Želim vam pričati
o jednom od najvećih mitova u medicini,
a to je ideja
da samo trebamo velika medicinska otkrića
i da će tada svi naši problemi biti riješeni.
Naše društvo voli romantizirati
ideju o jednom izumitelju
koji, radeći jedne noći dokasna u laboratoriju,
dolazi do revolucionarnog otkrića,
i, eto, sve se promijenilo preko noći.
To je vrlo privlačna slika,
no, to jednostavno nije tako.
Medicina je danas zapravo timski sport.
I, na mnogo načina,
oduvijek je i bila.
Htjela bih vam ispričati priču
o tome kako sam ja to doživjela vrlo dramatično
u svom poslu.
Ja sam kirurginja,
a mi kirurzi oduvijek smo
svjetlost doživljavali na poseban način.
Kada napravim rez unutar pacijentova tijela, ondje je mračno.
Moramo posvijetliti da bismo vidjeli što radimo.
I zato, tradicionalno,
operacije uvijek počinju rano ujutro --
da bismo iskoristili prednost danjeg svjetla.
I ako pogledate povijesne slike
prvih operacijskih sala,
one su bile na vrhovima zgrada.
Na primjer, ovo je najstarija operacijska sala u zapadnome svijetu,
u Londonu,
i ona se nalazi
na vrhu crkve
i danja svijetlost dopire unutra.
Zatim, ovo je slika
jedne od najpoznatijih bolnica u Americi.
Ovo je bolnica Mass General u Bostonu.
Znate gdje je operacijska sala?
Evo je,
na vrhu zgrade,
s mnogo prozora kako bi svjetlost ulazila unutra.
U današnje vrijeme, u operacijskim salama
više ne moramo koristiti sunčevu svjetlost.
I baš zbog toga,
danas imamo vrlo specijalizirana svjetla
koja su izrađena baš za operacijske sale.
Imamo mogućnosti
koristiti i druge vrste svjetla --
poput onih koja nam omogućuju da vidimo
ono što trenutno ne možemo vidjeti.
I mislim da je upravo u tome
čarolija fluorescencije.
Sad bih se samo malo vratila unatrag.
Kad smo na fakultetu,
učimo anatomiju sa slika poput ove,
gdje je sve označeno bojama.
Živci su žute boje, arterije su crvene,
vene su plave.
To je tako lako da bi svatko mogao postati kirurg, zar ne?
No, kad imamo pravog pacijenta na stolu,
ovo je isti taj rez vrata --
i nije tako lako uočiti razlike
između različitih struktura.
U posljednjih nekoliko dana
čuli smo kako je rak još uvijek
alarmantan problem u našem društvu,
koliko je velika potreba
da izbjegnemo
da svake minute netko umre.
Kad rak mogao biti rano otkriven,
dovoljno da ga možemo izvaditi,
kirurški odstraniti,
nije me briga ima li ovaj ili onaj gen,
ili ovaj ili onaj protein,
on je sad u posudi.
Gotovo je, vani je, vi ste izliječeni od raka.
Ovako uklanjamo tumore.
Radimo najbolje što možemo, na temelju svojeg obrazovanja
i izgleda tumora, konzistencije
i odnosa s drugim strukturama i cijelim našim iskustvom,
kažemo, znate što, raka više nema.
Napravili smo dobar posao. Izvadili smo ga.
To je ono što kirurg kaže u operacijskoj sali
dok je pacijent na operacijskom stolu.
Ali tada mi još ne znamo da je sve vani.
Moramo uzeti intraoperativni uzorak,
ono što je ostalo u pacijentu,
i poslati to na patološku analizu.
U međuvremenu, pacijent je još na operacijskom stolu.
Sestre, anesteziolozi, kirurg,
i svi asistenti samo čekaju.
I čekamo.
Patolog uzme uzorak,
zamrzne ga, izreže i pogleda pod mikroskopom jedan po jedan,
i onda telefonira u operacijsku salu.
To može potrajati i po 20 minuta po uzorku.
Stoga, ako ste poslali tri uzorka,
javit će vam se sat vremena kasnije.
Vrlo često patolozi kažu:
Znate što, uzorci A i B su uredni,
ali u uzorku C još imate ostataka raka.
Molim vas izrežite taj dio.“
I tako to radimo opet, i opet.
I cijeli taj postupak :
"U redu, gotovo je.
Mislimo da je cijeli tumor izvađen.“
Ali vrlo često, nekoliko dana nakon što je
pacijent pušten kući,
dobijemo poziv:
"Žao mi je,
u posljednjoj patološkoj analizi,
kad smo pogledali i posljednji uzorak,
zapravo smo uočili da postoji još nekoliko mjesta u uzorku
na kojima su rubovi patološki pozitivni.
Vaš pacijent još uvijek ima tumorskog tikva u sebi."
I sad ste suočeni s činjenicom da morate priopćiti pacijentu, prije svega,
da će možda trebati još jednu operaciju
ili da treba dodatnu terapiju
poput zračenja ili kemoterapije.
Stoga, ne bi li bilo bolje
kad bismo mi,
kad bi kirurg mogao točno reći
ima li ili nema tumorskog tkiva koje treba operirati?
Po mnogočemu, ovako kako mi to trenutno radimo,
još uvijek operiramo u mraku.
2004. godine, tijekom svoje specijalizacije,
imala sam veliku sreću
upoznati dr. Rogera Chena,
koji je kasnije osvojio Nobelovu nagradu za kemiju
2008. godine.
Roger i njegov tim
pokušavali su otkriti način na koji bi detektirali tumor,
i smislili su jednu
vrlo pametnu molekulu.
Molekula koju su razvili
imala je tri dijela.
Glavi dio je plavi dio, polikation,
i doslovno se lijepi
za svako tkivo u vašem tijelu.
I zamislite da napravite otopinu
punu ovakvog ljepljivog materijala
i ubrizgate ga u vene nekoga tko ima rak,
sve će biti osvijetljeno.
Ništa neće biti specifično.
Tu nema nikakve preciznosti.
Stoga su dodali dvije dodatne komponente.
Prva je polianionski segment,
koja se ponaša doslovno poput neljepljive pozadine,
poput stražnjeg dijela naljepnice.
Kad se spoje te dvije komponente, molekula je neutralna
i ništa se ne lijepi za tkivo.
Ta dva dijela zatim povezuje
nešto što se može izrezati
samo ako imate odgovarajuće molekularne škare --
na primjer, neku vrstu proteaznih enzima
kakve proizvode tumori.
Dakle, ovdje u ovoj situaciji,
ako napravite otopinu punu ove trodijelne molekule,
zajedno s bojom, koja je prikazana zelenom bojom,
i ubrizgate je u venu
nekome tko ima rak,
normalno tkivo neće je moći rascjepkati.
Molekula putuje krvlju i na kraju se izluči.
No, u prisutnosti tumora
postoje molekularne škare
koje mogu razbiti molekulu
na točno određenom mjestu.
I sada, bum,
tumor se označi
i postaje fluorescentan.
Evo primjera živca
kojega okružuje tumor.
Vidite li gdje je tumor?
Ja nisam kad sam radila na ovome.
Ali evo ga. Fluorescentan je.
Sada je zelene boje.
Vidite, sada svatko od vas u publici
vidi točno gdje je rak.
U operacijskoj sali, na terenu,
na molekularnoj razini
vidimo gdje je tumor, i što sve
i koliko toga mora napraviti kirurg
kako bi ga izrezao.
Izvrsna stvar u fluorescenciji
jest to što uz osvjetljenje
može sjati i kroz tkivo.
Svjetlost koju emitira fluorescencija
može prolaziti kroz tkivo.
Čak i ako tumor nije na površini,
vi ćete ga svejedo moći vidjeti.
Na ovom videu možete vidjeti
da je tumor zelene boje.
Ovdje iznad zapravo je normalno mišićno tkivo. Vidite?
Ja ga odstranjujem.
Ali i prije nego što sam odstranila taj mišić,
vidjeli ste da se ispod njega nalazi tumor.
I upravo u tome je ljepota obilježavanja
tumorskog tkiva fluorescentnim molekulama.
Tako možete ne samo vidjeti rubove
na molekularnoj razini,
nego ga možete vidjeti čak i kad nije na samoj površini --
čak i ako ga fizički ne vidite.
Ovo je korisno i u pronalaženju metastaza u limfnim čvorovima.
Odstranjenje „sentinel“ limfnog čvora,
uistinu je promijenilo način na koji liječimo rak dojke, melanom.
Žene se nekada podvrgavalo
iscrpljujućim operativnim zahvatima
kako bi se odstranili svi aksilarni limfni čvorovi.
Ali kad se u terapijskom protokolu
pojavila metoda odstranjivana „sentinel“ limfnog čvora,
omogućila je kirurgu da doslovno traži onaj limfni čvor
koji prvi prima tumorsku limfnu drenažu.
Ako taj limfni čvor sadrža tumorske stanice,
ženu bi se upućivalo na
odstranjenje aksilarnih limfnih čvorova.
Ono što ovaj postupak predstavlja
jest da ako taj limfni čvor nije sadržavao tumorske stanice,
žena bi bila pošteđena
nepotrebnih operacija.
Ali sa „sentinel“ limfnim čvorom, kako se to danas radi,
to je kao da imate autokartu,
ko vam govori samo kamo trebate ići.
Pa ako vozite autocestom
i želite znati gdje je iduća benzinska postaja,
imate kartu koja će vam reći da je ta benzinska postaja niže.
Neće vam reći
ima li na toj postaji goriva.
Vi to trebate odstraniti, odnijeti kući,
izrezati, pogledati unutra
i reći: "Aha, da, ima goriva.“
A to traje dulje.
Pacijenti su tada još uvijek na operacijskom stolu.
Anesteziolozi i kirurzi čekaju.
To traje.
S ovom tehnologijom odmah vidimo o čemu se radi.
Vidite mnogo malih okruglastih kvržica.
Neke su natečeni limfni čvorovi,
i izgledaju nešto veće od ostalih.
Tko od nas nije imao natečene limfne čvorove kad je bio prehlađen?
To ne znači da imate tumor.
Ali, s našom tehnologijom,
kirurg može odmah odrediti
koji su limfni čvorovi zahvaćeni tumorom.
Neću previše ulaziti u to,
ali ova tehnologija, osim sposobnosti
obilježavanja tumora i metastaza metodama fluorescencije,
može koristiti te iste pametne trodijelne molekule
za označavanje gadolinija u sustavu,
i to vam omogućava da odredite tumor neinvazivnim putem.
Kad pacijent ima rak,
vi želite znati jesu li limfni čvorovi zahvaćeni
i prije samog zahvata.
To možete vidjeti na MRI-u.
Dakle, u kirurgiji
važno je znati što trebate izrezati.
No, jednako je važno
očuvati strukture
bitne za normalnu funkciju.
Vrlo je bitno izbjeći nehotične ozljede.
Ono na što mislim
jesu živci.
Živci, ako su oštećeni,
mogu prouzrokovati paralizu
i bol.
Ovisno o položaju raka prostate,
čak do 60% muškaraca
nakon operacije raka prostate
može imati urinalnu inkontinenciju
i erektilnu disfunkciju.
To je mnogo ljudi s mnogo problema --
a to se događa
čak i tijekom operacija očuvanja živaca,
kad je kirurg svjestan problema,
i pokušava izbjeći oštećenje živaca.
Ali znate što, ti živci u kontekstu raka prostate
toliko su mali
da se praktički nikada ne mogu uočiti.
Njih se locira
temeljem znanja o anatomiji živaca
i njihovom putu uz krvne žile.
A to je poznato jer ih je netko odlučio proučavati,
što znači da još uvijek učimo
gdje se oni nalaze.
Ludo je pomisliti da operiramo,
pokušavamo odstraniti tumor, a ne znamo gdje se on točno nalazi.
Pokušavamo očuvati živce; ne vidimo gdje su oni točno.
I tako sam ja rekla, ne bi li bilo sjajno
kad bismo mogli pronaći način
prikazivanja živaca uz pomoć fluorescencije?
I u početku nisam imala mnogo potpore.
Ljudi su govorili: "Radimo na ovakav način već godinama.
U čemu je problem?
Nismo imali previše komplikacija.“
Ali ja sam svejedno nastavila.
A Roger mi je pomogao.
I poveo je sa sobom cijeli svoj tim.
I tako, opet se tu pojavio onaj timski rad.
Na kraju smo otkrili molekule
koje specifično obilježavaju živce.
Kad smo napravili otopinu tih molekula,
obilježenih fluorescentnim bojama,
i ubrzgali ih u tijelo miša,
njihovi živci doslovno su sjali.
Možete vidjeti gdje se oni nalaze.
Ovdje vidite ishijadični živac miša
i taj veliki dio vrlo je lako uočiti.
Ali zapravo, na vrhu gdje ja trenutno režem,
nalaze se vrlo fini ogranci
koji se baš i ne mogu vidjeti.
Vidite nešto što izgleda poput malih Meduzinih glava.
Sada smo u mogućnosti vidjeti živce
odgovorne za izraze lica, pokrete lica, disanje --
živce, sve do jednoga --
živce za mokraćnu funkciju koji se nalaze oko prostate.
U mogućnosti smo vidjeti doslovno svaki živac.
Kada stavimo ove dvije sonde zajedno…
Evo ga, tumor.
Znate li gdje su rubovi ovog tumora?
Sada znate.
Što je sa živcem koji ulazi u tumor?
Onaj bijeli ogranak lako je vidjeti.
Ali što s dijelom koji ulazi u tumor?
Znate li gdje se on nalazi?
Sada znate.
Doslovno smo pronašli način
da obojimo tkivo
i bojama označimo kirurško polje.
To je na neki način veliko otkriće.
Mislim da će ono promijeniti način na koji funkcionira kirurgija.
Objavili smo rezultate
u radovima s Nacionalne akademije znanosti
i u časopisu "Nature Biotechnology".
Komentirali su nas u časopisima "Discover"
i "The Economist".
Pokazali smo to i mnogim mojim kolegama kirurzima.
Rekli su: "Wow!
Imam pacijente
kojima bi ovo pomoglo.
Mislim da će pomoću ovoga
moje operacije imati bolje ishode
i manje komplikacija."
Ono što se sada treba dogoditi,
jest daljnje napredovanje naše tehnologije
zajedno s napredovanjem
instrumenata
koji nam omogućavaju da vidimo
tu fluorescenciju u operacijskoj sali.
Krajnji cilj je
primijeniti to na pacijentima.
No, otkrili smo
da zapravo ne postoji izravan mehanizam
za razvitak molekule
za jednokratnu upotrebu.
Razumljivo, većina medicinske industrije
usredotočena je na lijekove za višestruko korištenje,
poput dugoročnih, svakodnevnih lijekova.
Mi smo usredotočeni na poboljšanje ove tehnologije.
Usmjereni smo na dodavanje lijekova,
čimbenika rasta,
uništavanje živaca koji kompliciraju situaciju,
a ne okolno tkivo.
Znamo da se to može postići i posvećeni smo tom cilju.
Htjela bih završiti s ovom posljednjom mišlju.
Uspješne inovacije
nisu pojedinačna otkrića.
Nisu utrka.
Nisu događaji za solo trkače.
Uspješne inovacije
timski su sport, štafeta.
One zahtijevaju jedan tim koji će omogućiti veliko otkriće
i drugi tim
koji će omogućiti prihvaćanje i usvajanje tog otkrića.
A to zahtjeva dugoročnu, čvrstu hrabrost
koja će se dan za danom boriti
da educiraju, da uvjere
i da dobiju pristanak.
I upravo to je svjetlost kojom želim osvijetliti
zdravlje i današnju medicinu.
Hvala vam.
(Pljesak)