Sunt neurochirurg. Și, ca majoritatea colegilor mei, întâlnesc tragedii umane în fiecare zi. Știu cum se poate schimba viața unei persoane într-o secundă după un accident masiv sau un accident de mașină. Pentru noi neurochirurgii, este foarte descurajant să ne dăm seama că, spre deosebire de alte organe din corp, creierul are o capacitate foarte limitată de a se repara. După o leziune gravă a sistemului nervos central, pacienții sunt adesea lăsați cu dizabilități severe. Și poate de aceea am ales să fiu neurochirurg funcțional.

este

Ce înseamnă un neurochirurg funcțional? Acesta este un medic care încearcă să îmbunătățească o anumită funcție neurologică prin diferite strategii chirurgicale. Probabil ați auzit de unul bine cunoscut numit stimulare profundă a creierului, în care implantăm un electrod adânc în creier pentru a modula un lanț de neuroni, astfel încât să îmbunătățim unele funcții neurologice. Aceasta este o tehnologie cu adevărat uimitoare, deoarece a îmbunătățit soarta pacienților cu boala Parkinson, cu tremurături severe, cu dureri severe. Neuromodularea, însă, nu înseamnă neurorecoperire. Iar visul unui neurochirurg funcțional este să refacă creierul. Cred că ne apropiem de acest vis.

Aș vrea să vă arăt cât de aproape suntem de ea. Și că, cu puțin ajutor, creierul este capabil să se ajute singur.

Povestea începe acum 15 ani. La acea vreme eram rezident șef și lucram non-stop în secția de urgență. De multe ori a trebuit să am grijă de pacienții cu leziuni la cap. Trebuie să știți că, atunci când un pacient este internat cu un traumatism cranian sever, creierul său se umflă și crește presiunea intracraniană. Pentru a-i salva viața, trebuie să scădem această presiune intracraniană. Și pentru a face asta, uneori trebuie să îndepărtăm o parte din creierul umflat. În loc să arunc aceste bucăți de creier umflat, Jean-François Brunet, care este colegul meu, biolog, și am decis să le studiez.

Ce vreau să spun? Am vrut să creștem celule din aceste bucăți de țesut. Aceasta nu este o sarcină ușoară. Creșterea celulelor dintr-o bucată de țesut este oarecum ca și creșterea copiilor foarte mici în afara familiei lor. Trebuie să găsim substanțele nutritive potrivite, căldura, umiditatea și toate condițiile delicate de mediu pentru a prospera. Exact asta a trebuit să facem cu aceste celule. Și după multe încercări, Jean-François a reușit. Iată ce a văzut la microscop.

Aceasta a fost o surpriză imensă pentru noi. De ce? Deoarece arată exact ca o cultură de celule stem, cu celule verzi mari care înconjoară celule mici imature. Vă puteți aminti din lecțiile de biologie că celulele stem sunt celule imature capabile să se transforme în orice tip de celulă din corp. Există celule stem în creierul adulților, dar sunt foarte puține și sunt situate în nișe adânci și mici în adâncurile creierului. Așa că a fost surprinzător să obținem o astfel de cultură de celule stem de pe suprafața creierului umflat pe care o aveam în sala de operație.

Am avut o altă observație interesantă. Celulele stem obișnuite sunt foarte active - celule care se divid, se divid, se divid foarte repede. Și nu mor niciodată, sunt nemuritori. În timp ce aceste celule se comportă diferit. Se împart lent și după câteva săptămâni de cultivare chiar mor. Ne-am confruntat cu o nouă populație ciudată de celule care arătau ca celule stem, dar care s-au comportat diferit.

Și ne-a luat mult timp să ne dăm seama de unde au venit. Provin din aceste celule. Aceste celule roșu-albastre sunt numite celule corticale dublu pozitive. Le aveți cu toții în creier. Ele reprezintă patru la sută din celulele din cortexul cerebral. Acestea joacă un rol foarte important în timpul dezvoltării. Când erai un făt, ei te-au ajutat să crești creierul. Dar de ce stau în capul tău? Nu știm asta. Credem că pot fi implicați în repararea creierului, deoarece îi găsim în concentrații mai mari în apropierea leziunilor cerebrale. Dar acest lucru nu este sigur. Un lucru este clar - din aceste celule am obținut cultura de celule stem. Și ne confruntăm cu o nouă sursă potențială de celule pentru a repara creierul. A trebuit să dovedim asta.

Și pentru a dovedi acest lucru, am decis să venim cu un model experimental. Ideea a fost să ia o biopsie de țesut cerebral dintr-o zonă a creierului fără legătură cu simțurile și vorbirea și apoi să cultive celulele, la fel cum a făcut Jean-François în laboratorul său. Apoi le punem etichete, le colorăm pentru a le putea urmări în creier. Și ultimul pas - să le reimplantăm pe același individ. Le numim aditivi autologi - aditivi auto.

Prima noastră întrebare a fost ce s-ar întâmpla dacă reimplantăm aceste celule într-un creier normal și ce dacă reimplantăm aceleași celule într-un creier deteriorat? Datorită ajutorului profesorului Eric Ruier, am lucrat cu maimuțe.

În primul caz, am reintrodus celulele într-un creier normal și am văzut cum au dispărut complet după câteva săptămâni, ca și când ar fi fost luate din creier, apoi ne-am întors acasă, unde locul lor este deja luat și nimeni nu are nevoie ei, așa că au dispărut.

În al doilea caz, am lucrat cu leziunea, am reimplantat exact aceleași celule și, în acest caz, celulele au supraviețuit și au devenit neuroni maturi. Iată ce am văzut la microscop. Acestea sunt celule reimplantate. Și dovada pe care o au - aceste mici pete, acestea sunt celulele pe care le-am etichetat in vitro în timp ce le cultivam.

Dar, desigur, nu ne-am oprit aici. Aceste celule ajută maimuța să se refacă după daune? În acest scop, am pregătit maimuțe pentru a îndeplini o sarcină care necesită mâini abile. Trebuiau să aducă pelete de mâncare dintr-o tavă. S-au descurcat foarte bine. Și când au atins vârful performanței lor, le-am deteriorat cortexul motor, asociat cu mișcarea mâinilor. Maimuțele au devenit paralizate, incapabile să-și miște brațele. Și, așa cum li s-ar întâmpla oamenilor, aceștia și-au revenit spontan într-o anumită măsură, la fel ca după un accident vascular cerebral. Pacienții sunt complet paralizați și apoi încearcă să se recupereze datorită unui mecanism flexibil al creierului, recuperându-se într-o oarecare măsură, care este exact același lucru la maimuțe.

Când am fost siguri că maimuța a atins vârful posibil de recuperare spontană, i-am implantat propriile celule. În stânga vedeți maimuța recuperându-se spontan. Este capabil de aproximativ 40 până la 50% din performanțele sale anterioare înainte de accidentare. Nu este atât de precis, nu este atât de rapid. Și uite acum, când reimplantăm celulele - la două luni după reimplantare, același individ.

Și pentru noi rezultatele au fost foarte interesante. De atunci am învățat mult mai multe despre aceste celule. Știm că le putem crioconserva, le putem folosi în timp. Știm că le putem aplica la alte modele neuropatologice, cum ar fi boala Parkinson. Dar visul nostru este totuși să le implantăm la oameni. Și sper cu adevărat să vă pot arăta în curând că creierul uman ne oferă instrumentele pentru autovindecare.

Bruno Giusani: Jocelyn, acest lucru este uimitor și sunt sigur că există câteva zeci de oameni în public acum, poate chiar o majoritate care se gândește: „Știu pe cineva care poate folosi acest lucru”. Cel puțin știu. Și, desigur, întrebarea este care sunt cele mai mari obstacole înainte de a începe studiile clinice cu oameni?

Jocelyn Block: Cel mai mare obstacol este legislația.

DB: Ceea ce este de înțeles, creierul este delicat și așa mai departe.

DB: Da, așa este, dar este nevoie de mult timp, multă răbdare și o echipă aproape profesionistă pentru ao face, știi?

BD: Dacă vă proiectați - după ce ați făcut cercetarea și ați încercat să obțineți permisiunea de a începe experimentele - dacă vă proiectați în avans, cu câți ani înainte ca cineva să intre în spital și această terapie este disponibilă?

DB: Este foarte greu de spus. În primul rând, depinde de aprobarea experimentelor. Legislația ne va permite să le facem în curând? Și apoi, acest tip de studiu ar trebui făcut la un grup mic de pacienți. Va dura mult timp pentru a selecta pacienții, pentru a efectua tratamentul și pentru a evalua dacă există un beneficiu din aplicarea acestui tip de tratament. Apoi, trebuie să includem multe centre în experimente. Mai întâi trebuie să dovedim că tratamentul este util înainte de a-l oferi tuturor.

BD: Și ​​că este sigur, desigur. DB: Desigur.

BD: Jocelyn, vă mulțumesc că ați venit la conferința TED pentru a împărtăși acest lucru. DB: Mulțumesc.