο, να γίνουν νεφρά και τα λοιπά. Μερικοί ιστοί στο σώμα μας είναι γεμάτα με βλαστοκύτταρα. Ο μυελός των οστών δίνει δισεκατομμύρια καρδιακών κυττάρων κάθε μέρα. Άλλοι ιστοί όπως η καρδιά είναι σταθεροί, και μπορούμε να πούμε ότι η καρδιά έχει παντελή έλλειψη από αυτά. Οπότε πρέπει να φέρουμε βλαστοκύτταρα από άλλη πηγή, για αυτό στρεφόμαστε προς το πιο δυνατό τύπο βλαστοκυττάρων, το πολυδύναμο βλαστοκύτταρο. Λέγονται έτσι, γιατί μπορούν να γίνουν οτιδήποτε μεταξύ των 240 τύπων κυττάρων που συνθέτουν το ανθρώπινο σώμα.
So what, exactly, are stem cells? If you look at them under the microscope, there's not much going on. They're just simple little round cells. But that belies two remarkable attributes. The first is they can divide like crazy. So I can take a single cell, and in a month's time, I can grow this up to billions of cells. The second is they can differentiate or become more specialized, so these simple little round cells can turn into skin, can turn into brain, can turn into kidney and so forth. Now, some tissues in our bodies are chock-full of stem cells. Our bone marrow, for example, cranks out billions of blood cells every day. Other tissues like the heart are quite stable, and as far as we can tell, the heart lacks stem cells entirely. So for the heart, we're going to have to bring stem cells in from the outside, and for this, we turn to the most potent stem cell type, the pluripotent stem cell. Pluripotent stem cells are so named because they can turn into any of the 240-some cell types that make up the human body.
Αυτή είναι η μεγάλη μου ιδέα: Θέλω να πάρω τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, να τα καλλιεργήσω σε μεγάλο βαθμό, να τα διαφοροποιήσω σε καρδιακά κύτταρα μυών να τα πάρω από το τρυβλίο και να τα εμφυτέψω στις καρδιές των ασθενών που έπαθαν καρδιακή ανακοπή. Νομίζω ότι θα ξαναφυτρώσει το τοίχωμα με έναν καινούργιο μυ, και θα αποκαταστήσει τη συστολική λειτουργία της καρδιάς.
So this is my big idea: I want to take human pluripotent stem cells, grow them up in large numbers, differentiate them into cardiac muscle cells and then take them out of the dish and transplant them into the hearts of patients who have had heart attacks. I think this is going to reseed the wall with new muscle tissue, and this will restore contractile function to the heart.
(Χειροκρότημα)
(Applause)
Πριν χειροκροτήσετε πολύ, αυτή η ιδέα μου υπάρχει για 20 χρόνια.
Now, before you applaud too much, this was my idea 20 years ago.
(Γέλια)
(Laughter)
Όταν ήμουν νέος, πίστευα σε αυτή την ιδέα πολύ και σκέφτηκα, πέντε χρόνια στο εργαστήριο, θα έχει αντίκρισμα, και θα το έχουμε στην κλινική. Αφήστε με να σας πω τι έγινε πραγματικά.
And I was young, I was full of it, and I thought, five years in the lab, and we'll crank this out, and we'll have this into the clinic. Let me tell you what really happened.
(Γέλια)
(Laughter)
Αρχίσαμε αυτή την αναζήτηση για να κάνουμε τα βλαστοκύτταρα σε μύες καρδιάς. Τα πρώτα μας πειράματα δούλεψαν, κάπως. Είχαμε ως αποτέλεσμα τον χτύπο της ανθρώπινης καρδιάς στο τρυβλίο μας, ήταν πολύ ενθαρρυντικό, γιατί στην ουσία, ήταν έτοιμο να δουλέψει. Ωστόσο, όταν αρχίσαμε να υπολογίζουμε τα κύτταρα, είδαμε ότι μόνο ένα στα χίλια από τα βλαστοκύτταρα μετατρέπονταν σε μύες καρδιάς. Τα υπόλοιπα ήταν ένα μείγμα από εγκέφαλο, δέρμα, χόνδρους και έντερα. Οπότε, πώς μετατρέπεις ένα κύτταρο, που μπορεί να γίνει οτιδήποτε, σε κύτταρο καρδιακού μυ;
We began with the quest to turn these pluripotent stem cells into heart muscle. And our first experiments worked, sort of. We got these little clumps of beating human heart muscle in the dish, and that was cool, because it said, in principle, this should be able to be done. But when we got around to doing the cell counts, we found that only one out of 1,000 of our stem cells were actually turning into heart muscle. The rest was just a gemisch of brain and skin and cartilage and intestine. So how do you coax a cell that can become anything into becoming just a heart muscle cell?
Για να γίνει αυτό στραφήκαμε προς την εμβρυολογία. Για περισσότερο από έναν αιώνα, οι εμβρυολόγοι ερευνούν τα μυστήρια της ανάπτυξης καρδιάς. Μας έδωσαν αυτό που πραγματικά θεωρείται σαν ένας χάρτης της Google από ένα γονιμοποιημένο αυγό, μέχρι και το καρδιαγγειακό σύστημα του ανθρώπου. Χωρίς ντροπή ρουφήξαμε όλη αυτή την πληροφορία προσπαθώντας να φτιάξουμε την καρδιαγγειακή ανάπτυξη σε ένα τρυβλίο. Μας πήρε πέντε χρόνια, αλλά αυτές τις μέρες, μπορούμε να κάνουμε το 90% των βλαστοκυττάρων σε καρδιακούς μύες -- 900 φορές πάνω βελτίωση. Οπότε ενθουσιαστήκαμε.
Well, for this we turned to the world of embryology. For over a century, the embryologists had been pondering the mysteries of heart development. And they had given us what was essentially a Google Map for how to go from a single fertilized egg all the way over to a human cardiovascular system. So we shamelessly absconded all of this information and tried to make human cardiovascular development happen in a dish. It took us about five years, but nowadays, we can get 90 percent of our stem cells to turn into cardiac muscle -- a 900-fold improvement. So this was quite exciting.
Αυτή η εικόνα δείχνει το τωρινό κυτταρικό προϊόν μας. Μεγαλώνουμε καρδιακά κύτταρα μυών σε μικρές μάζες τριών διαστάσεων με όνομα καρδιακά οργανοειδή. Κάθε ένα από αυτά έχει 500 με 1.000 καρδιακά κύτταρα μυών. Αν κοιτάξετε πιο προσεκτικά, θα δείτε μικρά οργανοειδή να κουνιούνται το κάθε ένα από αυτά χτυπά ανεξάρτητα. Αλλά έχουν έναν άσσο κάτω από το μανίκι. Πήραμε ένα γονίδιο από μέδουσα που ζει βορειοδυτικά στον Ειρηνικό, και με μια τεχνική, την επεξεργασία γονιδιώματος, σπάσαμε το γονίδιο σε βλαστοκύτταρα. Αυτό κάνει τα καρδιακά κύτταρα μυών να γίνονται πράσινα κάθε φορά που χτυπούν.
This slide shows you our current cellular product. We grow our heart muscle cells in little three-dimensional clumps called cardiac organoids. Each of them has 500 to 1,000 heart muscle cells in it. If you look closely, you can see these little organoids are actually twitching; each one is beating independently. But they've got another trick up their sleeve. We took a gene from jellyfish that live in the Pacific Northwest, and we used a technique called genome editing to splice this gene into the stem cells. And this makes our heart muscle cells flash green every time they beat.
Τώρα είμαστε έτοιμοι να ξεκινήσουμε τα πειράματα σε ζώα. Πήραμε τα καρδιακά κύτταρα μυών, και τα εμφυτέψαμε σε καρδιές ποντικών, προκαλώντας τους πειραματικές καρδιακές ανακοπές. Μετά από έναν μήνα, κοίταξα με άγχος μέσα από το μικροσκόπιο για να δω τι μεγάλωσε, και είδα... τίποτα. Όλα είχαν πεθάνει. Αλλά επιμείναμε σε αυτό και σκεφτήκαμε ένα βιοχημικό κοκτέιλ που ονομαζόταν «κοκτέιλ προ-επιβίωσης», αυτό ήταν αρκετό να επιτρέψει στα κύτταρα να επιβιώσουν μέσα από αγχωτικές διαδικασίες εμφυτεύσεων. Όταν κοίταξα τότε μέσα από το μικροσκόπιο, μπορούσα να δω μια φρέσκια, νέα ανθρώπινη καρδιά να μεγαλώνει σε ένα τραυματισμένο τοίχωμα καρδιάς ποντικιού. Αυτό ήταν πολύ ενθαρρυντικό.
OK, so now we were finally ready to begin animal experiments. We took our cardiac muscle cells and we transplanted them into the hearts of rats that had been given experimental heart attacks. A month later, I peered anxiously down through my microscope to see what we had grown, and I saw ... nothing. Everything had died. But we persevered on this, and we came up with a biochemical cocktail that we called our "pro-survival cocktail," and this was enough to allow our cells to survive through the stressful process of transplantation. And now when I looked through the microscope, I could see this fresh, young, human heart muscle growing back in the injured wall of this rat's heart. So this was getting quite exciting.
Η επόμενη ερώτηση ήταν: Θα μπορέσει αυτός ο νέος μυς να χτυπά στον ίδιο χρόνο με την υπόλοιπη καρδιά; Για να απαντήσω αυτό, γυρίσαμε στα κύτταρα που είχαν γονίδιο από μέδουσα. Χρησιμοποιήσαμε αυτά τα κύτταρα ουσιαστικά σαν χώρο δοκιμής για να τα ενεργοποιήσουμε σε ένα ξένο περιβάλλον και τότε να πάρουμε πίσω αυτήν τη φωτεινή ένδειξη για τη βιολογική τους δραστηριότητα. Αυτό που βλέπετε είναι σε μεγέθυνση, μια ασπρόμαυρη εικόνα καρδιάς ινδικού χοιρίδιου που τραυματίστηκε και μετά έλαβε τρία μοσχεύματα ανθρώπινου καρδιακού μυ. Μπορείτε να δείτε διαγώνια άσπρες γραμμές. Το καθένα από αυτά είναι τρυπήματα που περιέχουν μερικά εκατομμύρια ανθρώπινα καρδιακά μυϊκά κύτταρα. Μόλις ξεκινήσω το βίντεο, μπορείτε να δείτε τι είδαμε όταν κοιτάξαμε μέσα από το μικροσκόπιο. Τα κύτταρά μας φωτίζουν, και φωτίζουν συγχρονισμένα μέσα από τα τοιχώματα της τραυματισμένης καρδιάς
The next question was: Will this new muscle beat in synchrony with the rest of the heart? So to answer that, we returned to the cells that had that jellyfish gene in them. We used these cells essentially like a space probe that we could launch into a foreign environment and then have that flashing report back to us about their biological activity. What you're seeing here is a zoomed-in view, a black-and-white image of a guinea pig's heart that was injured and then received three grafts of our human cardiac muscle. So you see those sort of diagonally running white lines. Each of those is a needle track that contains a couple of million human cardiac muscle cells in it. And when I start the video, you can see what we saw when we looked through the microscope. Our cells are flashing, and they're flashing in synchrony, back through the walls of the injured heart.
Τι σημαίνει αυτό; Σημαίνει ότι τα κύτταρα είναι ζωντανά, είναι καλά, χτυπούν, και κατάφεραν να επικοινωνούν μεταξύ τους οπότε χτυπούν συγχρονισμένα. Αλλά γίνεται πιο ενδιαφέρον από αυτό. Αν κοιτάξετε τα ίχνη που είναι κατά μήκος του κάτω μέρους είναι το ηλεκτροκαρδιογράφημα από την καρδιά του ινδικού χοιριδίου Και αν βάλετε μαζί το φωτισμό με το ρυθμό καρδιάς που φαίνεται κάτω, αυτό που μπορείτε να δείτε είναι μια τέλεια μία προς μία ανταπόκριση. Με άλλα λόγια, o φυσικός βηματοδότης του ινδικού χοιριδίου ηγείται και τα ανθρώπινα καρδιακά μυϊκά κύτταρα ακολουθούν ρυθμικά σαν πιστοί στρατιώτες.
What does this mean? It means the cells are alive, they're well, they're beating, and they've managed to connect with one another so that they're beating in synchrony. But it gets even more interesting than this. If you look at that tracing that's along the bottom, that's the electrocardiogram from the guinea pig's own heart. And if you line up the flashing with the heartbeat that's shown on the bottom, what you can see is there's a perfect one-to-one correspondence. In other words, the guinea pig's natural pacemaker is calling the shots, and the human heart muscle cells are following in lockstep like good soldiers.
(Χειροκρότημα)
(Applause)
Οι πρόσφατες έρευνές μας έχουν προχωρήσει σε κάτι που νομίζω ότι θα είναι το καλύτερο δυνατό μέσο πρόβλεψης ενός ασθενή, και βρίσκεται στους μακάκες. Η επόμενη διαφάνεια σας δείχνει μια μικροσκοπική εικόνα από καρδιά ενός μακάκα που του δόθηκε μια πειραματική καρδιακή ανακοπή και μετά έλαβε μια ένεση αλατούχου διαλύματος. Αυτή είναι ουσιαστικά μια θεραπεία πλασίμπο υποδεικνύοντας τη φυσική ιστορία της ασθένειας. Ο καρδιακός μυς του μακάκα είναι με κόκκινο, και με μπλε είναι η ουλή του ιστού ως αποτέλεσμα της ανακοπής. Οπότε όπως βλέπετε, καταλαβαίνετε τη μεγάλη ανεπάρκεια στον μυ σε ένα κομμάτι του τοιχώματος της καρδιάς. Και δεν είναι δύσκολο να φανταστείτε πώς αυτή η καρδιά θα είχε δυσκολίες παράγοντας αρκετή δύναμη.
Our current studies have moved into what I think is going to be the best possible predictor of a human patient, and that's into macaque monkeys. This next slide shows you a microscopic image from the heart of a macaque that was given an experimental heart attack and then treated with a saline injection. This is essentially like a placebo treatment to show the natural history of the disease. The macaque heart muscle is shown in red, and in blue, you see the scar tissue that results from the heart attack. So as you look as this, you can see how there's a big deficiency in the muscle in part of the wall of the heart. And it's not hard to imagine how this heart would have a tough time generating much force.
Αντίθετα τώρα, αυτή είναι μία από τις καρδιές που έλαβαν βλαστοκύτταρα. Πάλι, βλέπετε με κόκκινο τον καρδιακό μυ της μαϊμούς, αλλά είναι πολύ δύσκολο να δούμε τη μπλε ουλή του ιστού, και αυτό, επειδή καταφέραμε να το ανασυστήσουμε, με ανθρώπινο καρδιακό μυ, οπότε έχουμε αυτόν τον ωραίο, παχουλό τοίχο.
Now in contrast, this is one of the stem-cell-treated hearts. Again, you can see the monkey's heart muscle in red, but it's very hard to even see the blue scar tissue, and that's because we've been able to repopulate it with the human heart muscle, and so we've got this nice, plump wall.
Εντάξει, πάρτε λίγο χρόνο και ανακεφαλαιώνουμε. Σας έδειξα ότι μπορούμε να πάρουμε τα δικά μας βλαστοκύτταρα και να τα διαφοροποιήσουμε σε καρδιακό μυ. Έχουμε μάθει πώς να τα κρατήσουμε ζωντανά μετά από εμφύτευση, έχουμε δει ότι χτυπούν με συγχρονισμό με την υπόλοιπη καρδιά, και έχουμε αποδείξει ότι μπορούμε να την εφαρμόσουμε σε ένα ζώο που είναι η καλύτερη πρόβλεψη μιας ανθρώπινης αντίδρασης. Πιστεύετε ότι έχουμε διώξει όλα τα εμπόδια στον δρόμο μας, σωστά; Τελικά, όχι.
OK, let's just take a second and recap. I've showed you that we can take our stem cells and differentiate them into cardiac muscle. We've learned how to keep them alive after transplantation, we've showed that they beat in synchrony with the rest of the heart, and we've shown that we can scale them up into an animal that is the best possible predictor of a human's response. You'd think that we hit all the roadblocks that lay in our path, right? Turns out, not.
Οι έρευνες στους μακάκες μας δίδαξαν ότι ο ανθρώπινος καρδιακός μυς δημιούργησε μια περίοδο ηλεκτρικής αστάθειας. Προκάλεσαν κοιλιακές αρρυθμίες, ή ασυνήθιστους παλμούς, για αρκετές εβδομάδες, αφότου τον εμφυτεύσαμε. Ήταν πραγματικά απρόσμενο, γιατί δεν το είχαμε δει σε μικρότερα ζώα. Το εξετάσαμε διεξοδικά, και φάνηκε ότι οδηγούνται από το γεγονός ότι τα κυτταρικά γραφήματα είναι αρκετά πρόωρα, και τα πρόωρα καρδιακά κύτταρα συμπεριφέρονται όλα σαν βηματοδότες. Οπότε αυτό που συμβαίνει είναι, ότι τα βάζουμε στην καρδιά, και αρχίζουν να διαγωνίζονται με τους φυσικούς βηματοδότες για το ποιος θα ηγηθεί. Θα μπορούσε να είναι σαν να φέρνεις μια ομάδα εφήβων μέσα σε έναν οίκο ευγηρίας, απαρνούμενοι τους κανόνες και τον ρυθμό που τα πράγματα συμβαίνουν, και χρειάζεται λίγος χρόνος για να ηρεμήσουν όλοι και να τους κάνεις να δουλέψουν συντονισμένα. Οπότε τα σχέδια μας τώρα είναι να κάνουμε τα κύτταρα να περάσουν από αυτήν τη φάση εφηβείας ενώ βρίσκονται ακόμα στο τρυβλίο, και μετά θα τα εμφυτεύσουμε στη μετα-εφηβική φάση, όπου θα είναι πιο πολύ γερασμένα και πιο πρόθυμα να υπακούσουν στους κανόνες πορείας τους. Προς το παρόν, φαίνεται ότι μπορούμε να τα πάμε αρκετά καλά με το να χορηγούμε φάρμακα για την αρρυθμία.
These macaque studies also taught us that our human heart muscle cells created a period of electrical instability. They caused ventricular arrhythmias, or irregular heartbeats, for several weeks after we transplanted them. This was quite unexpected, because we hadn't seen this in smaller animals. We've studied it extensively, and it turns out that it results from the fact that our cellular graphs are quite immature, and immature heart muscle cells all act like pacemakers. So what happens is, we put them into the heart, and there starts to be a competition with the heart's natural pacemaker over who gets to call the shots. It would be sort of like if you brought a whole gaggle of teenagers into your orderly household all at once, and they don't want to follow the rules and the rhythms of the way you run things, and it takes a while to rein everybody in and get people working in a coordinated fashion. So our plans at the moment are to make the cells go through this troubled adolescence period while they're still in the dish, and then we'll transplant them in in the post-adolescent phase, where they should be much more orderly and be ready to listen to their marching orders. In the meantime, it turns out we can actually do quite well by treating with anti-arrhythmia drugs as well.
Οπότε μια μεγάλη ερώτηση παραμένει, και αυτή είναι φυσικά, ολόκληρος ο σκοπός που ξεκινήσαμε για να το κάνουμε: Μπορούμε να επαναφέρουμε τη λειτουργία της τραυματισμένης καρδιάς; Για να απαντήσουμε, ασχοληθήκαμε με κάτι που ονομάζεται, «κλάσμα εξώθησης της αριστεράς κοιλίας». Κλάσμα εξώθησης είναι απλά η ποσότητα αίματος που πιέζεται έξω από τα τοιχώματα της καρδιάς με κάθε χτύπο. Τώρα, στους υγιείς μακάκες, όπως στους υγιείς ανθρώπους, τα κλάσματα εξώθησης είναι περίπου 65 τοις εκατό. Μετά από μια ανακοπή, το κλάσμα εξώθησης πέφτει κάτω από 40 τοις εκατό, οπότε αυτά τα ζώα είναι κοντά στην καρδιακή ανεπάρκεια. Στα ζώα που έλαβαν μια ένεση πλασίμπο, όταν τα εξετάσαμε ένα μήνα μετά, είδαμε ότι το κλάσμα εξώθησης δεν έχει αλλάξει, γιατί η καρδιά, φυσικά, δεν αναρρώνει αυθόρμητα. Ωστόσο, κάθε ζώο που έλαβε ένα μόσχευμα από ανθρώπινα καρδιακά κύτταρα, βλέπουμε μια σημαντική βελτίωση στη λειτουργία της καρδιάς. Αυτός ο μέσος όρος οκτώ βαθμών, δηλαδή από 40 στο 48. Μπορώ να σας πω ότι οκτώ βαθμοί είναι καλύτεροι σε σύγκριση με οτιδήποτε βρίσκεται τώρα στην αγορά για τη θεραπεία ασθενών από ανακοπή. Είναι καλύτερα από οτιδήποτε έχουμε προσπαθήσει μαζί. Άρα αν κάνουμε οκτώ βαθμούς στην κλινική, νομίζω ότι θα ήταν μια σπουδαία δουλειά με μεγάλο αντίκτυπο για την ανθρώπινη υγεία.
So one big question still remains, and that is, of course, the whole purpose that we set out to do this: Can we actually restore function to the injured heart? To answer this question, we went to something that's called "left ventricular ejection fraction." Ejection fraction is simply the amount of blood that is squeezed out of the chamber of the heart with each beat. Now, in healthy macaques, like in healthy people, ejection fractions are about 65 percent. After a heart attack, ejection fraction drops down to about 40 percent, so these animals are well on their way to heart failure. In the animals that receive a placebo injection, when we scan them a month later, we see that ejection fraction is unchanged, because the heart, of course, doesn't spontaneously recover. But in every one of the animals that received a graft of human cardiac muscle cells, we see a substantial improvement in cardiac function. This averaged eight points, so from 40 to 48 percent. What I can tell you is that eight points is better than anything that's on the market right now for treating patients with heart attacks. It's better than everything we have put together. So if we could do eight points in the clinic, I think this would be a big deal that would make a large impact on human health.
Ωστόσο, γίνεται πιο ενδιαφέρον. Αυτό ήταν τέσσερις εβδομάδες μετά τη μεταμόσχευση. Αν επεκτείνουμε αυτές τις έρευνες σε τρεις μήνες, παίρνουμε 22 βαθμούς κέρδος στο κλάσμα εξώθησης.
But it gets more exciting. That was just four weeks after transplantation. If we extend these studies out to three months, we get a full 22-point gain in ejection fraction.
(Χειροκρότημα)
(Applause)
Η λειτουργία σε αυτές τις καρδιές είναι τόσο καλή που αν δεν ξέραμε ότι αυτά τα ζώα υπέστησαν καρδιακή ανακοπή, δε θα μπορούσαμε ποτέ να το καταλάβουμε από τις λειτουργικές τους μελέτες.
Function in these treated hearts is so good that if we didn't know up front that these animals had had a heart attack, we would never be able to tell from their functional studies.
Συνεχίζοντας, το σχέδιο μας είναι να ξεκινήσουμε την πρώτη φάση, πρώτα σε ανθρώπινη δοκιμή εδώ στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον το 2020 -- σε δύο σύντομα χρόνια από τώρα. Υποθέτοντας ότι οι έρευνες είναι ασφαλείς και αποτελεσματικές, που πιστεύω ότι θα είναι, το σχέδιο μας είναι να επεκταθούν και να μεταφέρουμε τα κύτταρα παντού για τη θεραπεία ασθενών από καρδιακές παθήσεις. Δεδομένου του παγκόσμιου βάρους αυτής της ασθένειας, μπορώ να φανταστώ εύκολα να θεραπεύει ένα εκατομμύριο ή περισσότερους ασθενείς το χρόνο.
Going forward, our plan is to start phase one, first in human trials here at the University of Washington in 2020 -- two short years from now. Presuming these studies are safe and effective, which I think they're going to be, our plan is to scale this up and ship these cells all around the world for the treatment of patients with heart disease. Given the global burden of this illness, I could easily imagine this treating a million or more patients a year. So I envision a time, maybe a decade from now,
Οπότε οραματίζομαι μια εποχή, ίσως σε μια δεκαετία από τώρα, όπου ένας ασθενής όπως η μητέρα μου θα έχει πραγματικές θεραπείες που θα μπορούν να αντιμετωπίσουν τη ρίζα του προβλήματος και όχι μόνο συμπτώματα. Αυτό προέρχεται από το γεγονός ότι τα βλαστοκύτταρα μας βοηθούν να επισκευάσουμε το ανθρώπινο σώμα από τα δομικά του στοιχεία.
where a patient like my mother will have actual treatments that can address the root cause and not just manage her symptoms. This all comes from the fact that stem cells give us the ability to repair the human body from its component parts.
Σε ένα όχι τόσο μακρινό μέλλον, το να επισκευάσεις ανθρώπους θα γίνει από κάτι μακρινό όπως η παράλογη επιστημονική φαντασία σε κοινή ιατρική πρακτική. Και όταν συμβεί, θα έχει μια μεταμορφωτική επιρροή που συναγωνίζεται την ανάπτυξη εμβολίων και αντιβιοτικών.
In the not-too-distant future, repairing humans is going to go from something that is far-fetched science fiction into common medical practice. And when this happens, it's going to have a transformational effect that rivals the development of vaccinations and antibiotics.
Ευχαριστώ για την προσοχή σας.
Thank you for your attention.
(Χειροκρότημα)
(Applause)