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.
Então, células-tronco embrionárias são células realmente incríveis. Elas são o kit de reparos no nosso próprio corpo, e elas são pluripotentes, ou seja, podem se transformar em todas as células nos nossos corpos. Logo, nós realmente poderemos usar células-tronco para substituir células que estão danificadas ou doentes.
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.
Mas não é sobre isto que eu quero falar com você, porque agora existem algumas coisas realmente extraordinarias que estamos fazendo com células-tronco que estão mudando completamente o jeito que olhamos e modelamos as doenças, nossa habilidade de entender o por quê de ficarmos doentes e mesmo desenvolver drogas. Eu realmente acredito que a pesquisa com células-tronco irá permitir nossas crianças olharem para Alzheimer e diabetes e outras grandes doenças do jeito que olhamos a poliomielite hoje, que é uma doença prevenível.
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.
Então, aqui nós temos este campo incrível, que tem enorme esperança para a humanidade, mas muito parecido com os "Bebês de Proveta" há mais de 35 anos, até o nascimento de um bebê sadio, Louise, este campo tem sido sitiado politicamente e financeiramente. Pesquisas críticas estão sendo desafiadas ao invés de apoiadas, e nós vimos que era realmente necessário ter laboratórios seguros e privados onde este trabalho poderia ser avançado sem interferência. E então, em 2005, nós abrimos o Laboratório da Fundação de Células-tronco de Nova Iorque para que nós tivéssemos uma pequena organização que pudesse fazer este trabalho e dar suporte.
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.
O que vimos muito rapidamente foi o mundo tanto da pesquisa médica como do desenvolvimento de drogas e tratamentos é dominado por, como você poderia esperar, grandes organizações mas em um novo campo, às vezes grandes organizações realmente têm problemas em sair de seu próprio caminho e às vezes elas não conseguem fazer as perguntas certas e existe um enorme buraco que só vai ficando maior entre a pesquisa acadêmica de um lado e companhias farmacêuticas e biotecnológicas que são responsáveis por entregar todas as nossas drogas e muitos dos nossos tratamentos, e então nós sabíamos que para realmente acelerar curas e terapias, nós iríamos ter que lidar com estas duas coisas: novas tecnologias e também um novo modelo de pesquisa. Porque se você não fechar este buraco, você realmente estará exatamente onde estamos hoje. E é nisto que eu quero me focar. Nós passamos os últimos dois anos ponderando isto, fazendo uma lista das coisas diferentes que nós tivemos que fazer, então nós desenvolvemos uma nova tecnologia, é software e hardware, que realmente pode gerar milhares e milhares de linhas de células-tronco geneticamente diversas para criar um arranjo global, essencialmente avatares de nós mesmos. E nós fizemos isto porque pensamos que isto realmente vai nos permitir perceber o potencial, a promessa, de sequenciar todo o genoma humano, mas vai nos permitir, fazendo isto, realmente realizar estudos clínicos em placas com células humanas, não em células animais, para gerar drogas e tratamentos que são muito mais efetivos, mais seguros, mais rápidos e de custo muito menor.
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.
Então deixe-me colocar isto em perspectiva para você e lhe dar algum contexto. Este é um campo extremamente novo. Em 1998, células-tronco embrionárias humanas foram identificadas pela primeira vez, e apenas nove anos depois um grupo de cientistas no Japão puderam pegar células da pele e reprogramá-las com vírus muito poderosos para criar um tipo de células-tronco pluripotente chamadas de células-tronco pluripotentes induzidas, ou o que nos referimos por célula IPS. Este foi realmente um avanço extraordinário, porque apesar destas células não serem células-tronco embrionárias humanas, que ainda mantêm o padrão superior, elas são excelentes para uso em modelagem de doenças e potencialmente para descoberta de drogas.
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.
Então, alguns meses depois, em 2008, um dos nossos cientistas desenvolveu essa pesquisa. Ele pegou biópsias de pele, desta vez de pessoas que tinham a doença, ELA (Esclerose Lateral Amiotrófica) ou como vocês chamam na Inglaterra, Doença do Neurônio Motor. Ele as transformou em células IPS - aquelas que eu acabei de falar a vocês, e então ele tornou aquelas células IPS nos neurônios motores que realmente estavam morrendo por causa desta doença. Então basicamente o que ele fez foi pegar uma célula saudável e torná-la em uma célula doente, e ele recapitulou a doença de novo e de novo na placa e isto foi extraordinário, porque foi a primeira vez que nós tínhamos um modelo de uma doença de um paciente vivo com células humanas vivas. E enquanto ele observava a doença se desdobrar, ele pôde descobrir que na verdade os neurônios motores estavam morrendo na doença de um jeito diferente do que o campo de pesquisa pensava antigamente. Havia outro tipo de célula que realmente estava mandando uma toxina e contribuindo para a morte destes neurônios motores, e você simplesmente não conseguia vê-las até que você tivesse o modelo humano.
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.
Então, você poderia realmente dizer que pesquisadores tentando entender a causa da doença sem poder ter modelos de células-tronco humanas seriam como investigadores tentando descobrir o que aconteceu de terrível em uma queda de avião sem ter uma caixa preta ou um gravador de vôo. Eles poderiam criar hipóteses do que houve de errado, mas eles realmente não teriam outro jeito de saber o que levou aos eventos terríveis. E as células-tronco realmente têm nos dado a caixa preta para as doenças e isto é uma janela sem precedentes. Realmente é extraordinário, porque você pode recapitular muitas, muitas doenças em uma placa, você pode ver o que começa a ir errado na conversação celular bem antes do que você poderia ver sintomas surgirem em um paciente. E isto abre a capacidade, que esperançosamente se torne algo que seja rotina no curto prazo, de usar células humanas para testar drogas.
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.
Agora, o jeito que testamos drogas é bem problemático. Trazer uma droga para o mercado com sucesso, leva em média, 13 anos - isto é para uma droga - com um custo baixo de 4 bilhões de dólares, e apenas um porcento das drogas que tomem este rumo irão realmente chegar lá. Você não pode imaginar outros negócios que você pensaria em ter que chegasse neste tipo de números. É um modelo de negócios terrível. Mas realmente é um modelo social pior ainda, pelo que está envolvido e o custo para todos nós. Então, o jeito que desenvolvemos drogas agora é testando compostos promissores -- Nós não tínhamos modelagem de doenças com células humanas, então nós temos testado elas em células de ratos ou outras criaturas ou células que nós engenhamos, mas elas não têm as características das doenças que realmente estamos tentando curar. Você sabe, nós não somos ratos, e você não pode entrar em uma pessoa viva com uma doença e apenas tirar algumas células do cérebro ou do coração e então começar a brincar em um laboratório para testar, você sabe, uma droga promissora. Mas o que se pode fazer com células-tronco humanas agora, é realmente criar avatares e você pode criar as células, sejam elas os neurônios motores vivos ou as células dos batimentos cardíacos ou do fígado ou outros tipos de células e você pode testar drogas nelas, compostos promissores, nas células reais que você está tentando afetar e isto é agora, e é absolutamente extraordinário, e você vai saber no princípio, nos estágios mais precoces do desenvolvimento de seu ensaio e seus testes que você não terá que esperar 13 anos até que você traga uma droga para o mercado, apenas para descobrir que realmente não funciona, ou ainda pior, faz mal às pessoas.
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.
Mas não é o bastante apenas olhar para as células de algumas pessoas ou de um pequeno grupo de pessoas, porque nós temos que andar para trás. Nós temos que olhar para o cenário como um todo. Olhem ao redor desta sala. Somos todos diferentes, e uma doença que eu possa ter, se eu tivesse doença de Alzheimer ou Parkinson, elas provavelmente me afetariam de um jeito diferente de algum de vocês que tivessem esta mesma doença, e se nós nós dois tivéssemos doença de Parkinson, e tomássemos a mesma medicação, mas teríamos diferentes estruturas genéticas, provavelmente teríamos um resultado diferente, e poderia ser muito bem uma droga que funcionasse maravilhosamente para mim fosse realmente ineficaz para você, e similarmente, uma droga que fosse maligna para você seja segura para mim, e, você sabe, isto parece totalmente óbvio, mas infelizmente não é o jeito que a indústria farmacêutica tem desenvolvido drogas porque, até agora, não possuíamos as ferramentas.
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.
Então nós precisamos nos afastar deste modelo de "tamanho único". O jeito que temos desenvolvido drogas é essencialmente como ir a uma loja de sapatos, e ninguém perguntar a você qual o seu tamanho de pé, ou se você vai dançar ou fazer uma trilha. Eles apenas dizem, "Bem, você tem pés, aqui estão seus sapatos." Isto não funciona com sapatos, e nossos corpos são muitas vezes mais complicados que apenas nosssos pés. Então realmente temos que mudar isto.
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.
Houve um exemplo muito triste disto na última década. Há uma droga maravilhosa e uma classe de drogas realmente, mas a droga em particular foi o Vioxx, e para pessoas que estavam sofrendo com dores severas de artrite, a droga era um salva-vidas absoluto, mas infelizmente, para outro subgrupo daquelas pessoas, elas sofreram efeitos colaterais severos no coração, e para um subgrupo daquelas pessoas, os efeitos colaterais foram tão severos, os efeitos colaterais cardíacos, que eles foram fatais. Mas imagine um cenário diferente, onde nós poderíamos ter um arranjo, um arranjo geneticamente diverso, de células cardíacas, e nós poderíamos ter realmente testado aquela droga, Vioxx, em placas de petri, e percebido, bem, OK, pessoas com este tipo genético irão ter efeitos cardíacos colaterais, pessoas com estes subgrupos genéticos ou "sapatos" genéticos, mais ou menos 25.000 deles, não irão ter nenhum problema. As pessoas para quem ela era um salva-vidas poderiam ainda tomar seu remédio. As pessoas para quem ela seria um desastre, ou fatal, ela nunca teria sido administrada, e você pode imaginar um desfecho bem diferente para a companhia, que teve que remover do mercado a droga.
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.
Então isto é fantástico, e nós pensamos, tudo bem, enquanto estamos tentando resolver este problema, claramente temos que pensar sobre genética, temos que pensar sobre testes em humanos, mas há um problema fundamental, porque bem agora, linhas de células-tronco, tão extraordinárias como elas são, e linhas são apenas grupos de células, que são feitas a mão, uma por vez, e isto leva alguns meses. Isto não pode ser feito em escala e também quando você faz coisas manualmente, mesmo nos melhores laboratórios, você tem variações nas técnicas, e você precisa saber, se você está fazendo uma droga, que a Aspirina que você está tirando do frasco na Segunda-feira é a mesma Aspirina que vai sair do frasco na Quarta-feira. Então olhamos para isto, e pensamos, ok, artesanal é maravilhoso, sabe, suas roupas e seu pão e artesanato, mas artesanal realmente não vai funcionar com células-tronco, então temos que lidar com isto.
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.
Mas mesmo com isto, havia ainda outro grande obstáculo, e isto na verdade nos traz de volta ao mapeamento do genoma humano, porque somos todos diferentes. Sabemos do sequenciamento do genoma humano que é mostrado para nós todos os A's, C's, G's e T's que fazem parte do nosso código genético, mas este código, por si só, nosso DNA, é como olhar para os 1's e 0's do código de computador sem ter um computador que possa lê-los. É como ter um aplicativo sem ter um smartphone. Precisávamos ter um jeito de trazer a biologia para aqueles dados incríveis, e o jeito de fazer isto foi achar um arranjo, um arranjo biológico, que pudesse conter toda a informação genética, mas tê-la disposta de uma maneira que pudesse ser lida junta e na verdade criar este incrível avatar. Precisamos ter células-tronco de todos os subtipos genéticos que representem quem somos nós.
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.
Então foi isto que construímos. É uma tecnologia robótica automatizada. Tem a capacidade de produzir milhares e milhares de linhas de células-tronco. É arranjada geneticamente. Ela tem capacidade massiva de processamento paralelo, e vai mudar o jeito com que as drogas são descobertas, esperamos e eu acho que eventualmente o que vai acontecer é que vamos querer re-testar drogas, em arranjos como estes, que já existem, todas as drogas que já existem, e no futuro, você vai tomar drogas e tratamentos que já foram testados para efeitos colaterais em todas as células relevantes, nas células do cérebro, coração e fígado.
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)
Isto realmente nos trouxe ao limiar da medicina personalizada. Está aqui agora, e em nossa família, meu filho tem diabetes do tipo 1, que ainda é uma doença incurável, e eu perdi meus pais por doenças do coração e câncer, mas eu acho que minha história soa familiar para você, porque provavelmente uma versão disto é sua história. Em algum ponto das nossas vidas, todos nós, ou pessoas que nós nos importamos, tornam-se pacientes, e é por isto que eu penso que a pesquisa com células-tronco é incrivelmente importante para todos nós. Obrigado. (Aplausos) (Aplausos)