TEDxSeattle
Chuck Murry: Can we regenerate heart muscle with stem cells?
Чак Мюрри: Можно ли восстановить сердечную мышцу с помощью стволовых клеток?
Filmed:
Readability: 4.1
1,853,632 views
Сердце — это наименее способный к восстановлению орган в нашем организме. Именно поэтому сердечные заболевания — главная причина
смертей по всему миру. Но что, если бы могли помочь сердцу восстановиться после травмы? Учёный и врач Чак Мюрри рассказывает о своих инновационных исследованиях в сфере использования стволовых клеток для наращивания новой сердечной ткани — многообещающий шаг к захватывающей перспективе использования стволовых клеток в медицине.
Chuck Murry - Physician, scientist
Chuck Murry founded and currently directs the Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine at the University of Washington. Full bio
Chuck Murry founded and currently directs the Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine at the University of Washington. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I'd like to tell you
about a patient named Donna.
about a patient named Donna.
0
562
2945
Я хочу рассказать вам об одной пациентке.
Её зовут Донна.
Её зовут Донна.
00:16
In this photograph,
Donna was in her mid-70s,
Donna was in her mid-70s,
1
4239
2465
На этой фотографии Донне около 75 лет,
00:18
a vigorous, healthy woman,
2
6728
1375
она энергична и здорова,
00:20
the matriarch of a large clan.
3
8127
1941
матриарх большой семьи.
00:22
She had a family history
of heart disease, however,
of heart disease, however,
4
10586
2405
Но в её семейном анамнезе были
сердечные заболевания,
сердечные заболевания,
00:25
and one day, she had the sudden onset
of crushing chest pain.
of crushing chest pain.
5
13015
3339
и однажды у неё внезапно начались
сильные боли в груди.
сильные боли в груди.
00:28
Now unfortunately, rather than
seeking medical attention,
seeking medical attention,
6
16742
2668
К сожалению, вместо того,
чтобы обратиться к врачу,
чтобы обратиться к врачу,
00:31
Donna took to her bed for about 12 hours
until the pain passed.
until the pain passed.
7
19434
3916
Донна просто прилегла и лежала
около 12 часов, пока боль не прошла.
около 12 часов, пока боль не прошла.
00:35
The next time she went
to see her physician,
to see her physician,
8
23374
2060
А когда она в следующий раз
пришла к врачу
пришла к врачу
00:37
he performed an electrocardiogram,
9
25458
1637
и ей сделали электрокардиограмму,
00:39
and this showed that she'd had
a large heart attack,
a large heart attack,
10
27119
2444
она показала, что Донна
перенесла сердечный приступ,
перенесла сердечный приступ,
00:41
or a "myocardial infarction"
in medical parlance.
in medical parlance.
11
29587
2964
или, используя медицинскую
терминологию, инфаркт миокарда.
терминологию, инфаркт миокарда.
00:45
After this heart attack,
Donna was never quite the same.
Donna was never quite the same.
12
33496
3050
Донна так полностью и не оправилась
после этого приступа.
после этого приступа.
00:48
Her energy levels progressively waned,
13
36570
2622
Её уровень сил постоянно снижался,
00:51
she couldn't do a lot of the physical
activities she'd previously enjoyed.
activities she'd previously enjoyed.
14
39216
3658
и она больше не могла делать многое
из того, что когда-то любила.
из того, что когда-то любила.
00:54
It got to the point where she couldn't
keep up with her grandkids,
keep up with her grandkids,
15
42898
3114
Она больше не успевала за своими внуками,
00:58
and it was even too much work
to go out to the end of the driveway
to go out to the end of the driveway
16
46036
3141
и даже дойти до почтового ящика
01:01
to pick up the mail.
17
49201
1151
стало тяжело.
01:02
One day, her granddaughter
came by to walk the dog,
came by to walk the dog,
18
50376
3053
Однажды её внучка зашла к ней,
чтобы выгулять собаку,
чтобы выгулять собаку,
01:05
and she found her grandmother
dead in the chair.
dead in the chair.
19
53453
2423
и нашла бабушку мёртвой в кресле.
01:08
Doctors said it was a cardiac arrhythmia
that was secondary to heart failure.
that was secondary to heart failure.
20
56673
4347
Врачи сказали, что причиной смерти стала
сердечная аритмия, вызванная приступом.
сердечная аритмия, вызванная приступом.
01:13
But the last thing that I should tell you
21
61980
2004
Но я должен сказать вам ещё кое-что:
01:16
is that Donna was not just
an ordinary patient.
an ordinary patient.
22
64008
2870
Донна была не просто пациенткой.
01:18
Donna was my mother.
23
66902
1556
Донна была моей мамой.
01:21
Stories like ours are,
unfortunately, far too common.
unfortunately, far too common.
24
69445
3444
К сожалению, такие истории очень часты.
01:24
Heart disease is the number one killer
in the entire world.
in the entire world.
25
72913
2959
Сердечные заболевания —
главная причина смертей по всему миру.
главная причина смертей по всему миру.
01:27
In the United States,
26
75896
1159
В США
01:29
it's the most common reason
patients are admitted to the hospital,
patients are admitted to the hospital,
27
77079
3128
это самая распространённая причина
стационарного лечения
стационарного лечения
01:32
and it's our number one
health care expense.
health care expense.
28
80231
2058
и главная строка расходов в медицине.
01:34
We spend over a 100 billion dollars --
billion with a "B" --
billion with a "B" --
29
82313
2928
Мы тратим более 100 миллиардов долларов
01:37
in this country every year
30
85265
1262
в США ежегодно
01:38
on the treatment of heart disease.
31
86551
1832
на лечение сердечных заболеваний.
01:40
Just for reference, that's more than
twice the annual budget
twice the annual budget
32
88407
2877
Для сравнения: это более чем в два раза
превышает годовой бюджет
превышает годовой бюджет
01:43
of the state of Washington.
33
91308
1317
штата Вашингтон.
01:45
What makes this disease so deadly?
34
93100
2157
Почему эти болезни настолько смертельны?
01:47
Well, it all starts with the fact that
the heart is the least regenerative organ
the heart is the least regenerative organ
35
95757
3886
Ну, во-первых, потому что сердце —
это наименее способный к восстановлению
это наименее способный к восстановлению
01:51
in the human body.
36
99667
1336
орган человека.
01:53
Now, a heart attack happens when
a blood clot forms in a coronary artery
a blood clot forms in a coronary artery
37
101502
3968
Сердечный приступ происходит, когда
тромб формируется в коронарной артерии,
тромб формируется в коронарной артерии,
01:57
that feeds blood to the wall of the heart.
38
105494
2495
которая подаёт кровь к сердечной стенке.
02:00
This plugs the blood flow,
39
108013
2098
Это приостанавливает ток крови,
02:02
and the heart muscle
is very metabolically active,
is very metabolically active,
40
110135
2415
а сердечная мышца
очень метаболически активна
очень метаболически активна
02:04
and so it dies very quickly,
41
112574
1348
и умирает очень быстро,
02:05
within just a few hours
of having its blood flow interrupted.
of having its blood flow interrupted.
42
113946
3788
буквально за несколько часов
после нарушения кровообращения.
после нарушения кровообращения.
02:10
Since the heart can't
grow back new muscle,
grow back new muscle,
43
118446
2399
А так как сердце не может
нарастить новую мышцу,
нарастить новую мышцу,
02:12
it heals by scar formation.
44
120869
2424
на нём формируются рубцы.
02:15
This leaves the patient with a deficit
45
123999
2114
Поэтому у пациента образуется
02:18
in the amount of heart
muscle that they have.
muscle that they have.
46
126137
2306
нехватка сердечной мышцы.
02:20
And in too many people,
their illness progresses to the point
their illness progresses to the point
47
128467
2916
У многих болезнь прогрессирует
до такой степени,
до такой степени,
02:23
where the heart can no longer keep up
with the body's demand for blood flow.
with the body's demand for blood flow.
48
131407
3858
что сердце перестаёт справляться
с потребностями организма
в кровообращении.
в кровообращении.
02:27
This imbalance between supply and demand
is the crux of heart failure.
is the crux of heart failure.
49
135289
5063
Этот дисбаланс спроса и предложения —
главная причина сердечной недостаточности.
главная причина сердечной недостаточности.
02:34
So when I talk to people
about this problem,
about this problem,
50
142877
3369
Когда я говорю с людьми об этой проблеме,
02:38
I often get a shrug
and a statement to the effect of,
and a statement to the effect of,
51
146270
3809
зачастую они пожимают плечами
и говорят что-то вроде:
и говорят что-то вроде:
02:42
"Well, you know, Chuck,
we've got to die of something."
we've got to die of something."
52
150103
2737
«Ну, знаешь, Чак, все мы
от чего-нибудь умрём».
от чего-нибудь умрём».
02:44
(Laughter)
53
152864
3423
(Смех)
02:48
And yeah, but what this also tells me
54
156311
3357
Это понятно, но это говорит мне о том,
02:51
is that we've resigned ourselves to this
as the status quo because we have to.
as the status quo because we have to.
55
159692
5594
что мы просто приняли этот статус-кво,
потому что у нас нет другого выбора.
потому что у нас нет другого выбора.
02:58
Or do we?
56
166801
1246
Или есть?
03:00
I think there's a better way,
57
168459
1693
Я считаю, что выбор у нас есть,
03:02
and this better way involves the use
of stem cells as medicines.
of stem cells as medicines.
58
170176
3503
и он включает в себя
использование стволовых клеток.
использование стволовых клеток.
03:06
So what, exactly, are stem cells?
59
174330
2021
Что такое стволовые клетки?
03:08
If you look at them under the microscope,
there's not much going on.
there's not much going on.
60
176760
3237
Если рассматривать их под микроскопом,
в них нет ничего особенного.
в них нет ничего особенного.
03:12
They're just simple little round cells.
61
180021
1896
Это просто маленькие круглые клетки.
03:13
But that belies two remarkable attributes.
62
181941
2513
Но у них есть два удивительных свойства.
03:16
The first is they can divide like crazy.
63
184922
2315
Первое — они делятся
с сумасшедшей скоростью.
с сумасшедшей скоростью.
03:19
So I can take a single cell,
and in a month's time,
and in a month's time,
64
187261
2834
Если я возьму всего одну такую клетку,
03:22
I can grow this up to billions of cells.
65
190119
1968
через месяц у меня будут их миллиарды.
03:24
The second is they can differentiate
or become more specialized,
or become more specialized,
66
192550
4801
Второе свойство — они могут
дифференцироваться или видоизменяться.
дифференцироваться или видоизменяться.
03:29
so these simple little round cells
can turn into skin, can turn into brain,
can turn into skin, can turn into brain,
67
197375
4145
Эти простые круглые клетки могут стать
клетками кожи, головного мозга,
клетками кожи, головного мозга,
03:33
can turn into kidney and so forth.
68
201544
2175
почек и так далее.
03:36
Now, some tissues in our bodies
are chock-full of stem cells.
are chock-full of stem cells.
69
204377
3086
Некоторые ткани в нашем организме
полны стволовых клеток.
полны стволовых клеток.
03:39
Our bone marrow, for example, cranks out
billions of blood cells every day.
billions of blood cells every day.
70
207487
3897
Например, костный мозг ежедневно
создаёт миллиарды красных клеток крови.
создаёт миллиарды красных клеток крови.
03:43
Other tissues like the heart
are quite stable,
are quite stable,
71
211808
2434
Другие ткани — например
сердце — неизменны,
сердце — неизменны,
03:46
and as far as we can tell,
the heart lacks stem cells entirely.
the heart lacks stem cells entirely.
72
214266
4160
и, насколько нам известно, в сердце
совсем нет стволовых клеток.
совсем нет стволовых клеток.
03:50
So for the heart, we're going to have
to bring stem cells in from the outside,
to bring stem cells in from the outside,
73
218450
3961
Поэтому для сердца нам необходимо будет
использовать стволовые клетки извне,
использовать стволовые клетки извне,
03:54
and for this, we turn to
the most potent stem cell type,
the most potent stem cell type,
74
222435
2880
и для этого мы выберем их
наиболее высокоактивный вид —
наиболее высокоактивный вид —
03:57
the pluripotent stem cell.
75
225339
2003
плюрипотентные стволовые клетки.
03:59
Pluripotent stem cells are so named
76
227366
1716
Эти клетки называются так потому,
04:01
because they can turn into
any of the 240-some cell types
any of the 240-some cell types
77
229106
3069
что они могут дифференцироваться
в любой из 240 видов клеток
в любой из 240 видов клеток
04:04
that make up the human body.
78
232199
1854
в человеческом организме.
04:06
So this is my big idea:
79
234684
1983
Моя блестящая идея такова:
04:08
I want to take human
pluripotent stem cells,
pluripotent stem cells,
80
236691
2754
я хочу взять плюрипотентные
стволовые клетки человека,
стволовые клетки человека,
04:11
grow them up in large numbers,
81
239469
2127
значительно размножить их,
04:13
differentiate them
into cardiac muscle cells
into cardiac muscle cells
82
241620
2800
дифференцировать их в клетки
сердечной мышцы
сердечной мышцы
04:16
and then take them out of the dish
83
244444
1741
и использовать их
04:18
and transplant them into the hearts
of patients who have had heart attacks.
of patients who have had heart attacks.
84
246209
3904
для трансплантации в сердца пациентов,
перенёсших сердечные приступы.
перенёсших сердечные приступы.
04:22
I think this is going to reseed the wall
with new muscle tissue,
with new muscle tissue,
85
250137
3519
Я думаю, что это создаст на сердечной
стенке новую мышечную ткань,
стенке новую мышечную ткань,
04:25
and this will restore
contractile function to the heart.
contractile function to the heart.
86
253680
3592
что, в свою очередь, восстановит
сократительную функцию сердца.
сократительную функцию сердца.
04:29
(Applause)
87
257296
5655
(Аплодисменты)
04:36
Now, before you applaud too much,
this was my idea 20 years ago.
this was my idea 20 years ago.
88
264490
3315
Но чтобы вам зря не аплодировать —
это моя идея 20-летней давности.
это моя идея 20-летней давности.
04:39
(Laughter)
89
267829
2039
(Смех)
04:41
And I was young,
I was full of it, and I thought,
I was full of it, and I thought,
90
269892
3900
Я был молод, самоуверен и думал:
04:45
five years in the lab,
and we'll crank this out,
and we'll crank this out,
91
273816
2325
пять лет в лаборатории, и мы справимся
04:48
and we'll have this into the clinic.
92
276165
2574
и начнём использовать это в клиниках.
04:50
Let me tell you what really happened.
93
278763
2030
Но вот что произошло на самом деле.
04:52
(Laughter)
94
280817
1119
(Смех)
04:53
We began with the quest to turn these
pluripotent stem cells into heart muscle.
pluripotent stem cells into heart muscle.
95
281960
4705
Мы начали работу над дифференцировкой
плюрипотентных клеток в сердечную мышцу.
плюрипотентных клеток в сердечную мышцу.
04:58
And our first experiments worked, sort of.
96
286689
2516
Наш первый эксперимент был успешным.
В какой-то мере.
В какой-то мере.
05:01
We got these little clumps of beating
human heart muscle in the dish,
human heart muscle in the dish,
97
289229
3766
Мы получили комочки бьющегося
человеческого сердца в колбе,
человеческого сердца в колбе,
05:05
and that was cool,
because it said, in principle,
because it said, in principle,
98
293019
2424
и это было так здорово,
потому что это значило,
потому что это значило,
05:07
this should be able to be done.
99
295467
2262
что — в принципе —
мы сможем достичь нашей цели.
мы сможем достичь нашей цели.
05:09
But when we got around
to doing the cell counts,
to doing the cell counts,
100
297753
2275
Но когда мы начали делать подсчёт клеток,
05:12
we found that only one
out of 1,000 of our stem cells
out of 1,000 of our stem cells
101
300052
3031
мы поняли, что только одна из каждой
1 000 стволовых клеток превратилась
1 000 стволовых клеток превратилась
05:15
were actually turning into heart muscle.
102
303107
2418
в клетку сердечной мышцы.
05:17
The rest was just a gemisch
of brain and skin and cartilage
of brain and skin and cartilage
103
305937
5520
Остальные были смесью
мозговых, кожных, хрящевых
мозговых, кожных, хрящевых
05:23
and intestine.
104
311481
1785
и кишечных клеток.
05:25
So how do you coax a cell
that can become anything
that can become anything
105
313824
3329
Как сделать так, чтобы клетка,
которая может стать чем угодно,
которая может стать чем угодно,
05:29
into becoming just a heart muscle cell?
106
317177
2279
стала клеткой именно сердечной мышцы?
05:32
Well, for this we turned
to the world of embryology.
to the world of embryology.
107
320243
2595
Для этого мы решили обратиться
к науке эмбриологии.
к науке эмбриологии.
05:34
For over a century, the embryologists
had been pondering
had been pondering
108
322862
2698
Эмбриологи более столетия размышляют
05:37
the mysteries of heart development.
109
325584
1682
о загадках развития сердца.
05:39
And they had given us
what was essentially a Google Map
what was essentially a Google Map
110
327290
3357
Они практически предоставили нам
Google-карту движения от одной
оплодотворённой яйцеклетки
оплодотворённой яйцеклетки
05:42
for how to go from a single fertilized egg
111
330671
2480
05:45
all the way over to a human
cardiovascular system.
cardiovascular system.
112
333175
3101
до полной сердечно-сосудистой
системы человека.
системы человека.
05:48
So we shamelessly absconded
all of this information
all of this information
113
336656
3731
Мы бессовестно украли эту информацию
05:52
and tried to make human cardiovascular
development happen in a dish.
development happen in a dish.
114
340411
4148
и попытались создать сердечно-сосудистую
систему в чашке Петри.
систему в чашке Петри.
05:57
It took us about five years, but nowadays,
115
345105
2466
Это заняло около пяти лет,
но теперь 90 % наших стволовых клеток
дифференцируются в сердечные клетки —
дифференцируются в сердечные клетки —
05:59
we can get 90 percent of our stem cells
to turn into cardiac muscle --
to turn into cardiac muscle --
116
347595
3591
06:03
a 900-fold improvement.
117
351210
2073
это улучшение в 900 раз!
06:05
So this was quite exciting.
118
353671
1500
Мы были очень рады.
06:08
This slide shows you
our current cellular product.
our current cellular product.
119
356112
2910
На этом слайде представлен
наш текущий результат.
наш текущий результат.
06:11
We grow our heart muscle cells
in little three-dimensional clumps
in little three-dimensional clumps
120
359466
3289
Мы растим клетки сердечной мышцы
небольшими трёхмерными комочками,
небольшими трёхмерными комочками,
06:14
called cardiac organoids.
121
362779
1510
сердечными органоидами.
06:16
Each of them has 500 to 1,000
heart muscle cells in it.
heart muscle cells in it.
122
364313
3143
В каждом из них — от 500 до 1 000
клеток сердечной мышцы.
клеток сердечной мышцы.
06:20
If you look closely, you can see these
little organoids are actually twitching;
little organoids are actually twitching;
123
368003
3807
Если присмотреться, можно увидеть,
что эти органоиды подёргиваются;
что эти органоиды подёргиваются;
06:23
each one is beating independently.
124
371834
1807
каждый бьётся независимо от других.
06:26
But they've got another trick
up their sleeve.
up their sleeve.
125
374094
2143
Но они ещё кое-что умеют.
06:28
We took a gene from jellyfish
that live in the Pacific Northwest,
that live in the Pacific Northwest,
126
376793
3171
Мы взяли ген тихоокеанской медузы
у северо-западного побережья США
у северо-западного побережья США
06:31
and we used a technique
called genome editing
called genome editing
127
379988
2400
и применили методику
редактирования генома,
редактирования генома,
06:34
to splice this gene into the stem cells.
128
382412
3014
чтобы срастить этот ген
со стволовыми клетками.
со стволовыми клетками.
06:37
And this makes our heart muscle cells
flash green every time they beat.
flash green every time they beat.
129
385450
4425
Это заставляет клетки сердечной мышцы
мигать зелёным при каждом сокращении.
мигать зелёным при каждом сокращении.
06:41
OK, so now we were finally ready
to begin animal experiments.
to begin animal experiments.
130
389899
3689
Теперь мы были готовы начать
эксперименты на животных.
эксперименты на животных.
06:45
We took our cardiac muscle cells
131
393612
2361
Мы взяли клетки сердечной мышцы
06:47
and we transplanted them
into the hearts of rats
into the hearts of rats
132
395997
2274
и пересадили их в сердца крыс,
06:50
that had been given
experimental heart attacks.
experimental heart attacks.
133
398295
2222
которым были стимулированы
сердечные приступы.
сердечные приступы.
06:52
A month later, I peered anxiously
down through my microscope
down through my microscope
134
400541
3552
Через месяц я с волнением
посмотрел в микроскоп,
посмотрел в микроскоп,
06:56
to see what we had grown,
135
404117
1891
чтобы узнать результаты,
06:58
and I saw ...
136
406032
1305
и увидел...
06:59
nothing.
137
407807
1165
я ничего не увидел.
07:01
Everything had died.
138
409616
1767
Все клетки умерли.
07:03
But we persevered on this,
and we came up with a biochemical cocktail
and we came up with a biochemical cocktail
139
411407
3948
Но мы продолжали работать над этим
и создали биохимическую смесь,
и создали биохимическую смесь,
07:07
that we called
our "pro-survival cocktail,"
our "pro-survival cocktail,"
140
415379
2304
которую мы назвали
«коктейлем для выживания»,
«коктейлем для выживания»,
07:09
and this was enough to allow
our cells to survive
our cells to survive
141
417707
2623
и она позволила клеткам пережить
07:12
through the stressful process
of transplantation.
of transplantation.
142
420354
3078
тяжёлый процесс пересадки.
07:15
And now when I looked
through the microscope,
through the microscope,
143
423456
2150
Теперь, когда я смотрю в микроскоп,
07:17
I could see this fresh, young,
human heart muscle
human heart muscle
144
425630
2515
я вижу свежую, молодую
сердечную мышцу человека,
сердечную мышцу человека,
07:20
growing back in the injured wall
of this rat's heart.
of this rat's heart.
145
428169
3049
растущую на повреждённой
стенке сердца крысы.
стенке сердца крысы.
07:23
So this was getting quite exciting.
146
431750
1793
Мы были очень рады такому прогрессу.
07:25
The next question was:
147
433567
1539
Но у нас был и другой вопрос:
07:27
Will this new muscle beat in synchrony
with the rest of the heart?
with the rest of the heart?
148
435130
3617
будет ли эта мышца сокращаться
синхронно с самим сердцем?
синхронно с самим сердцем?
07:31
So to answer that,
149
439453
1161
Чтобы найти ответ,
07:32
we returned to the cells that had
that jellyfish gene in them.
that jellyfish gene in them.
150
440638
4026
мы вернулись к клеткам с геном медузы.
07:37
We used these cells essentially
like a space probe
like a space probe
151
445330
3127
По сути, мы использовали эти клетки
как «космический зонд»,
как «космический зонд»,
07:40
that we could launch
into a foreign environment
into a foreign environment
152
448481
2240
который мы отправляли в незнакомую среду
07:42
and then have that flashing
report back to us
report back to us
153
450745
2320
и потом получали такой мигающий отчёт
07:45
about their biological activity.
154
453089
2058
об их биологической активности.
07:47
What you're seeing here
is a zoomed-in view,
is a zoomed-in view,
155
455171
2081
Здесь вы видите
сильно увеличенное чёрно-белое
изображение сердца морской свинки,
изображение сердца морской свинки,
07:49
a black-and-white image
of a guinea pig's heart
of a guinea pig's heart
156
457276
2222
07:51
that was injured and then received
three grafts of our human cardiac muscle.
three grafts of our human cardiac muscle.
157
459522
3601
повреждённое и получившее три
трансплантата сердечной мышцы человека.
трансплантата сердечной мышцы человека.
07:55
So you see those sort of diagonally
running white lines.
running white lines.
158
463147
2642
Вы видите эти диагонально
идущие белые линии.
идущие белые линии.
07:57
Each of those is a needle track
159
465813
1486
Это следы от иглы,
07:59
that contains a couple of million
human cardiac muscle cells in it.
human cardiac muscle cells in it.
160
467323
3696
содержащие пару миллионов
сердечных клеток человека.
сердечных клеток человека.
08:03
And when I start the video,
you can see what we saw
you can see what we saw
161
471713
2754
Сейчас я начну это видео,
и вы увидите то, что увидели мы
и вы увидите то, что увидели мы
08:06
when we looked through the microscope.
162
474491
2020
под микроскопом.
08:09
Our cells are flashing,
163
477011
1563
Наши клетки мигают,
08:10
and they're flashing in synchrony,
164
478598
2025
и мигают они синхронно,
08:12
back through the walls
of the injured heart.
of the injured heart.
165
480647
2089
через стенки повреждённого сердца.
08:15
What does this mean?
166
483117
1151
Что это значит?
08:16
It means the cells are alive,
167
484292
1484
Это значит, что клетки живы,
08:17
they're well, they're beating,
168
485800
2148
они в порядке, они сокращаются
08:19
and they've managed
to connect with one another
to connect with one another
169
487972
2229
и им удалось связаться друг с другом,
08:22
so that they're beating in synchrony.
170
490225
2072
поэтому бьются они синхронно.
08:24
But it gets even more
interesting than this.
interesting than this.
171
492321
2115
Но дальше становится ещё интересней.
08:26
If you look at that tracing
that's along the bottom,
that's along the bottom,
172
494460
2443
Если вы взглянете на нижнюю часть экрана,
08:28
that's the electrocardiogram
from the guinea pig's own heart.
from the guinea pig's own heart.
173
496927
3345
то увидите электрокардиограмму
сердца морской свинки.
сердца морской свинки.
08:32
And if you line up the flashing
with the heartbeat
with the heartbeat
174
500296
3153
Если сопоставить мигание с сердцебиением
08:35
that's shown on the bottom,
175
503473
1300
на электрокардиограмме,
08:36
what you can see is there's a perfect
one-to-one correspondence.
one-to-one correspondence.
176
504797
3187
вы увидите абсолютное совпадение.
08:40
In other words, the guinea pig's
natural pacemaker is calling the shots,
natural pacemaker is calling the shots,
177
508008
4466
Иными словами, сердце
морской свинки задаёт ритм,
морской свинки задаёт ритм,
08:44
and the human heart muscle cells
are following in lockstep
are following in lockstep
178
512498
2984
а клетки сердечной мышцы
человека идут в такт,
человека идут в такт,
08:47
like good soldiers.
179
515506
1488
как строй солдат.
08:49
(Applause)
180
517922
4616
(Аплодисменты)
08:56
Our current studies have moved into
what I think is going to be
what I think is going to be
181
524017
3000
Сейчас наши исследования на стадии,
которая, на мой взгляд,
которая, на мой взгляд,
08:59
the best possible predictor
of a human patient,
of a human patient,
182
527041
2661
станет лучшим прогнозом
результатов для человека —
результатов для человека —
09:01
and that's into macaque monkeys.
183
529726
2117
мы работаем с макаками.
09:05
This next slide shows you
a microscopic image
a microscopic image
184
533350
3096
На следующем слайде представлено
изображение сердца макаки,
изображение сердца макаки,
09:08
from the heart of a macaque that was given
an experimental heart attack
an experimental heart attack
185
536470
4442
которой был стимулирован
сердечный приступ,
сердечный приступ,
09:12
and then treated with a saline injection.
186
540936
2079
а затем введена инъекция
солевого раствора.
солевого раствора.
09:15
This is essentially like
a placebo treatment
a placebo treatment
187
543039
2233
По сути, это как применение плацебо,
09:17
to show the natural history
of the disease.
of the disease.
188
545296
2165
демонстирующее естественную
историю болезни.
историю болезни.
09:19
The macaque heart muscle is shown in red,
189
547485
2268
Сердечная мышца макаки показана красным,
09:21
and in blue, you see the scar tissue
that results from the heart attack.
that results from the heart attack.
190
549777
3504
а голубым обозначена рубцовая ткань,
образованная в результате приступа.
образованная в результате приступа.
09:25
So as you look as this, you can see how
there's a big deficiency in the muscle
there's a big deficiency in the muscle
191
553305
3882
Здесь сразу заметен дефицит мышечной ткани
09:29
in part of the wall of the heart.
192
557211
1918
в некоторых частях сердечной стенки.
09:31
And it's not hard to imagine
how this heart would have a tough time
how this heart would have a tough time
193
559153
3243
Достаточно очевидно, что такому сердцу
сложно будет работать в полную силу.
09:34
generating much force.
194
562420
1468
09:37
Now in contrast, this is one
of the stem-cell-treated hearts.
of the stem-cell-treated hearts.
195
565105
3376
А это, для сравнения, сердце
с пересаженными стволовыми клетками.
с пересаженными стволовыми клетками.
09:41
Again, you can see
the monkey's heart muscle in red,
the monkey's heart muscle in red,
196
569290
3935
Здесь, как и прежде, сердечная мышца
обезьяны показана красным,
обезьяны показана красным,
09:45
but it's very hard to even see
the blue scar tissue,
the blue scar tissue,
197
573249
2707
но тут сложно даже разглядеть
голубую рубцовую ткань,
голубую рубцовую ткань,
09:47
and that's because we've
been able to repopulate it
been able to repopulate it
198
575980
3120
а всё потому, что мы смогли восполнить её
09:51
with the human heart muscle,
199
579124
1864
сердечной мышцей человека,
09:53
and so we've got this nice, plump wall.
200
581012
2182
поэтому здесь хорошая, толстая стенка.
09:55
OK, let's just take a second and recap.
201
583218
2118
Итак, давайте кратко повторим.
09:57
I've showed you
that we can take our stem cells
that we can take our stem cells
202
585678
2534
Я показал вам, что можно
взять стволовые клетки
взять стволовые клетки
10:00
and differentiate them
into cardiac muscle.
into cardiac muscle.
203
588236
2512
и дифференцировать их
в клетки сердечной мышцы.
в клетки сердечной мышцы.
10:02
We've learned how to keep them alive
after transplantation,
after transplantation,
204
590772
3200
Мы узнали, как уберечь их от гибели
после трансплантации,
после трансплантации,
10:05
we've showed that they beat
in synchrony with the rest of the heart,
in synchrony with the rest of the heart,
205
593996
3255
показали, что они бьются
синхронно с сердцем
синхронно с сердцем
10:09
and we've shown that we can scale them up
206
597275
1995
и что их можно использовать на животном,
10:11
into an animal that is the best possible
predictor of a human's response.
predictor of a human's response.
207
599294
4350
являющимся наилучшим
предсказателем реакции человека.
предсказателем реакции человека.
10:16
You'd think that we hit all the roadblocks
that lay in our path, right?
that lay in our path, right?
208
604592
5763
Кажется, мы уже столкнулись со всеми
возможными препятствиями на нашем пути.
возможными препятствиями на нашем пути.
10:23
Turns out, not.
209
611141
1190
Оказывается, нет.
10:24
These macaque studies also taught us
210
612982
2395
Эти эксперименты на макаках показали нам,
10:27
that our human heart muscle cells created
a period of electrical instability.
a period of electrical instability.
211
615401
4703
что сердечные клетки человека создают
период электрической неустойчивости.
период электрической неустойчивости.
10:32
They caused ventricular arrhythmias,
or irregular heartbeats,
or irregular heartbeats,
212
620128
3581
Они вызывают желудочковую аритмию,
или нерегулярное сердцебиение,
или нерегулярное сердцебиение,
10:35
for several weeks after
we transplanted them.
we transplanted them.
213
623733
2264
в течение нескольких
недель после пересадки.
недель после пересадки.
10:39
This was quite unexpected, because
we hadn't seen this in smaller animals.
we hadn't seen this in smaller animals.
214
627038
3577
Это было очень неожиданно, так как
не наблюдалось у более мелких животных.
не наблюдалось у более мелких животных.
10:43
We've studied it extensively,
215
631266
1787
Мы подробно изучили этот вопрос,
10:45
and it turns out that it results
from the fact that our cellular graphs
from the fact that our cellular graphs
216
633077
3988
и оказывается, это происходит потому,
что наши клеточные трансплантаты
что наши клеточные трансплантаты
10:49
are quite immature,
217
637089
1538
достаточно незрелые,
10:50
and immature heart muscle cells
all act like pacemakers.
all act like pacemakers.
218
638651
3582
а незрелые клетки сердечной мышцы
действуют как кардиостимуляторы.
действуют как кардиостимуляторы.
10:54
So what happens is,
we put them into the heart,
we put them into the heart,
219
642257
2395
Поэтому когда мы пересаживаем их в сердце,
10:56
and there starts to be a competition
with the heart's natural pacemaker
with the heart's natural pacemaker
220
644676
3445
они начинают конкурировать с ним
11:00
over who gets to call the shots.
221
648145
1619
в отношении того, кто задаёт ритм.
11:02
It would be sort of like
222
650502
1163
Это примерно как если бы вы привели
группу подростков к себе домой,
группу подростков к себе домой,
11:03
if you brought a whole gaggle of teenagers
into your orderly household all at once,
into your orderly household all at once,
223
651689
4617
11:08
and they don't want to follow the rules
and the rhythms of the way you run things,
and the rhythms of the way you run things,
224
656330
4137
и они не хотят следовать вашим правилам
и вашему укладу жизни,
и вашему укладу жизни,
11:12
and it takes a while to rein everybody in
225
660491
1972
и требуется много времени и сил,
11:14
and get people working
in a coordinated fashion.
in a coordinated fashion.
226
662487
2477
чтобы призвать их к порядку
и сплочённости.
и сплочённости.
11:17
So our plans at the moment
227
665471
1249
Поэтому сейчас наш план —
11:18
are to make the cells go through
this troubled adolescence period
this troubled adolescence period
228
666744
3143
дать этим клеткам пережить этот
сложный подростковый период
сложный подростковый период
11:21
while they're still in the dish,
229
669911
1982
в пробирке
11:23
and then we'll transplant them in
in the post-adolescent phase,
in the post-adolescent phase,
230
671917
4421
и только потом выполнять пересадку,
11:28
where they should be much more orderly
231
676362
1970
и они должны вести себя более пристойно
11:30
and be ready to listen
to their marching orders.
to their marching orders.
232
678356
2730
и быть готовы выполнять указания свыше.
11:33
In the meantime, it turns out
we can actually do quite well
we can actually do quite well
233
681110
2804
Оказывается, пока мы можем
справляться с этой проблемой
справляться с этой проблемой
11:35
by treating with
anti-arrhythmia drugs as well.
anti-arrhythmia drugs as well.
234
683938
2404
с помощью противоаритмических препаратов.
11:39
So one big question still remains,
235
687064
2590
Итак, по-прежнему стоит важный вопрос,
11:41
and that is, of course, the whole purpose
that we set out to do this:
that we set out to do this:
236
689678
3289
и это, конечно, основная
причина нашей работы:
причина нашей работы:
11:44
Can we actually restore function
to the injured heart?
to the injured heart?
237
692991
3322
действительно ли мы можем восстановить
работу повреждённого сердца?
работу повреждённого сердца?
11:49
To answer this question,
238
697218
1260
Чтобы ответить на него,
11:50
we went to something that's called
"left ventricular ejection fraction."
"left ventricular ejection fraction."
239
698502
3766
мы обратились к показателю, называемому
фракцией выброса левого желудочка.
фракцией выброса левого желудочка.
11:54
Ejection fraction is simply
the amount of blood
the amount of blood
240
702292
2330
Фракция выброса — это объём крови,
11:56
that is squeezed
out of the chamber of the heart
out of the chamber of the heart
241
704646
2366
выталкиваемой левым желудочком
11:59
with each beat.
242
707036
1172
в момент сокращения.
12:00
Now, in healthy macaques,
like in healthy people,
like in healthy people,
243
708232
2459
У здоровых макак, как и у здоровых людей,
12:02
ejection fractions are about 65 percent.
244
710715
2470
фракции выброса около 65 %.
12:05
After a heart attack, ejection fraction
drops down to about 40 percent,
drops down to about 40 percent,
245
713748
4120
После сердечного приступа фракция выброса
снижается до приблизительно 40 %,
снижается до приблизительно 40 %,
12:09
so these animals are
well on their way to heart failure.
well on their way to heart failure.
246
717892
2834
и они находятся на верном пути
к сердечной недостаточности.
к сердечной недостаточности.
12:12
In the animals that receive
a placebo injection,
a placebo injection,
247
720750
2275
У животных, получивших инъекцию плацебо,
12:15
when we scan them a month later,
248
723049
1575
при проверке через месяц
12:16
we see that ejection
fraction is unchanged,
fraction is unchanged,
249
724648
2289
фракция выброса остаётся неизменной,
12:18
because the heart, of course,
doesn't spontaneously recover.
doesn't spontaneously recover.
250
726961
2861
потому что сердце не может
спонтанно восстановиться.
спонтанно восстановиться.
12:22
But in every one of the animals
that received a graft
that received a graft
251
730489
2783
А у каждого животного,
получившего трансплантат
получившего трансплантат
12:25
of human cardiac muscle cells,
252
733296
1711
клеток сердечной мышцы человека,
12:27
we see a substantial improvement
in cardiac function.
in cardiac function.
253
735031
2998
наблюдается значительное
улучшение работы сердца.
улучшение работы сердца.
12:30
This averaged eight points,
so from 40 to 48 percent.
so from 40 to 48 percent.
254
738053
3934
В среднем на 8 процентных пунктов,
то есть с 40 до 48 %.
то есть с 40 до 48 %.
12:34
What I can tell you
is that eight points is better
is that eight points is better
255
742011
3056
Могу сказать вам, что 8 — это лучше,
12:37
than anything that's
on the market right now
on the market right now
256
745091
2328
чем всё, то есть сейчас
на рынке для людей,
на рынке для людей,
12:39
for treating patients with heart attacks.
257
747443
2011
перенёсших сердечные приступы.
12:41
It's better than everything
we have put together.
we have put together.
258
749478
2729
Это лучше, чем всё,
что есть, вместе взятое.
что есть, вместе взятое.
12:44
So if we could do
eight points in the clinic,
eight points in the clinic,
259
752231
2153
Если мы могли бы достичь
8 процентных пунктов в клинике,
8 процентных пунктов в клинике,
12:46
I think this would be a big deal
that would make a large impact
that would make a large impact
260
754408
3011
я думаю, это стало бы
серьёзным достижением
серьёзным достижением
12:49
on human health.
261
757443
1186
в сфере здравоохранения.
12:51
But it gets more exciting.
262
759137
3581
Но дальше всё становится ещё интереснее.
12:54
That was just four weeks
after transplantation.
after transplantation.
263
762742
2679
Это было всего через четыре
недели после пересадки.
недели после пересадки.
12:57
If we extend these studies
out to three months,
out to three months,
264
765445
2900
Если продлить исследование
до трёх месяцев,
до трёх месяцев,
13:00
we get a full 22-point gain
in ejection fraction.
in ejection fraction.
265
768369
4062
мы получим 22-процентное
улучшение фракции выброса.
улучшение фракции выброса.
13:04
(Applause)
266
772455
3998
(Аплодисменты)
13:11
Function in these
treated hearts is so good
treated hearts is so good
267
779874
2450
Эти сердца работают настолько хорошо,
13:14
that if we didn't know up front
that these animals had had a heart attack,
that these animals had had a heart attack,
268
782348
3830
что если бы мы не знали,
что животные перенесли сердечный приступ,
что животные перенесли сердечный приступ,
13:18
we would never be able to tell
from their functional studies.
from their functional studies.
269
786202
5476
мы бы не смогли этого установить
по данным обследований.
по данным обследований.
13:24
Going forward, our plan
is to start phase one,
is to start phase one,
270
792757
3654
Итак, мы планируем начать первую фазу,
13:28
first in human trials here at
the University of Washington in 2020 --
the University of Washington in 2020 --
271
796435
3645
первые испытания на людях здесь,
в Университете Вашингтона, в 2020 г.,
в Университете Вашингтона, в 2020 г.,
13:32
two short years from now.
272
800104
1992
всего через два года.
13:34
Presuming these studies
are safe and effective,
are safe and effective,
273
802834
3068
Если эти испытания будут
безопасны и эффективны,
безопасны и эффективны,
13:37
which I think they're going to be,
274
805926
1946
а я уверен, что именно так и будет,
13:39
our plan is to scale this up
and ship these cells all around the world
and ship these cells all around the world
275
807896
4141
мы планируем расширить масштабы и начать
поставлять эти клетки по всему миру
поставлять эти клетки по всему миру
13:44
for the treatment of patients
with heart disease.
with heart disease.
276
812061
2300
для лечения пациентов
с сердечными заболеваниями.
с сердечными заболеваниями.
13:46
Given the global burden of this illness,
277
814996
1962
Принимая во внимание их частоту,
13:48
I could easily imagine this treating
a million or more patients a year.
a million or more patients a year.
278
816982
3548
я думаю, это средство сможет помочь
миллиону или более пациентов в год.
миллиону или более пациентов в год.
13:52
So I envision a time,
maybe a decade from now,
maybe a decade from now,
279
820916
2656
Я представляю ту пору —
возможно, лет через десять, —
возможно, лет через десять, —
13:55
where a patient like my mother
will have actual treatments
will have actual treatments
280
823596
3209
когда таким пациентам, как моя мама,
будут предлагать лечение,
будут предлагать лечение,
13:58
that can address the root cause
and not just manage her symptoms.
and not just manage her symptoms.
281
826829
4114
направленное на устранение причины,
а не просто смягчение симптомов.
а не просто смягчение симптомов.
14:02
This all comes from the fact
that stem cells give us the ability
that stem cells give us the ability
282
830967
3072
А всё потому, что стволовые клетки
дают нам возможность
дают нам возможность
14:06
to repair the human body
283
834063
1699
восстанавливать организм человека
14:07
from its component parts.
284
835786
2210
с помощью его же комплектующих.
14:10
In the not-too-distant future,
285
838774
2091
В не таком уж далёком будущем
14:12
repairing humans is going to go
286
840889
3087
восстановление людей перейдёт
14:16
from something that is
far-fetched science fiction
far-fetched science fiction
287
844000
3220
из разряда научной фантастики
14:19
into common medical practice.
288
847244
2267
в разряд рутинных медицинских процедур.
14:22
And when this happens,
289
850043
1329
Когда это произойдёт,
14:23
it's going to have
a transformational effect
a transformational effect
290
851396
2078
это окажет революционный эффект,
14:25
that rivals the development
of vaccinations and antibiotics.
of vaccinations and antibiotics.
291
853498
3769
подобный открытию вакцин и антибиотиков.
14:30
Thank you for your attention.
292
858148
1447
Спасибо за внимание.
14:31
(Applause)
293
859619
2613
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Chuck Murry - Physician, scientistChuck Murry founded and currently directs the Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine at the University of Washington.
Why you should listen
Heart failure -- now the number one cause of death worldwide -- is the motivation behind Dr. Chuck Murry's specialized research into innovative treatments. Murry believes that it's not enough simply to help patients who are plagued with chronic disease survive. Instead, his pioneering work seeks to harness the potential of human stem cells to eliminate the disease from the body.
Chuck Murry | Speaker | TED.com