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.
Embryonala stamceller är helt otroliga celler. De är kroppens egna reparationskit, och de är pluripotenta, vilket betyder att de kan omvandlas till vilken cell som helst i kroppen. Vi kommer faktiskt snart kunna använda stamceller för att ersätta celler som är skadade eller sjuka.
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.
Men det är inte det jag vill prata om med er, för just nu finns det några väldigt speciella saker vi gör med stamceller som helt och hållet förändrar sättet vi ser på och gör modeller av sjukdomar, vår förmåga att förstå varför vi blir sjuka, och till och med utveckla mediciner. Jag är övertygad om att stamcellsforskningen kommer få våra barn att tänka på Alzheimers och diabetes och andra stora sjukdomar som vi tänker på polio idag, det vill säga som förebyggningsbara sjukdomar.
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.
Så här har vi ett otroligt forskningsområde som bär ett stort hopp för mänskligheten, men precis som med IVF för drygt 35 år sedan – fram tills ett friskt barn, Louise, föddes – har det här fältet varit politiskt och finansiellt utsatt. Viktig forskning ifrågasätts i stället för att stöttas, och vi förstod att det var ett måste att ha privata, skyddade laboratorier där det här arbetet kunde fortskrida utan störningsmoment. Så 2005 startade vi New York Stem Cell Foundation Laboratory för att ha en mindre organisation som kunde utföra och stötta det här arbetet.
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.
Vi insåg snabbt att både den medicinska forskningen och utvecklingen av läkemedel och behandlingar domineras av storföretag, som väntat, men på ett nytt forskningsområde kan storföretagen ibland sätta krokben för sig själva och ibland kan de inte ställa de rätta frågorna, och det finns en enorm klyfta – som just blivit större – mellan akademisk forskning å ena sidan och bolag för läkemedel och bioteknik å den andra, som har ansvar för framtagandet av alla våra mediciner och många av våra behandlingar. Så vi visste att för att påskynda botemedel och behandlingar, var vi tvungna att ta itu med två saker: ny teknologi och en ny forskningsmodell. För om du inte minskar den klyftan, kommer du stå just där vi är idag. Och det är det jag vill belysa. Vi har ägnat de senaste åren åt att grunna på det här, och lista de olika saker vi var tvungna att göra, så vi utvecklade en ny teknologi. Det är mjukvara och hårdvara som alltså kan generera tusen och åter tusen genetiskt varierande stamcellslinjer för att skapa en komplett uppsättning – i princip avatarer av oss själva. Vi gjorde det här eftersom vi tror att det verkligen kommer få oss att inse den potential, det löfte, som finns inom all kartläggning av människans arvsmassa, men det kommer på samma gång låta oss göra kliniska försök i skålar med mänskliga celler, inte djurceller, för att utveckla läkemedel och behandlingar som är mycket mer effektiva, mycket säkrare, mycket snabbare, och som kostar mycket mindre.
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.
Låt mig få sätta det i perspektiv och ge er lite bakgrund. Det här är ett oerhört nytt område. 1998 blev mänskliga embryonala stamceller först upptäckta, och bara nio år senare kunde en grupp forskare i Japan ta hudceller och omprogrammera dem med kraftfulla virus för att skapa en sorts pluripotent stamcell, en så kallad inducerad pluripotent cell, eller som vi säger: en iPS-cell. Det här var verkligen ett enastående framsteg, för även om de inte är mänskliga embryonala stamceller, vilket ännu är den gyllene standarden, så är de suveräna för att skapa modeller av sjukdomar och potentiellt hitta nya läkemedel.
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.
Några månader senare, år 2008, byggde en av våra forskare vidare på det arbetet. Han tog hudprover, nu från människor med en sjukdom, ALS, eller som det kallas i Storbritannien: motorneuronsjukdom. Han gjorde dem till iPS-celler, som jag nyss pratade om, och omvandlade sedan de iPS-cellerna till motorneuroner, som alltså höll på att förtvina i sjukdomen. Så det han i princip gjorde var att ta en frisk cell och göra den till en sjuk cell, och han återskapade sjukdomen om och om igen i skålen, och det här var extraordinärt, för det var första gången vi hade en modell av en sjukdom från en levande patient i levande människoceller. Och medan han såg sjukdomen bryta ut, upptäckte han att motorneuronen faktiskt förtvinade på ett annat sätt i sjukdomen än man tidigare trott. Det var en annan typ av cell som alltså utsöndrade ett gift och bidrog till att motorneuronen förtvinade, och man kunde bara inte se det innan man hade den mänskliga modellen.
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.
Man skulle kunna säga att forskare som försökte förstå orsaken till sjukdomen utan att ha de mänskliga stamcellsmodellerna i stort sett var som haveriutredare, med målet att ta reda på vad som orsakat en hemsk flygolycka, utan att ha en svart låda, eller en flygfärdskrivare. De kunde teoretisera kring vad som gått snett, men inte alls veta vad som orsakat de tragiska händelserna. Och stamceller har verkligen gett oss den svarta lådan för sjukdomar, och det är en unik tillgång. Det är verkligen otroligt, för du kan återskapa många, många sjukdomar, du kan se vad som börjar gå fel i cellernas samspel långt innan man hade sett symptom uppträda hos en patient. Och det här öppnar upp för möjligheten – vilket förhoppningsvis kommer att bli rutin inom en snar framtid – att använda mänskliga celler för läkemedelstest.
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.
Idag har vi ett ganska besvärligt sätt att testa läkemedel. För att en lyckad medicin ska nå marknaden, tar det i snitt 13 år – alltså för ett läkemedel – med förlorade kostnader på 26 miljarder kronor, och bara en procent av de läkemedel som börjar testas når hela vägen fram. Det är svårt att tänka sig företag man skulle vilja satsa på med den här sortens siffror. Det är en förskräcklig affärsmodell. Men det är faktiskt en värre social modell, på grund av det som står på spel och vad det kostar oss alla. Sättet vi utvecklar läkemedel på nu är alltså genom att testa lämpliga preparat på — Vi har inte haft sjukdomsmodeller med mänskliga celler, så vi har testat dem på celler från möss eller andra organismer eller celler som vi anpassar, men de har inte egenskaperna hos sjukdomen som vi faktiskt vill bota. Vi är liksom inte möss, och man kan inte bara gå in i en sjuk människa och ta ett par celler från hjärnan eller hjärtat och leka med dem i ett labb för att testa en intressant medicin, så att säga. Men det du kan göra med mänskliga stamceller idag är att faktiskt skapa avatarer, och du kan skapa celler, vare sig det är levande motorneuron eller slående hjärtceller eller celler från levern eller andra slags celler, och du kan testa läkemedel eller intressanta preparat, på de celler du egentligen vill påverka, och det här sker nu, och det är fullständigt enastående, och du kommer att veta redan från början, tidigt i din analys av läkemedlets beståndsdelar och dina tester, du behöver inte vänta i 13 år tills du fått ut en medicin på marknaden, bara för att upptäcka att den faktiskt inte fungerar, eller rentav är skadlig.
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.
Men det räcker inte att bara titta på celler från några få människor eller en liten grupp, för vi måste ta ett steg bakåt. Vi måste titta på den större bilden. Se er omkring. Vi är alla olika, och en sjukdom jag skulle kunna ha, om jag haft Alzheimers eller Parkinsons sjukdom, skulle den förmodligen drabba mig annorlunda än om en av er haft samma sjukdom, och om vi båda hade Parkinsons sjukdom, och vi tog samma medicin, men hade olika genuppsättningar, skulle vi förmodligen få ett annat resultat, och det kan hända att en medicin som passade perfekt för mig visar sig verkningslös för dig, och på samma sätt kan ett läkemedel som är farligt för dig vara säkert för mig, och ni vet, det här verkar ju självklart men det är tyvärr inte det sätt som läkemedelsindustrin har utvecklat mediciner eftersom de, fram tills nu, inte haft verktygen.
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.
Så vi behöver komma ifrån den här idén att "en passar alla". Det sättet vi har tagit fram läkemedel på är i princip som att gå in i en skoaffär, ingen frågar vilken storlek du har, eller om du ska dansa eller på utflykt. De bara säger, "Okej, du har fötter, här är dina skor." Det funkar inte så med skor, och kroppen är mycket mer komplicerad än bara våra fötter. Så vi måste verkligen ändra på det här.
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.
Det finns ett tragiskt exempel från det senaste decenniet. Det finns en fantastisk medicin, eller egentligen en klass av mediciner, men i det här fallet hette den Vioxx, och för de som led av svåra smärtor från ledinflammation var den här medicinen helt ovärderlig, men tyvärr drabbades en del av de här människorna av rätt allvarliga biverkningar på hjärtat, och en mindre del av dem drabbades i sin tur så svårt, av effekterna på hjärtat, att de avled. Men tänk er ett annat scenario, där vi kunde haft en uppsättning av genetiskt varierande hjärtceller, och vi faktiskt kunde ha testat den medicinen, Vioxx, i petriskålar, och tagit reda på, okej, folk med den här genotypen kommer få biverkningar på hjärtat, men folk med de här genetiska undergrupperna, eller genetiska skostorlekarna, ungefär 25 000 av dem, kommer inte få några problem. De som fick ett nytt liv tack vare medicinen skulle fortfarande ha kunnat ta den. De som råkade illa ut av den, eller avled, skulle aldrig ha fått den, och man kan föreställa sig ett helt annat resultat för företaget, som var tvunget att återkalla medicinen.
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.
Så det är hemskt, så vi tänkte, okej, i och med att vi försöker lösa det här problemet, är det tydligt att vi måste tänka på genetiken, vi måste tänka på människotester, men det finns ett grundläggande problem, för just nu görs stamcellslinjer – hur otroliga de än är, och linjer är bara grupper av celler – de görs för hand, en i taget, och det tar ett par månader. Det fungerar inte i längden, och när du gör saker för hand, även i de bästa laboratorierna, får du dessutom skiftningar i teknik, och du måste veta, om du tillverkar en medicin, att den Aspirin du tar ur burken på måndag är samma Aspirin som kommer ur burken på onsdag. Så vi tittade på det här, och vi tänkte, okej, hantverk är underbart när det gäller, ni vet, kläder och bröd och konst, men hantverk kommer inte att funka med stamceller, så vi måste ta itu med det här.
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.
Men inte nog med det, det fanns ännu ett stort hinder som faktiskt för oss tillbaka till kartläggningen av det mänskliga genomet, för vi är alla olika. Vi vet från kartläggandet av människans genom att det har visat oss alla A, C, G och T som bygger upp vår genetiska kod, men den koden i sig själv, vårt DNA, är som att titta på ettorna och nollorna i datorkod utan att ha en dator som kan läsa den. Det är som att ha en app utan att ha en smartphone. Vi behövde ett annat sätt att få in biologin i den här otroliga informationen, och sättet att göra det på var att hitta en ersättare, en biologisk ersättare, som kunde innehålla hela den genetiska informationen, men ordna den så att den kunde läsas i sin helhet och alltså skapa den här otroliga avataren. Vi behöver stamceller från alla genetiska undergrupper som visar vilka vi är.
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.
Så det här är vad vi byggde. Det är en automatisk robotteknik. Den har kapaciteten att skapa tusen och åter tusen stamcellslinjer. Den sorterar efter gener. Den har en enorm förmåga till parallella processer, och kommer att förändra sättet läkemedel upptäcks på, hoppas vi, och jag tror att vi så småningom kommer att vilja återgranska läkemedel, på sådana här uppsättningar, som redan finns, alla mediciner som finns idag, och i framtiden kommer man att ta läkemedel och behandlingar som har testats för biverkningar på alla relevanta celler, på celler från hjärna och hjärta och lever.
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)
Det har verkligen lett oss till tröskeln för personlig medicin. Den är här nu, och i vår familj — Min son har typ 1-diabetes, vilket fortfarande är en obotlig sjukdom, och jag miste mina föräldrar i hjärtsjukdom och cancer, men jag tror att min berättelse låter bekant för er, för den är antagligen en variant av era berättelser. Vid någon tidpunkt i våra liv, kommer vi alla, eller de vi bryr oss om, att bli patienter, och det är därför jag tror att stamcellsforskning är otroligt viktigt för oss alla. Tack. (Applåder) (Applåder)