TED2010
Mark Roth: Suspended animation is within our grasp
Mark Roth: De schijndood ligt binnen ons bereik.
Filmed:
Readability: 4
793,455 views
Mark Roth bestudeert de schijndood: de kunst om levensprocessen stop te zetten en weer op te starten. Het is spannende materie, maar geen sciencefiction. Opgewekt door zorgvuldig gebruik van een normaal gesproken giftig gas, kan de schijndood trauma- en hartaanvalslachtoffers helpen om lang genoeg te overleven om behandeling te krijgen.
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
Ik spreek vandaag over mijn werk aan de schijndood.
00:19
Now, usually when I mention suspended animation,
1
4000
3000
Meestal als ik de term schijndood noem
00:22
people will flash me the Vulcan sign and laugh.
2
7000
3000
laten mensen me de Vulcan-groet zien en beginnen te lachen.
00:25
But now, I'm not talking about gorking people out
3
10000
4000
Maar ik heb het niet over mensen platspuiten
00:29
to fly to Mars or even Pandora,
4
14000
3000
om ze naar Mars of zelfs Pandora over te vliegen,
00:32
as much fun as that may be.
5
17000
2000
hoe leuk dat ook mag lijken.
00:34
I'm talking about
6
19000
3000
Ik heb het over de
00:37
the concept of using suspended animation
7
22000
3000
mogelijkheid om de schijndood te gebruiken
00:40
to help people out in trauma.
8
25000
3000
om zwaargewonde mensen te helpen
00:43
So what do I mean
9
28000
2000
Dus wat ik bedoel
00:45
when I say "suspended animation"?
10
30000
3000
met "schijndood"?
00:48
It is the process by which
11
33000
3000
Het is het proces waarmee
00:51
animals de-animate,
12
36000
3000
dieren deanimeren,
00:55
appear dead
13
40000
2000
dood lijken,
00:57
and then can wake up again without being harmed.
14
42000
3000
en dan wakker kunnen worden zonder letsel.
01:00
OK, so here is the sort of big idea:
15
45000
4000
Oké, dus dit is ongeveer het grote idee.
01:04
If you look out at nature,
16
49000
3000
Als je naar de natuur kijkt,
01:07
you find that
17
52000
2000
ontdek je dat
01:09
as you tend to see suspended animation,
18
54000
3000
als je naar de staat van schijndood kijkt,
01:12
you tend to see immortality.
19
57000
4000
je naar onsterfelijkheid lijkt te kijken.
01:16
And so, what I'm going to tell you about
20
61000
3000
En dus, waar ik je over ga vertellen
01:19
is a way to tell a person who's in trauma --
21
64000
5000
is een manier, om iemand die zwaargewond is te vertellen,
01:24
find a way to de-animate them a bit
22
69000
3000
een manier te vinden om hen wat te deanimeren
01:27
so they're a little more immortal
23
72000
2000
zodat ze net wat meer onsterfelijk zijn
01:29
when they have that heart attack.
24
74000
2000
nadat ze een hartaanval hebben gehad.
01:31
An example of an organism or two
25
76000
3000
Een voorbeeld van een organisme of twee,
01:34
that happens to be quite immortal
26
79000
3000
die toevallig behoorlijk onsterfelijk zijn,
01:37
would be plant seeds
27
82000
2000
zouden plantenzaden zijn
01:39
or bacterial spores.
28
84000
2000
of bacteriële sporen.
01:41
These creatures are
29
86000
2000
Deze wezens behoren tot
01:43
some of the most immortal life forms on our planet,
30
88000
3000
de meest onsterfelijke levensvormen op onze planeet,
01:46
and they tend to spend most of their time
31
91000
3000
en ze besteden gewoonlijk de meeste tijd
01:49
in suspended animation.
32
94000
3000
in de staat van schijndood.
01:52
Bacterial spores are thought now by scientists
33
97000
3000
Bacteriële sporen, zo denken wetenschappers nu,
01:55
to exist as individual cells
34
100000
2000
bestaan als individuele cellen,
01:57
that are alive, but in suspended animation
35
102000
3000
levend, maar in staat van schijndood,
02:00
for as long as 250 million years.
36
105000
3000
soms wel 250 miljoen jaar lang.
02:03
To suggest that this all, sort of, about little, tiny creatures,
37
108000
5000
Om de indruk te wekken dat dit alles, soort van, over minuscule wezentjes,
02:08
I want to bring it close to home.
38
113000
2000
laat ik het wat dichterbij brengen.
02:10
In the immortal germ line
39
115000
3000
In de onsterfelijke lijn van kiemen
02:13
of human beings --
40
118000
2000
van menselijke wezens,
02:15
that is, the eggs that sit in the ovaries --
41
120000
3000
namelijk de eitjes in de eierstokken.
02:18
they actually sit there in a state of suspended animation
42
123000
4000
Ze bevinden zich daar in een staat van schijndood
02:22
for up to 50 years in the life of each woman.
43
127000
3000
tot wel 50 jaar lang gedurende het leven van elke vrouw.
02:26
So then there's also my favorite example
44
131000
3000
En dan is er ook nog mijn favoriete voorbeeld
02:29
of suspended animation.
45
134000
2000
van schijndood.
02:31
This is Sea-Monkeys.
46
136000
2000
Dit zijn Sea Monkeys (Artemia Salina: pekelkreeftjes)
02:33
Those of you with children,
47
138000
2000
Als u kinderen heeft
02:35
you know about them.
48
140000
2000
dan kent u ze wel.
02:37
You go to the pet store or the toy store,
49
142000
2000
U gaat naar de dieren- of speelgoedwinkel,
02:39
and you can buy these things.
50
144000
2000
en daar koop je deze dingen.
02:41
You just open the bag, and you just dump them
51
146000
2000
Je opent gewoon het zakje, en gooit ze
02:43
into the plastic aquarium,
52
148000
2000
in het plastic aquarium.
02:45
and in about a week or so, you'll have little shrimps swimming around.
53
150000
3000
En na ongeveer een week heb je kleine garnaaltjes rondzwemmen.
02:48
Well, I wasn't so interested in the swimming.
54
153000
3000
Nu was ik niet zo geïnteresseerd in het zwemmen.
02:51
I was interested in what was going on in the bag,
55
156000
3000
Ik wilde weten wat er gebeurde in het zakje,
02:54
the bag on the toy store shelf
56
159000
2000
het zakje op de plank van de speelgoedwinkel
02:56
where those shrimp sat
57
161000
2000
waar deze garnaaltjes zaten
02:58
in suspended animation indefinitely.
58
163000
3000
in schijndood, oneindig lang.
03:01
So these ideas of suspended animation
59
166000
5000
Dus deze ideeën over schijndood
03:06
are not just about cells and weird, little organisms.
60
171000
3000
betreffen niet alleen cellen en gekke kleine wezentjes.
03:09
Occasionally, human beings
61
174000
2000
Zo af en toe worden mensen
03:11
are briefly de-animated,
62
176000
2000
korte tijd gedeanimeerd.
03:13
and the stories of people who are briefly de-animated
63
178000
3000
En de verhalen van mensen die kort zijn gedeanimeerd
03:16
that interest me the most
64
181000
2000
die mij het meest interesseren
03:18
are those having to do with the cold.
65
183000
2000
hebben te maken met kou.
03:20
Ten years ago, there was a skier in Norway
66
185000
3000
10 jaar terug was er een skiester in Noorwegen
03:23
that was trapped in an icy waterfall,
67
188000
3000
die vast kwam te zitten in een ijzige waterval.
03:26
and she was there for two hours before they extracted her.
68
191000
3000
Ze zat daar twee uur vast voordat ze haar eruit haalden.
03:29
She was extremely cold,
69
194000
2000
Ze was extreem koud,
03:31
and she had no heartbeat --
70
196000
2000
en had geen hartslag.
03:33
for all intents and purposes she was dead, frozen.
71
198000
2000
Naar alle maatstaven was ze dood, bevroren.
03:35
Seven hours later,
72
200000
3000
Zeven uur later,
03:38
still without a heartbeat,
73
203000
2000
nog steeds zonder hartslag,
03:40
they brought her back to life, and she went on to be
74
205000
2000
reanimeerden ze haar, vervolgens werd ze
03:42
the head radiologist
75
207000
2000
hoofd radiologie
03:44
in the hospital that treated her.
76
209000
2000
in het ziekenhuis dat haar behandelde.
03:46
A couple of years later --
77
211000
2000
Een paar jaar later --
03:48
so I get really excited about these things --
78
213000
2000
dit soort dingen vind ik echt opwindend --
03:50
about a couple of years later,
79
215000
2000
ongeveer een paar jaar later
03:52
there was a 13-month-old, she was from Canada.
80
217000
3000
was er een 13 maanden oud meisje uit Canada.
03:55
Her father had gone out in the wintertime; he was working night shift,
81
220000
2000
Haar vader ging naar buiten in de winter, hij werkte nachtdiensten,
03:57
and she followed him outside in nothing but a diaper.
82
222000
3000
en zij volgde hem naar buiten in alleen een luier.
04:00
And they found her hours later,
83
225000
2000
Ze vonden haar uren later,
04:02
frozen, lifeless,
84
227000
2000
bevroren, zonder teken van leven.
04:04
and they brought her back to life.
85
229000
2000
En ze hebben haar gereanimeerd.
04:06
There was a 65-year-old woman
86
231000
2000
Er was een 65 jaar oude vrouw
04:08
in Duluth, Minnesota last year
87
233000
2000
in Duluth, Minnesota, vorig jaar,
04:10
that was found frozen and without a pulse
88
235000
2000
die bevroren en zonder hartslag werd gevonden
04:12
in her front yard one morning in the winter,
89
237000
3000
in haar voortuin op een winterochtend.
04:15
and they brought her back to life.
90
240000
2000
Ze hebben haar weer tot leven gebracht.
04:17
The next day, she was doing so well, they wanted to run tests on her.
91
242000
2000
De volgende dag, het ging zo goed, ze wilden haar testen,
04:19
She got cranky and just went home.
92
244000
2000
Zij werd humeurig, en ging gewoon naar huis.
04:21
(Laughter)
93
246000
2000
(Gelach)
04:23
So, these are miracles, right?
94
248000
2000
Dit zijn wonderen, toch?
04:25
These are truly miraculous things that happen.
95
250000
3000
Dit zijn echt wonderlijke dingen die gebeuren.
04:28
Doctors have a saying
96
253000
2000
Artsen hebben een gezegde,
04:30
that, in fact, "You're not dead until you're warm and dead."
97
255000
3000
dat je in feite niet dood bent, tot je warm en dood bent.
04:33
And it's true. It's true.
98
258000
3000
En dat is waar. Het is waar.
04:36
In the New England Journal of Medicine,
99
261000
2000
In het New England Medisch Tijdschrift
04:38
there was a study published that showed
100
263000
2000
is een studie gepubliceerd die liet zien
04:40
that with appropriate rewarming,
101
265000
2000
dat met de juiste opwarming
04:42
people who had suffered without a heartbeat for three hours
102
267000
3000
mensen die drie uur geen hartslag hadden gehad
04:45
could be brought back to life without any neurologic problems.
103
270000
3000
gereanimeerd konden worden zonder enig neurologisch probleem.
04:48
That's over 50 percent.
104
273000
2000
Dat is meer dan 50 procent.
04:50
So what I was trying to do is think of a way
105
275000
3000
Dus wat ik heb geprobeerd, is een manier bedenken
04:53
that we could study
106
278000
2000
waarop we een studie konden doen
04:55
suspended animation
107
280000
2000
naar de schijndood.
04:57
to think about a way
108
282000
2000
Om een manier te bedenken
04:59
to reproduce, maybe,
109
284000
2000
om, misschien, te reproduceren
05:01
what happened to the skier.
110
286000
2000
wat er met de skiester gebeurde.
05:03
Well, I have to tell you something very odd,
111
288000
2000
Nu moet ik je iets heel geks vertellen,
05:05
and that is that being exposed to low oxygen
112
290000
3000
en dat is dat blootstelling aan weinig zuurstof
05:08
does not always kill.
113
293000
3000
niet altijd dodelijk is.
05:11
So, in this room, there's 20 percent oxygen or so,
114
296000
3000
In deze zaal is er ongeveer 20 procent zuurstof.
05:14
and if we reduce the oxygen concentration,
115
299000
2000
En als we de zuurstofconcentratie verlagen
05:16
we will all be dead.
116
301000
2000
zullen we allemaal sterven.
05:18
And, in fact, the animals we were working with in the lab --
117
303000
3000
En, feitelijk, de dieren waar we mee werken in het lab,
05:21
these little garden worms, nematodes --
118
306000
2000
deze kleine regenwormen, rondwormen,
05:23
they were also dead when we exposed them to low oxygen.
119
308000
3000
ze waren ook dood toen we ze te weinig zuurstof gaven.
05:26
And here's the thing that should freak you out.
120
311000
2000
Maar wat je nu echt versteld moet doen staan,
05:28
And that is that, when we lower the oxygen concentration further
121
313000
3000
is dat, wanneer we het zuurstofniveau verder verlagen,
05:31
by 100 times, to 10 parts per million,
122
316000
4000
zo'n 100 keer, naar 10 delen per miljoen,
05:35
they were not dead,
123
320000
2000
ze niet dood waren,
05:37
they were in suspended animation,
124
322000
2000
maar schijndood,
05:39
and we could bring them back to life without any harm.
125
324000
3000
en we konden ze zonder schade reanimeren.
05:43
And this precise oxygen concentration,
126
328000
2000
En deze exacte zuurstofconcentratie,
05:45
10 parts per million,
127
330000
2000
10 delen per miljoen,
05:47
that caused suspended animation,
128
332000
2000
die schijndood veroorzaakt,
05:49
is conserved.
129
334000
2000
is blijvend.
05:51
We can see it in a variety of different organisms.
130
336000
2000
We zien het bij verschillende soorten organismen.
05:53
One of the creatures we see it in
131
338000
2000
Een van de schepsels waarbij we dat zien
05:55
is a fish.
132
340000
2000
is een vis.
05:57
And we can turn its heartbeat on and off by going in and out
133
342000
3000
We kunnen zijn hartslag in- en uitschakelen door in en uit de
06:00
of suspended animation like you would a light switch.
134
345000
3000
schijndood te gaan, als bij een lichtknop.
06:03
So this was pretty shocking to me,
135
348000
3000
Het was een behoorlijk schok voor me,
06:08
that we could do this.
136
353000
2000
dat we dit konden doen.
06:10
And so I was wondering, when we were trying
137
355000
2000
En dus vroeg ik me af, toen we probeerden
06:12
to reproduce the work with the skier,
138
357000
2000
te reproduceren wat met de skiester was gebeurd
06:14
that we noticed that, of course,
139
359000
3000
constateerden we dat ze, natuurlijk,
06:17
she had no oxygen consumption,
140
362000
2000
geen zuurstof had verbruikt,
06:19
and so maybe she was in a similar state of suspended animation.
141
364000
3000
en dus was ze misschien in een vergelijkbare staat van schijndood.
06:22
But, of course, she was also extremely cold.
142
367000
2000
Maar, natuurlijk, was ze ook extreem koud.
06:24
So we wondered what would happen
143
369000
2000
We vroegen ons dus af wat er zou gebeuren
06:26
if we took our suspended animals and exposed them to the cold.
144
371000
2000
als we de schijndode dieren aan kou bloot zouden stellen.
06:28
And so, what we found out
145
373000
2000
En wat we dus ontdekten
06:30
was that, if you take animals
146
375000
2000
was dat als je dieren neemt
06:32
that are animated like you and I,
147
377000
2000
die leven zoals jij en ik
06:34
and you make them cold -- that is, these were the garden worms --
148
379000
3000
en ze blootstelt aan kou -- de regenwormen tenminste --
06:37
now they're dead.
149
382000
2000
dan gaan ze dood.
06:39
But if you have them in suspended animation,
150
384000
2000
Maar als je ze schijndood maakt,
06:41
and move them into the cold, they're all alive.
151
386000
3000
en ze aan kou blootstelt, dan overleven ze allemaal.
06:44
And there's the very important thing there:
152
389000
2000
Dat is dus het belangrijkste hier:
06:46
If you want to survive the cold,
153
391000
2000
Als je de kou wilt overleven,
06:48
you ought to be suspended. Right?
154
393000
2000
moet je schijndood zijn. Duidelijk?♪
06:50
It's a really good thing.
155
395000
2000
Het is echt iets goeds.
06:53
And so, we were thinking about that,
156
398000
2000
En dus dachten we daarover na,
06:55
about this relationship between these things,
157
400000
2000
over de verhouding tussen deze zaken
06:57
and thinking about whether or not that's what happened to the skier.
158
402000
3000
en overdachten of dit wel of niet met de skiester was gebeurd.
07:00
And so we wondered: Might there be some agent
159
405000
3000
En we vroegen ons af: kan het zijn dat er een stof is
07:03
that is in us, something that we make ourselves,
160
408000
2000
in ons lijf, iets dat we zelf aanmaken
07:05
that we might be able to regulate our own metabolic flexibility
161
410000
3000
dat we misschien in staat zijn zelf ons metabolisme aan te sturen
07:08
in such a way as to be able to survive
162
413000
2000
op zo'n manier dat we kunnen overleven
07:10
when we got extremely cold, and might otherwise pass away?
163
415000
3000
wanneer het extreem koud is, en anders zouden sterven.
07:14
I thought it might be interesting to sort of hunt for such things.
164
419000
3000
Ik dacht dat het interessant kon zijn dit soort dingen na te gaan.
07:17
You know?
165
422000
2000
Weet je?
07:19
I should mention briefly here
166
424000
3000
Ik moet hier toch even melden
07:22
that physiology textbooks that you can read about
167
427000
3000
dat de standaardwerken op het vakgebied
07:25
will tell you that this is a kind of heretical thing to suggest.
168
430000
3000
je zullen vertellen dat het heiligschennis is dit te zeggen.
07:28
We have, from the time we are slapped on the butt
169
433000
3000
We hebben, van de eerste klap op de billen
07:31
until we take our last dying breath --
170
436000
2000
tot onze laatste adem --
07:33
that's when we're newborn to when we're dead --
171
438000
2000
van onze geboorte tot onze dood --
07:35
we cannot reduce our metabolic rate
172
440000
2000
we kunnen ons metabolisme niet vertragen
07:37
below what's called a standard,
173
442000
2000
onder wat een standaard heet,
07:39
or basal metabolic rate.
174
444000
2000
of basaal metabolisme.
07:42
But I knew that there were examples
175
447000
2000
Maar ik weet dat er voorbeelden waren
07:44
of creatures, also mammals,
176
449000
2000
van wezens, ook zoogdieren,
07:46
that do reduce their metabolic rate
177
451000
2000
die hun metabolisme wel vertragen
07:48
such as ground squirrels and bears,
178
453000
2000
zoals grondeekhoorns en beren.
07:50
they reduce their metabolic rate
179
455000
2000
Zij vertragen hun metabolisme
07:52
in the wintertime when they hibernate.
180
457000
2000
tijdens hun winterslaap.
07:54
So I wondered: Might we be able to find some agent or trigger
181
459000
3000
Dus vroeg ik me af of een middel of andere oorzaak
07:57
that might induce such a state in us?
182
462000
3000
deze staat in ons zou kunnen opwekken?
08:00
And so, we went looking for such things.
183
465000
3000
En dus gingen we op zoek naar dat soort zaken.
08:03
And this was a period of time when we failed tremendously.
184
468000
3000
Dit was een periode waarin we geweldig faalden.
08:06
Ken Robinson is here. He talked about the glories of failure.
185
471000
2000
Ken Robinson is hier. Hij sprak over de glorie van mislukking.
08:08
Well, we had a lot of them.
186
473000
2000
Nou, mislukkingen genoeg.
08:10
We tried many different chemicals and agents,
187
475000
2000
We probeerden vele chemicaliën en middelen,
08:12
and we failed over and over again.
188
477000
3000
en we faalden keer op keer.
08:15
So, one time, I was at home
189
480000
2000
Dus op een keer, ik was thuis,
08:17
watching television on the couch
190
482000
2000
ik keek televisie,
08:19
while my wife was putting our child to bed,
191
484000
4000
terwijl mijn vrouw ons kind naar bed bracht,
08:23
and I was watching a television show.
192
488000
2000
keek ik naar een televisieprogramma.
08:25
It was a television show --
193
490000
2000
Het was een televisieshow --
08:27
it was a NOVA show on PBS --
194
492000
3000
een NOVA-show op PBS --
08:30
about caves in New Mexico.
195
495000
2000
over grotten in Nieuw Mexico.
08:32
And this particular cave was Lechuguilla,
196
497000
2000
Deze specifieke grot heette Lechuguilla
08:34
and this cave is incredibly toxic to humans.
197
499000
3000
en deze grot is onvoorstelbaar giftig voor mensen.
08:37
The researchers had to suit up just to enter it.
198
502000
2000
De onderzoekers moesten volledig ingepakt naar binnen.
08:39
It's filled with this toxic gas,
199
504000
2000
Zij is gevuld met giftig gas,
08:41
hydrogen sulfide.
200
506000
2000
waterstofsulfide (H2S).
08:43
Now, hydrogen sulfide is curiously present in us.
201
508000
4000
Nu is waterstofsulfide vreemd genoeg aanwezig in ons.
08:47
We make it ourselves.
202
512000
2000
We maken het zelf aan.
08:49
The highest concentration is in our brains.
203
514000
3000
De hoogste concentratie zit in de hersenen.
08:52
Yet, it was used
204
517000
2000
Toch werd het gebruikt
08:54
as a chemical warfare agent in World War I.
205
519000
3000
als gifgas in de Eerste Wereldoorlog.
08:59
It's an extraordinarily toxic thing.
206
524000
2000
Het is buitengewoon giftig.
09:01
In fact, in chemical accidents,
207
526000
2000
In feite, bij chemische ongelukken,
09:03
hydrogen sulfide is known to --
208
528000
4000
staat waterstofsulfide erom bekend dat --
09:07
if you breathe too much of it, you collapse to the ground,
209
532000
3000
als je er te veel van inademt, je er bewusteloos van raakt,
09:11
you appear dead,
210
536000
2000
je lijkt dood,
09:13
but if you were brought out into room air, you can be reanimated without harm,
211
538000
3000
maar als je naar buiten wordt gebracht kunnen ze je probleemloos reanimeren,
09:16
if they do that quickly.
212
541000
2000
als ze dat snel doen.
09:18
So, I thought, "Wow, I have to get some of this."
213
543000
4000
Dus ik dacht; wow, daar moet ik wat van hebben.
09:22
(Laughter)
214
547000
2000
(Gelach)
09:24
Now, it's post-9/11 America,
215
549000
6000
Nu is het het Amerika van na 11 september.
09:30
and when you go into the research institute,
216
555000
3000
En als je naar het onderzoeksinstituut gaat
09:33
and you say, "Hi.
217
558000
2000
en zegt, "Hoi,
09:35
I'd like to buy some concentrated,
218
560000
2000
ik zou graag wat kopen,
09:37
compressed gas cylinders
219
562000
2000
hogedruk-gascilinders,
09:39
of a lethal gas
220
564000
2000
met een dodelijk gas
09:41
because I have these ideas, see,
221
566000
2000
omdat ik wat ideeën heb over
09:43
about wanting to suspend people.
222
568000
2000
het schijndood maken van mensen.
09:45
It's really going to be OK."
223
570000
2000
Het zal echt helemaal prima gaan."
09:47
So that's kind of a tough day,
224
572000
2000
Dat is dan een lastige dag,
09:49
but I said, "There really is
225
574000
3000
maar ik zei dat er echt
09:52
some basis for thinking why you might want to do this."
226
577000
4000
een basis is om te bedenken waarom je dit wilt doen.
09:56
As I said, this agent is in us,
227
581000
2000
Zoals ik zei, dit middel zit al in ons,
09:58
and, in fact, here's a curious thing,
228
583000
2000
en, in feite, wat interessant is,
10:00
it binds to the very place inside of your cells
229
585000
3000
het bindt zich op dezelfde plek aan je cellen als
10:03
where oxygen binds, and where you burn it,
230
588000
2000
waar zuurstof dat doet, en waar je het verbrandt,
10:05
and that you do this burning to live.
231
590000
2000
en dat je die verbranding doet om in leven te blijven.
10:07
And so we thought, like in a game of musical chairs,
232
592000
3000
En dus dachten we, als in een stoelendans,
10:10
might we be able to give a person
233
595000
5000
misschien kunnen we iemand
10:15
some hydrogen sulfide,
234
600000
2000
wat waterstofsulfide geven,
10:17
and might it be able to occupy that place
235
602000
2000
en misschien kan het die plek innemen,
10:19
like in a game of musical chairs where oxygen might bind?
236
604000
3000
als in een stoelendans, waar anders zuurstof zou binden,
10:22
And because you can't bind the oxygen,
237
607000
2000
en omdat je de zuurstof niet kunt binden,
10:24
maybe you wouldn't consume it,
238
609000
2000
neem je het misschien niet op,
10:26
and then maybe it would reduce your demand for oxygen.
239
611000
3000
en misschien reduceert dat je vraag naar zuurstof.
10:29
I mean, who knows?
240
614000
2000
Ik bedoel, wie zal het weten?
10:31
So -- (Laughter)
241
616000
3000
Dus -- (Gelach)
10:34
So, there's the bit about the dopamine
242
619000
3000
Dus, er is dat verhaal over dopamine
10:37
and being a little bit, what do you call it, delusional,
243
622000
3000
en een beetje, hoe noem je dat, raaskallen
10:40
and you might suggest that was it.
244
625000
2000
en je kunt denken dat het dat was.
10:42
And so, we wanted to find out
245
627000
2000
En dus wilden we achterhalen
10:44
might we be able to use
246
629000
3000
of het mogelijk zou zijn waterstofsulfide
10:47
hydrogen sulfide in the presence of cold,
247
632000
3000
in een koude omgeving te gebruiken,
10:50
and we wanted to see whether we could
248
635000
2000
en we wilden zien of het mogelijk was
10:52
reproduce this skier in a mammal.
249
637000
2000
deze skiester te reproduceren in een zoogdier.
10:55
Now, mammals are warm-blooded creatures,
250
640000
4000
Nu zijn zoogdieren warmbloedige schepsels.
10:59
and when we get cold, we shake and we shiver, right?
251
644000
3000
en als we het koud krijgen, schudden en bibberen we.
11:02
We try to keep our core temperature at 37 degrees
252
647000
3000
We proberen onze lichaamstemperatuur op 37 graden te houden.
11:05
by actually burning more oxygen.
253
650000
3000
door in feite meer zuurstof te verbranden.
11:10
So, it was interesting for us
254
655000
2000
Dus was het interessant voor ons
11:12
when we applied hydrogen sulfide
255
657000
3000
toen we waterstofsulfide toepasten
11:15
to a mouse when it was also cold
256
660000
4000
op een muis, in de kou,
11:19
because what happened is the core temperature
257
664000
2000
omdat wat gebeurde was dat de lichaamstemperatuur
11:21
of the mouse got cold.
258
666000
2000
van de muis daalde.
11:23
It stopped moving.
259
668000
2000
Hij stopte met bewegen.
11:25
It appeared dead.
260
670000
2000
Hij leek dood.
11:27
Its oxygen consumption rate
261
672000
2000
Zijn zuurstofverbruik
11:29
fell by tenfold.
262
674000
2000
daalde tienvoudig.
11:31
And here's the really important point.
263
676000
3000
En nu komt het echt belangrijke punt.
11:34
I told you hydrogen sulfide is in us.
264
679000
3000
Ik vertelde je dat waterstofsulfide in ons zit.
11:37
It's rapidly metabolized,
265
682000
2000
Het wordt razendsnel opgenomen,
11:39
and all you have to do after six hours of being
266
684000
2000
en alles wat je hoeft te doen na 6 uur
11:41
in this state of de-animation
267
686000
2000
in deze staat van deanimatie
11:43
is simply put the thing out in room air,
268
688000
2000
is het in aanraking brengen met lucht,
11:45
and it warms up, and it's none the worse for wear.
269
690000
3000
en het warmt op, en is niks slechter af.
11:48
Now, this was cosmic.
270
693000
2000
Dit was gigantisch.
11:51
Really. Because we had found a way
271
696000
4000
Echt waar. Want we hadden een manier
11:55
to de-animate a mammal,
272
700000
3000
om een zoogdier te deanimeren.
11:58
and it didn't hurt it.
273
703000
3000
Zonder dat het pijn doet.
12:01
Now, we'd found a way to reduce
274
706000
3000
We hadden nu een manier om
12:04
its oxygen consumption
275
709000
2000
zijn zuurstofverbruik te verlagen
12:06
to rock-bottom levels, and it was fine.
276
711000
3000
naar bodemniveau, en het was in orde.
12:09
Now, in this state of de-animation,
277
714000
3000
Nu kan het in deze staat van deanimatie
12:12
it could not go out dancing,
278
717000
2000
niet uit gaan en gaan dansen
12:14
but it was not dead,
279
719000
2000
maar het was niet dood,
12:16
and it was not harmed.
280
721000
2000
en niet in gevaar.
12:18
So we started to think: Is this the agent
281
723000
3000
Dus we begonnen te denken: Is dit het middel
12:21
that might have been present in the skier,
282
726000
2000
dat aanwezig was in de skiester,
12:23
and might have she had more of it than someone else,
283
728000
3000
en had ze er misschien meer van dan anderen
12:26
and might that have been able to reduce
284
731000
3000
en kon ze daardoor haar
12:29
her demand for oxygen
285
734000
2000
zuurstofvraag verlagen
12:31
before she got so cold that
286
736000
2000
voordat ze zo koud werd dat
12:33
she otherwise would have died,
287
738000
2000
ze anders dood zou zijn gegaan,
12:35
as we found out with our worm experiments?
288
740000
3000
zoals we ontdekten bij de wormen?
12:39
So, we wondered:
289
744000
3000
Dus vroegen we ons af:
12:42
Can we do anything useful
290
747000
2000
Kunnen we iets nuttigs doen
12:44
with this capacity to
291
749000
2000
met deze capaciteit om
12:46
control metabolic flexibility?
292
751000
2000
ons metabolisme te controleren?
12:48
And one of the things we wondered --
293
753000
3000
En een van de zaken die we ons afvroegen --
12:51
I'm sure some of you out there are economists,
294
756000
2000
Een aantal van u is vast econoom,
12:53
and you know all about supply and demand.
295
758000
2000
en jullie weten alles van vraag en aanbod.
12:55
And when supply is equal to demand,
296
760000
2000
Wanneer het aanbod gelijk is aan de vraag,
12:57
everything's fine,
297
762000
2000
is alles in orde,
12:59
but when supply falls,
298
764000
2000
maar wanneer het aanbod wegvalt --
13:01
in this case of oxygen,
299
766000
2000
in dit geval van zuurstof --
13:03
and demand stays high, you're dead.
300
768000
3000
en de vraag blijft hoog, dan ben je dood.
13:06
So, what I just told you
301
771000
2000
Dus wat ik je net vertelde
13:08
is we can now reduce demand.
302
773000
2000
is hoe we de vraag kunnen verlagen.
13:10
We ought to be able to lower supply
303
775000
2000
We kunnen zo het aanbod verlagen
13:12
to unprecedented low levels without killing the animal.
304
777000
3000
naar onverwacht lage niveaus zonder het dier te doden.
13:15
And with money we got from DARPA,
305
780000
3000
En met geld dat we kregen van DARPA,
13:18
we could show just that.
306
783000
2000
konden we dat ook laten zien.
13:20
If you give mice hydrogen sulfide,
307
785000
3000
Als je muizen waterstofsulfide geeft,
13:23
you can lower their demand for oxygen,
308
788000
2000
kun je hun zuurstofvraag verlagen,
13:25
and you can put them into oxygen concentrations
309
790000
3000
en je kunt ze in zuurstofniveaus brengen
13:28
that are as low as 5,000 feet above the top of Mt. Everest,
310
793000
3000
die zo laag zijn als 2 km boven de top van Mount Everest,
13:31
and they can sit there for hours, and there's no problem.
311
796000
3000
en ze kunnen daar uren zitten, geen probleem.
13:34
Well this was really cool.
312
799000
2000
Dit was echt cool.
13:36
We also found out that we could subject animals
313
801000
2000
We ontdekten ook dat we dieren bloot konden stellen
13:38
to otherwise lethal blood loss, and we could save them
314
803000
3000
aan normaal gesproken dodelijk bloedverlies, en ze konden redden
13:41
if we gave them hydrogen sulfide.
315
806000
3000
als we ze waterstofsulfide gaven.
13:44
So these proof of concept experiments
316
809000
3000
Dus deze "bewijs van kunnen"-experimenten
13:47
led me to say "I should found a company,
317
812000
3000
maakten dat ik zei dat ik een bedrijf moest oprichten
13:50
and we should take this out to a wider playing field."
318
815000
3000
en dat we dit naar een groter speelveld moesten brengen.
13:55
I founded a company called Ikaria
319
820000
2000
Ik richtte het bedrijf Ikaria op
13:57
with others' help.
320
822000
2000
met de hulp van anderen.
13:59
And this company, the first thing it did
321
824000
2000
En dit bedrijf, het eerste wat het deed
14:01
was make a liquid formulation of hydrogen sulfide
322
826000
3000
was het maken van een vloeibare oplossing van H2S
14:04
an injectable form that we could put in
323
829000
2000
een injecteerbare vorm die we in konden pakken
14:06
and send it out to physician scientists all over the world
324
831000
3000
en op konden sturen naar wetenschappers wereldwijd
14:09
who work on models of critical care medicine,
325
834000
2000
die werken aan modellen over kritische zorg.
14:11
and the results are incredibly positive.
326
836000
2000
De resultaten zijn ongelooflijk positief
14:13
In one model of heart attack,
327
838000
2000
In een model van een hartaanval,
14:15
animals given hydrogen sulfide
328
840000
2000
dieren die H2S gekregen hadden
14:17
showed a 70 percent reduction in heart damage
329
842000
2000
toonden een 70% afname in schade aan het hart
14:19
compared to those who got the standard of care that
330
844000
2000
vergeleken met de standaardzorg
14:21
you and I would receive if we were to have a heart attack here today.
331
846000
3000
die jij en ik zouden krijgen als we nu hier een hartaanval zouden krijgen.
14:24
Same is true for organ failure,
332
849000
2000
Hetzelfde geldt voor orgaanfalen
14:26
when you have loss of function owing to poor perfusion of kidney, of liver,
333
851000
5000
wanneer je functieuitval hebt door slecht werkende nieren of lever,
14:31
acute respiratory distress syndrome
334
856000
2000
acute ademhalingsproblemen
14:33
and damage suffered in cardiac-bypass surgery.
335
858000
3000
en schade opgelopen bij een bypassoperatie.
14:38
So, these are the thought leaders in trauma medicine
336
863000
2000
Dit zijn de opinieleiders van de traumageneeskunde
14:40
all over the world saying this is true,
337
865000
2000
die wereldwijd zeggen dat dit werkt,
14:42
so it seems that exposure to hydrogen sulfide
338
867000
4000
dus lijkt het erop dat blootstelling aan H2S
14:46
decreases damage that you receive
339
871000
2000
de schade vermindert die je oploopt
14:48
from being exposed to otherwise lethal-low oxygen.
340
873000
3000
door blootstelling aan een, in andere gevallen dodelijk, laag zuurstofniveau.
14:51
And I should say that the concentrations of hydrogen sulfide
341
876000
3000
En ik moet zeggen dat de H2S-concentraties
14:54
required to get this benefit
342
879000
3000
die hiervoor nodig zijn
14:58
are low, incredibly low.
343
883000
2000
laag zijn, onvoorstelbaar laag.
15:00
In fact, so low that physicians will not have to lower or dim
344
885000
3000
In feite zo laag dat artsen geen noodzaak hebben
15:03
the metabolism of people much at all
345
888000
2000
het metabolisme van mensen veel te verlagen
15:05
to see the benefit I just mentioned,
346
890000
2000
om de net genoemde voordelen te zien,
15:07
which is a wonderful thing, if you're thinking about adopting this.
347
892000
2000
wat geweldig is, als je overweegt dit over te nemen.
15:09
You don't want to be gorking people out
348
894000
2000
Je wilt mensen niet bewusteloos maken
15:11
just to save them, it's really confusing.
349
896000
2000
alleen om ze te redden, dat verwart maar.
15:13
(Laughter)
350
898000
2000
(Gelach)
15:15
So, I want to say that we're in human trials.
351
900000
4000
Ik wil vertellen dat we in de menselijke testfase zitten.
15:19
Now, and so --
352
904000
2000
Nu, en dus --
15:21
(Applause)
353
906000
6000
(Applaus)
15:27
Thank you. The Phase 1 safety studies are over,
354
912000
3000
Dank u. De 1e fase, veiligheidsstudies, is klaar,
15:30
and we're doing fine, we're now moved on.
355
915000
2000
en het gaat prima, we gaan nu verder.
15:32
We have to get to Phase 2 and Phase 3. It's going to take us a few years.
356
917000
3000
Nu door naar fase 2 en 3. Het zal ons een paar jaar kosten.
15:35
This has all moved very quickly,
357
920000
2000
Dit is allemaal heel snel verlopen,
15:37
and the mouse experiments
358
922000
2000
de experimenten op muizen,
15:39
of hibernating mice happened in 2005;
359
924000
3000
muizen in winterslaap, vonden plaats in 2005
15:42
the first human studies were done in 2008,
360
927000
2000
de eerste menselijk studies in 2008,
15:44
and we should know in a couple of years
361
929000
2000
over een paar jaar moeten we weten
15:46
whether it works or not.
362
931000
2000
of het werkt, of niet.
15:48
And this all happened really quickly
363
933000
2000
Dit is allemaal zo snel gegaan
15:50
because of a lot of help from a lot of people.
364
935000
2000
door de hulp van veel mensen.
15:52
I want to mention that, first of all,
365
937000
2000
Ik wil dat graag noemen, ten eerste,
15:54
my wife, without whom this talk and my work would not be possible,
366
939000
3000
mijn vrouw, zonder wie deze talk en mijn werk niet mogelijk zijn
15:57
so thank you very much.
367
942000
2000
hartelijk bedankt.
15:59
Also, the brilliant scientists who work at my lab
368
944000
3000
Ook de briljante wetenschappers in mijn lab,
16:02
and also others on staff,
369
947000
2000
en anderen uit de staf,
16:04
the Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle, Washington --
370
949000
2000
het Fred Hutchinson kankeronderzoekscentrum in Seattle, Washington,
16:06
wonderful place to work.
371
951000
2000
een geweldige plek om te werken.
16:08
And also the wonderful scientists
372
953000
2000
En ook de geweldige wetenschappers
16:10
and businesspeople at Ikaria.
373
955000
2000
en zakenlui bij Ikaria.
16:12
One thing those people did out there
374
957000
3000
Eén ding wat deze mensen daar deden
16:15
was take this technology of hydrogen sulfide,
375
960000
3000
was deze H2S-technologie nemen,
16:18
which is this start-up company that's burning venture capital very quickly,
376
963000
3000
wat in een startersbedrijf zat dat veel investeerderskapitaal verbrandde
16:21
and they fused it with another company
377
966000
2000
en ze fuseerden het met een ander bedrijf
16:23
that sells another toxic gas
378
968000
2000
dat een ander gifgas verkoopt
16:25
that's more toxic than hydrogen sulfide,
379
970000
4000
dat nog giftiger is dan waterstofsulfide,
16:29
and they give it to newborn babies who would otherwise die
380
974000
3000
en ze geven dat aan pasgeboren baby's, die anders zouden sterven
16:32
from a failure to be able to oxygenate their tissues properly.
381
977000
3000
omdat ze hun weefsel niet behoorlijk van zuurstof kunnen voorzien.
16:36
And this gas that is delivered in over
382
981000
3000
En dit gas, dat wordt geleverd aan
16:39
a thousand critical care hospitals worldwide,
383
984000
2000
duizend kritische zorg-ziekenhuizen wereldwijd,
16:41
now is approved, on label,
384
986000
2000
het is nu goedgekeurd, op papier,
16:43
and saves thousands of babies a year
385
988000
2000
en redt duizenden baby's elk jaar
16:45
from certain death.
386
990000
2000
van een zekere dood.
16:47
(Applause)
387
992000
2000
(Applaus)
16:49
So it's really incredible
388
994000
3000
Het is echt ongelooflijk
16:52
for me to be a part of this.
389
997000
2000
voor me hier deel van uit te maken.
16:54
And I want to say that I think we're on the path
390
999000
2000
Want ik denk dat we op weg zijn om
16:56
of understanding metabolic flexibility
391
1001000
2000
de flexibiliteit van het metabolisme te begrijpen
16:58
in a fundamental way,
392
1003000
2000
op fundamentele wijze,
17:00
and that in the not too distant future,
393
1005000
4000
en dat binnen de niet al te lange toekomst
17:04
an EMT might give an injection of hydrogen sulfide,
394
1009000
3000
een ambulancebroeder een H2S-injectie geeft
17:07
or some related compound,
395
1012000
2000
of iets vergelijkbaars,
17:09
to a person suffering severe injuries,
396
1014000
3000
aan iemand die zwaargewond is,
17:12
and that person might de-animate a bit,
397
1017000
2000
en die persoon deanimeert een beetje,
17:14
they might become a little more immortal.
398
1019000
4000
wordt een beetje meer onsterfelijk.
17:18
Their metabolism will fall
399
1023000
2000
Hun metabolisme zal dalen
17:20
as though you were dimming a switch on a lamp at home.
400
1025000
6000
net zoals je thuis met de dimmer een lamp bedient.
17:26
And then, they will have the time, that will buy them the time,
401
1031000
3000
En dan, dan zullen ze tijd hebben, dat geeft hun de tijd
17:29
to be transported to the hospital
402
1034000
3000
om vervoerd te worden naar het ziekenhuis
17:34
to get the care they need.
403
1039000
4000
om de benodigde zorg te krijgen
17:38
And then, after they get that care --
404
1043000
5000
en dan, na die zorg,
17:43
like the mouse, like the skier,
405
1048000
2000
net als de muis, en de skiester,
17:45
like the 65-year-old woman --
406
1050000
2000
en de 65-jarige vrouw,
17:47
they'll wake up.
407
1052000
2000
zullen ze wakker worden.
17:49
A miracle?
408
1054000
2000
Een wonder?
17:51
We hope not, or maybe we just hope
409
1056000
2000
We hopen het niet, of misschien hopen we
17:53
to make miracles a little more common.
410
1058000
2000
wonderen wat gewoner te maken.
17:55
Thank you very much.
411
1060000
2000
Hartelijk dank.
17:57
(Applause)
412
1062000
7000
(Applaus)
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