I want to talk to you about the future of medicine. But before I do that, I want to talk a little bit about the past. Now, throughout much of the recent history of medicine, we've thought about illness and treatment in terms of a profoundly simple model. In fact, the model is so simple that you could summarize it in six words: have disease, take pill, kill something.
ผมอยากจะพูดกับคุณ เกี่ยวกับอนาคตของวงการแพทย์ แต่ก่อนที่ผมจะทำอย่างนั้น ผมอยากจะพูดถึงอดีตนิดหน่อย ตลอดประวัติศาสตร์ทางการแพทย์ จนถึงเมื่อไม่นานมานี้ เรามีแนวคิดเกี่ยวกับความเจ็บป่วย และการรักษา ในรูปแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายชัดเจน อันที่จริง รูปแบบนั้นมันก็เรียบง่ายจริง ๆ จนคุณสามารถสรุปมันได้ในเพียงหกคำ เป็นโรค กินยา ฆ่ามัน
Now, the reason for the dominance of this model is of course the antibiotic revolution. Many of you might not know this, but we happen to be celebrating the hundredth year of the introduction of antibiotics into the United States. But what you do know is that that introduction was nothing short of transformative. Here you had a chemical, either from the natural world or artificially synthesized in the laboratory, and it would course through your body, it would find its target, lock into its target -- a microbe or some part of a microbe -- and then turn off a lock and a key with exquisite deftness, exquisite specificity. And you would end up taking a previously fatal, lethal disease -- a pneumonia, syphilis, tuberculosis -- and transforming that into a curable, or treatable illness. You have a pneumonia, you take penicillin, you kill the microbe and you cure the disease.
ครับ เหตุผลที่รูปแบบนั้นเป็นที่นิยม ก็เพราะการปฏิวัติทางยาปฏิชีวนะ พวกคุณหลายคนคงจะไม่รู้ แต่เราได้ผลบุญ ของการใช้ยาปฏิชีวนะเป็นปีที่หนึ่งร้อย ในสหรัฐอเมริกา แต่สิ่งที่คุณรู้ก็คือ การนำมันมาใช้นั้น เป็นเหมือนช่วงแห่งการเปลี่ยนแปลง คุณมีสารเคมี ไม่ว่ามันจะมาจากธรรมชาติ หรือจากการสังเคราะห์ในห้องทดลอง และมันจะกระจายไปทั่วร่างกายของคุณ และไปหาเป้าหมายของมัน เข้าจับกับเป้าหมาย -- ซึ่งเป็นจุลชีพ หรือส่วนหนึ่งของจุลชีพ -- และจากนั้นก็ปิดกั้น แม่กุญแจและลูกกุญแจ ด้วยความคล่องแคล่ว และจำเพาะเจาะจงอย่างยิ่ง และคุณอาจติดโรคร้ายแรง อะไรสักอย่างมาก่อนหน้านี้ เช่น ปอดบวม ซิฟิลิส วัณโรค -- และการเปลี่ยนมันให้กลายเป็น ความเจ็บป่วยที่รักษาและบำบัดได้ คุณมีเชื้อปอดบวม คุณกินเพนิซิลิน คุณฆ่าจุลชีพ และคุณก็หายจากโรค
So seductive was this idea, so potent the metaphor of lock and key and killing something, that it really swept through biology. It was a transformation like no other. And we've really spent the last 100 years trying to replicate that model over and over again in noninfectious diseases, in chronic diseases like diabetes and hypertension and heart disease. And it's worked, but it's only worked partly. Let me show you. You know, if you take the entire universe of all chemical reactions in the human body, every chemical reaction that your body is capable of, most people think that that number is on the order of a million. Let's call it a million. And now you ask the question, what number or fraction of reactions can actually be targeted by the entire pharmacopoeia, all of medicinal chemistry? That number is 250. The rest is chemical darkness. In other words, 0.025 percent of all chemical reactions in your body are actually targetable by this lock and key mechanism. You know, if you think about human physiology as a vast global telephone network with interacting nodes and interacting pieces, then all of our medicinal chemistry is operating on one tiny corner at the edge, the outer edge, of that network. It's like all of our pharmaceutical chemistry is a pole operator in Wichita, Kansas who is tinkering with about 10 or 15 telephone lines.
แนวคิดที่น่าดึงดูด ศักยภาพที่เทียบได้กับ แม่กุญแจกับลูกกุญแจ และการฆ่าอะไรสักอย่าง มันแพร่กระจายไปทั่ววงการชีววิทยา มันเป็นการเปลี่ยนแปลง อย่างที่ไม่มีอะไรเหมือน และเราก็ใช้เวลา 100 ปีที่ผ่านมา ในการพยายามทำตามแบบแผนนั้น ครั้งแล้วครั้งเล่า กับโรคที่ไม่ใช่โรคติดต่อ ในโรคเรื้อรัง อย่างเช่น เบาหวาน ความดันโลหิตสูง และโรคหัวใจ และมันก็ได้ผล แต่มันได้ผลแค่บางส่วน ให้ผมแสดงให้คุณดูนะครับ ครับ ถ้าคุณพิจารณาองค์รวมทั้งหมด ของปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดในร่างกายมนุษย์ ทุก ๆ ปฏิกิริยาเคมี ที่ร่างกายของคุณจะทำได้ คนส่วนใหญ่คิดว่ามันมีจำนวนเป็นล้าน เอาเป็นว่ามีประมาณล้านหนึ่งก็แล้วกัน และคุณก็ตั้งคำถามว่า มีส่วนปฏิกิริยาจำนวนเท่าไร ที่จะสามารถใช้เป็นเป้าหมาย ของเภสัชภัณฑ์ทั้งหลาย ซึ่งก็คือสารเคมีทางการแพทย์ทั้งหมด จำนวนนั้นก็คือ 250 ที่เหลือคือสารเคมีที่เราไม่รู้จัก หรือพูดอีกนัยหนึ่งก็คือ 0.025 เปอร์เซ็นต์ ของปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดในร่างกาย อันที่จริงแล้วสามารถเป็นเป้าหมาย ของกลไกแม่กุญแจและลูกกุญแจได้ ครับ ถ้าคุณคิดว่าสรีรวิทยาของมนุษย์ เป็นดั่งเครือข่ายโทรศัพท์ระหว่างประเทศ ที่มีจุดที่มีปฏิสัมพันธ์กัน และส่วนที่มีปฏิสัมพันธ์กัน จากนั้นสารเคมีทางการแพทย์ของเราทั้งหมด ก็จัดการในส่วนมุมเล็ก ๆ ที่ขอบ ที่ส่วนนอกของเครือข่ายนั้น มันเหมือนกับว่า สารเคมีทางเภสัชกรรมของเราทั้งหมด เป็นเหมือนเจ้าหน้าที่ชุมสาย ใน วิชิตา แคนซัส ที่ง่วนอยู่กับโทรศัพท์ 10 หรือ 15 สาย
So what do we do about this idea? What if we reorganized this approach? In fact, it turns out that the natural world gives us a sense of how one might think about illness in a radically different way, rather than disease, medicine, target. In fact, the natural world is organized hierarchically upwards, not downwards, but upwards, and we begin with a self-regulating, semi-autonomous unit called a cell. These self-regulating, semi-autonomous units give rise to self-regulating, semi-autonomous units called organs, and these organs coalesce to form things called humans, and these organisms ultimately live in environments, which are partly self-regulating and partly semi-autonomous.
แล้วเราจะทำอย่างไรกับแนวคิดนี้ล่ะ จะเป็นอย่างไร ถ้าเราสามารถจัดระเบียบ วิธีการนี้ใหม่ได้ อันที่จริง มันกลายเป็นว่า ธรรมชาติ ได้ให้แนวคิดว่าเราจะรู้สึก ต่อความเจ็บป่วยอย่างไร ในทางที่แตกต่างกันไป แทนที่จะเป็นเรื่องของโรค ยา และเป้าหมาย อันที่จริง ธรรมชาติถูกจัดระเบียบ ตามลำดับจากด้านล่างสู่ด้านบน ไม่ใช่จากด้านบนลงมา และเราเริ่มต้นจากหน่วยที่ทำงานด้วยตัวเอง แบบกึ่งอัตโนมัติ ซึ่งเรียกว่า เซลล์ หน่วยที่ทำงานด้วยตัวเอง แบบกึ่งอัตโนมัตินี้ ก่อกำเนิดเป็นหน่วยที่ทำงานด้วยตัวเอง แบบกึ่งอัตโนมัติ ซึ่งเรียกว่า อวัยวะ และอวัยวะเหล่านี้รวมตัวกัน เพื่อก่อกำเนิดเป็นสิ่งที่เรียกว่า มนุษย์ และสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ สุดท้ายแล้ว ใช้ชีวิตอยู่ในสิ่งแวดล้อม ซึ่งส่วนหนึ่งทำงานด้วยตัวเอง และส่วนหนึ่งเป็นแบบกึ่งอัตโนมัติ
What's nice about this scheme, this hierarchical scheme building upwards rather than downwards, is that it allows us to think about illness as well in a somewhat different way. Take a disease like cancer. Since the 1950s, we've tried rather desperately to apply this lock and key model to cancer. We've tried to kill cells using a variety of chemotherapies or targeted therapies, and as most of us know, that's worked. It's worked for diseases like leukemia. It's worked for some forms of breast cancer, but eventually you run to the ceiling of that approach. And it's only in the last 10 years or so that we've begun to think about using the immune system, remembering that in fact the cancer cell doesn't grow in a vacuum. It actually grows in a human organism. And could you use the organismal capacity, the fact that human beings have an immune system, to attack cancer? In fact, it's led to the some of the most spectacular new medicines in cancer.
แผนภาพที่มีการลดหลั่นเป็นลำดับนี้ มันเจ๋งตรงที่ มันถูกสร้างขึ้นมาจากด้านล่าง แทนที่จะเป็นการสร้างมาจากด้านบน มันทำให้เราสามารถคิดถึง เรื่องความเจ็บป่วย ในแบบที่แตกต่างออกไปได้ ลองพิจารณาดูโรค อย่างเช่น มะเร็ง ตั้งแต่ยุค 1950 เราพยายามง่วนอยู่กับการหารูปแบบ แม่กุญแจและลูกกุญแจให้กับมะเร็ง เราพยายามที่จะฆ่าเซลล์ โดยใช้เคมีบำบัดมากมาย หรือการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมาย และอย่างที่เรารู้ ๆ กัน มันได้ผล มันได้ผลสำหรับโรคอย่าง มะเร็งเม็ดเลือดขาว มันได้ผลกับบางรูปแบบ ของมะเร็งเต้านม แต่สุดท้ายแล้ว คุณก็ไปถึงจุดสูงสุด ของวิธีการนั้น และเมื่อประมาณ 10 ปีที่ผ่านมานี้เอง เราเพิ่งจะเริ่มคิดที่จะใช้ระบบภูมิคุ้มกัน จำไว้นะครับว่าอันที่จริง เซลล์มะเร็งไม่ได้เติบโตขึ้นมาในสุญญากาศ มันเติบโตอยู่ในร่างกายมนุษย์ และคุณจะใช้ความสามารถของเรา ระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์เรา ในการโจมตีมะเร็งไม่ได้เชียวหรือ อันที่จริง มันนำเราไปสู่ยาใหม่ ที่น่าทึ่งที่สุดสำหรับรักษามะเร็ง
And finally there's the level of the environment, isn't there? You know, we don't think of cancer as altering the environment. But let me give you an example of a profoundly carcinogenic environment. It's called a prison. You take loneliness, you take depression, you take confinement, and you add to that, rolled up in a little white sheet of paper, one of the most potent neurostimulants that we know, called nicotine, and you add to that one of the most potent addictive substances that you know, and you have a pro-carcinogenic environment. But you can have anti-carcinogenic environments too. There are attempts to create milieus, change the hormonal milieu for breast cancer, for instance. We're trying to change the metabolic milieu for other forms of cancer.
และท้ายที่สุด มันมีระดับของสิ่งแวดล้อมไม่ใช่หรือ รู้ไหมครับ ว่าเราไม่ได้คิดถึงมะเร็ง ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม แต่ให้ผมได้ยกตัวอย่างให้คุณฟังเกี่ยวกับ สิ่งแวดล้อมที่ก่อให้เกิดมะเร็งอย่างมาก มันเรียกว่า คุก คุณเอาความเดียวดาย ความเครียด และการถูกกักขัง ลองนึกต่อไปนะครับว่ามีอะไรอีก พับม้วนมันด้วยกระดาษสีขาวแผ่นเล็ก ๆ หนึ่งในสารกระตุ้นประสาทที่มีฤทธิ์มากที่สุด ที่เรารู้จักในนาม นิโคติน และเอาหนึ่งในสารเสพติดที่มีฤทธิ์มากทึ่สุด ที่คุณรู้จักเติมเข้าไป และคุณก็จะได้สิ่งแวดล้อม ที่พร้อมจะก่อให้เกิดมะเร็ง แต่คุณสามารถมีสิ่งแวดล้อม ที่ต้านการเกิดมะเร็งได้เช่นกัน มีความพยายามที่จะสร้างสื่อกลาง ยกตัวอย่างเช่น เปลี่ยนแปลงสื่อกลาง ที่เป็นฮอร์โมนที่ทำให้เกิดมะเร็งเต้านม เราพยายามเปลี่ยนสื่อกลางเมตาบอลิก สำหรับมะเร็งรูปแบบอื่น ๆ
Or take another disease, like depression. Again, working upwards, since the 1960s and 1970s, we've tried, again, desperately to turn off molecules that operate between nerve cells -- serotonin, dopamine -- and tried to cure depression that way, and that's worked, but then that reached the limit. And we now know that what you really probably need to do is to change the physiology of the organ, the brain, rewire it, remodel it, and that, of course, we know study upon study has shown that talk therapy does exactly that, and study upon study has shown that talk therapy combined with medicines, pills, really is much more effective than either one alone. Can we imagine a more immersive environment that will change depression? Can you lock out the signals that elicit depression? Again, moving upwards along this hierarchical chain of organization. What's really at stake perhaps here is not the medicine itself but a metaphor. Rather than killing something, in the case of the great chronic degenerative diseases -- kidney failure, diabetes, hypertension, osteoarthritis -- maybe what we really need to do is change the metaphor to growing something. And that's the key, perhaps, to reframing our thinking about medicine.
หรือลองพิจารณาโรคอื่น อย่างเช่น โรคเครียด เช่นเดียวกัน มันก่อตัวจากด้านล่างขึ้นไป ตั้งแต่ยุค 1960 และ 1970 เราพยายามอย่างมาก ในการปิดการทำงานของโมเลกุล ที่กำกับทำงานระหว่างเซลล์ประสาท -- เซราโทนิน โดปามีน -- และพยายามรักษาอาการเครียด ด้วยวิธีการนั้น และมันก็ได้ผล แต่จากนั้น เราก็ไปถึงทางตัน และตอนนี้เราก็รู้ว่า สิ่งที่คุณจะต้องทำจริง ๆ ก็คือ เปลี่ยนสรีรวิทยาของอวัยวะ ซึ่งก็คือสมอง ย้อนมันกลับ จัดรูปแบบมันใหม่ และจากนั้น แน่นอนครับ การศึกษามากมายได้แสดงว่า การบำบัดด้วยการพูดคุย ทำให้เกิดสิ่งดังกล่าวเหล่านี้ และการศึกษามากมาย ได้แสดงให้เห็นว่า การบำบัดด้วยการพูดคุย เมื่อใช่ร่วมกับเภสัชภัณฑ์ และยาแล้ว มีประสิทธิภาพมากกว่า ใช้แค่อย่างใดอย่างหนึ่ง เราจะสามารถจินตนาการถึงสิ่งแวดล้อม ที่จะเปลี่ยนความเครียดนั้นได้หรือไม่ เราจะสามารถกั้นสัญญาณ ที่กระตุ้นให้เกิดความเครียดได้หรือเปล่า เช่นเดียวกันครับ เคลื่อนขึ้นไป ตามสายโซ่ที่ลดหลั่นกันอย่างเป็นระเบียบนี้ สิ่งที่สำคัญจริง ๆ อาจจะไม่ใช่ตัวยาเอง แต่เป็นการเปรียบเปรย แทนที่จะเป็นการฆ่าอะไรสักอย่าง ในกรณีของโรคเกี่ยวกับการเสื่อมสภาพ ที่เรื้อรัง -- เช่น ไตล้มเหลว เบาหวาน ความดันโลหิตสูง ข้อเสื่อม -- บางที สิ่งที่เราต้องทำกันจริง ๆ ก็คือการเปลี่ยนการเปรียบเปรย และบางที นั่นก็เป็นกุญแจสำคัญ เพื่อสร้างกรอบการคิดใหม่ของเรา เกี่ยวกับวงการแพทย์
Now, this idea of changing, of creating a perceptual shift, as it were, came home to me to roost in a very personal manner about 10 years ago. About 10 years ago -- I've been a runner most of my life -- I went for a run, a Saturday morning run, I came back and woke up and I basically couldn't move. My right knee was swollen up, and you could hear that ominous crunch of bone against bone. And one of the perks of being a physician is that you get to order your own MRIs. And I had an MRI the next week, and it looked like that. Essentially, the meniscus of cartilage that is between bone had been completely torn and the bone itself had been shattered.
เอาล่ะครับ แนวคิดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง ของการสร้างแนวคิดใหม่นี้ พาผมกลับไปยังรากเหง้า ในแบบที่เป็นส่วนตัว เมื่อประมาณ 10 ปีก่อน ประมาณ 10 ปีก่อน -- ผมเป็นนักวิ่งมาเกือบทั้งชีวิต -- ผมออกไปวิ่ง ตอนเช้าวันเสาร์ และกลับมา ตื่นขึ้นมา และไม่อาจขยับตัวได้ เข่าขวาของผมบวม และคุณก็ได้ยินเสียงกรุบกรับของกระดูก ที่กระทบกัน ที่เป็นการสื่อลางร้าย และประโยชน์หนึ่งของการเป็นแพทย์ก็คือ คุณสามารถส่งตัวเองไปตรวจ MRI ได้ ผมได้ผล MRI ในอีกสัปดาห์ต่อมา และมันก็มีหน้าตาเป็นแบบนี้ โดยรวมแล้วกระดูกอ่อนมินิสคัส ที่อยู่ระหว่างกระดูก ถูกฉีกเสียจนไม่เหลือ และกระดูกเองก็แตกด้วย
Now, if you're looking at me and feeling sorry, let me tell you a few facts. If I was to take an MRI of every person in this audience, 60 percent of you would show signs of bone degeneration and cartilage degeneration like this. 85 percent of all women by the age of 70 would show moderate to severe cartilage degeneration. 50 to 60 percent of the men in this audience would also have such signs. So this is a very common disease. Well, the second perk of being a physician is that you can get to experiment on your own ailments. So about 10 years ago we began, we brought this process into the laboratory, and we began to do simple experiments, mechanically trying to fix this degeneration. We tried to inject chemicals into the knee spaces of animals to try to reverse cartilage degeneration, and to put a short summary on a very long and painful process, essentially it came to naught. Nothing happened. And then about seven years ago, we had a research student from Australia. The nice thing about Australians is that they're habitually used to looking at the world upside down.
เอาล่ะครับ ถ้าคุณมองมาที่ผม และรู้สึกเสียใจไปกับผม ให้ผมได้บอกอะไรคุณสักนิดนะครับ ถ้าผมได้ผล MRI ของทุกคนในที่นี้ เราจะพบว่า พวกคุณ 60 เปอร์เซ็นต์ จะมีอาการของการเสื่อมของกระดูก และการเสื่อมของกระดูกอ่อน 85 เปอร์เซ็นต์ของผู้หญิงทุกคน ตอนมีอายุประมาณ 70 ปี จะมีอาการกระดูกอ่อนเสื่อม ในระดับปานกลางถึงรุนแรง 50 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ ของผู้ชายในที่นี้ จะมีอาการแบบนั้นเช่นกัน ฉะนั้น มันเป็นโรคที่พบได้มาก ครับ อีกประโยชน์หนึ่งของการเป็นแพทย์ ก็คือคุณสามารถทำการทดลอง กับอาการป่วยของตัวเองได้ ฉะนั้น ประมาณ 10 ปีก่อน ผมนำกระบวนการนี้ไปยังห้องทดลอง และเราก็เริ่มทำการทดลองง่าย ๆ พยายามแก้ไขการเสื่อมสภาพนี้ เราพยายามที่จะฉีดสารเคมี เข้าไปในช่องว่างระหว่างเขาของสัตว์ เพื่อพยายามย้อน การเสื่อมสภาพของกระดูกอ่อนกลับ และเราสรุปกระบวนการ ที่แสนจะยาวนานนั้นได้ง่าย ๆ ว่า ที่สุดแล้ว มันไม่เหลืออะไรเลย มันไม่เกิดอะไรขึ้นเลยครับ และจากนั้นประมาณเจ็ดปีก่อน ผมก็ได้ นักเรียนวิจัยของผมคนหนึ่งจากออสเตรเลีย สิ่งที่น่ารักสำหรับชาวออสเตรเลีย ก็คือพวกเขาชอบมองอะไรกลับหัว
(Laughter)
(เสียงหัวเราะ)
And so Dan suggested to me, "You know, maybe it isn't a mechanical problem. Maybe it isn't a chemical problem. Maybe it's a stem cell problem." In other words, he had two hypotheses. Number one, there is such a thing as a skeletal stem cell -- a skeletal stem cell that builds up the entire vertebrate skeleton, bone, cartilage and the fibrous elements of skeleton, just like there's a stem cell in blood, just like there's a stem cell in the nervous system. And two, that maybe that, the degeneration or dysfunction of this stem cell is what's causing osteochondral arthritis, a very common ailment. So really the question was, were we looking for a pill when we should have really been looking for a cell. So we switched our models, and now we began to look for skeletal stem cells. And to cut again a long story short, about five years ago, we found these cells. They live inside the skeleton. Here's a schematic and then a real photograph of one of them. The white stuff is bone, and these red columns that you see and the yellow cells are cells that have arisen from one single skeletal stem cell -- columns of cartilage, columns of bone coming out of a single cell. These cells are fascinating. They have four properties. Number one is that they live where they're expected to live. They live just underneath the surface of the bone, underneath cartilage. You know, in biology, it's location, location, location. And they move into the appropriate areas and form bone and cartilage. That's one. Here's an interesting property. You can take them out of the vertebrate skeleton, you can culture them in petri dishes in the laboratory, and they are dying to form cartilage. Remember how we couldn't form cartilage for love or money? These cells are dying to form cartilage. They form their own furls of cartilage around themselves. They're also, number three, the most efficient repairers of fractures that we've ever encountered. This is a little bone, a mouse bone that we fractured and then let it heal by itself. These stem cells have come in and repaired, in yellow, the bone, in white, the cartilage, almost completely. So much so that if you label them with a fluorescent dye you can see them like some kind of peculiar cellular glue coming into the area of a fracture, fixing it locally and then stopping their work. Now, the fourth one is the most ominous, and that is that their numbers decline precipitously, precipitously, tenfold, fiftyfold, as you age.
และแดนก็บอกผมว่า "รู้อะไรไหม บางทีมันไม่ใช่ปัญหาเรื่องกลไกหรอก บางทีมันอาจเป็นปัญหาทางเคมี บางทีมันอาจเป็นปัญหาเรื่องสเต็มเซลล์" หรือพูดอีกนัยหนึ่ง เขามีสองสมมติฐาน อย่างแรก มันมีสิ่งที่เรียกว่า สเต็มเซลล์โครงกระดูก -- ซึ่งก็คือ สเต็มเซลล์โครงกระดูก ที่สร้างโครงกระดูก กระดูกแข็ง กระดูกอ่อน และโครงสร้างเส้นใยของโครงกระดูก ของสัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง เช่นเดียวกับสเต็มเซลล์ในเลือด เช่นเดียวกับที่มันมีสเต็มเซลล์ ในระบบประสาท และอย่างที่สองก็คือ การเสื่อมสภาพ หรือการพร่องประสิทธิภาพของสเต็มเซลล์นี้ คือสิ่งที่ทำให้เกิดข้อกระดูกเสื่อม ซึ่งเป็นอาการที่พบได้มาก ฉะนั้น คำถามก็คือ เรากำลังมองหายารักษา ในเมื่อเราควรที่จะมองหาเซลล์หรือเปล่า เราก็เลยเปลี่ยนแบบจำลองของเรา และตอนนี้ เราก็เริ่มมองหา สเต็มเซลล์โครงกระดูก และเพื่อเป็นการสรุปเรื่องให้กระชับ ประมาณห้าปีก่อน เราพบเซลล์เหล่านี้ พวกมันอยู่ในโครงกระดูก นี่คือแผนภาพและภาพถ่ายจริงของพวกมัน ส่วนสีขาวคือกระดูก และคอลัมสีแดงที่คุณเห็นเหล่านี้ และเซลล์สีเหลือง คือเซลล์ที่เกิดขึ้น จากสเต็มเซลล์โครงกระดูกเซลล์เดียว -- คอลัมของกระดูกอ่อน กระดูกแข็ง เกิดมาจากเซลล์เพียงเซลล์เดียว เซลล์เหล่านี้น่าทึ่งมาก พวกมันมีคุณสมบัติสี่ประการ อย่างแรกคือพวกมันอยู่ในที่ที่พวกมันควรอยู่ พวกมันอยู่ใต้พื้นผิวของกระดูก ใต้กระดูกอ่อน ครับ ในทางชีววิทยา บริเวณและสถานที่มันมีความสำคัญ และพวกมันก็ย้ายเข้าไปในบริเวณที่เหมาะสม และก่อกำเนิดเป็นกระดูกและกระดูกอ่อน นั่นครับ คุณสมบัติที่น่าสนใจอีกประการคือ คุณสามารถเอาพวกมันออกมา จากโครงกระดูกของสัตว์มีกระดูกสันหลัง คุณเลี้ยงพวกมันในจานเลี้ยงเชื้อ ในห้องทดลอง และพวกมัน ก็อยากจะสร้างกระดูกอ่อนใจจะขาดแล้ว จำไว้นะครับว่า เราไม่สามารถสร้างกระดูกอ่อน ได้จากความรักหรือว่าเงิน เซลล์เหล่านี้อยากจะสร้างกระดูกอ่อนมาก พวกมันสร้างกระดูกอ่อนของพวกมันเอง ไว้ล้อมรอบพวกมัน อย่างที่สาม พวกมันยัง เป็นผู้ซ่อมแซมส่วนที่หักที่มีประสิทธิภาพที่สุด ที่เราไม่เคยพบมาก่อน นี่คือกระดูกเล็ก ๆ กระดูกของหนูที่เราทำให้มีรอยแตก และปล่อยให้มันซ่อมตัวเอง สเต็มเซลล์เหล่านี้เข้ามา และซ่อมกระดูก ในส่วนสีเหลือง กระดูกอ่อน ในส่วนสีขาว เกือบที่จะสมบูรณ์ คุณจะเห็นพวกมันมากมาย ถ้าย้อมด้วยสีย้อมเรืองแสง คุณจะเห็นว่าพวกมันดูคล้าย ๆ กับกาวในระดับเซลล์ เข้ามาในบริเวณของรอยแตก ซ่อมบริเวณนั้น แลจากนั้นก็หยุดการทำงาน ตอนนี้ อย่างที่สี่ เป็นสิ่งที่ลางร้าย และมันก็คือ จำนวนของพวกมัน ลดลงอย่างรวดเร็ว รวดเร็วประมาณ สิบถึงสิบหน้าเท่า เมื่อคุณมีอายุมากขึ้น
And so what had happened, really, is that we found ourselves in a perceptual shift. We had gone hunting for pills but we ended up finding theories. And in some ways we had hooked ourselves back onto this idea: cells, organisms, environments, because we were now thinking about bone stem cells, we were thinking about arthritis in terms of a cellular disease.
และสิ่งที่เกิดขึ้นน่ะหรือครับ ก็คือเราพบว่า พวกเรามีความเปลี่ยนแปลง เราพยายามตามล่าหายา แต่เราก็จบลงที่การมาค้นหาทฤษฎี และในทำนองเดียวกัน เรากลับไปได้ความคิดในแบบเก่า ๆ เกี่ยวกับ เซลล์ สิ่งมีชีวิต สิ่งแวดล้อม เพราะว่าเราไม่ได้คิดเกี่ยวกับ สเต็มเซลล์กระดูก เราคิดถึงโรคข้อเสื่อม ในแบบของโรคระดับเซลล์
And then the next question was, are there organs? Can you build this as an organ outside the body? Can you implant cartilage into areas of trauma? And perhaps most interestingly, can you ascend right up and create environments? You know, we know that exercise remodels bone, but come on, none of us is going to exercise. So could you imagine ways of passively loading and unloading bone so that you can recreate or regenerate degenerating cartilage?
และจากนั้น คำถามต่อไปก็คือ แล้วอวัยวะล่ะ เราสร้างสิ่งนี้เป็นอวัยวะภายนอกร่างกาย ได้หรือเปล่า เราจะสามารถปลูกถ่ายกระดูกอ่อน เข้าไปในบริเวณที่เกิดแผล และบางทีที่น่าสนใจที่สุด คุณจะสามารถสร้างขึ้นไป จนถึงสิ่งแวดล้อมได้หรือเปล่า ครับ เรารู้ว่าการออกกำลังสร้างกระดูกใหม่ แต่เอาจริง ๆ นะครับ ไม่มีใครจะออกกำลังกายกันหรอก แล้วคุณนึกวิธีที่จะเอากระดูกเข้าและออก อย่างไม่ต้องใช้แรงได้หรือเปล่า เพื่อที่คุณจะได้สร้างหรือทำให้กระดูกอ่อน เจริญเกิดขึ้นมาใหม่
And perhaps more interesting, and more importantly, the question is, can you apply this model more globally outside medicine? What's at stake, as I said before, is not killing something, but growing something. And it raises a series of, I think, some of the most interesting questions about how we think about medicine in the future. Could your medicine be a cell and not a pill? How would we grow these cells? What we would we do to stop the malignant growth of these cells? We heard about the problems of unleashing growth. Could we implant suicide genes into these cells to stop them from growing? Could your medicine be an organ that's created outside the body and then implanted into the body? Could that stop some of the degeneration? What if the organ needed to have memory? In cases of diseases of the nervous system some of those organs had memory. How could we implant those memories back in? Could we store these organs? Would each organ have to be developed for an individual human being and put back? And perhaps most puzzlingly, could your medicine be an environment? Could you patent an environment? You know, in every culture, shamans have been using environments as medicines. Could we imagine that for our future? I've talked a lot about models. I began this talk with models. So let me end with some thoughts about model building. That's what we do as scientists. You know, when an architect builds a model, he or she is trying to show you a world in miniature. But when a scientist is building a model, he or she is trying to show you the world in metaphor. He or she is trying to create a new way of seeing. The former is a scale shift. The latter is a perceptual shift.
และบางทีที่น่าสนใจ และน่าจะมีความสำคัญมากที่สุด คำถามก็คือ คุณจะนำเอาแบบจำลองนี้ ไปใช้กับโลกความเป็นจริงนอกวงการแพทย์ได้ไหม สิ่งที่เป็นความท้าทาย ดังที่ผมได้บอกก่อนหน้านี้ ไม่ใช่การฆ่าอะไรสักอย่าง แต่เป็นการเลี้ยงอะไรสักอย่าง และผมก็คิดว่า มันก็ทำให้เกิดคำถามที่น่าสนใจที่สุด และการที่เราคิดเกี่ยวกับอนาคตของวงการแพทย์ ยาของคุณจะเป็นเซลล์ ไม่ใช่ยาเม็ด เราจะเลี้ยงเซลล์ได้อย่างไร เราจะหยุดการเติบโตอย่างลุกลาม ของเซลล์เหล่านี้ได้อย่างไร เราทราบถึงปัญหาที่ทำให้เกิดการเติบโต แบบลุกลามนี้ เราจะสามารถปลูกถ่ายยีนฆ่าตัวตาย เข้าไปในเซลล์เหล่านี้ได้หรือเปล่า เพื่อหยุดการเจริญเติบโตของพวกมัน ยาของคุณจะเป็นอวัยวะ ที่ถูกสร้างขึ้นภายนอกร่างกาย และปลูกถ่ายเข้าไปในร่างกายได้หรือไม่ แล้วมันจะหยุดการเสื่อมถอยได้หรือเปล่า ถ้าหากอวัยวะที่ต้องการเป็นความทรงจำล่ะ ในกรณีของโรคที่เกี่ยวกับระบบประสาท อวัยวะเหล่านี้มีความทรงจำอยู่ เราจะปลูกถ่ายความทรงจำกลับไปได้อย่างไร เราเก็บรักษาอวัยวะเหล่านี้ได้หรือเปล่า อวัยวะแต่ละอย่างจะต้องถูกพัฒนา สำหรับมนุษย์แต่ละคน และนำมันกลับไปใช่หรือเปล่า และบางที ที่น่าฉงนที่สุด ยาของคุณจะเป็นสิ่งแวดล้อมได้หรือไม่ คุณจะจดสิทธิบัตรสิ่งแวดล้อมได้หรือเปล่า ในทุก ๆ วัฒนธรรม จอมเวทย์ได้ใช้สิ่งแวดล้อมเป็นยา เราจะจินตนาการถึงสิ่งนั้น เพื่ออนาคตของพวกเราได้หรือเปล่า ผมได้บรรยายไปมากเกี่ยวกับแบบจำลอง ผมเริ่มการบรรยายนี้ด้วยแบบจำลอง ฉะนั้น ให้ผมจบการบรรยายนี้ ด้วยแนวคิดเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลอง สิ่งที่เราทำในฐานะนักวิทยาศาสตร์ เมื่อสถาปนิกสร้างแบบจำลอง เขาหรือเธอก็พยายามที่จะแสดง โลกขนาดเล็ก ๆ ให้กับคุณ แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์กำลังสร้างแบบจำลอง เขาหรือเธอพยายามที่จะสร้าง โลกในแบบการเปรียบเปรย เขาหรือเธอพยายามที่จะสร้าง หนทางใหม่ในการมองเห็น แบบดั้งเดิมเป็นการเปลี่ยนระดับ แบบอย่างหลังเป็นการเปลี่ยนการรับรู้
Now, antibiotics created such a perceptual shift in our way of thinking about medicine that it really colored, distorted, very successfully, the way we've thought about medicine for the last hundred years. But we need new models to think about medicine in the future. That's what's at stake.
ทีนี้ ยาปฏิชีวนะ ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนการรับรู้ ในรูปแบบความคิดของเราเกี่ยวกับยา ที่ทำให้วิธีที่เราคิด เกี่ยวกับยาในหลายร้อยปีที่ผ่านมา ถูกเติมแต่งและทำให้บิดเบี้ยวอย่างสมบูรณ์ แต่เราต้องการแบบจำลองใหม่ เพื่อที่จะเป็นแนวคิดด้านการแพทย์ในอนาคต นั่นคือความท้าทาย
You know, there's a popular trope out there that the reason we haven't had the transformative impact on the treatment of illness is because we don't have powerful-enough drugs, and that's partly true. But perhaps the real reason is that we don't have powerful-enough ways of thinking about medicines. It's certainly true that it would be lovely to have new medicines. But perhaps what's really at stake are three more intangible M's: mechanisms, models, metaphors.
มันมีภาพลักษณ์ที่เป็นที่นิยม ที่เป็นเหตุผลว่า การที่เรา ไม่มีในการเปลี่ยนแปลงสำคัญ เกี่ยวกับการบำบัดรักษาความเจ็บป่วย ก็เป็นเพราะเราไม่มียาที่มีประสิทธิภาพพอ และมันก็จริงเพียงบางส่วน แต่บางทีเหตุผลที่แท้จริงก็คือ เราไม่มีวิธีคิดอ่านเกี่ยวกับการแพทย์ ที่ทรงพลังพอต่างหาก มันจริงที่ว่า มันน่าจะดีทีเดียวที่จะมียาใหม่ ๆ แต่บางทีสิ่งที่เป็นความท้าทายสำคัญ คือ M ทั้งสามที่เป็นนามธรรม ซึ่งได้แก่ กลไกล แบบจำลอง และการเปรียบเปรย
Thank you.
ของคุณครับ
(Applause)
(เสียงปรบมือ)
Chris Anderson: I really like this metaphor. How does it link in? There's a lot of talk in technologyland about the personalization of medicine, that we have all this data and that medical treatments of the future will be for you specifically, your genome, your current context. Does that apply to this model you've got here?
คริส แอนเดอร์สัน: ผมชอบการเปรียบเปรยจริง ๆ มันเชื่อมต่อเข้าไปได้อย่างไรครับ มีการบรรยายมากมายเกี่ยวกับเทคโนโลยี เกี่ยวกับการแพทย์ส่วนบุคคล ที่เรามีข้อมูลทั้งหมด และการบำบัดทางการแพทย์สำหรับอนาคต จะถูกสร้างขึ้นมาเพื่อคุณอย่างจำเพาะ จีโนมของคุณ บริบทของคุณตอนนี้ นั่นมันใช้ได้กับแบบจำลอง ที่คุณมีอยู่ตรงนี้หรือเปล่าครับ
Siddhartha Mukherjee: It's a very interesting question. We've thought about personalization of medicine very much in terms of genomics. That's because the gene is such a dominant metaphor, again, to use that same word, in medicine today, that we think the genome will drive the personalization of medicine. But of course the genome is just the bottom of a long chain of being, as it were. That chain of being, really the first organized unit of that, is the cell. So, if we are really going to deliver in medicine in this way, we have to think of personalizing cellular therapies, and then personalizing organ or organismal therapies, and ultimately personalizing immersion therapies for the environment. So I think at every stage, you know -- there's that metaphor, there's turtles all the way. Well, in this, there's personalization all the way.
สิทธัตถะ มุกเคอร์จี: มันเป็นคำถามที่น่าสนใจมากครับ เราคิดถึงการแพทย์ส่วนบุคคล อย่างมากในส่วนของจีโนม นั่นเป็นเพราะว่ายีน เป็นการเปรียบเปรยที่เด่นชัด อีกครั้งครับ ถ้าจะใช้คำเดียวกัน ในการแพทย์ทุกวันนี้ ที่เราคิดว่าจีโนมจะขับเคลื่อน การแพทย์ส่วนบุคคล แต่แน่นอน จีโนมเป็นเพียงพื้นฐาน ของโซ่สายยาวของสิ่งมีชีวิต ในแบบที่มันเป็น โซ่ที่ว่านี้ เป็นหน่วยแรกที่ถูกจัดเรียงของสิ่งนั้น ซึ่งก็คือเซลล์ ฉะนั้น ถ้าเรากำลังจะทำให้เกิด การแพทย์ส่วนบุคคลในลักษณะนี้ เราจะต้องคิดถึงการบำบัดระดับเซลล์ แบบส่วนบุคคล และจากนั้นการบำบัดด้วยอวัยวะ หรืออวัยวะส่วนบุคคล และสุดท้ายแล้วการบำบัดส่วนบุคคล สำหรับสิ่งแวดล้อม ฉะนั้น ผมคิดว่าทุก ๆ ขั้นตอนครับ มันมีการเปรียบเปรย มันเป็นเต่าที่เรียงต่อกันไปเรื่อย ๆ ครับ ในเรื่องนี้ มันเป็นการแพทย์ส่วนบุคคล ที่เรียงต่อกันไปเรื่อย ๆ
CA: So when you say medicine could be a cell and not a pill, you're talking about potentially your own cells.
คริส: ฉะนั้น เมื่อคุณบอกว่า การแพทย์อาจเป็นเซลลื และไม่ได้เป็นยา คุณพูดถึงเซลล์ของตัวคุณเองใช่ไหมครับ
SM: Absolutely. CA: So converted to stem cells, perhaps tested against all kinds of drugs or something, and prepared.
สิทธัตถะ: แน่นอนครับ คริส: ฉะนั้น เปลี่ยนไปหาสเต็มเซลล์ บางที่อาจทดสอบมันกับยาทุก ๆ แบบ หรืออะไรแบบนั้น
SM: And there's no perhaps. This is what we're doing. This is what's happening, and in fact, we're slowly moving, not away from genomics, but incorporating genomics into what we call multi-order, semi-autonomous, self-regulating systems, like cells, like organs, like environments.
สิทธัตถะ: และไม่ใช่บางทีหรอกครับ นั่นคือสิ่งที่เรากำลังทำอยู่ครับ นั่นคือสิ่งที่กำลังเกิดขึ้น อันที่จริง เรากำลังคืบหน้าไปอย่างช้า ๆ ไม่ได้ไปจากจีโนม แต่รวมเอาจีโนมไว้ด้วย กับสิ่งที่เราเรียกว่า ระบบที่กำกับตัวเอง กึ่งอัตโนมัติ ในหลาย ๆ ระดับ อย่างเซลล์ อย่างอวัยวะ อย่างสิ่งแวดล้อม
CA: Thank you so much.
คริส: ขอบคุณมากครับ
SM: Pleasure. Thanks.
สิทธัตถะ: ยินดีครับ ขอบคุณครับ