ABOUT THE SPEAKER
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.

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 ...

More profile about the speaker
Mark Roth | Speaker | TED.com
TED2010

Mark Roth: Suspended animation is within our grasp

Марк Рот: Одложената анимација е на дофат на рака

Filmed:
793,455 views

Mark Roth studies suspended animation: the art of shutting down life processes and then starting them up again. It's wild stuff, but it's not science fiction. Induced by careful use of an otherwise toxic gas, suspended animation can potentially help trauma and heart attack victims survive long enough to be treated.
- 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

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
Денес ќе зборувам со вас за мојата работа со одложената анимација.
00:19
Now, usually when I mention suspended animation,
1
4000
3000
Обично кога ќе спомнам одложена анимација,
00:22
people will flash me the Vulcan sign and laugh.
2
7000
3000
луѓето ќе ми го покажат Вулканскиот знак и ќе се изнасмејат.
00:25
But now, I'm not talking about gorking people out
3
10000
4000
Но сега, не зборувам за замрзнување на луѓето
00:29
to fly to Mars or even Pandora,
4
14000
3000
за да можат да одлетаат до Марс или дури до Пандора,
00:32
as much fun as that may be.
5
17000
2000
колку интересно и да звучи тоа.
00:34
I'm talking about
6
19000
3000
Зборувам за
00:37
the concept of using suspended animation
7
22000
3000
концептот на користење одложена анимација
00:40
to help people out in trauma.
8
25000
3000
за да им се помогне на луѓето во траума.
00:43
So what do I mean
9
28000
2000
Па, што мислам
00:45
when I say "suspended animation"?
10
30000
3000
кога велам, "одложена анимација"?
00:48
It is the process by which
11
33000
3000
Тоа е процесот со кој
00:51
animals de-animate,
12
36000
3000
животните де-анимираат,
00:55
appear dead
13
40000
2000
изгледаат мртви,
00:57
and then can wake up again without being harmed.
14
42000
3000
и потоа можат повторно да се разбудат без да бидат повредени.
01:00
OK, so here is the sort of big idea:
15
45000
4000
Во ред, еве ја големата идеја.
01:04
If you look out at nature,
16
49000
3000
Ако ја погледнете природата,
01:07
you find that
17
52000
2000
ќе откриете дека
01:09
as you tend to see suspended animation,
18
54000
3000
како што сте склони кон забележување на одложената анимација
01:12
you tend to see immortality.
19
57000
4000
склони сте кон гледање на бессмртност.
01:16
And so, what I'm going to tell you about
20
61000
3000
Па затоа, она што ќе ви го кажам
01:19
is a way to tell a person who's in trauma --
21
64000
5000
е начин да и се укаже на личност која е во траума --
01:24
find a way to de-animate them a bit
22
69000
3000
да се изнајде начин малку да се де-анимира
01:27
so they're a little more immortal
23
72000
2000
и да постане малку повеќе бессмртна
01:29
when they have that heart attack.
24
74000
2000
кога ќе го има тој срцев удар.
01:31
An example of an organism or two
25
76000
3000
Пример за неколку организми
01:34
that happens to be quite immortal
26
79000
3000
кои се чини дека се бессмртни,
01:37
would be plant seeds
27
82000
2000
би биле семињата на растенијата
01:39
or bacterial spores.
28
84000
2000
или бактериските спори.
01:41
These creatures are
29
86000
2000
Овие суштества се
01:43
some of the most immortal life forms on our planet,
30
88000
3000
неколку од најбессмртните животни форми на нашата планета,
01:46
and they tend to spend most of their time
31
91000
3000
и тие се склони кон поминување на поголемиот дел од нивното време
01:49
in suspended animation.
32
94000
3000
во одложена анимација.
01:52
Bacterial spores are thought now by scientists
33
97000
3000
Бактериските спори од страна на научниците сега се смета
01:55
to exist as individual cells
34
100000
2000
дека постојат како индивидуални клетки
01:57
that are alive, but in suspended animation
35
102000
3000
кои се живи, но во одложена анимација
02:00
for as long as 250 million years.
36
105000
3000
понекогаш и по 250 милиони години.
02:03
To suggest that this all, sort of, about little, tiny creatures,
37
108000
5000
Да се предложи сево ова за вака мали, ситни суштества
02:08
I want to bring it close to home.
38
113000
2000
- би сакал да го приближам ова и кон нас.
02:10
In the immortal germ line
39
115000
3000
Во бессмртната линија на основни клетки
02:13
of human beings --
40
118000
2000
на човечките суштества,
02:15
that is, the eggs that sit in the ovaries --
41
120000
3000
тоа се јајце-клетките кои се присутни во јајниците,
02:18
they actually sit there in a state of suspended animation
42
123000
4000
тие всушност постојат таму во состојба на одложена анимација
02:22
for up to 50 years in the life of each woman.
43
127000
3000
до 50 години од животот на секоја жена.
02:26
So then there's also my favorite example
44
131000
3000
Исто така, тука е и мојот омилен пример
02:29
of suspended animation.
45
134000
2000
за одложена анимација.
02:31
This is Sea-Monkeys.
46
136000
2000
Тоа се морските мајмунчиња.
02:33
Those of you with children,
47
138000
2000
Вие што имате деца,
02:35
you know about them.
48
140000
2000
сте запознаени со нив.
02:37
You go to the pet store or the toy store,
49
142000
2000
Одите во пет-шоп или продавница за играчки,
02:39
and you can buy these things.
50
144000
2000
и можете да ги купите овие нешта.
02:41
You just open the bag, and you just dump them
51
146000
2000
Само ја отворате кесата, ги истурате во
02:43
into the plastic aquarium,
52
148000
2000
пластичниот аквариум,
02:45
and in about a week or so, you'll have little shrimps swimming around.
53
150000
3000
и за околу една недела, ќе имате мали ракчиња кои пливаат наоколу.
02:48
Well, I wasn't so interested in the swimming.
54
153000
3000
Па, јас не бев толку заинтересиран во пливањето.
02:51
I was interested in what was going on in the bag,
55
156000
3000
Бев заинтересиран за тоа што се случува во кесата,
02:54
the bag on the toy store shelf
56
159000
2000
кесата на полицата во продавницата
02:56
where those shrimp sat
57
161000
2000
каде што тие ракчиња седеле
02:58
in suspended animation indefinitely.
58
163000
3000
неодредено време во одложена анимација.
03:01
So these ideas of suspended animation
59
166000
5000
Значи овие идеи за одложена анимација
03:06
are not just about cells and weird, little organisms.
60
171000
3000
не се само за клетки и чудни, мали организми.
03:09
Occasionally, human beings
61
174000
2000
Честопати човечки суштества
03:11
are briefly de-animated,
62
176000
2000
се де-анимирани за кратко,
03:13
and the stories of people who are briefly de-animated
63
178000
3000
и приказните за луѓе кои биле за кратко време де-анимирани
03:16
that interest me the most
64
181000
2000
кои најмногу ме интересираат
03:18
are those having to do with the cold.
65
183000
2000
се оние кои имаат врска со студеното.
03:20
Ten years ago, there was a skier in Norway
66
185000
3000
Пред 10 години, имаше скијачка во Норвешка
03:23
that was trapped in an icy waterfall,
67
188000
3000
којашто беше заглавена во леден водопад.
03:26
and she was there for two hours before they extracted her.
68
191000
3000
И таа останала таму два часа, пред да успеат да ја извлечат.
03:29
She was extremely cold,
69
194000
2000
Таа била екстремно студена,
03:31
and she had no heartbeat --
70
196000
2000
и немала срцев ритам.
03:33
for all intents and purposes she was dead, frozen.
71
198000
2000
По сите критериуми, таа била мртва, смрзната.
03:35
Seven hours later,
72
200000
3000
По седум часа
03:38
still without a heartbeat,
73
203000
2000
сеуште без срцев ритам,
03:40
they brought her back to life, and she went on to be
74
205000
2000
ја вратиле назад во живот, и таа успеа да стане
03:42
the head radiologist
75
207000
2000
главен радиолог
03:44
in the hospital that treated her.
76
209000
2000
во болницата којашто ја излечила.
03:46
A couple of years later --
77
211000
2000
Неколку години подоцна --
03:48
so I get really excited about these things --
78
213000
2000
значи навистина се возбудувам за овие работи --
03:50
about a couple of years later,
79
215000
2000
неколку години подоцна,
03:52
there was a 13-month-old, she was from Canada.
80
217000
3000
имаше 13-месечно бебе, таа беше од Канада.
03:55
Her father had gone out in the wintertime; he was working night shift,
81
220000
2000
Нејзиниот татко излегол надвор за време на зимата: тој работел во ноќна смена,
03:57
and she followed him outside in nothing but a diaper.
82
222000
3000
и го следела надвор во ништо друго освен пелена.
04:00
And they found her hours later,
83
225000
2000
Ја пронајдоа неколку часа подоцна
04:02
frozen, lifeless,
84
227000
2000
смрзната и безживотна.
04:04
and they brought her back to life.
85
229000
2000
И ја вратија назад во живот.
04:06
There was a 65-year-old woman
86
231000
2000
Имаше случај на 65-годишна жена
04:08
in Duluth, Minnesota last year
87
233000
2000
минатата година во Дулут, Минесота
04:10
that was found frozen and without a pulse
88
235000
2000
којашто беше пронајдена смрзната и без пулс
04:12
in her front yard one morning in the winter,
89
237000
3000
во нејзиниот двор едно зимско утро
04:15
and they brought her back to life.
90
240000
2000
и ја вратија назад во живот.
04:17
The next day, she was doing so well, they wanted to run tests on her.
91
242000
2000
Следниот ден, таа се осеќала толку добро, што лекарите сакале да извршат повеќе тестирања врз неа.
04:19
She got cranky and just went home.
92
244000
2000
Нејзе и се здосадило, се намуртила и отишла дома.
04:21
(Laughter)
93
246000
2000
(Смеа)
04:23
So, these are miracles, right?
94
248000
2000
Значи, ова се чуда, така.
04:25
These are truly miraculous things that happen.
95
250000
3000
Овие случувања навистина се чуда.
04:28
Doctors have a saying
96
253000
2000
Докторите имаат изрека
04:30
that, in fact, "You're not dead until you're warm and dead."
97
255000
3000
дека, всушност, не си мртов додека не си топол и мртов.
04:33
And it's true. It's true.
98
258000
3000
И точно е. Точно е.
04:36
In the New England Journal of Medicine,
99
261000
2000
Во Њу Ингланд Журналот за Медицина,
04:38
there was a study published that showed
100
263000
2000
имаше објавено истражување кое покажа
04:40
that with appropriate rewarming,
101
265000
2000
дека со прикладното затоплување,
04:42
people who had suffered without a heartbeat for three hours
102
267000
3000
луѓето кои останале без срцев ритам и до три часа,
04:45
could be brought back to life without any neurologic problems.
103
270000
3000
можат да бидат вратени во живот без никакви невролошки проблеми.
04:48
That's over 50 percent.
104
273000
2000
Тоа е во преку 50 проценти.
04:50
So what I was trying to do is think of a way
105
275000
3000
Тоа што сакав да го направам е да изнајдам начин
04:53
that we could study
106
278000
2000
на којшто би можеле да ја проучиме
04:55
suspended animation
107
280000
2000
одложената анимација
04:57
to think about a way
108
282000
2000
да се измисли начин
04:59
to reproduce, maybe,
109
284000
2000
да го репродуцираме, можеби
05:01
what happened to the skier.
110
286000
2000
тоа што и се случи на скијачката.
05:03
Well, I have to tell you something very odd,
111
288000
2000
Па, морам да ви кажам нешто навистина необично,
05:05
and that is that being exposed to low oxygen
112
290000
3000
а тоа е дека изложеноста на ниско ниво на кислород
05:08
does not always kill.
113
293000
3000
не секогаш убива.
05:11
So, in this room, there's 20 percent oxygen or so,
114
296000
3000
Значи, во собава има 20 проценти на кислород, или така нешто.
05:14
and if we reduce the oxygen concentration,
115
299000
2000
И ако ја намалиме концентрацијата на кислородот,
05:16
we will all be dead.
116
301000
2000
сите ќе бидеме мртви.
05:18
And, in fact, the animals we were working with in the lab --
117
303000
3000
И, фактички, животните со коишто работевме во лабораторијата,
05:21
these little garden worms, nematodes --
118
306000
2000
овие мали градински црви, нематоди,
05:23
they were also dead when we exposed them to low oxygen.
119
308000
3000
тие исто така беа мртви кога ги изложивме на ниско ниво на кислород.
05:26
And here's the thing that should freak you out.
120
311000
2000
И следува нештото што ќе ве изненади.
05:28
And that is that, when we lower the oxygen concentration further
121
313000
3000
А тоа е дека, кога ја намаливме концентрацијата уште повеќе
05:31
by 100 times, to 10 parts per million,
122
316000
4000
за 100 пати, на 10 дела од милион,
05:35
they were not dead,
123
320000
2000
тие не беа мртви,
05:37
they were in suspended animation,
124
322000
2000
тие беа во одложена анимација,
05:39
and we could bring them back to life without any harm.
125
324000
3000
и ние можевме да ги вратиме во живот без никаква последица.
05:43
And this precise oxygen concentration,
126
328000
2000
И оваа точна концентрација на кислород,
05:45
10 parts per million,
127
330000
2000
10 дела на милион,
05:47
that caused suspended animation,
128
332000
2000
која што ја предизвика забавената анимација,
05:49
is conserved.
129
334000
2000
е зачувана.
05:51
We can see it in a variety of different organisms.
130
336000
2000
Може да ја видиме во разни видови организми.
05:53
One of the creatures we see it in
131
338000
2000
Едно од суштествата кајшто може да се види ова
05:55
is a fish.
132
340000
2000
е рибата.
05:57
And we can turn its heartbeat on and off by going in and out
133
342000
3000
Можеме да и го вклучуваме и исклучуваме срцето со излегувањето
06:00
of suspended animation like you would a light switch.
134
345000
3000
и враќањето во одложена анимација како со прекинувач за светло.
06:03
So this was pretty shocking to me,
135
348000
3000
Па ова беше доста шокирачко за мене,
06:08
that we could do this.
136
353000
2000
дека ние можеме да го направиме ова.
06:10
And so I was wondering, when we were trying
137
355000
2000
И така се прашував, кога се обидувавме
06:12
to reproduce the work with the skier,
138
357000
2000
да ја репродуцираме ситуацијата со скијачката,
06:14
that we noticed that, of course,
139
359000
3000
забележавме дека, секако
06:17
she had no oxygen consumption,
140
362000
2000
таа воопшто не вдишувала кислород,
06:19
and so maybe she was in a similar state of suspended animation.
141
364000
3000
и можеби беше во некаква слична состојба на одложена анимација.
06:22
But, of course, she was also extremely cold.
142
367000
2000
Но, секако, таа беше исто така екстремно студена.
06:24
So we wondered what would happen
143
369000
2000
Па се запрашавме што би се случило
06:26
if we took our suspended animals and exposed them to the cold.
144
371000
2000
ако ги земеме нашите де-анимирани животни и ги изложиме на студ.
06:28
And so, what we found out
145
373000
2000
И така, тоа што го откривме
06:30
was that, if you take animals
146
375000
2000
беше дека, ако се земат животни
06:32
that are animated like you and I,
147
377000
2000
кои се анимирани како вас и како мене,
06:34
and you make them cold -- that is, these were the garden worms --
148
379000
3000
и се смрзнат -- значи, ова беа градинските црви --
06:37
now they're dead.
149
382000
2000
сега тие се мртви.
06:39
But if you have them in suspended animation,
150
384000
2000
Но ако ги имаме во суспендирана, одложена анимација,
06:41
and move them into the cold, they're all alive.
151
386000
3000
и ги пренесеме на студено, тие се живи.
06:44
And there's the very important thing there:
152
389000
2000
И ова е важното нешто овде:
06:46
If you want to survive the cold,
153
391000
2000
ако сакате да го преживеете студеното,
06:48
you ought to be suspended. Right?
154
393000
2000
треба да бидете суспендирани. Така?
06:50
It's a really good thing.
155
395000
2000
Тоа е навистина добро нешто.
06:53
And so, we were thinking about that,
156
398000
2000
Па така, размислувавме за тоа,
06:55
about this relationship between these things,
157
400000
2000
за оваа врска меѓу овие нешта,
06:57
and thinking about whether or not that's what happened to the skier.
158
402000
3000
и размислувавме за тоа дали ова е тоа што се случило со скијачката.
07:00
And so we wondered: Might there be some agent
159
405000
3000
Па се запрашавме: дали можеби постои некој агенс
07:03
that is in us, something that we make ourselves,
160
408000
2000
што е во нас, нешто што самите го произведуваме
07:05
that we might be able to regulate our own metabolic flexibility
161
410000
3000
со кој би можеле да ја регулираме сопствената метаболичка флексибилност
07:08
in such a way as to be able to survive
162
413000
2000
на таков начин што би можеле да преживееме
07:10
when we got extremely cold, and might otherwise pass away?
163
415000
3000
ако сме целосно замрзнати, а во спротивно би починале.
07:14
I thought it might be interesting to sort of hunt for such things.
164
419000
3000
Мислев дека би било интересно на некој начин да почнеме да ловиме вакви нешта.
07:17
You know?
165
422000
2000
Знаете?
07:19
I should mention briefly here
166
424000
3000
Треба да споменам на кратко
07:22
that physiology textbooks that you can read about
167
427000
3000
дека учебниците по физиологија кои можете да ги прочитате
07:25
will tell you that this is a kind of heretical thing to suggest.
168
430000
3000
ќе ви кажат дека ова е доста еретички предлог.
07:28
We have, from the time we are slapped on the butt
169
433000
3000
Имаме, од времето кога сме плеснати по задникот
07:31
until we take our last dying breath --
170
436000
2000
до нашиот последен здив --
07:33
that's when we're newborn to when we're dead --
171
438000
2000
тоа е од кога сме новороденчиња до кога ќе сме мртви --
07:35
we cannot reduce our metabolic rate
172
440000
2000
метаболизам кој неможе да се забави
07:37
below what's called a standard,
173
442000
2000
под тоа што се нарекува стандардна,
07:39
or basal metabolic rate.
174
444000
2000
или базална метаболичка брзина.
07:42
But I knew that there were examples
175
447000
2000
Но знаев дека има примери
07:44
of creatures, also mammals,
176
449000
2000
на суштества, исто така цицачи,
07:46
that do reduce their metabolic rate
177
451000
2000
кои успеваат да ја намалат својата метаболичка брзина
07:48
such as ground squirrels and bears,
178
453000
2000
како што се верверичките и мечките.
07:50
they reduce their metabolic rate
179
455000
2000
Тие го забавуваат својот метаболизам
07:52
in the wintertime when they hibernate.
180
457000
2000
во зимата кога хибернираат.
07:54
So I wondered: Might we be able to find some agent or trigger
181
459000
3000
Па се запрашав: дали би можеле да најдеме агенс или предизвикувач
07:57
that might induce such a state in us?
182
462000
3000
кој би можел да индуцира таква состојба кај нас?
08:00
And so, we went looking for such things.
183
465000
3000
Па така, тргнавме во потрага по вакви нешта.
08:03
And this was a period of time when we failed tremendously.
184
468000
3000
И ова беше периодот во кој доживеавме голем неуспех.
08:06
Ken Robinson is here. He talked about the glories of failure.
185
471000
2000
Кен Робинсон е тука. Тој зборуваше за славата на неуспехот.
08:08
Well, we had a lot of them.
186
473000
2000
Па, ние имавме многу од тоа.
08:10
We tried many different chemicals and agents,
187
475000
2000
Се обидовме со многу различни хемикалии и агенси,
08:12
and we failed over and over again.
188
477000
3000
и се разочарувавме повторно и повторно.
08:15
So, one time, I was at home
189
480000
2000
Така, еднаш, кога бев дома
08:17
watching television on the couch
190
482000
2000
и гледав телевизија
08:19
while my wife was putting our child to bed,
191
484000
4000
додека мојата жена го заспиваше нашето дете,
08:23
and I was watching a television show.
192
488000
2000
јас гледав телевизиско шоу.
08:25
It was a television show --
193
490000
2000
Беше тв емисија --
08:27
it was a NOVA show on PBS --
194
492000
3000
беше NOVA шоуто на PBS --
08:30
about caves in New Mexico.
195
495000
2000
за пештерите во Ново Мексико.
08:32
And this particular cave was Lechuguilla,
196
497000
2000
Пештерата за која стануваше збор беше Лечугија,
08:34
and this cave is incredibly toxic to humans.
197
499000
3000
и оваа пештера е неверојатно отровна за луѓето.
08:37
The researchers had to suit up just to enter it.
198
502000
2000
Истражувачите мораа да носат специјални костими само за да влезат во неа.
08:39
It's filled with this toxic gas,
199
504000
2000
Таа е исполнета со токсичниот гас
08:41
hydrogen sulfide.
200
506000
2000
водород сулфид.
08:43
Now, hydrogen sulfide is curiously present in us.
201
508000
4000
Сега, хидроген сулфидот е, занимливо, присутен во сите нас.
08:47
We make it ourselves.
202
512000
2000
Ние самите го произведуваме.
08:49
The highest concentration is in our brains.
203
514000
3000
Најголемата концентрација е во нашите мозоци.
08:52
Yet, it was used
204
517000
2000
Да, беше користен
08:54
as a chemical warfare agent in World War I.
205
519000
3000
како хемиско оружје во Втората Светска Војна.
08:59
It's an extraordinarily toxic thing.
206
524000
2000
Тоа е неверојатно отровно нешто.
09:01
In fact, in chemical accidents,
207
526000
2000
Всушност, во хемиските несреќи,
09:03
hydrogen sulfide is known to --
208
528000
4000
водород сулфидот е познат дека --
09:07
if you breathe too much of it, you collapse to the ground,
209
532000
3000
ако вдишеш премногу од него, ќе колабираш,
09:11
you appear dead,
210
536000
2000
ќе изгледаш мртов,
09:13
but if you were brought out into room air, you can be reanimated without harm,
211
538000
3000
но ако бидеш изведен на собен воздух, можеш да бидеш реанимиран без последици,
09:16
if they do that quickly.
212
541000
2000
ако тоа се изведе доволно брзо.
09:18
So, I thought, "Wow, I have to get some of this."
213
543000
4000
Па, си помислив, уау, морам да дојдам до ова нешто.
09:22
(Laughter)
214
547000
2000
(Смеа)
09:24
Now, it's post-9/11 America,
215
549000
6000
Сега, ние сме во пост 9/11 Америка,
09:30
and when you go into the research institute,
216
555000
3000
и кога ќе отидеш во истражувачкиот институт,
09:33
and you say, "Hi.
217
558000
2000
и им речеш, "Здраво.
09:35
I'd like to buy some concentrated,
218
560000
2000
Би сакал да купам концентрирани,
09:37
compressed gas cylinders
219
562000
2000
компресирани гасни цилиндри
09:39
of a lethal gas
220
564000
2000
од смртоносен гас
09:41
because I have these ideas, see,
221
566000
2000
бидејќи ги имам овие идеи овде
09:43
about wanting to suspend people.
222
568000
2000
и сакам да суспендирам луѓе.
09:45
It's really going to be OK."
223
570000
2000
Навистина се ќе биде во ред."
09:47
So that's kind of a tough day,
224
572000
2000
Е, тоа може да е лош ден,
09:49
but I said, "There really is
225
574000
3000
но реков, навистина има
09:52
some basis for thinking why you might want to do this."
226
577000
4000
основи за размислување зошто би сакал да го направиме ова.
09:56
As I said, this agent is in us,
227
581000
2000
Како што реков, овој агенс е во нас,
09:58
and, in fact, here's a curious thing,
228
583000
2000
и, всушност, доволно интригантно,
10:00
it binds to the very place inside of your cells
229
585000
3000
се сврзува со истото место во вашите клетки
10:03
where oxygen binds, and where you burn it,
230
588000
2000
каде што се сврзува и кислородот и каде што го согорувате,
10:05
and that you do this burning to live.
231
590000
2000
а ова согорување е потребно за да преживеете.
10:07
And so we thought, like in a game of musical chairs,
232
592000
3000
И така мислевме, како во игра со музичко столче,
10:10
might we be able to give a person
233
595000
5000
дека би можеле да му дадеме некому
10:15
some hydrogen sulfide,
234
600000
2000
малку водород сулфид,
10:17
and might it be able to occupy that place
235
602000
2000
и тој би можел да го зафати тоа место
10:19
like in a game of musical chairs where oxygen might bind?
236
604000
3000
како во играта со музичкото столче, местото кадешто се сврзува кислородот,
10:22
And because you can't bind the oxygen,
237
607000
2000
и бидејќи неможете да сврзете кислород,
10:24
maybe you wouldn't consume it,
238
609000
2000
можеби не би го ни консумирале,
10:26
and then maybe it would reduce your demand for oxygen.
239
611000
3000
и тогаш можеби би се намалила вашата потреба за кислород.
10:29
I mean, who knows?
240
614000
2000
Мислам, кој би знаел?
10:31
So -- (Laughter)
241
616000
3000
Па -- (Смеа)
10:34
So, there's the bit about the dopamine
242
619000
3000
Па, еве го делот за допамин
10:37
and being a little bit, what do you call it, delusional,
243
622000
3000
и станувањето малку, како што би рекле, пореметен
10:40
and you might suggest that was it.
244
625000
2000
и би можеле да кажете дека тоа беше тоа.
10:42
And so, we wanted to find out
245
627000
2000
И така, сакавме да откриеме
10:44
might we be able to use
246
629000
3000
дали би можеле да користиме
10:47
hydrogen sulfide in the presence of cold,
247
632000
3000
водород сулфид во пристуство на студ,
10:50
and we wanted to see whether we could
248
635000
2000
и сакавме да видиме дали можеме
10:52
reproduce this skier in a mammal.
249
637000
2000
да ја репродуцираме состојбата на скијачката во цицач.
10:55
Now, mammals are warm-blooded creatures,
250
640000
4000
Сега, цицачите се топлокрвни суштества,
10:59
and when we get cold, we shake and we shiver, right?
251
644000
3000
и кога ни е студено, ние трепериме и се тресеме.
11:02
We try to keep our core temperature at 37 degrees
252
647000
3000
Се обидуваме да ја зачуваме нашата внатрешна температура на 37 степени
11:05
by actually burning more oxygen.
253
650000
3000
всушност со согорување на повеќе кислород.
11:10
So, it was interesting for us
254
655000
2000
Така, беше интересно за нас
11:12
when we applied hydrogen sulfide
255
657000
3000
кога го применивме водород сулфидот
11:15
to a mouse when it was also cold
256
660000
4000
врз глушец кој исто така беше смрзнат
11:19
because what happened is the core temperature
257
664000
2000
затоа што тоа што се случи, беше дека внатрешната температура
11:21
of the mouse got cold.
258
666000
2000
на глушецот се намали.
11:23
It stopped moving.
259
668000
2000
Тој престана да мрда.
11:25
It appeared dead.
260
670000
2000
Изгледаше мртов.
11:27
Its oxygen consumption rate
261
672000
2000
Неговата консумпција на кислород
11:29
fell by tenfold.
262
674000
2000
се намали за десетина.
11:31
And here's the really important point.
263
676000
3000
И еве ја навистина важната поента.
11:34
I told you hydrogen sulfide is in us.
264
679000
3000
Ви реков дека водород сулфидот е во сите нас.
11:37
It's rapidly metabolized,
265
682000
2000
Тој е метаболизиран со голема брзина,
11:39
and all you have to do after six hours of being
266
684000
2000
и се што треба да направите по шест часа поминати
11:41
in this state of de-animation
267
686000
2000
во оваа состојба на де-анимација
11:43
is simply put the thing out in room air,
268
688000
2000
е едноставно да го ставите ова нешто на собен воздух,
11:45
and it warms up, and it's none the worse for wear.
269
690000
3000
и тоа се затоплува, и се враќа во нормала.
11:48
Now, this was cosmic.
270
693000
2000
Е ова беше навистина космичко.
11:51
Really. Because we had found a way
271
696000
4000
Навистина. Бидејќи изнајдовме начин
11:55
to de-animate a mammal,
272
700000
3000
да де-анимираме цицач.
11:58
and it didn't hurt it.
273
703000
3000
И тоа не го повреди.
12:01
Now, we'd found a way to reduce
274
706000
3000
Пронајдовме начин да ја намалиме
12:04
its oxygen consumption
275
709000
2000
неговата консумпција на кислород
12:06
to rock-bottom levels, and it was fine.
276
711000
3000
до навистина минимални нивоа, и тој беше добро.
12:09
Now, in this state of de-animation,
277
714000
3000
Сега, во оваа состојба на де-анимација,
12:12
it could not go out dancing,
278
717000
2000
тој неможеше да оди на танцување,
12:14
but it was not dead,
279
719000
2000
но не беше мртов,
12:16
and it was not harmed.
280
721000
2000
и не беше повреден.
12:18
So we started to think: Is this the agent
281
723000
3000
Па започнавме да мислиме: дали е ова агенсот
12:21
that might have been present in the skier,
282
726000
2000
којшто бил присутен во скијачката,
12:23
and might have she had more of it than someone else,
283
728000
3000
и дали таа можеби имала повеќе од него од некој друг
12:26
and might that have been able to reduce
284
731000
3000
па била во можност да ја намали
12:29
her demand for oxygen
285
734000
2000
нејзината потреба за кислород
12:31
before she got so cold that
286
736000
2000
пред да смрзне, што
12:33
she otherwise would have died,
287
738000
2000
во спротивност би умрела,
12:35
as we found out with our worm experiments?
288
740000
3000
како што и откривме во другите експерименти?
12:39
So, we wondered:
289
744000
3000
Па, се запрашавме:
12:42
Can we do anything useful
290
747000
2000
Можеме ли да направиме нешто корисно
12:44
with this capacity to
291
749000
2000
со оваа можност да
12:46
control metabolic flexibility?
292
751000
2000
ја контролираме метаболичката флексибилност?
12:48
And one of the things we wondered --
293
753000
3000
И едно од нештата за кое се запрашавме --
12:51
I'm sure some of you out there are economists,
294
756000
2000
сигурен сум дека некои од вас се економисти,
12:53
and you know all about supply and demand.
295
758000
2000
и знаете се за набавки и потреби.
12:55
And when supply is equal to demand,
296
760000
2000
И кога набавката е еднаква на потребата,
12:57
everything's fine,
297
762000
2000
се е во ред,
12:59
but when supply falls,
298
764000
2000
но кога набавката е намалена --
13:01
in this case of oxygen,
299
766000
2000
во овој случај на кислород --
13:03
and demand stays high, you're dead.
300
768000
3000
а потребата останува висока, ти си мртов.
13:06
So, what I just told you
301
771000
2000
Па, тоа што ви го објаснив пред малку
13:08
is we can now reduce demand.
302
773000
2000
е како да ја намалиме потребата.
13:10
We ought to be able to lower supply
303
775000
2000
Треба да ја намалиме набавката
13:12
to unprecedented low levels without killing the animal.
304
777000
3000
на многу ниско ниво без да го убиеме животното.
13:15
And with money we got from DARPA,
305
780000
3000
И со парите кои ги добивме од DARPA,
13:18
we could show just that.
306
783000
2000
можеме да го покажеме токму тоа.
13:20
If you give mice hydrogen sulfide,
307
785000
3000
Ако им се даде водород сулфид на глувците,
13:23
you can lower their demand for oxygen,
308
788000
2000
може да им се намали нивната потреба за кислород,
13:25
and you can put them into oxygen concentrations
309
790000
3000
и може да се подложат на нивоа на кислород
13:28
that are as low as 5,000 feet above the top of Mt. Everest,
310
793000
3000
кои се толку ниски колку и на 5,000 стапки над врвот Монт Еверест,
13:31
and they can sit there for hours, and there's no problem.
311
796000
3000
и тие можат да останат така со часови, и не би имале проблем.
13:34
Well this was really cool.
312
799000
2000
Па ова беше навистина кул.
13:36
We also found out that we could subject animals
313
801000
2000
Исто така откривме дека можеме да ги подложиме животните
13:38
to otherwise lethal blood loss, and we could save them
314
803000
3000
на инаку смртоносни загуби на крв, и можевме да ги спасиме
13:41
if we gave them hydrogen sulfide.
315
806000
3000
доколку им дадевме водород сулфид.
13:44
So these proof of concept experiments
316
809000
3000
Па овие докази за замислените експерименти
13:47
led me to say "I should found a company,
317
812000
3000
ме доведоа до заклучокот дека треба да основаме компанија,
13:50
and we should take this out to a wider playing field."
318
815000
3000
и да го употребиме ова на пошироко поле.
13:55
I founded a company called Ikaria
319
820000
2000
Ја основав компанијата Икариа
13:57
with others' help.
320
822000
2000
со помош на другите.
13:59
And this company, the first thing it did
321
824000
2000
И оваа компанија, првото нешто што го направи
14:01
was make a liquid formulation of hydrogen sulfide
322
826000
3000
беше изнаоѓањето на формулацијата за течен водород сулфид
14:04
an injectable form that we could put in
323
829000
2000
инјектибилна форма којашто можевме да ја спакуваме
14:06
and send it out to physician scientists all over the world
324
831000
3000
и испратиме до лекарите научници низ цел свет
14:09
who work on models of critical care medicine,
325
834000
2000
кои работат на модели на критична медицинска нега,
14:11
and the results are incredibly positive.
326
836000
2000
и резултатите беа неверојатно позитивни.
14:13
In one model of heart attack,
327
838000
2000
Во еден модел на срцев удар,
14:15
animals given hydrogen sulfide
328
840000
2000
животните на кои им беше даден водород сулфид
14:17
showed a 70 percent reduction in heart damage
329
842000
2000
покажаа 70 процентно намалување на срцевото оштетување
14:19
compared to those who got the standard of care that
330
844000
2000
споредено со оние кои ја добија вообичаената нега
14:21
you and I would receive if we were to have a heart attack here today.
331
846000
3000
којашто јас и вие би ја добиле доколку имаме срцев удар денес.
14:24
Same is true for organ failure,
332
849000
2000
Истото важи и при откажување на органите
14:26
when you have loss of function owing to poor perfusion of kidney, of liver,
333
851000
5000
кога се губи функцијата на бубрегот, црниот дроб,
14:31
acute respiratory distress syndrome
334
856000
2000
акутен напад на дишните патишта
14:33
and damage suffered in cardiac-bypass surgery.
335
858000
3000
и штета причинета од бајпас операција на срцето.
14:38
So, these are the thought leaders in trauma medicine
336
863000
2000
Значи, ова се наводните лидери во медицинска траума
14:40
all over the world saying this is true,
337
865000
2000
од цел свет кои велат дека ова е точно,
14:42
so it seems that exposure to hydrogen sulfide
338
867000
4000
па изгледа дека изложеноста на водород сулфид
14:46
decreases damage that you receive
339
871000
2000
ја намалува штетата којашто би ја добиле
14:48
from being exposed to otherwise lethal-low oxygen.
340
873000
3000
од изложеноста на инаку смртоносно ниско ниво на кислород.
14:51
And I should say that the concentrations of hydrogen sulfide
341
876000
3000
И треба да речам дека концентрациите на водород сулфид
14:54
required to get this benefit
342
879000
3000
потребни за да бидат од корист
14:58
are low, incredibly low.
343
883000
2000
се ниски, неверојатно ниски.
15:00
In fact, so low that physicians will not have to lower or dim
344
885000
3000
Всушност толку ниски што лекарите не мораат да го намалат или згаснат
15:03
the metabolism of people much at all
345
888000
2000
премногу метаболизмот на луѓето
15:05
to see the benefit I just mentioned,
346
890000
2000
за да ја видат користа која штотуку ја спомнав,
15:07
which is a wonderful thing, if you're thinking about adopting this.
347
892000
2000
што е прекрасно нешто, ако размислувате да го усвоите ова.
15:09
You don't want to be gorking people out
348
894000
2000
Неморате да ги предозирате луѓето во зомбија
15:11
just to save them, it's really confusing.
349
896000
2000
само за да ги спасите, тоа е многу збунувачко.
15:13
(Laughter)
350
898000
2000
(Смеа)
15:15
So, I want to say that we're in human trials.
351
900000
4000
Па, сакав да речам дека сме во фаза на тестирање кај луѓе.
15:19
Now, and so --
352
904000
2000
Сега, така --
15:21
(Applause)
353
906000
6000
(Аплауз)
15:27
Thank you. The Phase 1 safety studies are over,
354
912000
3000
Ви благодарам. Првата фаза од истражувањата за безбедноста е завршена,
15:30
and we're doing fine, we're now moved on.
355
915000
2000
и се се одвива во добар ред, и ние веќе продолживме понатаму.
15:32
We have to get to Phase 2 and Phase 3. It's going to take us a few years.
356
917000
3000
Сега треба да стигнеме до фаза два и фаза три. Ќе ни бидат потребни неколку години.
15:35
This has all moved very quickly,
357
920000
2000
Ова се се случуваше доста брзо,
15:37
and the mouse experiments
358
922000
2000
и експериментите со глувци
15:39
of hibernating mice happened in 2005;
359
924000
3000
со хибернирачките глувчиња се случуваше во 2005,
15:42
the first human studies were done in 2008,
360
927000
2000
првите човечки истражувања беа изведени во 2008,
15:44
and we should know in a couple of years
361
929000
2000
и би требало за неколку години да знаеме
15:46
whether it works or not.
362
931000
2000
дали ова функционира или не.
15:48
And this all happened really quickly
363
933000
2000
И сето ова се случи навистина брзо
15:50
because of a lot of help from a lot of people.
364
935000
2000
поради големата помош од многу луѓе.
15:52
I want to mention that, first of all,
365
937000
2000
Сакам да ја споменам, пред се,
15:54
my wife, without whom this talk and my work would not be possible,
366
939000
3000
мојата жена, без која овој разговор и мојата работа не би биле возможни,
15:57
so thank you very much.
367
942000
2000
Ти благодарам многу.
15:59
Also, the brilliant scientists who work at my lab
368
944000
3000
Исто така, брилијантните научници кои работат во мојата лабораторија
16:02
and also others on staff,
369
947000
2000
и остатокот од вработените,
16:04
the Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle, Washington --
370
949000
2000
Истражувачкиот центар за рак Фред Хатчинсон во Сиетл, Вашингтон
16:06
wonderful place to work.
371
951000
2000
- прекрасно место за работа.
16:08
And also the wonderful scientists
372
953000
2000
И секако прекрасните научници
16:10
and businesspeople at Ikaria.
373
955000
2000
и бизнисмените во Икариа.
16:12
One thing those people did out there
374
957000
3000
Едно од нештата што овие луѓе го направија
16:15
was take this technology of hydrogen sulfide,
375
960000
3000
е да ја земат технологијата на водород сулфидот
16:18
which is this start-up company that's burning venture capital very quickly,
376
963000
3000
којашто е оваа млада компанија која што бргу напредува
16:21
and they fused it with another company
377
966000
2000
и ја споија со друга компанија
16:23
that sells another toxic gas
378
968000
2000
којашто продава друг отровен гас
16:25
that's more toxic than hydrogen sulfide,
379
970000
4000
којшто е поотровен од водород сулфидот,
16:29
and they give it to newborn babies who would otherwise die
380
974000
3000
и им го даваат на новороденчињата кои инаку би умреле
16:32
from a failure to be able to oxygenate their tissues properly.
381
977000
3000
поради проблеми со неуспешно оксигенирање на нивните ткива.
16:36
And this gas that is delivered in over
382
981000
3000
И овој гас, кој е доставен во преку
16:39
a thousand critical care hospitals worldwide,
383
984000
2000
илјада болници за итни случаи ширум светот,
16:41
now is approved, on label,
384
986000
2000
сега е одобрен, обележан
16:43
and saves thousands of babies a year
385
988000
2000
и им ги спасува животите на илјадници бебиња годишно
16:45
from certain death.
386
990000
2000
од сигурна смрт.
16:47
(Applause)
387
992000
2000
(Аплауз)
16:49
So it's really incredible
388
994000
3000
Па навистина е неверојатно
16:52
for me to be a part of this.
389
997000
2000
за мене што сум дел од ова.
16:54
And I want to say that I think we're on the path
390
999000
2000
И тоа што сакам да кажам е дека мислам дека сме на пат
16:56
of understanding metabolic flexibility
391
1001000
2000
до разбирање на метаболичката флексибилност
16:58
in a fundamental way,
392
1003000
2000
на основно ниво,
17:00
and that in the not too distant future,
393
1005000
4000
и дека во не така далечната иднина,
17:04
an EMT might give an injection of hydrogen sulfide,
394
1009000
3000
медицинските лица би можеле да употребат инјекција од водород сулфид
17:07
or some related compound,
395
1012000
2000
или некоје сродно соединение,
17:09
to a person suffering severe injuries,
396
1014000
3000
на личност која претрпела сериозни повреди
17:12
and that person might de-animate a bit,
397
1017000
2000
и оваа личност би била де-анимирана за кратко,
17:14
they might become a little more immortal.
398
1019000
4000
би постанала малку по-бессмртна.
17:18
Their metabolism will fall
399
1023000
2000
Нивниот метаболизам би опаднал
17:20
as though you were dimming a switch on a lamp at home.
400
1025000
6000
како што вие би го намалувале светлото на светилките во вашите домови.
17:26
And then, they will have the time, that will buy them the time,
401
1031000
3000
И тогаш, тие би имале време, тие би се здобиле со времето
17:29
to be transported to the hospital
402
1034000
3000
потребно да бидат транспортирани до болницата
17:34
to get the care they need.
403
1039000
4000
кадешто би ја добиле потребната нега.
17:38
And then, after they get that care --
404
1043000
5000
И тогаш, откога ќе ја добијат потребната помош,
17:43
like the mouse, like the skier,
405
1048000
2000
како глувчето, како скијачот,
17:45
like the 65-year-old woman --
406
1050000
2000
како 65-годишната жена,
17:47
they'll wake up.
407
1052000
2000
тие би се разбудиле.
17:49
A miracle?
408
1054000
2000
Чудо?
17:51
We hope not, or maybe we just hope
409
1056000
2000
Се надеваме не, или можеби се надеваме
17:53
to make miracles a little more common.
410
1058000
2000
да правиме чуда малку почесто.
17:55
Thank you very much.
411
1060000
2000
Ви благодарам.
17:57
(Applause)
412
1062000
7000
(Аплауз)
Translated by Zvezdana Moneva
Reviewed by Zoran Blazevski

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
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.

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 ...

More profile about the speaker
Mark Roth | Speaker | TED.com