So I'm a neurosurgeon. And like most of my colleagues, I have to deal, every day, with human tragedies. I realize how your life can change from one second to the other after a major stroke or after a car accident. And what is very frustrating for us neurosurgeons is to realize that unlike other organs of the body, the brain has very little ability for self-repair. And after a major injury of your central nervous system, the patients often remain with a severe handicap. And that's probably the reason why I've chosen to be a functional neurosurgeon.
ฉันเป็นศัลยแพทย์ระบบประสาท และเช่นเดียวกับเพื่อนร่วมงานของฉัน ทุกวัน ฉันต้องข้องเกี่ยวกับเรื่องเศร้า ๆ ฉันรู้ว่าชีวิตของคุณเปลี่ยนแปลงได้ทุกวินาที เมื่อเส้นโลหิตในสมองเกิดแตกอย่าง เฉียบพลัน หรือหลังจากอุบัติเหตุทางรถยนต์ และที่น่าปวดหัว สำหรับ ศัลยแพทย์ระบบประสาทอย่างเราก็คือ การที่รู้ว่าสมองไม่เหมือน กับอวัยวะอื่นในร่างกาย มันมีความสามารถซ่อมตัวมันเองได้น้อยมาก และหลังจากที่ระบบประสาทส่วนกลาง เกิดการบาดเจ็บสาหัส ผู้ป่วยมักจะต้องพิการ และนั่นอาจเป็นเหตุผล ว่าทำไมฉันถึงเลือก ที่จะเป็นศัลยแพทย์การทำงานระบบประสาท (functional neurosurgeon)
What is a functional neurosurgeon? It's a doctor who is trying to improve a neurological function through different surgical strategies. You've certainly heard of one of the famous ones called deep brain stimulation, where you implant an electrode in the depths of the brain in order to modulate a circuit of neurons to improve a neurological function. It's really an amazing technology in that it has improved the destiny of patients with Parkinson's disease, with severe tremor, with severe pain. However, neuromodulation does not mean neuro-repair. And the dream of functional neurosurgeons is to repair the brain. I think that we are approaching this dream.
ศัลยแพทย์การทำงานระบบประสาทคืออะไร คือแพทย์ที่พยายามปรับปรุง การทำงานของระบบประสาท ผ่านวิธีการผ่าตัดต่าง ๆ คุณน่าจะเคยได้ยินวิธีการที่โด่งดังอันหนึ่ง ที่เรียกว่า แบบจำลองสมองส่วนลึก ที่ซึ่งคุณฝังอิเล็กโทรด เข้าไปยังส่วนลึกของสมอง เพื่อที่จะปรับเปลี่ยนวงจรเซลล์ประสาท เพื่อที่จะปรับปรุงการทำงานของระบบประสาท มันเป็นเทคโนโลยีที่น่าที่งมาก ในฐานะที่มันได้ปรับปรุงวิถีชีวิตของผู้ป่วย ที่เป็นโรคพาร์กินสัน ที่มีอาการสั่นรุนแรง มีความเจ็บปวดอย่างมาก อย่างไรก็ดี การปรับเปลี่ยนระบบประสาท ไม่ใช่การซ่อมแซมประสาท และความฝันของ ศัลยแพทย์การทำงานระบบประสาท ก็คือการซ่อมแซมสมอง ฉันคิดว่า เรากำลังเข้าใกล้ความฝันนี้
And I would like to show you that we are very close to this. And that with a little bit of help, the brain is able to help itself.
และฉันอยากจะแสดงให้คุณดู ว่าเราใกล้ความฝันนี้มากขนาดไหน และด้วยความช่วยเหลือเพียงเล็กน้อย สมองจะสามารถช่วยตัวมันเองได้
So the story started 15 years ago. At that time, I was a chief resident working days and nights in the emergency room. I often had to take care of patients with head trauma. You have to imagine that when a patient comes in with a severe head trauma, his brain is swelling and he's increasing his intracranial pressure. And in order to save his life, you have to decrease this intracranial pressure. And to do that, you sometimes have to remove a piece of swollen brain. So instead of throwing away these pieces of swollen brain, we decided with Jean-François Brunet, who is a colleague of mine, a biologist, to study them.
เรื่องราวนี้เริ่มขึ้นเมื่อ 15 ปีก่อน ในตอนนั้น ฉันเป็นหัวหน้าแพทย์ฝึกหัด ที่ทำงานทั้งวันทั้งคืน ในห้องฉุกเฉิน ฉันมักจะต้องพยาบาลผู้ป่วย ที่ได้รับบาดเจ็บที่ศึรษะ คุณต้องลองนึกดูว่า เมื่อผู้ป่วยเข้ามา พร้อมกับอาการบาดเจ็บที่ศีรษะ สมองของเขาบวม และความดันภายในกระโหลกศีรษะก็สูงขึ้น เพื่อที่จะช่วยชีวิตเขา คุณต้องลดความดันในกระโหลกศีรษะ และเพื่อที่จะทำอย่างนั้น บางครั้ง คุณต้องกำจัด ชิ้นส่วนของสมองที่บวมออกไป แต่แทนที่จะโยนชิ้นส่วนของ สมองที่บวมนี้ทิ้งไป เราตัดสินใจกับ ฌอง-ฟรองซัว บรูเนต นักชีววิทยา เพื่อนร่วมงานของฉัน ว่าจะศึกษามัน
What do I mean by that? We wanted to grow cells from these pieces of tissue. It's not an easy task. Growing cells from a piece of tissue is a bit the same as growing very small children out from their family. So you need to find the right nutrients, the warmth, the humidity and all the nice environments to make them thrive. So that's exactly what we had to do with these cells. And after many attempts, Jean-François did it. And that's what he saw under his microscope.
ฉันหมายความว่าอย่างไรน่ะหรือ เราต้องการที่จะเลี้ยงเซลล์ จากชิ้นส่วนเนื้อเยื่อ มันไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะทำ การเลี้ยงชิ้นส่วนเซลล์จากเนื้อเยื่อ ก็คล้าย ๆ กับการเลี้ยงเด็กตัวเล็ก ๆ ที่พรากจากครอบครัวของเขามา ฉะนั้น คุณต้องหาสารอาหารที่เหมาะสม ความอบอุ่น และความชื้น และสิ่งแวดล้อมที่ดี เพื่อที่จะทำให้มันเจริญเติบโต และนั่นก็เป็นสิ่งที่เรา ต้องปฏิบัติกับเซลล์เหล่านี้ และหลังจากความพยายาม ฌอง-ฟรองซัว ทำได้ และนั่นคือสิ่งที่เขาได้เห็น ภายใต้กล้องจุลทรรศน์
And that was, for us, a major surprise. Why? Because this looks exactly the same as a stem cell culture, with large green cells surrounding small, immature cells. And you may remember from biology class that stem cells are immature cells, able to turn into any type of cell of the body. The adult brain has stem cells, but they're very rare and they're located in deep and small niches in the depths of the brain. So it was surprising to get this kind of stem cell culture from the superficial part of swollen brain we had in the operating theater.
และมันก็คือความน่าแปลกใจอย่างที่สุด สำหรับพวกเรา ทำไมน่ะหรือคะ เพราะว่ามันดูเหมือนกับ การเลี้ยงเซลล์ต้นกำเนิด เซลล์สีเขียวขนาดใหญ่ ที่ล้อมเซลล์ที่ยังเจริญไม่เต็มที่ขนาดเล็ก และคุณอาจจดจำมันได้จากวิชาชีววิทยา ว่าเซลล์ต้นกำเนิด คือเซลล์ที่ยังเจริญไม่เต็มที่ ที่สามารถเปลี่ยนไปเป็น เซลล์ร่างกายชนิดต่าง ๆ ได้ สมองผู้ใหญ่มีเซลล์ต้นกำเนิด แต่หาได้ยากมาก และพวกมันอยู่ในส่วนที่ลึกและจำเพาะ ในสมองส่วนใน ฉะนั้น มันจึงน่าแปลกใจ ที่จะได้เซลล์ต้นกำเนิดที่เลี้ยงได้ จากส่วนผิวของสมองบวม ๆ ที่เราได้มาจากห้องผ่าตัด
And there was another intriguing observation: Regular stem cells are very active cells -- cells that divide, divide, divide very quickly. And they never die, they're immortal cells. But these cells behave differently. They divide slowly, and after a few weeks of culture, they even died. So we were in front of a strange new cell population that looked like stem cells but behaved differently.
และยังเรายังได้เห็นอีกสิ่งที่น่าทึ่ง เซลล์ต้นกำเนิดทั่วไป เป็นเซลล์ที่มีกิจกรรมมากมาย -- เซลล์ที่แบ่ง แบ่ง และแบ่งอย่างรวดเร็ว และพวกมันไม่เคยตาย พวกมันเป็นเซลล์อมตะ แต่เซลล์เหล่านี้มีพฤติกรรมต่างไป พวกมันแบ่งตัวช้า ๆ และหลังจากเลี้ยงไปได้สองสามสัปดาห์ พวกมันก็ตาย ฉะนั้น เรากำลังเจอเข้ากับกลุ่มเซลล์ใหม่ ที่หน้าตาเหมือนเซลล์ต้นกำเนิด แต่มีพฤติกรรมแตกต่างไป
And it took us a long time to understand where they came from. They come from these cells. These blue and red cells are called doublecortin-positive cells. All of you have them in your brain. They represent four percent of your cortical brain cells. They have a very important role during the development stage. When you were fetuses, they helped your brain to fold itself. But why do they stay in your head? This, we don't know. We think that they may participate in brain repair because we find them in higher concentration close to brain lesions. But it's not so sure. But there is one clear thing -- that from these cells, we got our stem cell culture. And we were in front of a potential new source of cells to repair the brain. And we had to prove this.
และเราก็ใช้เวลานานทีเดียว เพื่อที่จะเข้าใจว่าพวกมันมาจากไหน พวกมันมาจากเซลล์เหล่านี้ เซลล์สีฟ้าและสีแดง เรียกว่า เซลล์ดับเบิลคอร์ทินโพซิทีฟ พวกคุณทุกคนมีเซลล์เหล่านี้ในสมอง พวกมันมีอยู่ประมาณสี่เปอร์เซ็นต์ ของเซลล์สมองส่วนคอร์ติคอล พวกมันมีบทบาทสำคัญในระยะการเจริญ เมื่อคุณยังเป็นตัวอ่อน (fetus) พวกมันช่วยให้สมองของคุณซ้อนพับตัว แต่ทำไมพวกมันยังอยู่ในหัวของคุณล่ะ เราไม่รู้ว่าทำไม เราคิดว่า พวกมันอาจเกี่ยวข้อง กับการซ่อมแซมสมอง เพราะว่าเราพบพวกมัน ในความเข้มข้นสูง ใกล้กับสมองส่วนที่บาดเจ็บ เราก็ไม่แน่ใจนัก แต่มีสิ่งหนึ่งที่ชัดเจน -- เซลล์เหล่านี้ ให้เซลล์ต้นกำเนิดกับเรา และเราได้อยู่เบื้องหน้า แหล่งเซลล์ใหม่ที่มีศักยภาพ ที่จะช่วยซ่อมแซมสมองได้ และเราต้องทำการพิสูจน์
So to prove it, we decided to design an experimental paradigm. The idea was to biopsy a piece of brain in a non-eloquent area of the brain, and then to culture the cells exactly the way Jean-François did it in his lab. And then label them, to put color in them in order to be able to track them in the brain. And the last step was to re-implant them in the same individual. We call these autologous grafts -- autografts.
เพื่อที่จะพิสูจน์สิ่งนี้ เราตัดสินใจออกแบบตัวอย่างการทดลอง แนวคิดก็คือตัดชิ้นส่วนของสมอง ในส่วนที่ไม่เกี่ยวข้องกับการพูด และจากนั้นเลี้ยงเซลล์ดังกล่าว ตามแบบที่ ฌอง-ฟรองซัว ทำในห้องทดลอง และติดฉลากพวกมัน ให้สีกับพวกมัน เพื่อที่จะสามารถติดตามมันในสมองได้ และขั้นตอนสุดท้ายคือการนำมันไปปลูกถ่าย ในตัวผู้ที่เป็นเจ้าของเซลล์ เราเรียกวิธีการนี้ว่า ออโตโลกัส กราฟท์ -- เนื้อเยื่อปลูกถ่ายให้ตนเอง
So the first question we had, "What will happen if we re-implant these cells in a normal brain, and what will happen if we re-implant the same cells in a lesioned brain?" Thanks to the help of professor Eric Rouiller, we worked with monkeys.
ฉะนั้น คำถามแรกของเราก็คือ "จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราปลูกถ่ายเซลล์เหล่านั้น กับไปยังสมองปกติ และจะเกิดอะไรขึ้น ถ้าเราปลูกถ่ายเซลล์เดียวกันนี้ ในสมองที่บาดเจ็บ" ต้องขอขอบคุณความช่วยเหลือ จากศาสตราจารย์ อีริค รัวริเลอร์ ผู้ซึ่งทำงานวิจัยในลิง
So in the first-case scenario, we re-implanted the cells in the normal brain and what we saw is that they completely disappeared after a few weeks, as if they were taken from the brain, they go back home, the space is already busy, they are not needed there, so they disappear.
ในกรณีแรก เราปลูกถ่ายเซลล์กับไปยังสมองปกติ และเราก็ได้เห็นว่าพวกมันหายไป ภายในไม่กี่สัปดาห์ ราวกับว่าพวกมันถูกเอาออกไปจากสมอง พวกมันกลับบ้าน ที่ตรงนั้นยุ่งเหยิงอยู่แล้ว พวกมันไม่เป็นที่ต้องการ พวกมันก็เลยหายตัวไป
In the second-case scenario, we performed the lesion, we re-implanted exactly the same cells, and in this case, the cells remained -- and they became mature neurons. And that's the image of what we could observe under the microscope. Those are the cells that were re-implanted. And the proof they carry, these little spots, those are the cells that we've labeled in vitro, when they were in culture.
ในกรณีที่สอง เราทำให้เกิดการบาดเจ็บ เราปลูกถ่ายเซลล์เดิมกลับไป และในกรณีนี้ เซลล์ยังคงอยู่ และพวกมันกลายเป็นเซลล์ประสาท ที่เจริญเต็มที่ และนั่นคือภาพที่เราสามารถมองเห็นได้ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ นี่คือเซลล์ที่ถูกปลูกถ่ายกลับไป และแสดงให้เห็นว่า พวกมันมีจุดเล็ก ๆ มันจึงเป็นเซลล์ที่พวกเราติดฉลาก ด้วยการปฏิบัติในหลอดทดลอง เมื่อพวกมันอยู่ในที่เพาะเลี้ยง
But we could not stop here, of course. Do these cells also help a monkey to recover after a lesion? So for that, we trained monkeys to perform a manual dexterity task. They had to retrieve food pellets from a tray. They were very good at it. And when they had reached a plateau of performance, we did a lesion in the motor cortex corresponding to the hand motion. So the monkeys were plegic, they could not move their hand anymore. And exactly the same as humans would do, they spontaneously recovered to a certain extent, exactly the same as after a stroke. Patients are completely plegic, and then they try to recover due to a brain plasticity mechanism, they recover to a certain extent, exactly the same for the monkey.
แต่แน่ล่ะ เรายังหยุดอยู่ตรงนี้ไม่ได้ เซลล์เหล่านี้จะยังช่วยให้ลิง ฟื้นฟูหลังจากได้รับบาดเจ็บหรือเปล่า เพื่อการนั้น เราฝึกลิง ให้ทำภาระกิจที่ต้องอาศัยความคล่องแคล่ว พวกมันต้องหยิบอาหารเม็ดจากถาด พวกมันทำได้ดีมาก และเมื่อพวกมันทำได้ ในระดับเสถียรสูงสุดแล้ว เราทำให้เกิดการบาดเจ็บในส่วน มอร์เตอร์คอร์เท็กซ์ ซึ่งเกี่ยวกับการขยับมือ ลิงพวกนี้จึงเป็นอัมพาต และไม่สามารถขยับมือของมันได้อีก เหมือนกันกับที่เกิดขึ้นในมนุษย์ พวกมันฟื้นฟูในระดับหนึ่งในทันที เช่นเดียวกันกับหลังการเกิด เส้นโลหิตในสมองแตกอย่างเฉียบพลัน ผู้ป่วยจะเป็นอัมพาตอย่างสมบูรณ์ จากนั้นพวกเขาพยายามฟื้นฟู ด้วยกลไกความสามารถในการเปลี่ยนแปลง ที่มีในสมอง พวกเขาจะฟื้นฟูได้ในระดับหนึ่ง เช่นเดียวกันกับในลิง
So when we were sure that the monkey had reached his plateau of spontaneous recovery, we implanted his own cells. So on the left side, you see the monkey that has spontaneously recovered. He's at about 40 to 50 percent of his previous performance before the lesion. He's not so accurate, not so quick. And look now when we re-implant the cells: Two months after re-implantation, the same individual.
ฉะนั้น เมื่อเรามั่นใจแล้วว่า ลิงมีความสามารถในระดับเสถียรสูงสุด ของการฟื้นฟูในทันทีแล้ว เราปลูกถ่ายเซลล์ของมันเองลงไป ทางด้านซ้าย คุณจะเห็น ลิงที่มีการฟื้นฟูในทันที มันมีความสามารถอยู่ที่ประมาณ 40 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ ของตอนแรก ก่อนที่จะเกิดการบาดเจ็บ มันทำไม่ค่อยจะแม่นยำ และไม่รวดเร็วเท่าไร และดูตอนนี้ เมื่อเราปลูกถ่ายเซลล์กลับไป สองเดือนต่อมา หลังจากการปลูกถ่ายในลิงตัวเดิม
(Applause)
(เสียงปรบมือ)
It was also very exciting results for us, I tell you. Since that time, we've understood much more about these cells. We know that we can cryopreserve them, we can use them later on. We know that we can apply them in other neuropathological models, like Parkinson's disease, for example. But our dream is still to implant them in humans. And I really hope that I'll be able to show you soon that the human brain is giving us the tools to repair itself.
มันเป็นผลลัพท์ที่น่าตื่นเต้นมากสำหรับเรา ฉันของบอกเลยค่ะ ตั้งแต่นั้น เราเข้าใจ เกี่ยวกับเซลล์เหล่านี้มากขึ้น เรารู้ว่าพวกเราสามารถแช่แข็งเก็บมันไว้ได้ เราสามารถใช้มันทีหลังได้ เรารู้ว่าพวกเราสามารถใช้พวกมัน ในตัวอย่างโรคทางประสาทอื่น ๆ เช่นโรคพาร์กินสัน เป็นต้น แต่ความฝันของเราคือ การปลูกถ่ายมันในมนุษย์ และฉันหวังเป็นอย่างยิ่งว่า ฉันจะได้แสดงให้คุณเห็นกันในเร็ว ๆ นี้ ว่าสมองของมนุษย์ได้มอบอุปกรณ์ สำหรับซ่อมแซมตัวมันเองให้กับเรา
Thank you.
ขอบคุณค่ะ
(Applause)
(เสียงปรบมือ)
Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing, and I'm sure that right now, there are several dozen people in the audience, possibly even a majority, who are thinking, "I know somebody who can use this." I do, in any case. And of course the question is, what are the biggest obstacles before you can go into human clinical trials?
บรูโน กิอูสซานี่: แจคลีน นี่มันน่าทึ่งมากครับ และผมก็มั่นใจว่า ตอนนี้มีผู้ชมหลายท่านทีเดียว ผมว่าส่วนใหญ่ด้วยซ้ำ ที่กำลังคิดว่า "ฉันรู้จักใครบางคน ที่จะใช้สิ่งนี้ได้" ผมก็คนหนึ่งล่ะครับ และแน่นอน คำถามก็คือ อะไรที่เป็นอุปสรรคที่สำคัญที่สุด ก่อนที่คุณจะสามารถ ทำการทดสอบทางคลินิคในมนุษย์ได้
Jocelyne Bloch: The biggest obstacles are regulations. (Laughs) So, from these exciting results, you need to fill out about two kilograms of papers and forms to be able to go through these kind of trials.
แจคลีน โบลค: อุปสรรคที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ก็คือกฎระเบียบมากมาย (เสียงหัวเราะ) ฉะนั้น จากผลการทดลองที่น่าตื่นเต้นนี้ คุณต้องกรอกเอกสาร ที่หนักประมาณสองกิโลกรัมได้ เพื่อที่จะสามารถทดสอบทางคลินิคได้
BG: Which is understandable, the brain is delicate, etc.
บรูโน: ซึ่งมันก็เข้าใจได้ สมองเป็นอะไรที่บอบบาง อะไรทำนองนั้น
JB: Yes, it is, but it takes a long time and a lot of patience and almost a professional team to do it, you know?
แจคลีน: ใช่ค่ะ มันเป็นเช่นนั้น แต่มันต้องใช้เวลานานมาก ต้องอาศัยความอดทน และกลุ่มผู้เชี่ยวชาญ ในการจัดการมัน
BG: If you project yourself -- having done the research and having tried to get permission to start the trials, if you project yourself out in time, how many years before somebody gets into a hospital and this therapy is available?
บรูโน: ถ้าคุณจะลองประมาณการ -- เนื่องจากคุณทำงานวิจัยนี้มา และได้พยายามจะขออนุญาต เริ่มต้นการทดสอบ ถ้าคุณจะลองประมาณดูคร่าว ๆ จะอีกนานกี่ปี ก่อนที่ใครสักคนจะได้รับการรักษาแบบนี้ เมื่อไปโรงพยาบาล
JB: So, it's very difficult to say. It depends, first, on the approval of the trial. Will the regulation allow us to do it soon? And then, you have to perform this kind of study in a small group of patients. So it takes, already, a long time to select the patients, do the treatment and evaluate if it's useful to do this kind of treatment. And then you have to deploy this to a multicentric trial. You have to really prove first that it's useful before offering this treatment up for everybody.
แจคลีน: มันยากที่จะบอกค่ะ มันขึ้นอยู่กับอะไรหลายอย่าง ประการแรก การอนุมัติให้ทำการทดสอบ กฎข้อบังคับจะยอมให้เราทำได้ ในเร็ว ๆ นี้หรือไม่ และจากนั้น คุณจะต้องทำการศึกษาในแบบนี้ ในกลุ่มผู้ป่วยเล็ก ๆ ฉะนั้น นั่นก็ใช้เวลานานแล้ว ในการเลือกผู้ป่วย ทำการบำบัดรักษา และประเมินว่ามันมีประโยชน์ ที่จะทำการรักษาวิธีนี้หรือไม่ และจากนั้นคุณจะต้องขยายผล โดยการทำการทดสอบในหลาย ๆ จุด คุณต้องพิสูจน์ให้ได้ก่อนว่ามันมีประโยชน์ ก่อนที่จะเสนอวิธีการรักษานี้ ให้กับใครก็ตาม
BG: And safe, of course. JB: Of course.
บรูโน: และความปลอดภัยด้วย แจคลีน: แน่นอนค่ะ
BG: Jocelyne, thank you for coming to TED and sharing this. BG: Thank you.
บรูโน: แจคลีน ขอบคุณมากครับ ที่มาที่ TED และแบ่งปันสิ่งนี้กับเรา แจคลีน: ขอบคุณค่ะ
(Applause)
(เสียงปรบมือ)