Ik wil het hebben
over een van de grootste mythes in de geneeskunde
en dat is het idee
dat we alleen maar meer medische doorbraken nodig hebben
om al onze problemen op te lossen.
Onze samenleving houdt van het romantische idee
van de eenling, de eenzame uitvinder
die ‘s nachts laat in het lab werkt,
een wereldschokkende ontdekking doet,
et voilà, ineens is alles veranderd.
Dat beeld spreekt zeer aan,
maar zo gaat het niet.
De geneeskunde is vandaag de dag een teamsport.
In vele opzichten
is ze dat altijd al geweest.
Ik wil jullie graag vertellen
hoe ik dit heel sterk heb ervaren
in mijn eigen werk.
Ik ben chirurg
en wij chirurgen hebben altijd al
een speciale relatie met licht gehad.
Wanneer ik een incisie in het lichaam van een patiënt maak, is het daar donker.
We moeten er licht op laten schijnen om te zien wat we doen.
Daarom begonnen operaties traditioneel
altijd zo vroeg in de ochtend -
om te profiteren van de uren met daglicht.
Als je historische afbeeldingen
van de vroegere operatiekamers bekijkt, dan zie je
dat ze altijd op de bovenste verdieping stonden.
Dit is bijvoorbeeld de oudste operatiekamer in de westerse wereld,
in Londen.
De operatiekamer bevond zich
boven op een kerk
zodat het daglicht er kon binnenvallen.
Dit is een afbeelding
van een van de meest beroemde ziekenhuizen in Amerika:
Mass General in Boston.
Weet je waar de operatiekamer is?
Hier.
Helemaal bovenaan,
met veel ramen om licht binnen te laten.
Vandaag hebben we in de operatiekamer,
niet langer zonlicht nodig.
Omdat we niet langer zonlicht nodig hebben,
gebruiken we zeer gespecialiseerde lampen,
ontworpen voor de operatiekamer.
Daardoor kunnen we
andere vormen van verlichting gaan gebruiken -
daardoor kunnen we zaken gaan zien
die we op dit moment niet kunnen zien.
Dat is juist
het magische van fluorescentie.
Laat me even terug gaan in de tijd.
In de medische school
leren we anatomie aan de hand van illustraties zoals deze
waar alles kleurgecodeerd is.
Zenuwen zijn geel, slagaders rood,
aders blauw.
Zo gemakkelijk dat iedereen wel chirurg zou kunnen worden, niet?
Wanneer we echter een echte patiënt op de tafel hebben liggen,
Dan ziet dezelfde nekdissectie er zo uit -
niet meer zo gemakkelijk om het verschil
tussen de verschillende structuren te zien.
We hoorden de afgelopen dagen
wat een urgent probleem
kanker nog steeds is in onze samenleving.
Nog steeds sterft er
om de minuut
iemand van kanker.
Als kanker vroegtijdig kan worden opgespoord,
vroeg genoeg dat hij kan worden geopereerd,
weggesneden met chirurgie,
dan kan het me niet schelen of het dit of dat gen was,
of dit of dat eiwit,
je bent er vanaf.
Gedaan, uit, je bent genezen van kanker.
Zo snijden we kankers uit.
Wij doen wat we kunnen, gebaseerd op onze opleiding
en de manier waarop de kanker eruitziet en waarop hij aanvoelt
en zijn relatie met andere structuren en al onze ervaring,
kunnen we zeggen dat de kanker weg is.
We hebben het goed gedaan. We hebben hem eruit.
Dat is wat de chirurg zegt in de operatiekamer
wanneer de patiënt op de tafel ligt.
Maar we kunnen eigenlijk niet weten of hij helemaal weg is.
We moeten monsters nemen tijdens de chirurgie,
van wat er achterblijft in de patiënt
en deze staaltjes naar het pathologielab sturen.
Ondertussen blijft de patiënt op de operatiekamertafel.
De verpleegkundigen, anesthesist, de chirurg,
alle assistenten zitten te wachten.
We wachten.
De patholoog neemt het monster,
bevriest het, snijdt het in plakjes, bekijkt alles een voor een met de microscoop
en komt vervolgens terug naar de kamer.
Dat kan per stuk 20 minuten in beslag nemen.
Als je drie exemplaren hebt weggestuurd,
is het één uur later.
Heel vaak zeggen ze:
“Punten A en B zijn in orde,
maar op punt C zit er nog wat resterende kanker.
Snijd dat ook maar weg."
We herbeginnen en doen dat opnieuw, en opnieuw.
Na dit hele proces:
"Oké, jullie zijn klaar.
Wij denken dat de hele tumor eruit is."
Maar heel vaak krijgen we enkele dagen later,
als de patiënt al naar huis is,
een telefoontje:
"Het spijt me,
toen we naar de finale pathologie keken,
naar het finale specimen,
vonden we eigenlijk nog een paar andere plekken
met positieve marges.
Er bevindt zich nog steeds kanker in jullie patiënt."
Dan moet je je patiënt vertellen
dat er weer een operatie
of een aanvullende therapie
zoals bestraling of chemotherapie, nodig is.
Zou het niet beter zijn
als we konden zien,
als de chirurg kon zien,
of er al dan niet nog kanker aanwezig was?
Zoals we het nu doen, tasten we nog grotendeels
in het duister.
In 2004, tijdens opleiding tot specialist,
had ik het grote geluk
om Dr. Roger Chen te ontmoeten.
Dezelfde Dr. Roger Chen die later in 2008
de Nobelprijs voor scheikunde zou krijgen.
Roger en zijn team
zochten een methode om kanker op te sporen
en daarvoor hadden ze
een heel slim molecuul bedacht.
Het molecuul dat ze hadden ontwikkeld,
had drie delen.
Het grootste deel ervan is het blauwe deel, een polykation,
het kleeft in principe
aan elk weefsel in je lichaam.
Stel dat je een oplossing zou maken
van deze kleverige stof
en ze injecteren in de aderen van iemand die kanker heeft,
dan zal alles gaan oplichten.
Niets zal specifiek zijn.
Heb je niks aan.
Daarom voegden ze er nog twee extra onderdelen aan toe.
Het eerste is een polyanionisch segment,
dat fungeert als een niet klevende achterzijde,
zoals de achterkant van een sticker.
Als die twee samen zijn, is het molecuul neutraal
en blijft het nergens plakken.
De twee stukken worden vervolgens gekoppeld
door iets dat alleen kan worden doorgesneden
als je de juiste moleculaire schaar hebt -
bijvoorbeeld de protease-enzymen
die door tumoren worden aangemaakt.
Als je in deze situatie
een oplossing van dit driedelige molecuul maakt
samen met de kleurstof die in het groen wordt weergegeven
en je injecteert dat in de ader
van iemand die kanker heeft,
dan kan normaal weefsel het niet knippen.
Het molecuul passeert onveranderd en wordt terug uitgescheiden.
In de tumor echter
zijn er nu moleculaire schaartjes
die dit molecuul kunnen doorknippen,
daar op die splitsbare plaats.
En nu, boem,
labelt de tumor zichzelf
en wordt hij fluorescent.
Hier is een voorbeeld van een zenuw
met een tumor eromheen.
Kun je zien waar de tumor is?
Ik kon het niet toen ik hiermee bezig was.
Maar hier is hij. Hij fluoresceert.
In het groen.
Nu kunnen jullie allemaal
zien waar de kanker is.
We kunnen nu in de operatiekamer, ter plekke,
op moleculair niveau zien
waar de kanker is, wat de chirurg moet doen
en hoeveel meer werk hij moet doen
om hem weg te snijden.
Wat er nog cool is aan fluorescentie
is dat het niet alleen helder is,
maar dat het zelfs door weefsel heen kan schijnen.
Het licht dat de fluorescentie uitzendt,
kan door weefsel gaan.
Zelfs als de tumor wat dieper ligt,
kan je hem nog steeds zien.
In dit filmpje kunnen jullie zien
dat de tumor groen oplicht.
Er zit normaal spierweefsel boven. Kan je het zien?
Ik trek die spier wat weg.
Maar nog voordat ik die spier wegtrok,
kon je zien dat er een tumor onder zat.
Dat is het mooie aan een tumor
die gelabeld is met fluorescerende moleculen.
Dat je er niet alleen de buitenkant van kunt zien,
daar op moleculair niveau,
maar je kunt hem zien, zelfs als hij niet van boven ligt -
zelfs buiten je gezichtsveld.
Dit werkt ook voor gemetastaseerde lymfeklieren.
Schildwachtklierprocedure
heeft de manier waarop we borstkanker of melanoom behandelen echt veranderd.
Vrouwen moesten
slopende operaties ondergaan
waarbij alle oksellymfeklieren werden verwijderd.
Maar met de schildwachtklierprocedure
in ons behandelingsprotocol,
zoekt de chirurg in principe naar
de eerste drainerende lymfeklier van de kanker.
Als in die lymfeknoop kanker wordt gevonden,
moet de vrouw
de axillaire lymfeklierdissectie ondergaan.
Maar dat houdt in
dat als de lymfeklier geen kanker bevat
de vrouw die onnodige operatie
niet hoeft te ondergaan.
Maar de schildwachtklierprocedure
is een soort wegenkaart
om te weten waar je naartoe moet.
Als je op de snelweg rijdt
en je wil weten waar het volgende benzinestation is,
heb je een kaart om je dat te vertellen.
Die kaart vertelt je niet
of je er wel benzine gaat vinden.
Je moet het eruit snijden, meenemen,
in stukjes snijden, bekijken
en zeggen: "Oh ja, er is wel benzine."
Dat kost meer tijd.
Patiënten moeten nog steeds op de operatiekamertafel blijven liggen.
Anesthesisten en chirurgen moeten wachten.
Dat kost tijd.
Met onze technologie zien we het meteen.
Je ziet daar een heleboel kleine, rondachtige bultjes.
Sommige ervan zijn gezwollen lymfeklieren
die er een beetje groter dan de andere uitzien.
Wie van ons heeft nog geen gezwollen lymfeklieren gehad bij een verkoudheid?
Dat wil niet zeggen dat er kanker in zit.
Met onze technologie
kan de chirurg direct vertellen
in welke knooppunten kanker zit.
Ik zal hier niet te ver op ingaan,
maar onze technologie kan niet alleen
de tumor en de gemetastaseerde lymfeklieren met fluorescentie merken.
We kunnen hetzelfde slimme driedelige molecuul ook gebruiken
om het systeem met aluminium of gadolinium
op een niet-invasieve manier te merken.
De patiënt heeft kanker,
je wil weten of er in de lymfeklieren kanker is
zelfs voordat je naar binnen gaat.
Dat kan je zien op een MRI.
In de chirurgie is
het belangrijk om te weten wat eruit te snijden.
Maar het is even belangrijk
om dingen die belangrijk
voor de functie zijn, te sparen.
Het is dus heel belangrijk om onbedoeld letsel te voorkomen.
Dan heb ik het vooral
over zenuwen.
Beschadigde zenuwen
kunnen leiden tot verlamming,
kunnen pijn veroorzaken.
Bij prostaatkanker kan er
bij tot 60 procent van de mannen
na de operatie
urine-incontinentie
en erectiele disfunctie voorkomen.
Dan bezorg je veel mensen een hoop problemen -
en dit is zelfs bij
de zogenaamde zenuwsparende chirurgie,
wat betekent dat de chirurg zich bewust is van het probleem en
de zenuwen probeert te vermijden.
Maar weet je wat, deze kleine zenuwen zijn zo klein,
in het geval van prostaatkanker,
dat ze eigenlijk nooit worden gezien.
Ze worden
alleen via hun bekende anatomische pad
langs de vasculatuur gevolgd.
Ze zijn bekend omdat iemand besloten heeft om ze te bestuderen,
wat betekent dat we nog steeds bijleren
over waar ze zijn.
Gek om te denken dat we opereren,
we kanker proberen weg te snijden, terwijl we niet eens weten waar de kanker is.
We proberen de zenuwen te sparen, maar we kunnen niet zien waar ze zijn.
Zou het niet geweldig zijn
als we een manier vonden
om zenuwen met fluorescentie zichtbaar te maken?
In eerste instantie krijgt dit niet veel steun.
Mensen zeiden: "We doen het al jaren op deze manier.
Wat is het probleem?
Veel complicaties hebben we nog niet gehad."
Maar ik ging er hoe dan ook mee door.
En Roger heeft me geholpen.
Hij bracht er zijn hele team voor mee.
Zie je: weer teamwork.
Uiteindelijk vonden we moleculen
die specifiek zenuwen merkten.
We maakten een oplossing van deze
met fluorescentie getagde moleculen
en injecteerde ze in een muis.
De zenuwen straalden letterlijk.
Je kunt ze zien zitten.
Hier zie je de ischiaszenuw zenuw van een muis.
Dat grote, dikke gedeelte kun je heel gemakkelijk zien.
Maar op het punt waar ik nu bezig ben met ontleden,
zitten er heel fijne vertakkingen
die niet echt te zien zijn.
Het lijkt op kleine Medusahoofden die eruit komen.
We zijn erin geslaagd de zenuwen te zien
voor gezichtsuitdrukking, voor gezichtsbeweging, voor de ademhaling -
elke zenuw -
zenuwen voor de urinefunctie rond de prostaat.
We konden elke zenuw zien.
Als we deze twee sondes samenstellen ...
hier is een tumor.
Weten jullie waar de grenzen van deze tumor zijn?
Nu wel.
Hoe zit het met de zenuw die deze tumor ingaat?
Dat witte gedeelte is gemakkelijk te zien.
Maar hoe zit het deel dat de tumor ingaat?
Zie je het?
Nu wel.
Kortom, we vonden een manier
om weefsel
en het chirurgische veld een kleurcode te geven.
Dit was wel een doorbraak.
Ik denk dat het de manier waarop we opereren, zal veranderen.
We publiceerden onze resultaten
in de verslagen van de National Academy of Sciences
en in Nature Biotechnology.
We werden becommentarieerd in het Discover tijdschrift en
in The Economist.
En we toonden het aan veel van mijn chirurgische collega's.
Zij zeiden: "Wow!
Ik heb patiënten
die hier baat bij zouden hebben.
Ik denk dat dit zal resulteren in operaties
met een beter resultaat
en minder complicaties."
Wat er nu moet gebeuren
is de verdere ontwikkeling van onze technologie
samen met de ontwikkeling
van de instrumentatie
om dit soort fluorescentie
klaar te maken voor de operatiekamer.
Het uiteindelijke doel
is dat we er patiënten mee behandelen.
Toch hebben we ontdekt
dat er geen simpel mechanisme bestaat
om een molecuul te ontwikkelen
voor eenmalig gebruik.
Begrijpelijk dat het merendeel van de medische industrie
gericht is op medicijnen voor meerdere toepassingen,
zoals dagelijkse lange-termijnmedicatie.
We zijn erop gericht om deze technologie beter te maken.
We zijn erop gericht om medicijnen en
groeifactoren toe te voegen
om zenuwen te doden die problemen veroorzaken,
en niet het omliggende weefsel.
We weten dat dit kan en we leggen er ons op toe.
Ik wil graag eindigen met een laatste gedachte.
Succesvolle innovatie
is niet één enkele doorbraak.
Het is geen sprint.
Het is geen prestatie van de solo-loper.
Succesvolle innovatie
is teamsport, het is een estafette.
Er is een team nodig voor de doorbraak
en een ander team
om de doorbraak aanvaard en goedgekeurd te krijgen.
Daarvoor is gestaag doorzetten op lange termijn nodig,
de dagelijkse strijd om
te onderwijzen, te overtuigen
en geaccepteerd te worden.
Dat is het licht dat ik wil werpen
op de gezondheid en geneeskunde van vandaag.
Heel hartelijk bedankt.
(Applaus)