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.
Celulele stem embrionice sunt celule incredibile. Sunt kitul de reparații al corpului nostru, sunt pluripotente, însemnând că se pot transforma în orice celulă din corp. În curând vom putea folosi celule stem să înlocuim celulele distruse sau bolnave.
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.
Dar nu despre asta doresc să vorbesc. În prezent au loc cercetări extraordinare legate de celulele stem care schimbă complet modul în care abordăm bolile, abilitatea noastră de-a înțelege de ce ne îmbolnăvim și de a concepe medicamente. Cred că cercetarea celulelor stem va permite copiilor noștri să privească la Alzheimer, la diabet și la alte boli majore la fel cum privim noi azi poliomelita: o boală ce poate fi prevenită.
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.
Este un domeniu incredibil, cu enorme speranțe pentru umanitate, dar ca şi fertilizarea in vitro acum 35 de ani, până la nașterea unei fetițe sănătoase, Louise, domeniul a fost sub atac politic și financiar. Cercetarea de importanță decisivă e contestată în loc să fie susținută. Am văzut că a fost esențial să avem laboratoarele „Safe Haven” unde această lucrare putea avansa fără amestec dinafară. Astfel, în 2005, am inițiat New York Stem Cell Foundation Laboratory ca să avem o mică organizație care să facă această lucrare și s-o susțină.
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.
Am observat la scurt timp că atât cercetarea medicală cât și industria de medicamente și tratamente, e dominată, după cum vă așteptați, de organizații mari. Însă în domenii noi, câteodată organizațiile mari au probleme din cauza mărimii lor, neputând pune întrebările potrivite și s-a creat un abis tot mai mare între cercetarea academică, pe de o parte, și companiile farmaceutice și biotehnice responsabile pentru furnizarea medicamentelor și tratamentelor noastre. Știam că pentru a accelera vindecarea și terapiile trebuia să abordăm următoarele două aspecte: noi tehnologii și noi modele de cercetare. Pentru că dacă nu închizi prăpastia, rămâi exact unde suntem astăzi. Pe acest aspect vreau să mă axez. Am petrecut ultimii doi ani analizând, listând diferitele lucruri ce trebuiau făcute, așa încât am dezvoltat o nouă tehnologie. E software și hardware, care pot genera mii și mii de linii de celule stem genetic diferite, o matrice globală, în esență avatari pentru noi înșine. Am făcut asta pentru că suntem convinși că ne va permite să vedem potențialul, promisiunea, secvențierii întregului genom uman, dar făcând asta, ne va permite să facem teste clinice în laborator cu celule umane, nu celule animale, pentru a genera medicamente și tratamente mult mai eficiente, mai sigure, mai rapide și la un cost mult scăzut.
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.
Să pun în perspectivă și în context. Acesta e un domeniu foarte nou. În 1998, celule stem embrionice umane au fost prima dată identificate și, după numai 9 ani, un grup de cercetători din Japonia au prelevat celule de piele și le-au reprogramat cu viruși foarte puternici să creeze un gen de celulă stem pluripotentă, numită celulă stem pluripotentă indusă sau cum le mai numim celule IPS. Acesta a fost un progres extraordinar. Deși nu sunt celule stem embrionice umane care rămân standardul ideal, sunt utile pentru modelarea bolilor și descoperirea posibilelor medicamente.
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.
Cu câteva luni în urmă, în 2008, unul dintre cercetătorii noștri a luat celule de piele de la oameni bolnavi de ASL, numită în Marea Britanie boală neuro-motorie. Le-a transformat în celule IPS și apoi pe acestea le-a transformat în neuroni motori -- care mureau din cauza bolii. Prin urmare a transformat o celulă sănătoasă într-o celulă bolnavă. A reprodus boala repetat în cutii Petri. Era extraordinar pentru că era prima dată când aveam un model al unei boli din celulele vii ale unui pacient. Urmărind desfășurarea bolii a descoperit că neuronii motori mureau in vivo într-un mod diferit de cel presupus anterior. Exista un alt tip de celulă care emitea o toxină și contribuia la moartea neuronilor motori, care n-a putut fi observată fără un model uman.
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.
Ai putea spune că cercetătorii, încercând să înțeleagă cauza bolii fără să aibă modele de celule stem umane erau ca anchetatorii care ar încerca să descopere ce s-a întâmplat la prăbușirea unui avion fără să aibă cutia neagră sau registrul de zbor. Puteau specula despre ce s-a întâmplat, dar n-aveu niciun mijloc de-a ști ce a cauzat groaznicele evenimente. Celulele stem ne-au dat într-adevăr cutia neagră pentru boli, o fereastră fără precedent. E extraordinar, pentru că poți reproduce nenumărate boli în cutii Petri și poți vedea ce nu merge bine în comunicarea celulelor mult înainte de-a fi posibil să obsevi apariția simptomelor la pacient. Asta deschide posibilitatea care, sperăm, va deveni rutină în viitorul apropiat, de a folosi celule umane pentru testarea medicamentelor.
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.
În prezent, felul în care testăm medicamentele e problematic. Un medicament eficient, ca să ajungă pe piață necesită în medie 13 ani -- un singur medicament-- cu un cost ascuns de 4 miliarde de dolari și doar 1% din medicamentele testate de fapt ajung pe piață. Nu v-ați imagina alte industrii care s-ar aventura în afaceri având astfel de cifre. E un model ineficient de business. E și mai cumplit ca model social considerând ceea ce ne costă pe noi toți. Deci felul cum dezvoltăm medicamentele acum e prin testarea compușilor potențiali. N-am avut modele cu celule umane, așa că am testat pe celule de șoareci sau alți cobai sau celule fabricate. Dar astea n-au caracteristicile bolilor pe care vrem să le vindecăm. Nu suntem șoareci și nu putem inoportuna un bolnav ca să extragem câteva celule din creier sau inimă ca să facem cercetări în laborator pentru un medicament în viitor. Dar acum, cu celule stem umane poți crea avatari, poți crea celule vii de neuroni motori, celule cardiace sau de ficat ș.a.m.d. și poți testa medicamente, compuși potențiali direct pe celulele pe care vrei să le vindeci. E absolut extraordinar acum. Știm de la bun început, din fazele incipiente ale evaluării, nu-i nevoie să așteptăm 13 ani să aducem un medicament pe piață doar să aflăm că n-are efect sau că dăunează oamenilor.
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.
Dar nu e suficient să analizăm celulele de la un grup restrâns de oameni, pentru că trebuie să privim în ansamblu. Trebuie să avem o perspectivă mai largă. Priviți în jur. Suntem toți diferiți. O boală pe care aș putea să o am eu, Alzheimer sau Parkinson, m-ar afecta diferit pe mine decât pe unul dintre voi, iar dacă amândoi am avea Parkinson și amândoi am lua aceiași medicație, având un bagaj genetic diferit, am avea probabil un rezultat diferit. E posibil ca un medicament care a fost minunat pentru mine să fie ineficient pentru tine. Similar, un medicament care ție îţi face rău mie să nu-mi facă rău. Deşi evident, nu așa abordează industria farmaceutică dezvoltarea medicamentelor, deoarece, până în prezent, n-au avut mijloacele potrivite.
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.
Trebuie să renunțăm la modelul unic potrivit pentru toți. Felul cum am conceput medicamentele a fost ca și cum ai cumpăra pantofi, nimeni nu te întreabă ce mărime porți, ori dacă-ți trebuie pentru dans sau alpinism. Îți spun: „Ei bine, ai picioare, ăștia-s pantofii.” Nu funcţionează pentru pantofi, iar corpurile noastre sunt mult mai complicate decât picioarele. Așa că trebuie să schimbăm metoda.
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.
A existat un caz trist în ultima decadă. Un medicament bun, o clasă de medicamente, de fapt, în particular Vioxx, pentru cei ce suferă de dureri acute de artrită, medicamentul le-a salvat viața, dar, din nefericire, o parte din pacienți au suferit efecte secundare cardiace severe, iar pentru o parte din aceştia efectele secundare au fost fatale. Imaginați-vă un alt scenariu, în care am fi putut avea o gamă diversă de celule cardiace pe care să fi testat acest Vioxx în cutii Petri ca să aflăm dacă oamenii cu acest tip genetic, vor suferi efecte adverse cardiace, iar acest subgrup genetic, de aprox. 25.000, nu vor avea nici o problemă. Cei pentru care a fost eficient ar fi putut continua să ia medicamentul. Celor pentru care a fost un dezastru sau fatal nu li s-ar fi recomandat niciodată, iar rezultatul ar fi fost diferit pentru compania care a trebuit să retragă medicamentul.
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.
Asta e teribil, şi ne-am gândit că pentru rezolvarea problemei, trebuie să luăm în considerare genetica, testele pe oameni, dar aici e o problemă fundamentală, deoarece liniile de celule stem, oricât de extraordinare ar fi, sunt doar linii, grupuri de celule, făcute artificial, rând pe rând, şi durează câteva luni. Nu se poate lucra la scară mare, iar când faci lucrurile de mână, chiar şi în cele mai bune laboratoare, ai variaţii de tehnică, şi dacă faci un medicament trebuie să ştii dacă aspirina pe care o iei din cutie luni e la fel cu cea pe care o scoţi din cutie miercuri. Am analizat şi am ajuns la concluzia că artizanatul e minunat în vestimentaţie, în panificaţie sau în meşteşuguri, dar artisanatul nu va funcţiona pentru celulele stem, aşa că va trebui să ne ocupăm de asta.
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.
Chiar şi aşa, mai era un impediment major, care ne-a dus înapoi la cartografierea genomului uman, pentru că toţi suntem diferiţi. Ştim din secvenţierea genomului uman de acei A,C, G şi T care ne compun codul genetic. Acel cod însă, ADN-ul nostru, seamănă cu cifrele 1 şi 0 ale codului binar fără să avem un computer care să le poată citi. Ca şi cum am avea o aplicaţie fără un smartphone. Avem nevoie de o metodă prin care să introducem biologia în acele date, iar pentru asta ne trebuie un înlocuitor, un înlocuitor biologic, care ar putea cuprinde toată informaţia genetică, dar care să fie aranjat în aşa manieră încât să poată fi citit coroborat şi să formeze acest avatar incredibil. Trebuie să avem celule stem pentru toate subtipurile genetice care ne definesc.
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.
Iată ce am construit. E o tehnologie robotică automatizată. Are capacitatea de a produce mii şi mii de linii de celule stem, condus de principii genetice. Are capacitatea imensă de procesare în paralel şi va schimba modul în care vor fi descoperite medicamentele. Cred că până la urmă vom dori să re-evaluăm medicamentele deja existente, conform acestor principii, toate medicamentele care există deja şi pe viitor veţi lua medicamente şi veţi face tratamente testate pentru efectele secundare pe toate celulele importante: pe celule ale creierului, inimii, ficatului.
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)
Asta ne-a adus în pragul medicinei personalizate. E la îndemână acum. Pentru familia mea, fiul meu are diabet de tip I, care încă e o boală incurabilă, iar părinţii mi-au murit de inimă şi de cancer, dar cred că povestea mea vă este cunoscută, pentru că o versiune a ei e povestea voastră. La un moment dat, toţi sau oameni dragi nouă, devin pacienţi. De aceea cred că cercetarea celulelor stem e incredibil de importantă pentru noi toţi. Vă mulţumesc. (Aplauze) (Aplauze)