El futuro de la medicina es personal | Molly Shoichet | TEDxToronto

Esta charla es de un evento TEDx, organizado de manera independiente a las conferencias TED. Más información en: http://ted.com/tedx

La profesora Molly Shoichet lidera un grupo de 25 investigadores para hacer avances innovadores en la medicina regenerativa en la intersección de la ingeniería, la química y la biología. Uno de los objetivos de Shoichet es crear dispositivos que ayuden a estimular las células madre existentes del cuerpo para reparar el tejido dañado por un accidente cerebrovascular o una lesión traumática.

Cuando tenía 14 años tuve
la oportunidad de actuar

en una obra dirigida y producida
por mi hermano, Richard Shoichet.

"LandEscape" presentaba a una niña,
yo, que observaba al mundo

y que se preguntaba por qué seguimos
cometiendo los mismos errores,

una y otra vez.

La última línea de la obra era mía:
"¿No es hora de un cambio?"

Y esta simple frase se repite
en mi vida y en mi profesión.

Tenemos entrenadores personales,
trajes a medida,

hasta aplicaciones
para ayudarnos a peinar.

Entonces, ¿por qué no tenemos
medicina personalizada?

Cuando recuerdo
tratamientos médicos antiguos

me siento muy feliz de vivir el hoy.

Imagínense ir al médico

y ser tratados con varias sanguijuelas
para curar su enfermedad.

O que les prescriban cocaína
para un dolor de muela.

O supositorios de radio
para un vida más larga.

(Risas)

Hemos avanzado mucho en medicina.

Y por eso estoy muy feliz
de vivir el presente.

Pero no puedo evitar preguntarme

cómo será recordar
los tratamientos médicos de hoy.

¿De qué nos reiremos y de qué
nos preguntaremos por qué?

Estoy muy emocionada por
el futuro de la medicina

porque sé que tenemos la oportunidad de
diseñar estrategias para cada persona.

Podemos ir más allá de tratar
los síntomas de una enfermedad,

y en vez de eso, detenerla
o hasta revertirla.

Esta es la promesa de
la medicina regenerativa,

la promesa de la medicina personalizada.

En la Universidad de Toronto, dirigí un
laboratorio de 25 científicos brillantes.

Usamos herramientas de ingeniería para
resolver grandes problemas en medicina.

Tenemos la oportunidad
de aprovechar el momento,

hacer las cosas de otra forma,
inventar nuestro futuro.

Y les contaré cómo estamos
intentando hacer justo eso

en los contextos de cáncer, ceguera
y luego en accidentes cerebrovasculares.

Hoy sigue siendo cierto
luego de varias décadas,

que la mejor manera de tratar el cáncer
es con la extirpación quirúrgica.

Después, envenenamos nuestros cuerpos para
matar las células que se dividen rápido.

Creo que recordaremos el
tratamiento de cáncer de hoy

y nos preguntaremos por qué tratamos
a todos los pacientes por igual

en lugar de hacerlo con
soluciones hechas a medida.

Imagínense si pudieran hacer una biopsia
de sus propias células cancerígenas,

cultivarlas en un laboratorio
como una forma de descifrar

qué tratamientos farmacológicos
serían los más adecuados para Uds.,

no pacientes en general
sino Uds., individualmente.

Cuando me di cuenta que esto
no se hacía, me pregunté por qué.

Porque como ingeniera,
me parecía muy lógico.

Aprendí que las células cancerígenas
examinadas de pacientes

no crecen a menudo tan
fácilmente en el laboratorio.

Cuando pensé eso,
la verdad que tenía sentido.

¿Por qué una célula cancerígena

que normalmente crece
en un ambiente gelatinoso

alimentada por otras células y proteínas
crecen en un platillo plástico?

El ácido hialurónico se encuentra
en muchos tejidos cancerígenos,

y creímos que sería un buen material

en donde cultivar nuestras células
cancerígenas en el laboratorio.

Pero el ácido hialurónico, o AH,
no es un gel de verdad,

sino un líquido viscoso
parecido un poco a la melaza

pero claro, incoloro e inodoro.

Si encontrábamos una forma de
cultivar células en el laboratorio

necesitábamos encontrar la forma
de que nuestro AH formara un gel.

Sin embargo, a diferencia de la gelatina,
no funcionaría con solo enfriarla.

Entonces, inventamos una forma
química de formar un gel AH,

y luego incorporamos
las señales biológicas

que las células cancerígenas
normalmente ven en los tumores.

Inventamos un material nuevo

en donde cultivar las células
en tres dimensiones.

Y a pesar de que no nos dábamos
cuenta en ese momento,

resulta que es muy importante
desarrollar células cancerígenas

en un ambiente tridimensional

para imitar la forma en la que
crecen en nosotros

Hoy podemos cultivar tejidos
cancerígenos simples en el laboratorio.

Ahora tenemos la oportunidad
de imaginar un futuro,

que no era posible antes, un futuro
con medicina personalizada

donde podemos descubrir qué medicamentos
son los más adecuados para ti.

Todo debido a que nos
preguntamos el porqué.

En 2009 tuve la oportunidad de
comenzar una nueva colaboración

con el profesor Derek van der Kooy.

Él había descubierto que
todos tenemos nuestras propias

células madre de retina
en nuestros ojos.

En mi laboratorio, inventamos
un biomaterial inyectable nuevo.

Entonces, decidimos colaborar en
un proyecto para vencer la ceguera.

Si fuera tan simple.

Pero me gustan los desafíos.

Para la ceguera tenemos medicamentos que
reducen la evolución de la enfermedad

pero no hay forma de parar
esa evolución, ni de revertirla.

Entonces esta fue y
todavía es nuestra idea.

Reemplazaríamos las mismas células
que se pierden con la ceguera

que son las células fotorreceptoras
en la parte posterior del ojo.

Pero conseguir células fotorreceptoras
para trasplantar

es en sí extraordinariamente difícil.

Nuestras células madre de retina
que están ubicadas

justo fuera del borde negro
que circunda nuestro iris,

esas células madre
pueden ser programadas

para convertirse en fotorreceptores.

Pero muchas células que se trasplantan
en el sistema nervioso mueren.

Si íbamos a ser capaces
de vencer la ceguera,

necesitábamos encontrar la forma de que
las células fotorreceptoras trasplantadas

sobrevivan y se integren
al circuito neuronal.

Por analogía, imaginen que
tienen un cableado ancho

que ahora está cortado.

Si simplemente tiran el montón de cables,

no restaurarán la conducción eléctrica.

Cada uno de ellos tiene
que soldarse en su lugar.

Lo mismo sucede con el sistema nervioso.

La luz ingresa en el ojo,
la capta la retina;

esas señales de luz se convierten
en señales eléctricas en el cerebro,

y posibilitan la visión.

Inventamos un biomaterial nuevo,
un material absorbente llamado hidrogel.

Este material promueve
la supervivencia de la célula.

Cuando se mezclan fotorreceptores
con nuestros hidrogeles inyectables

y se trasplantan esas células
en la parte posterior del ojo,

vimos una gran supervivencia en la célula
e integración con el circuito neuronal.

Es como soldar esos cables
en su lugar pero biológicamente.

En un caso de ceguera observamos
cierta recuperación de la visión.

Las pupilas se contrajeron cuando
fueron expuestas a la iluminación intensa,

así el trasplante celular condujo
a la regeneración del tejido en el ojo.

El futuro es verdaderamente brillante.

(Risas)

Saben, a veces me pregunto por qué fuimos
tan osados en nuestra investigación.

Sí, soy curiosa, pero ¿por qué
corremos tantos riegos?

Creo, que tal vez como ingenieros

no estamos agobiados por
la sabiduría o el dogma

de un biólogo, un neurocientífico
o un médico.

Colaboramos con expertos
en todo lo que hacemos.

Pero también tenemos cierta libertad
para hacer diferentes preguntas

y proponer diferentes soluciones.

Antes de los 90, todos pensábamos

que habíamos nacido con cierto número
de células nerviosas en el cerebro,

y que si dañabas las células
nerviosas del cerebro

no había manera de recuperarlas.

Luego Sam Weiss
y Brent Reynolds descubrieron

que todos tenemos células madre en
nuestros cerebros, células neurales.

Y hubo un cambio paradigmático.

O sea, nuestros cerebros
pueden regenerarse.

Uno de mis colaboradores,
la profesora Cindi Morshead,

descubrió que las células madre
del cerebro se pueden estimular

para impulsar la reparación en un
caso de accidente cerebrovascular.

Al colocar secuencialmente
dos proteínas terapéuticas

directo en las células madre
en nuestros cerebros,

observamos la recuperación cerebral.

Pero aquí está la cuestión.

Para estimular
esas células madre residentes,

se insertó un tubo fino
en lo profundo del cerebro,

así dañó el tejido que
estábamos intentando regenerar.

Estábamos entusiasmados por obtener el
santo grial de la medicina regenerativa

pero sabíamos que
el método era defectuoso.

Luego de mil estudios clínicos fallidos
del accidente cerebrovascular,

todavía hay solo una droga aprobada.

Y si no llegas al hospital a tiempo,
solo queda la rehabilitación.

Claramente, elaborar
una estrategia terapéutica

para tratar el accidente cerebrovascular
es un desafío clínico enorme.

Y parte de ese desafío

es que las formas tradicionales de
administrar fármacos no funcionan;

los métodos orales e intravenosos
de proporcionar medicamentos

no llegan al cerebro.

Y por eso el cerebro está protegido
por una barrera hematoencefálica.

Generalmente la barrera
hematoencefálica es fantástica

porque protege al cerebro
de las toxinas cotidianas.

Pero porque intentamos específicamente
administrar los fármacos al cerebro,

la barrera hematoencefálica
se convierte en un gran impedimento.

Sabíamos que necesitábamos estimular
las células madre del cerebro

pero no estábamos seguros
de cómo lograrlo.

Entonces tuvimos lo que pensarán
que es una idea loca.

Inyectaríamos esas mismas
proteínas terapéuticas

que habían estimulado
la recuperación cerebral en el pasado,

no dentro del cerebro sino
directamente sobre el cerebro.

Haríamos un pequeño agujero en el cráneo
e inyectaríamos directo en el cerebro.

Aunque estábamos preocupados,

si inyectábamos esas
proteínas terapéuticas

sobre el cerebro sin ningún
tipo de cubierta,

se dispersarían rápidamente.

Entonces, diseñamos un parche
o piensen en un parche transdérmico

que podíamos colocar directamente
sobre el cerebro.

Encerramos las proteínas en nanoesferas
como cuentas muy pequeñas,

1000 veces más pequeñas
que un cabello humano,

y distribuimos las nanoesferas
de proteínas en material inyectable

que colocamos sobre el cerebro en
caso de accidente cerebrovascular.

Logramos eludir la
barrera hematoencefálica,

estimular las células madre residentes,
impulsar la reparación de tejidos,

todo sin provocar ningún daño al cerebro.

Estoy convencida de que
la medicina personalizada

es el cambio que necesitamos.

La medicina regenerativa
promete revolucionar la forma

de administrar fármacos a los pacientes.

Estoy entusiasmada por las oportunidades
que quedan por delante,

pero también reconozco que dimos
el primer paso de muchos más

para brindarles estas tecnologías
y estas estrategias a los pacientes.

No podemos ayudar a los pacientes hoy,

pero sé que lo haremos mañana.

En el futuro recordaremos algunos
tratamientos médicos de hoy

como las sanguijuelas de ayer.

En un futuro nos preguntaremos
por qué nos llevó tanto tiempo

generar un cambio.

Gracias.

(Aplausos)