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.
Tôi là bác sĩ giải phẫu thần kinh. Giống như hầu hết các đồng nghiệp khác, hằng ngày, tôi phải đối mặt với nhưng bi kịch của con người Tôi nhận ra cuộc đời bạn có thể thay đổi từ giây phút này đến giây phút khác sau trận tai biến mạch máu não hay một tai nạn xe Và cái khiến chúng tôi-những nhà giải phẫu thần kinh nản lòng là nhận ra rằng không giống các cơ quan khác trên cơ thể não bộ có rất ít khả năng tự phục hồi. Sau một chấn thương lớn ở hệ thần kinh trung ương bệnh nhân thường bị tàn tật nặng. Đó chính là lý do tại sao tôi chọn trở thành 1 bác sĩ giải phẫu chức năng thần kinh
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.
Bác sỹ giải phẫu thần kinh chức năng là gì? Đó là một bác sĩ chuyên phục hồi 1 chức năng thần kinh thông qua nhiều kỹ thuật giải phẫu khác nhau. Bạn chắc đã từng nghe về một trong những ca giải phẫu nổi tiếng gọi là kích thích não sâu, nơi bạn cấy một điện cực vào sâu trong não bộ để điều chỉnh mạch thần kinh nhằm cải thiện 1 chức năng thần kinh. Đó thật sự là một kỹ thuật tuyệt vời cải thiện số phận của bệnh nhân với chứng Parkinson, bị run tay chân, đau nhức nặng. Tuy nhiên, sự điều chế thần kinh không có nghĩa là chữa lành thần kinh. Giấc mơ của những bác sĩ thần kinh chức năng là chữa lành bộ não. Tôi nghĩ chúng tôi đang tiếp cận đến giấc mơ này.
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.
Tôi muốn trình bày với các bạn rằng chúng tôi đang rất gần với điều đó, Và với 1 ít trợ giúp, não bộ có thể tự cứu giúp mình.
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.
Câu chuyện bắt đầu cách đây 15 năm. Lúc đó, tôi là một thực tập sinh y khoa làm việc ngày đêm trong phòng cấp cứu. Tôi thường phải chăm sóc bệnh nhân bị chấn thương đầu. Bạn phải tưởng tượng khi một bệnh nhân nhập viện với một chấn thương đầu nặng não bộ anh ta sẽ phồng lên và anh ta bị tăng áp suất bên trong hộp sọ Để cứu anh ấy, bạn phải giảm áp suất bên trong hộp sọ. Để làm điều đó, đôi khi phải cắt bỏ 1 mẩu não bị sưng. Thay vì vứt bỏ những phần não bị sưng này, chúng tôi quyết định nhờ đến Jean-Francois Brunet, là đồng nghiệp của tôi, một nhà sinh học, nghiên cứu chúng.
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.
Ý tôi là gì? Chúng tôi muốn nuôi những tế bào từ những mẩu mô này. Đó không phải là dễ. Nuôi tế bào từ một mảng mô cũng giống như nuôi những đứa trẻ rất nhỏ ngoài gia đình của chúng. Vì vậy bạn cần phải tìm đúng loại dinh dưỡng, đủ nhiệt, độ ẩm, và tất cả những điều kiện tốt để chúng lớn lên. Đó chính xác là những gì chúng tôi phải làm với các tế bào này. Và sau rất nhiều lần cố gắng, Jean-Francois đã làm được. Và đây là hình anh ấy thấy dưới lớp kính hiển vi
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.
Và đối với chúng tôi đó là 1 bất ngờ lớn. Vì sao? Bởi nó hoàn toàn trông giống như 1 tế bào gốc được nuôi cấy, với những tế bào màu xanh lớn bao quanh tế bào nhỏ, chưa trưởng thành. Và bạn có thể nhớ lại kiến thức ở lớp sinh học rằng tế bào gốc là những tế bào chưa phát triển, có thể biến thành bất kì loại tế bào nào của cơ thể. Não bộ của người lớn có các tế bào gốc, nhưng nó rất hiếm và thường nằm trong những hốc nhỏ và sâu nằm sâu bên trong bộ não. Vì vậy thật bất ngờ khi nuôi cấy được loại tế bào gốc này từ bề mặt của phần não bị sưng chúng tôi thu được trong phòng phẫu thuật.
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.
và đã có 1 quan sát hấp dẫn khác: Những tế bào gốc bình thường là những tế bào rất năng động -- chúng liên tục phân chia rất nhanh. Chúng không bao giờ chết, là những tế bào bất tử. Nhưng tế bào thu được này biểu hiện khác thường. Chúng phân chia chậm lại và sau 1 vài tuần nuôi cấy, chúng thậm chí vẫn chết. Vậy đây là 1 nhóm tế bào lạ trông giống những tế bào gốc nhưng biểu hiện rất khác.
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.
Và chúng tôi mất 1 khoảng thời gian dài để hiểu nơi chúng bắt nguồn, Chúng đến từ những tế bào này. Những tế bào màu xanh, đỏ gọi là tế bào "doublecortin- positive" Nó có trong bộ não của tất cả mọi người. Nó đại diện cho 4% của vỏ tế bào não Chúng có 1 vai trò quan trọng trong giai đoạn phát triển. Khi bạn mới là bào thai, chúng giúp não bộ của bạn tự tạo ra nếp gấp Nhưng tại sao chúng ở lại trong đầu bạn? Điều này, chúng tôi không biết. Chúng tôi nghĩ rằng chúng có thể tham gia phục hồi não vì chúng tôi tìm ra chúng tập trung rất nhiều gần vùng tổn thương não. Nhưng điều này không chắc chắn. Nhưng có 1 điều rõ ràng -- là từ những tế bào này, chúng tôi đã nuôi cấy được tế bào gốc. Và chúng tôi đứng trước nguồn tế bào mới tiềm năng để phục hồi bộ não. Chúng tôi phải chứng minh điều đó.
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.
Vì thế để chứng minh chúng tôi quyết định thiết kế 1 mô hình thực nghiệm. Ý tưởng là để làm sinh thiết 1 mẩu của bộ não trong vùng không điều khiển ngôn ngữ, vận động và giác quan của não sau đó để cấy những tế bào này chính xác như những gì Jean-Francois làm trong phòng thí nghiệm. Rồi dán nhãn cho chúng, đưa màu sắc vào để có thể theo dõi chúng trong bộ não. Và bước cuối cùng là cấy chúng trở lại chính cá thể đó. Chúng tôi gọi ghép tự thân -- autografts.
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.
Và câu hỏi đầu tiên chúng tôi có là "Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng tôi cấy lại những tế bào trong não bộ bình thường, và cái gì sẽ xảy ra nếu chúng ta cấy lại tế bào tương tự trong 1 bộ não bị tổn thương?" Nhờ sự giúp đỡ của giáo sư Eric Rouiller, chúng tôi đã thao tác trên khỉ.
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.
Vì vậy trong trường hợp đầu tiên chúng tôi cấy lại những tế bào trong bộ não bình thường và cái chúng tôi thấy là nó hoàn toàn biến mất sau 1 vài tuần như thể nó được lấy ra khỏi bộ não, nó trở về nhà, không gian đã đủ chật chội rồi, chúng không cần thiết phải ở đây vì thế chúng biến mất.
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.
Trong trường hợp thứ 2 chúng tôi thực hiện ở vết thương, chúng tôi cấy lại các tế bào cùng nhóm đó, và trong trường hợp này, các tế bào không biến mất-- và chúng trở thành tế bào thần kinh trưởng thành. Và đây là hình ảnh chúng tôi đã quan sát dưới kính hiển vi. Chúng là những tế bào được cấy lại. Và bằng chứng chính là những chấm nhỏ, chúng là các tế bào chúng tôi đã đánh dấu trong ống nghiệm, khi chúng trong môi trường nuôi cấy.
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.
Nhưng chúng tôi không thể dừng lại ở đây tất nhiên rồi. Những tế bào này có thể giúp khỉ phục hồi sau chấn thương không? Vì thế, chúng tôi huấn luyện khỉ thực hiện 1 động tác khéo léo. Chúng phải lấy thức ăn viên từ 1 cái khay. Trước đây chúng rất giỏi việc đó. Và khi chúng đạt được khả năng bình thường trước đây, chúng tôi làm tổn thương ở vỏ não vận động tương ứng với chuyển động tay. Vì thế những con khỉ này bị tàn tật, chúng không thể di chuyển tay được nữa. Và cũng như con người, chúng tự hồi phục lại trong một phần nào đó cũng như là khi bị đột quỵ. Bệnh nhân hoàn toàn bị tàn tật, và họ cố gắng để phục hồi nhờ vào khả năng của não, họ hồi phục được một phần nào đó, và điều này cũng xảy ra với khỉ.
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.
Khi chúng tôi chắc chắn rằng con khỉ đã đạt hết hiệu suất của sự tự hồi phục, chúng tôi cấy vào não chính tế bào của nó. Ở bên trái, bạn thấy con khỉ tự hồi phục Nó đạt khoảng 40 đến 50% khả năng vận động trước thương tổn. Nó không chính xác, không nhanh nhạy. Và giờ, khi chúng tôi cấy ghép tế bào: Hai tháng sau khi cấy ghép, chính là nó đấy.
(Applause)
(vỗ tay)
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.
Tôi phải nói đó là một kết quả tuyệt vời. Kể từ đó, chúng tôi hiểu nhiều hơn về những tế bào này. Chúng tôi biết có thể bảo quản chúng, để dùng về sau. Chúng tôi biết có thể dùng vào những căn bệnh thần kinh khác, như là bệnh Parkinson. Nhưng ước mơ của chúng tôi vẫn là cấy chúng trên người. Và tôi hy vọng sẽ sớm trình bày với mọi người rằng não con người sẽ cho chúng ta công cụ để tự chữa lành chính nó.
Thank you.
Cảm ơn.
(Applause)
(vỗ tay)
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?
Jocelyn, bài nói này thật tuyệt vời và tôi chắc chắn rằng hiện giờ, rất nhiều khán giả ở dưới có thể cùng ngành, nghĩ rằng "Tôi biết một người có thể làm điều này". Tôi chắc chắn. Và câu hỏi là, điều trở ngại lớn nhất trước khi bạn có thể thực nghiệm trên con người?
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.
Điều trở ngại lớn nhất chính là luật pháp (cười) Bởi vì, từ kết quả thú vị đạt được, bạn còn phải điền tới cả 2 kí giấy tờ để có thể được thực nghiệm điều này trên con người.
BG: Which is understandable, the brain is delicate, etc.
BG: Điều này cũng dễ hiểu thôi, bộ não luôn mỏng manh mà.
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?
Đúng vậy, sẽ cần nhiều thời gian và cần nhiều bệnh nhân và đội ngũ chuyên môn để làm điều đó, bạn biết mà?
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?
Nếu như bạn tự lên kế hoạch một mình bạn phải nghiên cứu và cố gắng xin được giấy phép để bắt đầu thực nghiệm, và nếu như dự án này được thực hiện, thì phải mất bao nhiêu năm để người ta có thể đến bệnh viện và nhận được liệu pháp điều trị này?
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.
Vấn đề này rất khó để nói trước. Nó còn phụ thuộc vào, đầu tiên là sự cho phép thực nghiệm. Liệu pháp luật có sớm cho chúng tôi làm điều đó hay không? Và sau đó, bạn phải làm nghiên cứu trên một nhóm nhỏ bệnh nhân. Và, nó tốn khá nhiều thời gian để lựa chọn bệnh nhân, để điều trị và để đánh giá liệu phương pháp này có hiệu quả hay không. Và bạn phải triển khai thực nghiệm đa diện. Bạn phải chứng minh đầu tiên là phương pháp này hiệu quả trước khi đưa phương án chữa trị này vào cho tất cả mọi người
BG: And safe, of course. JB: Of course.
BG: Và đảm bảo an toàn. JB: Đương nhiên.
BG: Jocelyne, thank you for coming to TED and sharing this. BG: Thank you.
BG: Jocelyne, cảm ơn vì đến với TED và chia sẻ thông tin. Cảm ơn.
(Applause)
(vỗ tay)