So, embryonic stem cells are really incredible cells. They are our body's own repair kits, and they're pluripotent, which means they can morph into all of the cells in our bodies. Soon, we actually will be able to use stem cells to replace cells that are damaged or diseased.
سلولهای بنیادی جنینی سلولهای شگفتانگیزی هستند. آنها، ابزار ترمیم بدنمان هستند، پرتوان هستند به این معنی که میتوانند به همه انواع سلولهای بدنمان تبدیل شوند. به زودی ما قادر به استفاده از سلولهای بنیادی برای جایگزین کردن سلولهای آسیب دیده یا معیوب خواهیم بود.
But that's not what I want to talk to you about, because right now there are some really extraordinary things that we are doing with stem cells that are completely changing the way we look and model disease, our ability to understand why we get sick, and even develop drugs. I truly believe that stem cell research is going to allow our children to look at Alzheimer's and diabetes and other major diseases the way we view polio today, which is as a preventable disease.
ولی این چیزی نیست که میخواهم راجع به آن حرف بزنم. چون در حال حاضر، کارهای شگفتانگیز دیگری با سلول بنیادی انجام می دهیم. که کاملا روش بررسی و مدلهای بیماریها، توانایی ما در فهم علت بیماریها، و حتی توسعه داروها را تغییر میدهند. من به راستی باور دارم که پژوهش سلول بنیادی، این اجازه را به کودکانمان میدهد که به آلزایمر و دیابت و بیماریهای بزرگ دیگر، طوری که ما فلج اطفال را میبینیم، نگاه کنند، که یک بیماری قابل پیشگیری است.
So here we have this incredible field, which has enormous hope for humanity, but much like IVF over 35 years ago, until the birth of a healthy baby, Louise, this field has been under siege politically and financially. Critical research is being challenged instead of supported, and we saw that it was really essential to have private safe haven laboratories where this work could be advanced without interference. And so, in 2005, we started the New York Stem Cell Foundation Laboratory so that we would have a small organization that could do this work and support it.
پس ما این حوزه شگفتانگیز را داریم، که امید بزرگی برای بشر است. اما مانند لقاح آزمایشگاهی طی ۳۵ سال گذشته، تا زمان تولد کودک سالم، لوییس، این حوزه از جهت سیاسی و مالی محدود شده است. این پژوهش حساس به جای حمایت، به چالش کشیده میشود، و میدانیم که داشتن آزمایشگاهی خصوصی و مطمئن، برای پیشرفت این کار، ضروری است. در سال ۲۰۰۵، یک آزمایشگاه سلول بنیادی در نیویورک تاسیس کردیم. پس باید سازمان کوچکی برای این کار و حمایت از آن، داشته باشیم.
What we saw very quickly is the world of both medical research, but also developing drugs and treatments, is dominated by, as you would expect, large organizations, but in a new field, sometimes large organizations really have trouble getting out of their own way, and sometimes they can't ask the right questions, and there is an enormous gap that's just gotten larger between academic research on the one hand and pharmaceutical companies and biotechs that are responsible for delivering all of our drugs and many of our treatments, and so we knew that to really accelerate cures and therapies, we were going to have to address this with two things: new technologies and also a new research model. Because if you don't close that gap, you really are exactly where we are today. And that's what I want to focus on. We've spent the last couple of years pondering this, making a list of the different things that we had to do, and so we developed a new technology, It's software and hardware, that actually can generate thousands and thousands of genetically diverse stem cell lines to create a global array, essentially avatars of ourselves. And we did this because we think that it's actually going to allow us to realize the potential, the promise, of all of the sequencing of the human genome, but it's going to allow us, in doing that, to actually do clinical trials in a dish with human cells, not animal cells, to generate drugs and treatments that are much more effective, much safer, much faster, and at a much lower cost.
چیزی که خیلی سریع شاهد آن بودیم، دنیایی از تحقیقات پزشکی است اما توسعه داروها و درمانها همان طور که انتظار میرود، تحت تسلط سازمانی بزرگ است، اما در یک حوزه جدید، گاهی سازمانهای بزرگ مشکل خارج شدن از مسیر خودشان را دارند، و گاهی اوقات، نمیتوانند سوال درست را بپرسند، و اینجا شکافی بزرگ و در حال بزرگ شدن بین پژوهشهای تخصصی از یک سو، و شرکتهای دارویی و بیوتکنولوژی از سمت دیگر هست که مسئول انتقال داروهای ما و بسیاری از درمانها هستند، پس ما این را میدانستیم که برای تسریع درمانها ، قرار بود به این دو موضوع اشاره کنیم: تکنولوژیهای جدید و همچنین یک مدل تحقیقاتی جدید. زیرا اگر آن شکاف را نبندید، شما دقیقا جایی هستید که ما اکنون هستیم. و اکنون میخواهم روی آن تمرکز کنم، ما در این چند سال اخیر، این را بررسی کردیم، تهیه لیستی از موارد مختلف که باید انجام میدادیم، و بالاخره، فناوری جدیدی را گسترش دادیم، که نرم افزاری و سخت افزاری ست و در واقع میتواند هزاران هزار ردههای سلول بنیادی متعدد برای ساخت یک نظم جهانی بسازد که اساسا تصویرهایی از خودمان است. و این کار را انجام دادیم زیرا فکر میکنیم که این عملا به ما اجازه فهم پتانسیل و نوید تمامی توالییابیهای ژنوم انسان را میدهد. اما در واقع اجازه انجام کارآزماییهای بالینی را در پلیت با سلولهای انسانی به جای سلولهای حیوانی میدهد، که برای تولید داروها و درمانها موثرتر, ایمنتر سریعتر و کم هزینهتر هستند.
So let me put that in perspective for you and give you some context. This is an extremely new field. In 1998, human embryonic stem cells were first identified, and just nine years later, a group of scientists in Japan were able to take skin cells and reprogram them with very powerful viruses to create a kind of pluripotent stem cell called an induced pluripotent stem cell, or what we refer to as an IPS cell. This was really an extraordinary advance, because although these cells are not human embryonic stem cells, which still remain the gold standard, they are terrific to use for modeling disease and potentially for drug discovery.
پس اجازه دهید آن را در زاویه دید شما قرار داده و مفهوم آن را برسانم. این رشتهای کاملا جدید است. در ۱۹۹۸، سلولهای بنیادی جنینی انسانی تازه شناخته شده بودند، و فقط نه سال بعد، گروهی از دانشمندان در ژاپن قادر به گرفتن سولهای پوست، و باز برنامهنویسی آنها توسط ویروسهای بسیار قدرتمند، برای ساخت نوعی سلول بنیادی چند توان شدند که سلول بنیادی القایی چند توان نامیده شدند، یا چیزی که اکنون به اسم سلول IPS میشناسیم. این پیشرفتی بزرگ بود، زیرا اگرچه آنها سلول بنیای جنینی انسانی نبودند، که هم چنان استاندارد طلایی هستند، ولی برای استفاده در مدلسازی بیماریها و کشف داروها به طور بالقوه، عالی هستند.
So a few months later, in 2008, one of our scientists built on that research. He took skin biopsies, this time from people who had a disease, ALS, or as you call it in the U.K., motor neuron disease. He turned them into the IPS cells that I've just told you about, and then he turned those IPS cells into the motor neurons that actually were dying in the disease. So basically what he did was to take a healthy cell and turn it into a sick cell, and he recapitulated the disease over and over again in the dish, and this was extraordinary, because it was the first time that we had a model of a disease from a living patient in living human cells. And as he watched the disease unfold, he was able to discover that actually the motor neurons were dying in the disease in a different way than the field had previously thought. There was another kind of cell that actually was sending out a toxin and contributing to the death of these motor neurons, and you simply couldn't see it until you had the human model.
چند ماه بعد، در ۲۰۰۸ یکی از محققان ما آن تحقیق را انجام داد، نمونه زنده پوست را گرفت، این بار از کسانی که بیمار بودند، ALS یا همان بیماری موتور عصبی در بریتانیا. او آنهارا به سلولهای IPS تبدیل کرد که راجع آنها صحبت کردم، سپس سلولهایIPS را به به سلولهای موتور عصبی که در حال مرگ در بیماری بودند، تبدیل کرد. اساس کار او برداشت یک سلول سالم و تبدیل به سلول بیمار بود، او بیماری را بارها و بارها در ظرف تکرار کرد، و این فوق العاده بود، زیرا اولین باری بود که یک مدل بیماری از یک بیمار زنده در سلولهای زنده انسان داشتیم. و چون او بیماری را آشکارا دید، دریافت سلولهای موتور عصبی در حال مرگ بودند. در این بیماری، برخلاف چیزی که قبلا پیش بینی شده بود: نوع دیگری سلول وجود داشت که سم ترشح میکرد و در مرگ این موتورهای عصبی دست داشت. و شما تا زمانی که مدل انسانی نداشتید، نمیتوانستید آن را به آسانی ببینید.
So you could really say that researchers trying to understand the cause of disease without being able to have human stem cell models were much like investigators trying to figure out what had gone terribly wrong in a plane crash without having a black box, or a flight recorder. They could hypothesize about what had gone wrong, but they really had no way of knowing what led to the terrible events. And stem cells really have given us the black box for diseases, and it's an unprecedented window. It really is extraordinary, because you can recapitulate many, many diseases in a dish, you can see what begins to go wrong in the cellular conversation well before you would ever see symptoms appear in a patient. And this opens up the ability, which hopefully will become something that is routine in the near term, of using human cells to test for drugs.
پس حقیقتا میتوانید بگویید که محققان تلاش میکنند علت بیماریها را بدون داشتن مدلهای سلول بنیادی انسانی بفهمند که بیشتر شبیه این است که بازرسان بدون داشتن جعبه سیاه یا گزارشگر پرواز، تلاش کنند علت نقص هواپیما را متوجه شوند، آنها می توانند مشکل را حدس بزنند، اما نمیتواتند علت اصلی مشکل را بفهمند. و سلولهای بنیادی به ما جعبه سیاه را برای بیماریها میدهند و این پنجرهای جدید است. واقعا فوق العاده است، زیرا میتوانید بارها و بارها بیماریهارا در پلیت کشت دهید، میتوانید ببینید چه مشکلی در ارتباط سلولی پیش آمده قبل از اینکه حتی علائم در بیمار ظاهر شوند. و این قادر خواهد بود که در دوره جدید، استفاده از سلولهای بنیادی در آزمایش داروها، عملی عادی و روزمره کند.
Right now, the way we test for drugs is pretty problematic. To bring a successful drug to market, it takes, on average, 13 years — that's one drug — with a sunk cost of 4 billion dollars, and only one percent of the drugs that start down that road are actually going to get there. You can't imagine other businesses that you would think of going into that have these kind of numbers. It's a terrible business model. But it is really a worse social model because of what's involved and the cost to all of us. So the way we develop drugs now is by testing promising compounds on -- We didn't have disease modeling with human cells, so we'd been testing them on cells of mice or other creatures or cells that we engineer, but they don't have the characteristics of the diseases that we're actually trying to cure. You know, we're not mice, and you can't go into a living person with an illness and just pull out a few brain cells or cardiac cells and then start fooling around in a lab to test for, you know, a promising drug. But what you can do with human stem cells, now, is actually create avatars, and you can create the cells, whether it's the live motor neurons or the beating cardiac cells or liver cells or other kinds of cells, and you can test for drugs, promising compounds, on the actual cells that you're trying to affect, and this is now, and it's absolutely extraordinary, and you're going to know at the beginning, the very early stages of doing your assay development and your testing, you're not going to have to wait 13 years until you've brought a drug to market, only to find out that actually it doesn't work, or even worse, harms people.
در حال حاضر، روش آزمایش داروها بسیار دشوار است. برای آوردن یک داروی موفق به بازار، حدود ۱۳ سال طول میکشد. -فقط یک دارو- و حدود ۴ میلیون دلار هزینه دارد. و فقط یک درصد از داروها این مسیر را طی میکنند، که به این مرحله برسند. شما نمیتوانید بقیه تجارتها را تصور کنید که چنین ارقامی را داشته باشند. این یک تجارت وحشتناک است. اما واقعا یک مدل ارزشمند است، به خاطر چیزی که درگیرش است و ارزشی که همه ما داریم پس امروزه روش ما در توسعه ی داروها، آزمایش روی ترکیبهای امیدوار کننده است-- ما مدل بیماری از سلولهای انسانی نداشتیم، پس مجبور به آزمایش آنها روی سلول موشها، یا سایر ساختارها و سلولهای مهندسی شده بودیم اما ویژگیهای بیماریهایی را نداشتند که در تلاش برای درمانشان هستیم. میدانید، ما موش نیستیم، و شما نمیتوانید وارد زندگی یک فرد بیمار شده، و تعدادی سلول مغزی یا قلبی آن را بگیرید و در آزمایشگاه روی آنها برای یک داروی امیدوار کننده آزمایش کنید. اما کاری که میتوانید اکنون با سلولهای بنیادی انسان انجام دهید، درواقع ساخت یک تصویر است شما میتوانید سلولها را ابسازید، چه یک موتور عصبی باشد، یا سلولهای ضربان قلبی یا سلولهای کبدی و سایر انواع سلولها، میتوانید داروها را آزمایش کنید، ترکیبهای امیدوارکننده، در سلولهای واقعی، که شما سعی در موثر بودن آن دارید، اکنون زمان آن رسیده و واقعا شگفت انگیز است، شما میخواهید همان ابتدا متوجه شوید در مراحل ابتدایی انجام آزمون توسعه و و آزمایشتان، نمیخواهید برای ۱۳ سال منتظر بمانید تا دارو وارد بازار شود، فقط برای فهمیدن این که این کار نشدنی است، یا حتی بدتر، به مردم آسیب میرساند،
But it isn't really enough just to look at the cells from a few people or a small group of people, because we have to step back. We've got to look at the big picture. Look around this room. We are all different, and a disease that I might have, if I had Alzheimer's disease or Parkinson's disease, it probably would affect me differently than if one of you had that disease, and if we both had Parkinson's disease, and we took the same medication, but we had different genetic makeup, we probably would have a different result, and it could well be that a drug that worked wonderfully for me was actually ineffective for you, and similarly, it could be that a drug that is harmful for you is safe for me, and, you know, this seems totally obvious, but unfortunately it is not the way that the pharmaceutical industry has been developing drugs because, until now, it hasn't had the tools.
اما این که فقط به سلولهای تعدادی یا گروه کوچکی از مردم نگاه کنیم، کافی نیست، چون باید یک قدم به عقب برگردیم، ما به یک تصویر بزرگ نگاه انداختهایم. نگاهی به اطراف این اتاق بیندازید، همه ما متفاوت هستیم. و بیماری که ممکن است من داشته باشم، اگر بیماری آلزایمر یا پارکینسون داشته باشم، احتمالا اثر متفاوتی نسبت به شما روی من خواهد گذاشت. و اگر هر دوی ما بیماری پارکینسون داشته باشیم، و درمانی مشابه داشته باشیم، ولی از آنجا که آرایش ژنومی متفاوتی داریم، احتمالا نتیجهای متفاوت می گیریم. ممکن است دارویی برای من موثر باشد و روی شما اثری نگذارد. و مشابه آن، ممکن است دارویی برای شما مضر باشد و برای من ایمن، و، میدانید، کاملا واضح است، اما متاسفانه این راهی نیست که شرکتهای دارویی، داروها را میسازند زیرا، تاکنون، ابزاری نداشته است.
And so we need to move away from this one-size-fits-all model. The way we've been developing drugs is essentially like going into a shoe store, no one asks you what size you are, or if you're going dancing or hiking. They just say, "Well, you have feet, here are your shoes." It doesn't work with shoes, and our bodies are many times more complicated than just our feet. So we really have to change this.
بله ما باید از این مدل یک سایز برای همه عبور کنیم. راه ما در توسعه دارو ها شبیه این است که وارد مغازه کفش فروشی شوید، و کسی از شما سایز شمارا نپرسد، یا اگر به رقص یا طبیعتپیمایی میروید. فقط میگویند،" بله شما پا دارید، بفرمایید این کفشهایتان". این شبیه کفش نیست، بدن ما، اغلب پیچیدهتر از فقط پاهایمان هستند. پس ما باید آن را تغییر دهیم.
There was a very sad example of this in the last decade. There's a wonderful drug, and a class of drugs actually, but the particular drug was Vioxx, and for people who were suffering from severe arthritis pain, the drug was an absolute lifesaver, but unfortunately, for another subset of those people, they suffered pretty severe heart side effects, and for a subset of those people, the side effects were so severe, the cardiac side effects, that they were fatal. But imagine a different scenario, where we could have had an array, a genetically diverse array, of cardiac cells, and we could have actually tested that drug, Vioxx, in petri dishes, and figured out, well, okay, people with this genetic type are going to have cardiac side effects, people with these genetic subgroups or genetic shoes sizes, about 25,000 of them, are not going to have any problems. The people for whom it was a lifesaver could have still taken their medicine. The people for whom it was a disaster, or fatal, would never have been given it, and you can imagine a very different outcome for the company, who had to withdraw the drug.
مثالهای غم انگیز زیاد دیگری از دهه پیش هست. دارویی فوق العاده وجود دارد، در واقع یک رده از داروها، اما داروی ویژه vioxx بود، برای کسانی که از ورم شدید مفاصل رنج میبردند، دارو واقعا نجات دهنده زندگی بود اما متاسفانه، گروه دیگری از همان افراد، به شدت دچار عوارض قلبی شدید شدند. و برای تعدادی از آن گروه، عوارض جانبی خیلی شدید بود، عوارض قلبی که کشنده بود. ولی یک سناریوی دیگر را تصور کنید، که میتوانستیم یک چیدمان داشته باشیم، یک چیدمان متفاوت، از سلولهای قلبی، و میتواتستیم روی آنها ، دارو vioxx, را در پتری دیشها آزمایش کنیم و متوجه شویم، خب، افراد با آین نوع ژنوم دچار عوارض قلبی میشوند. افراد با این نوع ژنوم یا سایز کفش ژنتیکی، حدود ۲۵،۰۰۰ نفرشان، هیچ مشکلی نخواهند داشت. برای کسانی که این یک ناجی زندگی است، میتوانند هم چنان با آن درمان شوند. برای کسانی که آسیب یا مهلک است، هرگز آن را دریافت نمیکنند. شما میتوانید یک خروجی متفاوت از شرکت داشته باشید. ما باید دارو را کنار میگذاشتیم،
So that is terrific, and we thought, all right, as we're trying to solve this problem, clearly we have to think about genetics, we have to think about human testing, but there's a fundamental problem, because right now, stem cell lines, as extraordinary as they are, and lines are just groups of cells, they are made by hand, one at a time, and it takes a couple of months. This is not scalable, and also when you do things by hand, even in the best laboratories, you have variations in techniques, and you need to know, if you're making a drug, that the Aspirin you're going to take out of the bottle on Monday is the same as the Aspirin that's going to come out of the bottle on Wednesday. So we looked at this, and we thought, okay, artisanal is wonderful in, you know, your clothing and your bread and crafts, but artisanal really isn't going to work in stem cells, so we have to deal with this.
فوق العاده است، و فکر میکردیم، بسیار خب، همان طور که درحال تلاش برای حل این مشکل هستیم، باید به ژنتیک هم فکر کنیم، باید به آزمایشهای انسانی نیز فکر کنیم، اما یک مشکل اساسی وجود دارد، چون در حال حاظر، رده سلولهای بنیادی، به همان شگفت انگیزی که هستند، و ردهها فقط گروههای از سلولها هستند، آنها با دست ساخته شدهاند، یکی یکی، که این چند ماهی طول میکشد، این قابل مقایسه نیست. و زمانی که شما کاری را با دست انجام میدهید، حتی در بهترین آزمایشگاهها، شما انواع زیادی تکنیک دارید، و باید بدانید، اگر یک دارو را میسازید، آسپیرینی که دوشنبه از جعبه بر میدارید، باید شبیه آسپیرینی باشد که چهارشنبه میخواهید بردارید. پس ما نگاهی به آن انداختیم، و فکر کردیم، بله صنعت، همان طور که میدانید، در ساخت لباس، تخت و وسایل هنریتان، خیلی خوب است، ولی واقعا نمیتواند در سلول بنیادی عمل کند، پس باید با این کنار بیاییم،
But even with that, there still was another big hurdle, and that actually brings us back to the mapping of the human genome, because we're all different. We know from the sequencing of the human genome that it's shown us all of the A's, C's, G's and T's that make up our genetic code, but that code, by itself, our DNA, is like looking at the ones and zeroes of the computer code without having a computer that can read it. It's like having an app without having a smartphone. We needed to have a way of bringing the biology to that incredible data, and the way to do that was to find a stand-in, a biological stand-in, that could contain all of the genetic information, but have it be arrayed in such a way as it could be read together and actually create this incredible avatar. We need to have stem cells from all the genetic sub-types that represent who we are.
اما با این حال، هنوز یک مانع وجود دارد، که راستش ما را به نقشه برداری ژنوم انسان، بر میگرداند، زیرا همه ما متفاوت هستیم. ما از توالییابی ژنوم انسان میدانیم که تمام A, C, G, T ها را به ما نشان داده است که کد ژنتیکی ما را تشکیل میدهند، اما آن کد، به خودی خود، DNA ما، شبیه کد صفر و یک کامپیوتر هستند بدون کامپیوتری که آن را بخواند. شبیه داشتن نرم افزار بدون داشتن تلفن هوشمند ست. ما نیاز به راهی برای آوردن زیست شناسی به آن داده فوق العاده هستیم، و راه انجام آن، پیدا کردن یک جانشین، یک جانشین زیستی، که بتواند تمام اطلاعات ژنتیکی را شامل شود، اما ان را به گونهای تنظیم کند که بتوان با هم خواند و در واقع این تصویر فوق العاده را درست کند. ما نیاز به سلولهای بنیادی از تمام زیرنوعهای ژنتیکی داریم که نشان دهد ما که هستیم.
So this is what we've built. It's an automated robotic technology. It has the capacity to produce thousands and thousands of stem cell lines. It's genetically arrayed. It has massively parallel processing capability, and it's going to change the way drugs are discovered, we hope, and I think eventually what's going to happen is that we're going to want to re-screen drugs, on arrays like this, that already exist, all of the drugs that currently exist, and in the future, you're going to be taking drugs and treatments that have been tested for side effects on all of the relevant cells, on brain cells and heart cells and liver cells.
پس این چیزی است که ما ساختهایم این یک فناوری روبات خودکار است. که ظرفیت ساخت هزاران هزار ردههای سلول بنیادی را دارد. این آرایش ژنتیکی ست. توانایی پردازش همسوی عظیمی را دارد. و قرار است راه کشف داروها را تغییر دهد، امیدواریم، و من فکر میکنم چیزی که در نهایت اتفاق میافتد، غربالگری مجدد داروهاست. برای چیدمانهای مثل این، که قبلا وجود داشته، تمام داروهایی که در حاضر هستند، در آینده، شما داروها و درمانهارا زمانی که اثرهای جانبیشان روی تمام سلولهای مرتبط، آزمایش شده است، بگیرید. روی سلولهای مغزی، قلبی و کبدی.
It really has brought us to the threshold of personalized medicine. It's here now, and in our family, my son has type 1 diabetes, which is still an incurable disease, and I lost my parents to heart disease and cancer, but I think that my story probably sounds familiar to you, because probably a version of it is your story. At some point in our lives, all of us, or people we care about, become patients, and that's why I think that stem cell research is incredibly important for all of us. Thank you. (Applause) (Applause)
این ما را به آستانه درمان فردی آورده است. اکنون در خانواده ما، پسر من دیابت نوع یک دارد، که هنوز یک بیماری غیر قابل درمان است، من پدر و مادرم را به خاطر سکته قلبی و سرطان از دست دادم، اما فکر میکنم داستان من برایتان آشناست، زیرا احتما یک مدل آن، داستان شماست. در برهههایی از زندگی ما، همه ما، یا کسانی که به آنها اهمیت می دهیم بیمار میشوند، به همین خاطر است که فکر میکنم، پژوهش سلول بنیادی، بسیار برای ما مهم است. متشکرم. (تشویق) (تشویق)