TED2010
Mark Roth: Suspended animation is within our grasp
Марк Рот: Подтискането на жизнените процеси е постижимо
Filmed:
Readability: 4
793,455 views
Марк Рот изучава подтискането на жизнените процеси: изкуството да се "спира" и "пуска" живота. Луда работа, но не и научна фантастика. С помощта на иначе токсичен газ, подтискането на жизнените процеси има потенциалната възможност да помогне на хора с травми и сърдечни пристъпи да оцелеят достатъчно дълго, за да бъдат лекувани.
Mark Roth - Biochemist, cell biologist
Mark Roth's research has reawakened an unusual notion from the annals of science: reversible metabolic hibernation. Yes, putting living organisms into suspended animation -- and bringing them back safely. Full bio
Mark Roth's research has reawakened an unusual notion from the annals of science: reversible metabolic hibernation. Yes, putting living organisms into suspended animation -- and bringing them back safely. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
I'm going to talk to you today about my work on suspended animation.
0
1000
3000
Днес ще ви разкажа за работата ми по подтискането на жизнените процеси.
00:19
Now, usually when I mention suspended animation,
1
4000
3000
Когато споменавам за подтискане на жизнените процеси,
00:22
people will flash me the Vulcan sign and laugh.
2
7000
3000
хората махват с ръка и се смеят.
00:25
But now, I'm not talking about gorking people out
3
10000
4000
Но сега не говоря за изпращане на хора
00:29
to fly to Mars or even Pandora,
4
14000
3000
до Марс или дори Пандора,
00:32
as much fun as that may be.
5
17000
2000
колкото и забавно би било това.
00:34
I'm talking about
6
19000
3000
Говоря за представата за употребата
00:37
the concept of using suspended animation
7
22000
3000
на подтискането на жизнените процеси,
00:40
to help people out in trauma.
8
25000
3000
за да се помага на хора с травми.
00:43
So what do I mean
9
28000
2000
И така, какво имам предвид,
00:45
when I say "suspended animation"?
10
30000
3000
като казвам "подтискане на жизнените процеси"?
00:48
It is the process by which
11
33000
3000
Това е процес, в който
00:51
animals de-animate,
12
36000
3000
животните умират,
00:55
appear dead
13
40000
2000
изглеждат мъртви,
00:57
and then can wake up again without being harmed.
14
42000
3000
но след това могат да се събудят без вреда.
01:00
OK, so here is the sort of big idea:
15
45000
4000
Така - ето една голяма идея.
01:04
If you look out at nature,
16
49000
3000
Ако се вгледаш в природата,
01:07
you find that
17
52000
2000
откриваш, че ако се подтискат
01:09
as you tend to see suspended animation,
18
54000
3000
жизнените процеси, всъщност
01:12
you tend to see immortality.
19
57000
4000
виждаш безсмъртие.
01:16
And so, what I'm going to tell you about
20
61000
3000
Това, което ще ви разкажа,
01:19
is a way to tell a person who's in trauma --
21
64000
5000
е един начин да се каже на човек, преживял травма:
01:24
find a way to de-animate them a bit
22
69000
3000
да се намери начин малко да се умъртви,
01:27
so they're a little more immortal
23
72000
2000
за да бъде малко по-безсмъртен,
01:29
when they have that heart attack.
24
74000
2000
когато получи инфаркт.
01:31
An example of an organism or two
25
76000
3000
Пример за един-два организма,
01:34
that happens to be quite immortal
26
79000
3000
които са доста безсмъртни,
01:37
would be plant seeds
27
82000
2000
биха били семената на растения
01:39
or bacterial spores.
28
84000
2000
или бактериалните спори.
01:41
These creatures are
29
86000
2000
Тези създания
01:43
some of the most immortal life forms on our planet,
30
88000
3000
са едни от най-безсмъртните форми на живот на планетата
01:46
and they tend to spend most of their time
31
91000
3000
и са склонни да прекарват повечето от времето си
01:49
in suspended animation.
32
94000
3000
с подтиснати жизнени процеси.
01:52
Bacterial spores are thought now by scientists
33
97000
3000
Бактериалните спори се смятат от учените
01:55
to exist as individual cells
34
100000
2000
за съществуващи като индивидуални клетки,
01:57
that are alive, but in suspended animation
35
102000
3000
които са живи, но с подтиснати жизнени процеси,
02:00
for as long as 250 million years.
36
105000
3000
което може да продължи и 250 милиона години.
02:03
To suggest that this all, sort of, about little, tiny creatures,
37
108000
5000
Ако приближа тези малки, съвсем дребни създания,
02:08
I want to bring it close to home.
38
113000
2000
до дома,
02:10
In the immortal germ line
39
115000
3000
до безсмъртната ембрионална линия
02:13
of human beings --
40
118000
2000
на човешките същества, ще видим,
02:15
that is, the eggs that sit in the ovaries --
41
120000
3000
че това са яйцеклетките, стоящи в яйчниците -
02:18
they actually sit there in a state of suspended animation
42
123000
4000
те всъщност стоят там с подтиснати жизнени процеси
02:22
for up to 50 years in the life of each woman.
43
127000
3000
до 50-тата година от живота на всяка жена.
02:26
So then there's also my favorite example
44
131000
3000
А ето любимият ми пример
02:29
of suspended animation.
45
134000
2000
за подтиснати жизнени процеси.
02:31
This is Sea-Monkeys.
46
136000
2000
Това е Артемия (Artemia Salina).
02:33
Those of you with children,
47
138000
2000
Онези от вас, които имат деца,
02:35
you know about them.
48
140000
2000
знаят за нея.
02:37
You go to the pet store or the toy store,
49
142000
2000
Отивате в магазина за домашни любимци или за играчки,
02:39
and you can buy these things.
50
144000
2000
и си ги купувате.
02:41
You just open the bag, and you just dump them
51
146000
2000
Просто отваряте торбичката и ги потапяте
02:43
into the plastic aquarium,
52
148000
2000
в пластмасовия аквариум,
02:45
and in about a week or so, you'll have little shrimps swimming around.
53
150000
3000
и след около седмица малки скариди ще плуват наоколо.
02:48
Well, I wasn't so interested in the swimming.
54
153000
3000
Не ме интересуваше толкова самото плуване.
02:51
I was interested in what was going on in the bag,
55
156000
3000
Интересувах се от онова, което ставаше в торбичката,
02:54
the bag on the toy store shelf
56
159000
2000
торбичката на рафта в магазина за играчки,
02:56
where those shrimp sat
57
161000
2000
където тези скариди стояха
02:58
in suspended animation indefinitely.
58
163000
3000
с подтиснати жизнени процеси за неопределено време.
03:01
So these ideas of suspended animation
59
166000
5000
Така че тази представа за подтискане на жизнените процеси
03:06
are not just about cells and weird, little organisms.
60
171000
3000
не е свързана само с клетки и странни малки организми.
03:09
Occasionally, human beings
61
174000
2000
Понякога човешките същества
03:11
are briefly de-animated,
62
176000
2000
привидно умират за кратко.
03:13
and the stories of people who are briefly de-animated
63
178000
3000
Историите за хора, които привидно са били мъртви за кратко,
03:16
that interest me the most
64
181000
2000
ме интересуват най-много,
03:18
are those having to do with the cold.
65
183000
2000
особено онези, които са свързани със студа.
03:20
Ten years ago, there was a skier in Norway
66
185000
3000
Преди 10 години една скиорка в Норвегия
03:23
that was trapped in an icy waterfall,
67
188000
3000
била хваната в капан в леден водопад.
03:26
and she was there for two hours before they extracted her.
68
191000
3000
Минали два часа преди да я извадят.
03:29
She was extremely cold,
69
194000
2000
Била изключително студена
03:31
and she had no heartbeat --
70
196000
2000
и нямала пулс.
03:33
for all intents and purposes she was dead, frozen.
71
198000
2000
По всички показатели тя била мъртва, замръзнала.
03:35
Seven hours later,
72
200000
3000
Седем часа по-късно,
03:38
still without a heartbeat,
73
203000
2000
все още без пулс,
03:40
they brought her back to life, and she went on to be
74
205000
2000
я съживили и след време тя станала
03:42
the head radiologist
75
207000
2000
главен радиолог
03:44
in the hospital that treated her.
76
209000
2000
в болницата, която я лекувала.
03:46
A couple of years later --
77
211000
2000
Две години по-късно...
03:48
so I get really excited about these things --
78
213000
2000
наистина се вълнувам от тези неща...
03:50
about a couple of years later,
79
215000
2000
около две години по-късно
03:52
there was a 13-month-old, she was from Canada.
80
217000
3000
едно 13-месечно момиченце от Канада.
03:55
Her father had gone out in the wintertime; he was working night shift,
81
220000
2000
Баща й излезнал навън през зимата; работел нощна смяна
03:57
and she followed him outside in nothing but a diaper.
82
222000
3000
и тя го последвала навън, само по памперс.
04:00
And they found her hours later,
83
225000
2000
Намерили я часове по-късно,
04:02
frozen, lifeless,
84
227000
2000
замръзнала и безжизнена.
04:04
and they brought her back to life.
85
229000
2000
И я съживили.
04:06
There was a 65-year-old woman
86
231000
2000
Една 65-годишна жена
04:08
in Duluth, Minnesota last year
87
233000
2000
в Дълът, Минесота, миналата година,
04:10
that was found frozen and without a pulse
88
235000
2000
била открита замръзнала и без пулс
04:12
in her front yard one morning in the winter,
89
237000
3000
в предния си двор една сутрин през зимата,
04:15
and they brought her back to life.
90
240000
2000
и я върнали към живота.
04:17
The next day, she was doing so well, they wanted to run tests on her.
91
242000
2000
На следващия ден била толкова добре, че искали да й направят тестове.
04:19
She got cranky and just went home.
92
244000
2000
Тя се раздразнила и просто се прибрала вкъщи.
04:21
(Laughter)
93
246000
2000
(Смях)
04:23
So, these are miracles, right?
94
248000
2000
Това са чудеса, нали.
04:25
These are truly miraculous things that happen.
95
250000
3000
Тези неща, които се случват, са наистина чудотворни.
04:28
Doctors have a saying
96
253000
2000
Лекарите имат една поговорка,
04:30
that, in fact, "You're not dead until you're warm and dead."
97
255000
3000
че всъщност не си мъртъв, докато си топъл и мъртъв.
04:33
And it's true. It's true.
98
258000
3000
И е вярно. Вярно е.
04:36
In the New England Journal of Medicine,
99
261000
2000
В сп. "New England Journal of Medicine"
04:38
there was a study published that showed
100
263000
2000
беше публикувано едно проучване, според което
04:40
that with appropriate rewarming,
101
265000
2000
с подходящо затопляне
04:42
people who had suffered without a heartbeat for three hours
102
267000
3000
хора, които са били без пулс в продължение на три часа,
04:45
could be brought back to life without any neurologic problems.
103
270000
3000
могат да бъдат върнати към живот без никакви неврологични проблеми.
04:48
That's over 50 percent.
104
273000
2000
Става дума за над 50 процента.
04:50
So what I was trying to do is think of a way
105
275000
3000
Така че онова, което се опитвах да правя, е да измисля начин,
04:53
that we could study
106
278000
2000
по който бихме могли да проучим
04:55
suspended animation
107
280000
2000
подтискането на жизнените процеси,
04:57
to think about a way
108
282000
2000
да измисля начин, по който
04:59
to reproduce, maybe,
109
284000
2000
да се репродуцира
05:01
what happened to the skier.
110
286000
2000
случилото се със скиорката.
05:03
Well, I have to tell you something very odd,
111
288000
2000
Е, трябва да ви кажа нещо странно
05:05
and that is that being exposed to low oxygen
112
290000
3000
-- да бъдеш изложен на ниски количества кислород
05:08
does not always kill.
113
293000
3000
не винаги убива.
05:11
So, in this room, there's 20 percent oxygen or so,
114
296000
3000
В тази зала има около 20 процента кислород.
05:14
and if we reduce the oxygen concentration,
115
299000
2000
А ако намалим концентрацията на кислород,
05:16
we will all be dead.
116
301000
2000
всички ще сме мъртви.
05:18
And, in fact, the animals we were working with in the lab --
117
303000
3000
А всъщност животните, с които работим в лабораторията,
05:21
these little garden worms, nematodes --
118
306000
2000
онези малки градински червеи, кръгли червеи,
05:23
they were also dead when we exposed them to low oxygen.
119
308000
3000
те също бяха мъртви, когато ги излагахме на нисък кислород.
05:26
And here's the thing that should freak you out.
120
311000
2000
А ето нещото, което според мен трябва да ви шашне.
05:28
And that is that, when we lower the oxygen concentration further
121
313000
3000
И то е, че когато понижим още повече кислородната концентрация
05:31
by 100 times, to 10 parts per million,
122
316000
4000
от 100 пъти до 10 части на милион,
05:35
they were not dead,
123
320000
2000
те не бяха мъртви,
05:37
they were in suspended animation,
124
322000
2000
бяха с подтиснати жизнени процеси,
05:39
and we could bring them back to life without any harm.
125
324000
3000
и можехме да ги върнем към живот без никаква вреда.
05:43
And this precise oxygen concentration,
126
328000
2000
А точно тази кислородна концентрация,
05:45
10 parts per million,
127
330000
2000
10 части на милион,
05:47
that caused suspended animation,
128
332000
2000
която причиняваше подтискането на жизнените процеси,
05:49
is conserved.
129
334000
2000
е консервирана.
05:51
We can see it in a variety of different organisms.
130
336000
2000
Можем да я видим в разнообразие от различни организми.
05:53
One of the creatures we see it in
131
338000
2000
Едно от създанията, при които се наблюдава,
05:55
is a fish.
132
340000
2000
е рибата.
05:57
And we can turn its heartbeat on and off by going in and out
133
342000
3000
Можем да включваме и изключваме пулса й, да пускаме и спираме
06:00
of suspended animation like you would a light switch.
134
345000
3000
подтискането на жизнените й процеси, както с ключ за лампа.
06:03
So this was pretty shocking to me,
135
348000
3000
За мен беше доста шокиращо,
06:08
that we could do this.
136
353000
2000
че можехме да правим това.
06:10
And so I was wondering, when we were trying
137
355000
2000
Когато опитвахме
06:12
to reproduce the work with the skier,
138
357000
2000
да репродуцираме работата със скиорката,
06:14
that we noticed that, of course,
139
359000
3000
забелязахме, разбира се,
06:17
she had no oxygen consumption,
140
362000
2000
че тя не е имала никаква консумация на кислород,
06:19
and so maybe she was in a similar state of suspended animation.
141
364000
3000
и може би е била в подобно състояние с подтиснати жизнени процеси.
06:22
But, of course, she was also extremely cold.
142
367000
2000
Но, разбира се, също е била и изключително студена.
06:24
So we wondered what would happen
143
369000
2000
Затова се зачудихме какво би се случило,
06:26
if we took our suspended animals and exposed them to the cold.
144
371000
2000
ако изложим на студ животни с подтиснати жизнени процеси.
06:28
And so, what we found out
145
373000
2000
И така, открихме, че
06:30
was that, if you take animals
146
375000
2000
ако се вземат животни,
06:32
that are animated like you and I,
147
377000
2000
които са живи като вас и мен
06:34
and you make them cold -- that is, these were the garden worms --
148
379000
3000
и ги подложиш на студ... -- това бяха градинските червеи...
06:37
now they're dead.
149
382000
2000
сега са мъртви.
06:39
But if you have them in suspended animation,
150
384000
2000
Но ако подтиснеш жизнените им процеси
06:41
and move them into the cold, they're all alive.
151
386000
3000
и ги поставиш на студ, всички са живи.
06:44
And there's the very important thing there:
152
389000
2000
И ето го много важното нещо тук:
06:46
If you want to survive the cold,
153
391000
2000
Ако искаш да преживееш студа,
06:48
you ought to be suspended. Right?
154
393000
2000
трябва да си "приспан". Нали?
06:50
It's a really good thing.
155
395000
2000
Това е наистина добро нещо.
06:53
And so, we were thinking about that,
156
398000
2000
И така, всички мислехме за това,
06:55
about this relationship between these things,
157
400000
2000
за тази връзка между тези неща,
06:57
and thinking about whether or not that's what happened to the skier.
158
402000
3000
и мислехме дали това се е случило със скиорката, или не.
07:00
And so we wondered: Might there be some agent
159
405000
3000
И се зачудихме: би ли могло да има някакъв агент,
07:03
that is in us, something that we make ourselves,
160
408000
2000
който е в нас, нещо, което правим самите ние,
07:05
that we might be able to regulate our own metabolic flexibility
161
410000
3000
с което бихме могли да регулираме собствената си метаболична гъвкавост
07:08
in such a way as to be able to survive
162
413000
2000
по такъв начин, че да сме в състояние да оцелеем,
07:10
when we got extremely cold, and might otherwise pass away?
163
415000
3000
когато изстинем изключително много и иначе бихме могли да починем.
07:14
I thought it might be interesting to sort of hunt for such things.
164
419000
3000
Реших, че може да е интересно някак да тръгнем на лов за такива неща.
07:17
You know?
165
422000
2000
Разбирате ли?
07:19
I should mention briefly here
166
424000
3000
Трябва да спомена накратко тук,
07:22
that physiology textbooks that you can read about
167
427000
3000
че учебниците по физиология ще ви кажат,
07:25
will tell you that this is a kind of heretical thing to suggest.
168
430000
3000
че това е някак еретично предположение.
07:28
We have, from the time we are slapped on the butt
169
433000
3000
От момента, в който ни плеснат по задника след като се родим,
07:31
until we take our last dying breath --
170
436000
2000
докато поемем последния си предсмъртен дъх,
07:33
that's when we're newborn to when we're dead --
171
438000
2000
тоест, откакто сме новородени, докато станем мъртви...
07:35
we cannot reduce our metabolic rate
172
440000
2000
не можем да намаляваме метаболичното си ниво
07:37
below what's called a standard,
173
442000
2000
под онова, което се нарича стандартно,
07:39
or basal metabolic rate.
174
444000
2000
или базисно метаболично ниво.
07:42
But I knew that there were examples
175
447000
2000
Но знаех, че има примери
07:44
of creatures, also mammals,
176
449000
2000
за същества, също бозайници,
07:46
that do reduce their metabolic rate
177
451000
2000
които намаляват метаболичното си ниво,
07:48
such as ground squirrels and bears,
178
453000
2000
като земни катерици и мечки.
07:50
they reduce their metabolic rate
179
455000
2000
Те намаляват метаболичното си ниво
07:52
in the wintertime when they hibernate.
180
457000
2000
през зимата, когато хибернират.
07:54
So I wondered: Might we be able to find some agent or trigger
181
459000
3000
Затова се зачудих: дали бихме могли да открием някакъв агент или спусък,
07:57
that might induce such a state in us?
182
462000
3000
който би могъл да причини такова състояние при нас?
08:00
And so, we went looking for such things.
183
465000
3000
И така, започнахме да търсим.
08:03
And this was a period of time when we failed tremendously.
184
468000
3000
През този период преживяхме огромен провал.
08:06
Ken Robinson is here. He talked about the glories of failure.
185
471000
2000
Кен Робинсън е тук. Той говори за славата на провала.
08:08
Well, we had a lot of them.
186
473000
2000
Е, ние имахме много такива.
08:10
We tried many different chemicals and agents,
187
475000
2000
Опитахме много различни химикали и агенти,
08:12
and we failed over and over again.
188
477000
3000
и се проваляхме отново и отново.
08:15
So, one time, I was at home
189
480000
2000
Един път бях вкъщи
08:17
watching television on the couch
190
482000
2000
и гледах телевизия,
08:19
while my wife was putting our child to bed,
191
484000
4000
докато жена ми слагаше детето ни да спи
08:23
and I was watching a television show.
192
488000
2000
и гледах едно телевизионно предаване.
08:25
It was a television show --
193
490000
2000
Беше телевизионно предаване...
08:27
it was a NOVA show on PBS --
194
492000
3000
беше шоу "NOVA" по PBS...
08:30
about caves in New Mexico.
195
495000
2000
за пещери в Ню Мексико.
08:32
And this particular cave was Lechuguilla,
196
497000
2000
Ставаше дума за пещерата Лечугила,
08:34
and this cave is incredibly toxic to humans.
197
499000
3000
а тази пещера е невероятно токсична за хората.
08:37
The researchers had to suit up just to enter it.
198
502000
2000
Изследователите трябвало да се екипират до зъби, само за да влязат вътре.
08:39
It's filled with this toxic gas,
199
504000
2000
Изпълнена е с токсичен газ,
08:41
hydrogen sulfide.
200
506000
2000
водороден сулфид.
08:43
Now, hydrogen sulfide is curiously present in us.
201
508000
4000
Интересно, но водородният сулфид присъства в нас.
08:47
We make it ourselves.
202
512000
2000
Изработваме го самите ние.
08:49
The highest concentration is in our brains.
203
514000
3000
Най-високата концентрация е в нашите мозъци.
08:52
Yet, it was used
204
517000
2000
И все пак бил използван
08:54
as a chemical warfare agent in World War I.
205
519000
3000
като химическо оръжие през Втората световна война.
08:59
It's an extraordinarily toxic thing.
206
524000
2000
Изключително токсично нещо.
09:01
In fact, in chemical accidents,
207
526000
2000
Всъщност, при химични инциденти
09:03
hydrogen sulfide is known to --
208
528000
4000
за водородния сулфид се знае...
09:07
if you breathe too much of it, you collapse to the ground,
209
532000
3000
ако вдишаш твърде много от него, се свличаш на земята,
09:11
you appear dead,
210
536000
2000
изглеждаш мъртъв,
09:13
but if you were brought out into room air, you can be reanimated without harm,
211
538000
3000
но ако те внесат на стаен въздух, може да бъдеш съживен без вреда,
09:16
if they do that quickly.
212
541000
2000
ако го направят бързо.
09:18
So, I thought, "Wow, I have to get some of this."
213
543000
4000
И си помислих, еха, трябва да взема малко от това.
09:22
(Laughter)
214
547000
2000
(Смях)
09:24
Now, it's post-9/11 America,
215
549000
6000
В Америка след 11-ти септември,
09:30
and when you go into the research institute,
216
555000
3000
като влезеш в изследователския институт
09:33
and you say, "Hi.
217
558000
2000
и кажеш: "Здрасти."
09:35
I'd like to buy some concentrated,
218
560000
2000
"Бих искал да купя малко концентрирани,
09:37
compressed gas cylinders
219
562000
2000
компресирани газови бутилки
09:39
of a lethal gas
220
564000
2000
от един смъртоносен газ,
09:41
because I have these ideas, see,
221
566000
2000
защото имам едни идеи, разбирате ли,
09:43
about wanting to suspend people.
222
568000
2000
за това, че искам да подтискам жизнените процеси на хора.
09:45
It's really going to be OK."
223
570000
2000
Наистина, всичко ще е наред."
09:47
So that's kind of a tough day,
224
572000
2000
Така че не беше хич лесно,
09:49
but I said, "There really is
225
574000
3000
но казах, наистина има
09:52
some basis for thinking why you might want to do this."
226
577000
4000
основание да се замислиш защо някой би искал да прави това.
09:56
As I said, this agent is in us,
227
581000
2000
Както казах, този агент е в нас
09:58
and, in fact, here's a curious thing,
228
583000
2000
и всъщност ето нещо любопитно,
10:00
it binds to the very place inside of your cells
229
585000
3000
той се свързва със самото място вътре във вашите клетки,
10:03
where oxygen binds, and where you burn it,
230
588000
2000
където се свързва кислородът, и където се гори
10:05
and that you do this burning to live.
231
590000
2000
и където правите това горене, за да живеете.
10:07
And so we thought, like in a game of musical chairs,
232
592000
3000
И така, помислихме си, като в игра на музикални столове,
10:10
might we be able to give a person
233
595000
5000
дали бихме могли да дадем на едно лице
10:15
some hydrogen sulfide,
234
600000
2000
малко водороден сулфид,
10:17
and might it be able to occupy that place
235
602000
2000
и дали то би могло да е в състояние да заеме това място
10:19
like in a game of musical chairs where oxygen might bind?
236
604000
3000
като в игра на музикални столове, където кислородът би могъл да се свърже,
10:22
And because you can't bind the oxygen,
237
607000
2000
и тъй като не можеш да свържеш кислорода,
10:24
maybe you wouldn't consume it,
238
609000
2000
може би не би го консумирал,
10:26
and then maybe it would reduce your demand for oxygen.
239
611000
3000
и тогава може би той би намалил нуждата ти от кислород.
10:29
I mean, who knows?
240
614000
2000
Искам да кажа, кой знае?
10:31
So -- (Laughter)
241
616000
3000
Така че... (Смях)
10:34
So, there's the bit about the dopamine
242
619000
3000
Ето частта за допамина,
10:37
and being a little bit, what do you call it, delusional,
243
622000
3000
която е малко, да речем, измамна
10:40
and you might suggest that was it.
244
625000
2000
и може да предположите, че това беше всичко.
10:42
And so, we wanted to find out
245
627000
2000
Искахме да открием
10:44
might we be able to use
246
629000
3000
дали ще можем да използваме
10:47
hydrogen sulfide in the presence of cold,
247
632000
3000
водороден сулфид в присъствието на студ
10:50
and we wanted to see whether we could
248
635000
2000
и искахме да видим дали бихме могли
10:52
reproduce this skier in a mammal.
249
637000
2000
да възпроизведем тази скиорка в бозайник.
10:55
Now, mammals are warm-blooded creatures,
250
640000
4000
Бозайниците са топлокръвни същества,
10:59
and when we get cold, we shake and we shiver, right?
251
644000
3000
и когато ни е студено, треперим, нали.
11:02
We try to keep our core temperature at 37 degrees
252
647000
3000
Опитваме се да поддържаме вътрешната си температура 37 градуса,
11:05
by actually burning more oxygen.
253
650000
3000
всъщност, като горим повече кислород.
11:10
So, it was interesting for us
254
655000
2000
Затова за нас беше интересно,
11:12
when we applied hydrogen sulfide
255
657000
3000
когато приложихме водороден сулфид
11:15
to a mouse when it was also cold
256
660000
4000
на мишка, когато беше също и студено,
11:19
because what happened is the core temperature
257
664000
2000
защото онова, което се случи, беше, че вътрешната температура
11:21
of the mouse got cold.
258
666000
2000
на мишката се понижи.
11:23
It stopped moving.
259
668000
2000
Тя спря да се движи.
11:25
It appeared dead.
260
670000
2000
Изглеждаше мъртва.
11:27
Its oxygen consumption rate
261
672000
2000
Нивото й на консумация на кислород
11:29
fell by tenfold.
262
674000
2000
спадна десетократно.
11:31
And here's the really important point.
263
676000
3000
А ето и наистина важният извод.
11:34
I told you hydrogen sulfide is in us.
264
679000
3000
Казах ви, че водородният сулфид е в нас.
11:37
It's rapidly metabolized,
265
682000
2000
Той се усвоява бързо
11:39
and all you have to do after six hours of being
266
684000
2000
и всичко, което трябва да направиш след шест часа
11:41
in this state of de-animation
267
686000
2000
в това състояние на де-анимация
11:43
is simply put the thing out in room air,
268
688000
2000
е просто да сложиш животинчето на стаен въздух,
11:45
and it warms up, and it's none the worse for wear.
269
690000
3000
и то се затопля и е в не по-лоша форма от преди.
11:48
Now, this was cosmic.
270
693000
2000
Това вече беше космическо.
11:51
Really. Because we had found a way
271
696000
4000
Наистина. Защото бяхме открили начин
11:55
to de-animate a mammal,
272
700000
3000
да де-анимираме бозайник.
11:58
and it didn't hurt it.
273
703000
3000
И това не му навреди.
12:01
Now, we'd found a way to reduce
274
706000
3000
Бяхме открили начин да намалим
12:04
its oxygen consumption
275
709000
2000
неговата кислородна консумация
12:06
to rock-bottom levels, and it was fine.
276
711000
3000
до дънни нива, и всичко беше наред.
12:09
Now, in this state of de-animation,
277
714000
3000
В това състояние на де-анимация
12:12
it could not go out dancing,
278
717000
2000
то не можеше да отиде на танци,
12:14
but it was not dead,
279
719000
2000
но не беше мъртво
12:16
and it was not harmed.
280
721000
2000
и не беше понесло вреда.
12:18
So we started to think: Is this the agent
281
723000
3000
Затова започнахме да мислим: Дали това е агентът,
12:21
that might have been present in the skier,
282
726000
2000
който може да е присъствал при скиорката,
12:23
and might have she had more of it than someone else,
283
728000
3000
и дали тя може да е поела повече от него, отколкото някой друг
12:26
and might that have been able to reduce
284
731000
3000
и дали може да е била в състояние да намали
12:29
her demand for oxygen
285
734000
2000
нуждите си от кислород,
12:31
before she got so cold that
286
736000
2000
преди да й стане толкова студено,
12:33
she otherwise would have died,
287
738000
2000
че да умре,
12:35
as we found out with our worm experiments?
288
740000
3000
както открихме с нашите експерименти с червеи?
12:39
So, we wondered:
289
744000
3000
Зачудихме се:
12:42
Can we do anything useful
290
747000
2000
Можем ли да направим нещо полезно
12:44
with this capacity to
291
749000
2000
с тази възможност
12:46
control metabolic flexibility?
292
751000
2000
да контролираме метаболичната гъвкавост?
12:48
And one of the things we wondered --
293
753000
3000
Едно от нещата, които се чудехме...
12:51
I'm sure some of you out there are economists,
294
756000
2000
Сигурен съм, че някои от вас са икономисти
12:53
and you know all about supply and demand.
295
758000
2000
и знаете всичко за търсене и предлагане.
12:55
And when supply is equal to demand,
296
760000
2000
Когато предлагането е равно на търсенето,
12:57
everything's fine,
297
762000
2000
всичко е наред,
12:59
but when supply falls,
298
764000
2000
но когато предлагането спадне...
13:01
in this case of oxygen,
299
766000
2000
в този случай на кислород...
13:03
and demand stays high, you're dead.
300
768000
3000
а търсенето остане високо, си мъртъв.
13:06
So, what I just told you
301
771000
2000
И така, онова, което току-що ви казах,
13:08
is we can now reduce demand.
302
773000
2000
е, че сега можем да намалим търсенето.
13:10
We ought to be able to lower supply
303
775000
2000
Трябва да понижим предлагането
13:12
to unprecedented low levels without killing the animal.
304
777000
3000
до безпрецедентно ниски нива, без да убиваме животното.
13:15
And with money we got from DARPA,
305
780000
3000
А с пари, които получихме от Агенцията за напреднали изследователски проекти по отбраната,
13:18
we could show just that.
306
783000
2000
успяхме да покажем точно това.
13:20
If you give mice hydrogen sulfide,
307
785000
3000
Ако се дава на мишки водороден сулфид,
13:23
you can lower their demand for oxygen,
308
788000
2000
може да се понижат нуждите им от кислород
13:25
and you can put them into oxygen concentrations
309
790000
3000
и може да се поставят при кислородни концентрации,
13:28
that are as low as 5,000 feet above the top of Mt. Everest,
310
793000
3000
които са толкова ниски като на 500 фута под връх Еверест,
13:31
and they can sit there for hours, and there's no problem.
311
796000
3000
те могат да седят там с часове и няма проблем.
13:34
Well this was really cool.
312
799000
2000
Е, това беше наистина страхотно.
13:36
We also found out that we could subject animals
313
801000
2000
Открихме също, че бихме могли да подложим животни
13:38
to otherwise lethal blood loss, and we could save them
314
803000
3000
на иначе смъртоносна кръвозагуба, и бихме могли да ги спасим,
13:41
if we gave them hydrogen sulfide.
315
806000
3000
ако им даваме водороден сулфид.
13:44
So these proof of concept experiments
316
809000
3000
Тези експерименти за доказване на идеята
13:47
led me to say "I should found a company,
317
812000
3000
ме доведоха до това да кажа, че трябва да основа компания
13:50
and we should take this out to a wider playing field."
318
815000
3000
и трябва да отнесем това на по-широко игрално поле.
13:55
I founded a company called Ikaria
319
820000
2000
Основах една компания, наречена "Ikaria"
13:57
with others' help.
320
822000
2000
с помощта на други.
13:59
And this company, the first thing it did
321
824000
2000
Първото, което направи тази компания,
14:01
was make a liquid formulation of hydrogen sulfide
322
826000
3000
беше да направи течна формула от водороден сулфид,
14:04
an injectable form that we could put in
323
829000
2000
инжектируема форма, която можехме
14:06
and send it out to physician scientists all over the world
324
831000
3000
да изпратим до лекари-учени по целия свят,
14:09
who work on models of critical care medicine,
325
834000
2000
които работят по модели за спешна медицинска помощ,
14:11
and the results are incredibly positive.
326
836000
2000
и резултатите са невероятно позитивни.
14:13
In one model of heart attack,
327
838000
2000
В един модел на инфаркт
14:15
animals given hydrogen sulfide
328
840000
2000
животни, на които е даден водороден сулфид,
14:17
showed a 70 percent reduction in heart damage
329
842000
2000
показаха 70 процента намаление в уврежданията на сърцето
14:19
compared to those who got the standard of care that
330
844000
2000
в сравнение с онези, получили стандартната грижа,
14:21
you and I would receive if we were to have a heart attack here today.
331
846000
3000
която вие и аз бихме получили, ако днес получим инфаркт тук.
14:24
Same is true for organ failure,
332
849000
2000
Същото е вярно за отказване на орган,
14:26
when you have loss of function owing to poor perfusion of kidney, of liver,
333
851000
5000
при което има загуба на функция заради слабо оросяване на бъбрек или черен дроб,
14:31
acute respiratory distress syndrome
334
856000
2000
остър синдром на респираторен дистрес
14:33
and damage suffered in cardiac-bypass surgery.
335
858000
3000
и увреждания, получени при операция за сърдечен байпас.
14:38
So, these are the thought leaders in trauma medicine
336
863000
2000
И така, това са лидерите в мисленето в медицината на травмите
14:40
all over the world saying this is true,
337
865000
2000
по целия свят, които казват, че това е вярно,
14:42
so it seems that exposure to hydrogen sulfide
338
867000
4000
така че, изглежда, излагането на водороден сулфид
14:46
decreases damage that you receive
339
871000
2000
понижава уврежданията, които получаваш
14:48
from being exposed to otherwise lethal-low oxygen.
340
873000
3000
от това, че си изложен на иначе смъртоносен нисък кислород.
14:51
And I should say that the concentrations of hydrogen sulfide
341
876000
3000
И трябва да кажа, че концентрациите водороден сулфид,
14:54
required to get this benefit
342
879000
3000
изисквани, за да се получи тази полза,
14:58
are low, incredibly low.
343
883000
2000
са ниски, невероятно ниски.
15:00
In fact, so low that physicians will not have to lower or dim
344
885000
3000
Толкова ниски всъщност, че лекарите няма да се налага да понижават
15:03
the metabolism of people much at all
345
888000
2000
метаболизма на хората кой знае колко,
15:05
to see the benefit I just mentioned,
346
890000
2000
за да видят ползата, която току-що споменах,
15:07
which is a wonderful thing, if you're thinking about adopting this.
347
892000
2000
което е нещо чудесно, ако мислиш за усвояване на това.
15:09
You don't want to be gorking people out
348
894000
2000
Няма нужда пращаш хора на Луната,
15:11
just to save them, it's really confusing.
349
896000
2000
само за да ги спасиш, това е наистина объркващо.
15:13
(Laughter)
350
898000
2000
(Смях)
15:15
So, I want to say that we're in human trials.
351
900000
4000
И така, искам да кажа, че сме на изпитание с хора.
15:19
Now, and so --
352
904000
2000
Сега, и така...
15:21
(Applause)
353
906000
6000
(Аплодисменти)
15:27
Thank you. The Phase 1 safety studies are over,
354
912000
3000
Благодаря. Първа фаза на проучванията за безопасност приключи
15:30
and we're doing fine, we're now moved on.
355
915000
2000
и се справяме чудесно, сега продължаваме нататък.
15:32
We have to get to Phase 2 and Phase 3. It's going to take us a few years.
356
917000
3000
Трябва да стигнем до фаза две и фаза три. Ще ни отнеме няколко години.
15:35
This has all moved very quickly,
357
920000
2000
Всичко това се придвижи много бързо,
15:37
and the mouse experiments
358
922000
2000
и експериментите с мишки
15:39
of hibernating mice happened in 2005;
359
924000
3000
за хиберниране на мишки се случиха през 2005 г.,
15:42
the first human studies were done in 2008,
360
927000
2000
първите човешки проучвания бяха проведени през 2008 г.
15:44
and we should know in a couple of years
361
929000
2000
и би трябвало да знаем до две години
15:46
whether it works or not.
362
931000
2000
дали ще сработи, или не.
15:48
And this all happened really quickly
363
933000
2000
Всичко това се случи наистина бързо
15:50
because of a lot of help from a lot of people.
364
935000
2000
благодарение на много помощ от много хора.
15:52
I want to mention that, first of all,
365
937000
2000
Искам да спомена първо жена си,
15:54
my wife, without whom this talk and my work would not be possible,
366
939000
3000
без която този разговор и работата ми не биха били възможни,
15:57
so thank you very much.
367
942000
2000
затова - благодаря ти много.
15:59
Also, the brilliant scientists who work at my lab
368
944000
3000
Също, блестящите учени, които работят в моята лаборатория,
16:02
and also others on staff,
369
947000
2000
както и други от персонала,
16:04
the Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle, Washington --
370
949000
2000
Центърът за проучване на рака "Фред Хътчинсън" в Сиатъл, Вашингтон,
16:06
wonderful place to work.
371
951000
2000
чудесно място за работа.
16:08
And also the wonderful scientists
372
953000
2000
Също и чудесните учени
16:10
and businesspeople at Ikaria.
373
955000
2000
и бизнесмени в "Ikaria".
16:12
One thing those people did out there
374
957000
3000
Едно нещо, което онези хора направиха,
16:15
was take this technology of hydrogen sulfide,
375
960000
3000
беше да вземат тази технология с водороден сулфид,
16:18
which is this start-up company that's burning venture capital very quickly,
376
963000
3000
става дума за нова фирма, която гори рисков капитал много бързо,
16:21
and they fused it with another company
377
966000
2000
и да я слеят с друга фирма,
16:23
that sells another toxic gas
378
968000
2000
която продава друг токсичен газ,
16:25
that's more toxic than hydrogen sulfide,
379
970000
4000
по-токсичен от водородния сулфид,
16:29
and they give it to newborn babies who would otherwise die
380
974000
3000
и го дават на новородени бебета, които иначе биха умрели
16:32
from a failure to be able to oxygenate their tissues properly.
381
977000
3000
от невъзможност да насищат подобаващо тъканите си с кислород.
16:36
And this gas that is delivered in over
382
981000
3000
А този газ, който се доставя
16:39
a thousand critical care hospitals worldwide,
383
984000
2000
в над хиляда болници за спешна помощ по целия свят,
16:41
now is approved, on label,
384
986000
2000
сега е одобрен, по етикет,
16:43
and saves thousands of babies a year
385
988000
2000
и спасява хиляди бебета на година
16:45
from certain death.
386
990000
2000
от сигурна смърт.
16:47
(Applause)
387
992000
2000
(Аплодисменти)
16:49
So it's really incredible
388
994000
3000
Затова е наистина невероятно
16:52
for me to be a part of this.
389
997000
2000
за мен да бъда част от това.
16:54
And I want to say that I think we're on the path
390
999000
2000
И искам да кажа, че мисля, че сме на път
16:56
of understanding metabolic flexibility
391
1001000
2000
да разберем метаболичната гъвкавост
16:58
in a fundamental way,
392
1003000
2000
по един фундаментален начин
17:00
and that in the not too distant future,
393
1005000
4000
и че в не твърде далечно бъдеще
17:04
an EMT might give an injection of hydrogen sulfide,
394
1009000
3000
един медицински техник от спешна помощ би могъл да направи инжекция с въглероден сулфид
17:07
or some related compound,
395
1012000
2000
или някое свързано съединение
17:09
to a person suffering severe injuries,
396
1014000
3000
на лице, страдащо от тежки наранявания,
17:12
and that person might de-animate a bit,
397
1017000
2000
и това лице би могло леко да се деанимира,
17:14
they might become a little more immortal.
398
1019000
4000
би могло да стане малко по-безсмъртно.
17:18
Their metabolism will fall
399
1023000
2000
Неговият метаболизъм би спаднал,
17:20
as though you were dimming a switch on a lamp at home.
400
1025000
6000
като че ли намалявате осветлението вкъщи с ключа.
17:26
And then, they will have the time, that will buy them the time,
401
1031000
3000
И тогава той ще има необходимото време,
17:29
to be transported to the hospital
402
1034000
3000
за да бъде транспортиран до болницата,
17:34
to get the care they need.
403
1039000
4000
за да получи грижите, които са му нужни.
17:38
And then, after they get that care --
404
1043000
5000
И тогава, след като получи тази грижа,
17:43
like the mouse, like the skier,
405
1048000
2000
като мишката, като скиорката,
17:45
like the 65-year-old woman --
406
1050000
2000
като 65-годишната жена,
17:47
they'll wake up.
407
1052000
2000
той ще се събуди.
17:49
A miracle?
408
1054000
2000
Чудо?
17:51
We hope not, or maybe we just hope
409
1056000
2000
Надяваме се, че не, или може би просто се надяваме
17:53
to make miracles a little more common.
410
1058000
2000
да направим чудесата малко по-обичайни.
17:55
Thank you very much.
411
1060000
2000
Много благодаря.
17:57
(Applause)
412
1062000
7000
(Аплодисменти)
ABOUT THE SPEAKER
Mark Roth - Biochemist, cell biologistMark Roth's research has reawakened an unusual notion from the annals of science: reversible metabolic hibernation. Yes, putting living organisms into suspended animation -- and bringing them back safely.
Why you should listen
As a cell biologist in cancer research, Mark Roth studies genes, chromosomes and autoimmune disease. But he's best known for his research into suspended animation. Already, Roth has managed a world first: putting a vertebrate -- a zebrafish embryo -- into an oxygen-deprived state for several hours, then restoring it to completely normal development. He's been able to reduce the core temperature of mice to 10 degrees Celsius, and then revive them, harmlessly.
This MacArthur "genius" grant winner may spur the next big leap for lifesaving medical systems with techniques that buy time for critically ill trauma patients -- people in desperate need of organ transplants, for example -- whether in emergency rooms or on battlefields. DARPA is a major supporter of this work. At TED2008, geologist Peter Ward was passionate enough about Mark Roth's work to devote several of his own 18 minutes to talking about it ...
Mark Roth | Speaker | TED.com