Beyond Brain Surgery | Peter Dirks | TEDxBranksomeHall

bene ciao è bello essere qui io sono
sto andando a raccontarti una storia oggi
interseca la mia vita nella chirurgia cerebrale
cellule staminali neurali e cancro al cervello e io
chiamalo oltre la chirurgia cerebrale e penso
oltre la chirurgia cerebrale è la scienza e
la biologia e questo è il futuro nel mio
lavoro quotidiano riesco a vedere l’umano il
vivi il cervello umano quasi ogni giorno e
ogni giorno sono assolutamente meravigliato di come
questo organo da tre libbre di colore marrone chiaro
dettami ed è incorporato nel nostro
sentimenti le nostre emozioni le nostre capacità nostre
conoscenza come è così biologico
il tessuto pulsante può essere l’essenza di
chi siamo e di certo io amo questo
cito da questo fisico questo
fisico teorico dagli Stati Uniti che
dice chi dice che il cervello umano è un
cento miliardi di neuroni ogni neurone
collegato a 10.000 altri neuroni e
e seduto sulle tue spalle è il
oggetto più complicato nel conosciuto
universo solo la complessità del
il cervello umano è assolutamente sbalorditivo e
200 anni fa abbiamo avuto una visione semplice di
su cosa stava andando avanti il ​​cervello
esame di pazienza e
comprensione di cos che li ha influenzati
e influenzato le loro funzioni e poi
studiando il loro cervello dopo aver visto quale
quali regioni erano coinvolte e quindi noi
aveva questa mappa per il movimento di
diverse parti del corpo e
diverse aree di sentimento ma ora con
RM funzionale con tensore di diffusione
imaging abbiamo una mappa squisita di noi
può ottenere una mappa squisita per ogni
il cervello della persona e non è un testo
il libro non può raccontare la storia di ciascuno
il cervello di una persona di cui abbiamo bisogno per scrivere
un libro di testo per ogni persona individuale
cervello e qui puoi vedere tutto il
diversi fasci di nervi che possono
interconnessione attraverso un cervello umano
e anche Jeffrey Lichtman di
L’Università di Harvard ha ideato un metodo
negli animali dove può etichettare l’individuo
neuroni con colori diversi da studiare
la cellula la connettività cellulare di
il cervello e certamente questi
approcci verranno agli esseri umani nel
futuro ma questo sta cambiando il modo in cui noi
pensa a come questi diversi circuiti
definire l’essenza di chi siamo e come
funzioniamo ora come un neurochirurgo siamo
non siamo abbastanza al cellulare
livello, ma certamente questi progressi in
la tecnologia ci sta abilitando a fare il cervello
chirurgia più sicura di quanto sia mai stato possibile
fare prima e possiamo prendere questo
informazione non solo l’ anatomia no
solo la forma del cervello, ma possiamo
prendi queste mappe dei diversi
funzioni per questi quattro per esempio noi
può prendere la lingua e possiamo individuare
dove la lingua è nel cervello, così noi
sapere se abbiamo una lesione da rimuovere
il cervello possiamo andare in giro per la lingua
area per rimuovere la lesione e mantenere il
le funzioni della lingua della persona sono intatte e
possiamo integrarlo con il computer
sistemi così quando stiamo facendo un intervento chirurgico
può indicare aree nella testa o nel
cervello che ci dice esattamente dove siamo
per quanto riguarda l’imaging e il
diversi percorsi funzionali che noi
voglio proteggere e preservare e così via
eccoci qui che stavamo indicando il
cervello in quel paziente e questo ci dice
relativo alla scansione dove siamo e
qui solo in basso a sinistra c’è un tumore
nel profondo del cervello di questa persona che siamo
cercando di rimuovere e così è
tecnologia incredibile sta avanzando tutto
il tempo che ci sta permettendo di escogitare
accesso sicuro e migliore per creare il cervello
chirurgia un più sicuro e più sicuro e come
bene abbiamo microscopi che ci permettono
per funzionare a ad un millimetro
livello millimetrico quindi potrei spenderne quattro
ore in un’area della dimensione della fine di
il mio pollice per rimuovere un tumore, per esempio
e con attenzione sfogliatelo via
dai nervi che potrebbero essere responsabili
per
una persona che deglutisce o la sua capacità di
parli per esempio così tutti questi strumenti
abbiamo ora a nostra disposizione un po ‘di cervello
la chirurgia non è mai stata più sicura e così via
ci consente di affrontare una situazione molto difficile
problema come questo con una certa sicurezza
quindi qui questo era un bambino di sei anni
ragazza che ha mal di testa ottiene una scansione
e lei aveva questo come puoi vedere nel
in mezzo a quelle aree luminose c’è un cervello
tumore entro il molto più profondo
raggiunge il suo cervello e quindi abbiamo avuto un
vera sfida come ci arriviamo
questo deve essere rimosso lei sta soffrendo
i sintomi e così con quegli strumenti con
quelle mappe che siamo riusciti ad entrare di nascosto
tra le due metà del cervello e
minimamente disturbare il cervello in modo da
rimuovere quella persona che ha il tumore di persona
e si sono svegliati meravigliosamente dopo il
operazione e tutti erano sollevati e
ci sentivamo tutti molto bene su cosa
siamo stati in grado di fare con le nostre mani con
questa grande tecnologia ma il problema
con i tumori al cervello è questo che loro
ritorna e così purtroppo questo
il tumore della persona è tornato indietro di diversi anni
più tardi e è tornato in un modo che
la chirurgia non ha più avuto un ruolo e così
prima come medico e con questo
il cancro della conoscenza è una delle cause principali di
morte non casuale e canadese e
Bambini americani e tumori cerebrali
rappresentano molti di questi perché altri
sono i tipi di cancro infantile
per esempio, a una velocità molto più elevata
leucemia infantile e così per me stesso
essere un chirurgo del cervello e vedere il volere
per spingermi sempre a fare meglio e
andare oltre ciò che mi era stato insegnato II
voluto fare molto di più che ho
non volevo che l’intervento chirurgico fosse l’ultimo passo
Volevo capire di più e per questo
dobbiamo passare alla biologia cosa può essere
fatto quello che si può fare nella scienza e
ricerca scientifica e questo è davvero
qual è il nostro problema principale per un sacco di
cancri che colpiscono molti diversi
sistemi nel corpo umano o
il problema non è necessariamente con il
per il primo i primi incursioni in
trattamento ancora un intervento chirurgico è molto
parte importante del trattamento del cancro in
molti sistemi diversi, quindi sembra
un atto così rozzo da rimuovere fisicamente
ma ancora oggi è ancora uno dei
cose più importanti che devono essere
fatto al fine di curare il cancro di una persona
ma il problema è con ricorrenza così
la ricorrenza dopo il primo trattamento è a
ostacolo principale per la cura di molti tumori
compreso e soprattutto il cancro al cervello così
uno dei cancri che erano molto
interessato a che è abbastanza comune in
giovani giovani è un tumore chiamato
medulloblastoma e così mi rivolgo a
pensando bene prima cosa cosa fare
questi tumori sembrano sotto a
microscopio e quindi questo è un tipico
immagine di un blastoma midollare dove qui
il viola sta macchiando i nuclei e il rosa
macchia il citoplasma delle cellule e così via
qui ci sono molte celle imballate
insieme e in sostanza tutto questo
sembra abbastanza simile a tutte le celle
morfologicamente sembra simile quindi ho chiesto
una domanda è che sono davvero veri quelli
le cellule sono davvero le stesse e così noi
ha iniziato a fare quella domanda macchiando
tumori per diversi marcatori e abbiamo avuto
un indizio che potrebbe essere il cancro del cervello
come un processo di sviluppo aberrante
a base di cellule staminali e torno
a questo più dettaglio, ma così a noi
voleva fare e questo è stato questo
un modello dello stesso cancro che può farlo
essere modellato in un animale e abbiamo macchiato
cellule all’interno di quel tumore con differenti
marcatori e quindi questi sono indicatori
sox2 dcx e nuova fine rappresentano
marcatori di cellule progenitrici di cellule staminali
e cellule mature del cervello normale e
così troviamo le normali marcatori anche in
il tumore e questo suggerisce che forse
c’è una relazione tra quelli
cellule forse questo tipo di cancro
rappresenta un sistema anormale di cellule staminali
e il punto chiave qui è che la radice
cellule che esprimono il gene
sox2 sono relativamente pochi ma pensiamo
quelle sono le celle chiave, quindi ci siamo trovati di fronte
quell’informazione iniziale che vogliamo chiedere
questa domanda le nostre relazioni tra
le cellule staminali e sono più mature
progenie di cellule figlie mantenute in a
contesto del cancro e sto per mostrarti
ti dico di mostrartene un po ‘
esperimenti che suggeriscono la risposta
per quello è sì c’è molto
eccitazione ora negli ultimi 20 anni
che il nostro cervello è più dinamico di noi
mai pensato prima, perché ci sono
diverse regioni nel cervello dove ci sono
sono nuovi neuroni fatti nel cervello che
che può svolgere un ruolo in per esempio in
formazione di memoria in una parte del cervello
chiamato l’ippocampo che è sul
parte interna del lobo temporale e
forse fare nuovi neuroni è essenziale
essere in grado di generare nuovi ricordi
ma così le cellule staminali risiedono dentro di loro
generare altre cellule che amplificano il
numero di celle perché si dividono
frequentemente e alla fine subiscono un
processo chiamato differenziazione o
maturazione in cellule che sono neuroni
o glia che sono astrociti sono oolagah
all’interno di siti che supportano le cellule per il
neuroni e così nel contesto normale
durante lo sviluppo il processo funziona come
il cervello di un bambino cresce durante lo sviluppo
e c’è l’attività più robusta
di quello presto nella vita negli esseri umani e
c’è che diminuisce col passare del tempo ma dentro
il contesto normale per farlo
bel cervello che hai visto quelli
immagini di ciò che questi processi sono
estremamente rigidamente regolamentato e lo sono
splendidamente orchestrato e mi piace questo
immagine da uno dei miei dischi preferiti
quello che illustra questo
processo ma nel cancro pensiamo tutti quelli
c’è una somiglianza con questo tipo
delle relazioni ora è andato in tilt
ma ci sono alcuni indizi in questo
dicci cosa possiamo fare in modo da avere un’altra chiave
il punto è rappresentato dai tumori
distorsioni dei nostri sé normali e a
fai un ulteriore passo avanti nel cervello
i tumori cerebrali rappresentano un orso
e processi evolutivi e cervello
i cancri che pensiamo crescano perché loro
contengono cellule staminali geneticamente anormali
questo è il nostro se lo farai male
missione di far crescere il tessuto cerebrale anormale
e quindi dobbiamo capirlo
processo e quindi ho intenzione di mostrare
un esempio di un esperimento
supporta questa idea ed è a
esperimento classico che quello
scienziati che sono interessati a
lo sviluppo di tessuti fa è
qualcosa chiamato traccia di lignaggio e
è una misura definitiva del
potenza di una cella marcata in a
tessuto e ci dice se quanto bene
quel tessuto può ricostituirsi e come
che il tessuto matura e abbiamo voluto chiedere
questa domanda
quelle cinque percentuali quei pochi poco
celle verdi ti ho mostrato in quella foto
che ha espresso questo gene chiave chiamato gene
sox2 potrebbe quelle cellule essere alle radici
di crescita di questo tipo di infanzia
tumore e quindi uno studente laureato nel mio
il laboratorio robert van ER ha fatto l’esperimento
è stato un esperimento molto difficile ma cosa
è stato capace di fare è che potremmo usare un
trucco genetico che è stato incorporato in
animali che sarebbero cresciuti
medulloblastoma naturalmente e questo modello
è molto vicino alla condivisione del
stesse modifiche genetiche stessi la
i tumori hanno lo stesso aspetto dei tumori umani
esprimono la stessa genetica anormale
programmi come un tumore umano, così abbiamo pensato
era un modello fantastico e qui
era qualcosa che in realtà non puoi fare
in un essere umano ma puoi farlo in a
modello animale molto buono, quindi cosa Robert
è stato in grado di fare è stato in grado di contrassegnare il Sox
alle cellule positive e mostrare inizialmente
che queste erano poche cellule nel tumore
e poi quello che abbiamo fatto è stato seguito
tumore nel tempo per tracciare la progenie di
queste cellule segnano e essenzialmente cosa
succede qui è che la cellula diventa
acquisisce un nucleo di colore questo colore rosso
quando quella cella si divise e generò due
cellule figlie sia le cellule figlie
divenne rosso e poi mentre li dividevano entrambi
le loro cellule figlie diventano rosse e finite
tempo volevamo vedere per vedere se il
giro del tumore
rosso ed essenzialmente e qui è il reale
sperimentare mostra che il tumore cresce
in base alla divisione e alla moltiplicazione
di una rara popolazione di cellule che
risiedono dentro sostenendo fortemente questo
questo tipo di tumore è guidato in a
basata su un sistema di cellule staminali aberrante così
a destra puoi vedere diversi
settimane il tumore diventa essenzialmente rosso
e proveniva da poche celle, quindi queste
le cellule che pensiamo siano alla base del
crescita di questo tipo di cancro e il
la cosa fondamentale qui è che poi abbiamo iniziato
testare i trattamenti convenzionali in
questo modello per vedere come fa il
trattamenti convenzionali mirati a questi
diversi tipi di cellule in questi in questi
tumori e sostanzialmente quello che abbiamo trovato
ecco che i soliti trattamenti erano
sono stati fantastici nell’uccidere un sacco di
le cellule nel tumore abbiamo trovato buoni farmaci
già questo funziona anche nei pazienti
sono molto bravi a ridurli
tumori e migliorare i sintomi
ma ma ciò che potresti non essere in grado di vedere
così bene qui, ma a destra è dopo
il trattamento vediamo più globuli rossi in
questo tumore e cosa significa questo
abbiamo risparmiato una popolazione di cellule
stiamo lasciando qualcosa dietro a noi
lasciandosi dietro un serbatoio di cellule
può mostrare la capacità di ricrescere il
tumore e quindi nell’applicare la radice
la biologia cellulare si avvicina a questo sviluppo
quadro se si vuole pensare
come il cancro cresce, possiamo iniziare a dividere
su diversi tipi di cellule nel tumore in
due compartimenti distinti non sto andando
per ripassare tutto questo ma essenzialmente
ci sono alcune celle che hanno
una proprietà di cellule staminali che in realtà
è un altro punto chiave su quelle cellule
che li dividono molto lentamente
e le nostre cure generali per il cancro
sono molto bravi a bersagliare le cellule
stanno rapidamente dividendo, lo pensiamo
elaborare fuori ma non abbiamo capito
così bene come affrontare le cellule che sono
in agguato nel cancro che forse
avere una divisione molto lenta
il potenziale sembra la droga che noi
non mirare a questi cicli lenti
celle a loro volta generano quelle cellule
progenie che dividono velocemente quali sono
progenitori del cancro che rispondono
chemioterapia che possiamo eliminare e
alla fine quelle cellule subiscono un
processo di maturazione non come il normale
cervello ma assomiglia ancora al normale
cervello ma queste cellule che maturano
in realtà sono di breve durata e lo sono
eliminato e sebbene formino a
componente della massa del tumore che
possono causare sintomi in realtà
scompaiono nel tempo sono programmati
sparire e potrebbe essere analogo a
cosa succede anche nello sviluppo
cervello noi durante lo sviluppo che generiamo
modo più neuroni di quanto abbiamo bisogno e come
quei neuroni iniziano a fare connessioni
molti dei neuroni extra sono così potati
ci potrebbero esistere questo processo è anche
essere ricapitolato in questo cancro
contesto ma ciò che questo ci dice anche
che abbiamo bisogno di diversi tipi di
trattamenti per questi diversi tipi di
cellule e applicare la cellula staminale
pensare significa che non lo facciamo noi no
devono solo mirare alla rapida attesa
cellule abbiamo bisogno di qualcosa che si rivolge al
celle a divisione lenta o forse cosa noi
dovrebbe fare è solo forzare tutti questi
cellule per maturare in queste
tipi cellulari differenziati e poi quelli
celle quali cellule avranno un limite
durata della vita e scomparirà quindi penso
uno dei punti chiave che voglio ottenere
attraverso oggi e penso che si applica
in generale per il cancro non è ogni cancro
è funzionalmente creato uguale anche se
possono avere gli stessi cambiamenti genetici
non si comportano allo stesso modo e noi
ho bisogno di capirlo così è il cancro
molto più delle mutazioni genetiche genetiche
le mutazioni sono essenziali per ottenere il cancro
la crescita è essenziale per essere cancro ma
ma è come sono questi cambiamenti genetici
essendo usato dalle cellule anche questo
detta il modo in cui il cancro si comporta così
pensiamo che il cancro rifletta come
i cambiamenti genetici modellano il comportamento di
normale crescita tissutale e rigenerativa
processi e nel nostro gruppo abbiamo
identificato un bersaglio cellulare in
medulloblastoma
e anche in glioblastoma di adulti e
stiamo iniziando a caratterizzare più di
i programmi che dettano il comportamento
di quelle cellule e pensiamo che abbiamo
la cella a mano che è responsabile
la crescita delle radici di questi tumori ma anche
responsabile per la ricorrenza avere
queste cellule a portata di mano
ci dà la possibilità di scoprire nuovi
terapie che possono più che può meglio
influire sulle cure di lunga durata, quindi penso
c’è speranza per un futuro migliore per
per bambini e adulti con cervello
cancro basato sull’applicazione di questo tipo di
quadro per la comprensione del cancro al cervello
ed è davvero come qualcuno che ha iniziato
come clinico come chirurgo che amo
quello che faccio nel prendersi cura di un paziente
ed essere in grado di usare le mie mani e di essere
in grado di avere un impatto drammatico
la vita di qualcuno
con un’operazione ma lo riconosco
esistono ancora dei limiti in ciò che possiamo
fai con le nostre mani e penso che non lo siamo
non dobbiamo ancora essere sostituiti dai robot
perché ancora ci sono aspetti del
sistemi motori e sensoriali umani che
ancora non può essere sostituito da robot così noi
bisogno di chirurghi, ma abbiamo bisogno di molto più di
chirurgia dobbiamo capire la biologia
e penso che la chiave per i giovani
è scienza Canada e il mondo ha bisogno
più persone impegnate in attività scientifiche
ricerca per chiedere originale creativo
domande e pensare fuori dagli schemi
pensiamo in un modo che abbiamo pensato al di fuori
la scatola e guarda e guarda il cervello
cancro in questo modo e siamo molto fiduciosi
cosa potrebbe significare per il futuro
grazie mille per la tua attenzione
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