Аз съм неврохирург. Както повечето мои колеги, и аз трябва да се справям с човешки трагедии всеки ден. Осъзнавам как животът може да се промени от една секунда на следващата, след сериозен инсулт или автомобилна катастрофа. И това, което е много разочароващо за неврохирурзите, е да видят, че за разлика от други органи в тялото, мозъкът има малък капацитет за самовъзстановяване. След сериозен инцидент с централната нервна система пациентите често остават с тежки увреждания. И това вероятно е причината, поради която реших да бъда функционален неврохирург.

jocelyne

Какво е функционален неврохирург? Той е лекар, който се опитва да подобри неврологичната функция чрез различни хирургични стратегии. Със сигурност сте чували за една от най-известните, известна като дълбока мозъчна стимулация. Когато имплантираме електрон дълбоко в мозъка, за да модулира веригата на невроните и по този начин да подобри неврологичната функция. Това е наистина невероятна технология, която подобри бъдещето на пациентите с болест на Паркинсон, със силно треперене и болка. Невромоделирането обаче не означава възстановяване на невроните. А мечтата на функционалната неврохирургия е да поправи мозъка. Мисля, че сега се приближаваме до тази мечта.

И бих искал да ви покажа, че сме много близки. И че с малко помощ мозъкът може да се възстанови.

Историята започна преди 15 години, когато бях главен жител и работех денонощно в спешното отделение. Той често трябваше да се грижи за пациенти с травма на главата. Когато пациентът влезе със сериозна травма, той трябва да си представи, че мозъкът е възпален, което увеличава вътречерепното налягане. За да се спасят тези животи, вътречерепното налягане трябва да бъде понижено. И за да направите това, понякога трябва да премахнете част от възпаления мозък. Вместо да изхвърля тези части от възпаления мозък, реших, заедно с колегата си, Франсоа Бруне, биолог, да ги проуча.

Какво имам предвид? Искахме да възпроизведем клетки от тази тъкан. Това не е проста задача. Възпроизвеждането на клетки от част от тъканта е малко като отглеждане на много малки деца далеч от семейството ви. Така че трябваше да намерим правилните хранителни вещества, топлината, влажността и всички подходящи среди, за да могат те да процъфтяват. Така че точно това направихме с тези клетки. И след много опити Жан-Франсоа успя. И това видя той в микроскопа.

Голяма изненада за нас. Защо? Защото изглеждаше точно като култура на стволови клетки. С големи зелени клетки, заобиколени от малки незрели клетки. Може би си спомняте от часовете по биология, че стволовите клетки са незрели клетки, които могат да се трансформират във всякакъв тип клетки в тялото. Мозъкът на възрастен има стволови клетки, но те са много редки и се намират в малки, дълбоки ниши дълбоко в мозъка. Така че беше изненадващо да се получат тези видове стволови клетки от повърхностната част на възпален мозък на операционната маса.

И наблюдаваме още едно любопитно нещо. Стволовите клетки са много активни. Те се делят непрекъснато много бързо и никога не умират - те са безсмъртни, но тези клетки се държат по различен начин. Те се разделят много бавно и след няколко седмици отглеждане дори умират. Така че бяхме пред нова популация от клетки, които приличаха на стволови клетки, но се държаха по различен начин.

И ни отне много време, за да разберем откъде идват. Те идват от тези клетки. Тези червени и сини клетки са кортикални клетки с двойно съотношение. Всички ги имаме в мозъка си. Тези клетки представляват 4% от кортикалните клетки на мозъка. Те играят много важна роля по време на етапите на развитие. Когато бяхте фетуси, те помагаха за изграждането на мозъка ви. Но защо те все още са в главата? Ние незнаем. Ние вярваме, че те могат да участват в мозъчен ремонт, защото ги намираме в големи пропорции при мозъчни наранявания. Но не е безопасно. Въпреки че едно нещо е ясно, че нашите стволови клетки идват от тези клетки. Бяхме изправени пред потенциален нов произход на клетките за възстановяване на мозъка. И трябваше да го докажем.

За целта решихме да проектираме експериментална парадигма. Идеята беше да се направи биопсия на част от мозъка в неречивословна област на мозъка и след това да се отглеждат клетките, точно както направи Жан-Франсоа в своята лаборатория, да се етикетира и оцвети, за да могат да бъдат проследени в мозък. И в последна стъпка ги реимплантирайте в същия човек. Ние го наричаме „автотрансплантирани импланти“, автоимпланти.

Първият въпрос, който си зададохме, беше какво ще се случи, ако реимплантираме тези клетки в нормален мозък? И какво ще се случи, ако реимплантираме едни и същи клетки в наранен мозък? Благодарение на помощта на професор Ерик Руйлер работим с маймуни.

Така че при първия сценарий реимплантирахме клетките в нормален мозък и видяхме, че те напълно изчезнаха в рамките на няколко седмици, сякаш бяха извадени от мозъка и се върнаха у дома. Пространството вече е много заето, няма нужда те да бъдат там и следователно те изчезват.

Във втория сценарий възпроизвеждаме лезия, където имплантираме абсолютно същия тип клетки, но този път клетките останаха и се трансформираха в зрели неврони. Това е изображението, което виждаме под телескопа. Това са клетките, които реимплантираме. И доказателството, тези малки точки, които носят клетките, които ние наричаме „ин витро“, когато ги отглеждаме.

Разбира се, не можахме да спрем до тук. Ще помогнат ли тези клетки на маймуна да се възстанови от нараняване? Така че ние обучаваме маймуни да изпълняват задача с ловкост с ръцете си. Трябваше да извадят парчета храна от поднос и за това бяха страхотни! И когато те бяха достигнали максималното ниво на изпълнение, ние наранихме моторната кора, която съответства на движението на ръцете. Следователно маймуните бяха плегични, те вече не можеха да движат ръката си. И точно като хората, те се възстановяваха спонтанно до известна степен. Как точно се случва след инсулт. Пациентите са напълно плегични и след това благодарение на механизма на пластичност в мозъка се опитват да се възстановят и възстановят до известна степен, точно като маймуните.

Така че, когато бяхме сигурни, че маймуните ще достигнат това ниво на спонтанно възстановяване, ние имплантирахме техните собствени клетки. От лявата страна маймуната спонтанно се е възстановила. Тук той е на 40 до 50% от предишното си поведение, преди травмата. Не е толкова точно, нито толкова бързо. И вижте сега, когато реимплантирахме клетките. Същият индивид два месеца след реимплантацията.

Уверявам ви, те бяха невероятни резултати за нас. Оттогава научихме много повече за тези клетки. Знаем, че е възможно да се отглеждат и консервират за по-късна употреба. Знаем, че можем да ги прилагаме в други невропатологични модели като болестта на Паркинсон например, но мечтата ни все още е да ги имплантираме на хората. И наистина се надявам, че много скоро ще мога да ви науча, че човешкият мозък ни предлага инструментите за самолечение.

(Бруно Джусани) Благодаря, че дойдохте на TED. Джослин, това е страхотно! Сигурен съм, че в публиката в момента има хиляди хора, мнозинство, които си мислят: „Познавам някой, който би могъл да използва това“. Все пак бих го направил. И въпросът е, кои са най-големите пречки, преди да се направи клиничен експеримент с хора?

(Jocelyne Bloch) Големите пречки са законите. За да постигнете тези невероятни резултати, трябва да попълните 2 кг хартии и формуляри, за да можете да проведете този тип експеримент.

(BG), което е разбираемо, защото мозъкът е деликатен.

(JB) Да, но отнема много време и много търпение и почти екип от професионалисти, за да го направи.

BG: Ако се прогнозира във времето, след като е направил изследването и е получил разрешение за започване на експериментите, ако се прогнозира във времето, колко години ще са необходими, за да се стигне до болница, така че да е на разположение като терапия?

(JB) Доста е трудно да се каже. Първо, това зависи от одобрението на експеримента. Ще ни позволят ли законите да го направим скоро? И тогава трябва да направите проучването при малка група пациенти. Отнема много време, за да се изберат пациентите за провеждане на лечението и след това да се прецени дали този вид лечение е наистина полезно. И тогава трябва да възпроизведете експеримента на нивото на няколко центъра. Първо трябва да докажете, че е наистина полезно, преди да предложите лечението на всички.

(BG) И разбира се, разбира се JB: Да, разбира се.

(BG) Jocelyne, Благодаря ти, че дойде в TED и го сподели с нас. Благодаря