Βιοϊατρική Τεχνολογία: Η Αναγέννηση της Ανθρώπινης Υγείας Χρυσόστομος Λ. Νικίας Πρόεδρος, Πανεπιστήμιο Νότιας Καλιφόρνιας 26 Μαΐου 2015 Σας ευχαριστώ για την ευγενική σας εισαγωγή. Είμαι βαθύτατα συγκινημένος που λαμβάνω αυτή την τιμητική διάκριση από το Πολυτεχνείο στο οποίο φοίτησα. Κατά τη διάρκεια της καριέρας μου, είχα την τύχη να λάβω πολλές διακρίσεις, αλλά η συγκεκριμένη είναι για μένα ιδιαίτερη για πολλούς λόγους. Είναι υπέροχο το συναίσθημα να σε αγκαλιάζουν άνθρωποι που μοιράζονται μαζί σου την ίδια πολιτιστική και ιστορική κληρονομιά. Και νιώθω μεγάλη ευγνωμοσύνη που βρίσκομαι εδώ ανάμεσα σε φίλους και οικογένεια, καθώς και αγαπημένους συναδέλφους. ***** Η σύζυγος μου, Νίκη, και εγώ ο ίδιος μεγαλώσαμε στην Αμμόχωστο της Κύπρου. Στο μακρύ ταξίδι μας προς αναζήτηση της δικής μας Ιθάκης, έχει υπάρξει συνοδοιπόρος σε κάθε μου βήμα. Και θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά όλους τους ανθρώπους που με στήριξαν όλα αυτά τα χρόνια, καθιστώντας δυνατή την παρουσία μου εδώ σήμερα μαζί σας. Η Νίκη και εγώ μπορεί να ζούμε μακριά από την πατρίδα, έχουμε εντούτοις πάντα αυτόν τον τόπο και ιδιαίτερα την Αθήνα στις καρδιές μας. Τα τελευταία 25 χρόνια το σπίτι μας είναι στο Λος Αντζελες όπου εργάζομαι στο USC, το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας, το έμβλημα του οποίου είναι οι «Τρώες». Όντας εξαιρετικά υπερήφανος για την ελληνική κληρονομιά μου, συχνά αναφέρω στους φοιτητές και συναδέλφους μου στο Πανεπιστήμιο: Αν δεν υπήρχε ένας τυφλός ποιητής με το όνομα Όμηρος, ποιος πράγματι θα ήξερε τους Τρώες σήμερα? **** Μου φαίνεται πως έχει περάσει τόσος πολύς καιρός από τότε που επισκέφθηκα για πρώτη φορά το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Εντούτοις στο μυαλό μου, οι μνήμες είναι ακόμη τόσο ζωντανές σαν να συνέβη μόλις χθες. Από το 1972 έως το 1977, ήμουν φοιτητής εδώ στο Πολυτεχνείο. Εκείνη η εποχή, όπως άλλωστε γνωρίζετε, ήταν εξαιρετικά ταραγμένη για την Ελλάδα, για την Κύπρο, καθώς και για την οικογένειά μου. 1
Η ένταση και η καταπίεση που επιβλήθηκαν από την στρατιωτική χούντα, οδήγησαν σε εξέγερση το Νοέμβριο του 1973, επίκεντρο της οποίας δεν ήταν άλλο από το Πολυτεχνείο. Θεωρώ ότι στις πιο σκοτεινές στιγμές για τη δημοκρατία, το Πολυτεχνείο στάθηκε ως ένας φωτεινός φάρος φωτός για την Ελλάδα. Λιγότερο από ένα χρόνο αργότερα, τον Ιούλιο του 1974, ο τουρκικός στρατός εισέβαλε στο νησί μας. Οι οικογένειες μας, τόσο της συζύγου μου όσο και η δική μου, εκτοπίστηκαν και όλα για όσα οι γονείς μας είχαν εργαστεί σκληρά με κόπους μιας ολόκληρης ζωής, χάθηκαν μέσα σε μια νύχτα. Γίναμε πρόσφυγες στην ίδια μας την πατρίδα. Μετά από εκείνο το φρικτό καλοκαίρι, κατά τη διάρκεια των Χριστουγέννων, η Νίκη και εγώ επιστρέψαμε στην Κύπρο για να αρραβωνιαστούμε. Εκεί, αντίκρυσα την ερήμωση και την καταστροφή από την εισβολή και κατοχή. Και μόνο τότε αντιλήφθηκα το τρομερό πλήγμα του να είσαι εξαναγκασμένος να ξαναρχίσεις πάλι από την αρχή. Από το μηδέν. Ο πατέρας μου, που ήταν ξυλουργός, με συμβούλεψε να ακολουθήσω μεταπτυχιακές σπουδές στο εξωτερικό και να μην επιστρέψω στο νησί. Και ήταν εδώ, στο Πολυτεχνείο, που ουσιαστικά απορροφήθηκα στις σπουδές μου. Θυμάμαι πως τότε αισθάνθηκα την ανάγκη να πολλαπλασιάσω την αποφασιστικότητα μου. Τα δύσκολα μαθήματα επέκτειναν τις δυνατότητες μου και αποτέλεσαν πρόκληση για πνευματικές ικανότητες, δημιουργώντας έτσι ένα αίσθημα αυτοπεποίθησης, που μου έδωσε μια νέα κατεύθυνση για το υπόλοιπο της ζωής μου. Ήμουν τυχερός γιατί το Μετσόβιο Πολυτεχνείο εξοπλίζει πλήρως τους σπουδαστές να ακολουθούν μεταπτυχιακές σπουδές και να αριστεύουν στους κλάδους τους. Οι σπουδές μου στην Αθήνα είχαν επίσης εμπλουτίσει την πολιτιστική μου ζωή. Μου χάρισαν ιδιαίτερα ένα διαρκές ενδιαφέρον για το θέατρο. Ο ποιητής Τζον Μίλτον έγραψε ότι η Αθήνα ήταν «το μάτι της Ελλάδας, η μητέρα των τεχνών και της ευγλωττίας." Και ήταν αυτή η «μητέρα» που με οδήγησε στο να αρχίσω να πιστεύω ότι η επιστήμη και η τεχνολογία είναι φίλες με την τέχνη και τις ανθρωπιστικές επιστήμες. Η ιδιαίτερα δύσκολη ακαδημαϊκή συνταγή του Πολυτεχνείου μου στάθηκε πολύ χρήσιμη όταν έκανα το άλμα για ανώτερες σπουδές στην Αμερική. 2
Πολύ σύντομα, ύστερα από εκείνη την απόφαση, γνώρισα τα διάφορα επίπεδα των πανεπιστημιακών σπουδών και συνειδητοποίησα ποσό εξαιρετική, σε παγκόσμιο επίπεδο ήταν η μόρφωση που πήρα στο Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Το απόθεμα σιγουριάς που πήρα από το Πολυτεχνείο με βοήθησε στο να αποβάλω τους φόβους μου από την εισαγωγή μου στον εντελώς νέο κόσμο της αμερικανικής ακαδημαϊκής κουλτούρας. Και σήμερα με μεγάλη μου υπερηφάνεια μπορώ να πω ότι το Μετσόβιο Πολυτεχνείο παραμένει ένα από τα καλύτερα τεχνολογικά πανεπιστήμια σε ολόκληρο τον κόσμο. ****** Παρά το γεγονός ότι η περιοχή της εξειδίκευσης μου είναι η ψηφιακή επεξεργασία σημάτων και τα ψηφιακά μέσα με κάποιες βιοϊατρικές εφαρμογές, σήμερα θέλω να αναφερθώ σε ένα νέο τύπο τεχνολογικής αναγέννησης που ήδη άρχισε να μεταμορφώνει τον κόσμο στον οποίο ζούμε. και αναδιαμορφώνει το τοπίο των ερευνητικών πανεπιστημιακών ιδρυμάτων σε ολόκληρο τον κόσμο. Αναφέρομαι φυσικά στην βιοϊατρική Τεχνολογία. Σαν πρόεδρος του USC σήμερα, αυτή η περιοχή απασχολεί 50% του χρόνου μου και των ευθυνών μου, αλλά και των επενδύσεων για έρευνα και διδασκαλία. Η πρόοδος σε κάθε τομέα, ιδιαίτερα στις επιστήμες και τη μηχανική, είναι πάντα το αποτέλεσμα των τεχνολογικών επαναστάσεων. Θα μπορούσε να σκεφθεί κανείς τον Διαφωτισμό και την επιστημονική επανάσταση του δέκατου έβδομου αιώνα, η οποία σηματοδότησε την εμφάνιση των σύγχρονων επιστημονικών μεθόδων. Θα μπορούσαμε επίσης να σκεφθούμε τη βιομηχανική επανάσταση, η οποία προήγαγε τεράστιες τεχνολογίες που διαμόρφωσαν τις κοινωνίες και άνοιξαν το δρόμο για το σύγχρονο κόσμο μας. ***** Σήμερα όμως βρισκόμαστε εν μέσω μιας νέας τεχνολογικής αναγέννησης που έχει τη δυνατότητα να ξεπεράσει όλα τα μέχρι σήμερα τεχνολογικά επιτεύγματα. Ενσωματώνει την υπόσχεση όχι μόνον της επέκτασης της ζωής μας, αλλά και τη βελτίωση της ποιότητας της ζωής μας. Και αυτό θα θέσει σε ανθρώπινα χέρια τις ευρείες δυνάμεις που κάποτε ήταν προνόμιο των αρχαίων θεών του Ολύμπου! Αναφέρομαι, φυσικά, στη βιοϊατρική τεχνολογία. Πριν από μερικές δεκαετίες, οι προβλέψεις περί απίστευτων νέων τεχνολογιών, ήταν κυρίαρχες στις σελίδες δημοφιλών εγγράφων επιστημονικής φαντασίας. 3
Ωστόσο, μέχρι τώρα, η πραγματικότητα έχει ξεπεράσει τη φαντασία σε έναν μόνο τομέα, αυτό της ηλεκτρονικής και της πληροφορικής. Σκεφτείτε όλες τις καινοτομίες που έχουν δημιουργηθεί εξαιτίας της ηλεκτρονικής. Η διαστημική τεχνολογία, οι προσωπικοί υπολογιστές, το Διαδίκτυο, οι ιατρικές και νοσοκομειακές συσκευές, οι κινητές, ασύρματες και οι δορυφορικές επικοινωνίες. Ναι, η βασίλισσα των επιστημών κατά τον 20ο αιώνα ήταν η φυσική και, ως εκ τούτου, η ηλεκτρονική και η πληροφορική. Ενώ η ηλεκτρονική θα συνεχίσει να είναι σημαντική, θα δώσει ωστόσο το «στέμμα» της σε μια άλλη βασίλισσα τον 21ο αιώνα: την βιοϊατρική Τεχνολογία. Τελευταία παρατηρούμε μια νέα τεχνολογική αναγέννηση να κάνει την εμφάνιση της στο σταυροδρόμι ανάμεσα στη μηχανική, την ιατρική και την βιολογία. Είναι σε αυτό το σημείο χρυσής τομής που θα δούμε τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες επιστημονικές εφευρέσεις αυτού του αιώνα. Και είναι εδώ όπου οι ομάδες μηχανικών, βιολόγων και γιατρών, θα χτίζουν γέφυρες ανάμεσα σε πολλαπλούς κλάδους, εφευρίσκοντας νέες καινοτομίες, και σχεδιάζοντας νέους τρόπους για να νικηθούν θανατηφόρες ασθένειες αλλά και για να βελτιωθεί η ποιότητα ζωής. Αυτή η νέα τεχνολογική αναγέννηση ενεργοποιείται από εξαιρετικές εξελίξεις στο χώρο της ηλεκτρονικής που μας έχουν δώσει τους υπολογιστές υψηλών ταχυτήτων, τα μικροσκόπια υψηλής ανάλυσης, τις οθόνες υπερ υψηλής ανάλυσης, αλλά και την ικανότητα να συλλέγουμε και να αποθηκεύουμε μεγάλες ποσότητες δεδομένων. Όπως γνωρίζετε, είμαστε τώρα σε θέση να πιάσουμε το δισεκατομμυριοστό του μέτρου την κλίμακα του νανομέτρου και να κατασκευάσουμε «μηχανές» που μπορούν να εισαχθούν στο ανθρώπινο σώμα για να εκτελέσουν πληθώρα λειτουργιών. Αν μετρηθούν σε μοριακή κλίμακα, αυτές οι ξεχωριστές συσκευές είναι χιλιάδες φορές μικρότερες από ένα ανθρώπινο κύτταρο. Και όμως μας παρέχουν τεράστιες ευκαιρίες για την ανίχνευση μιας νόσου και για την ενταύθα παροχή νέων τύπων θεραπείας. ****** Εξελίξεις στην ηλεκτρονική και τα μαθηματικά βοήθησαν στη δημιουργία τεχνολογιών οι οποίες κατέστησαν δυνατή την γνώση της αλληλουχίας του ανθρώπινου γονιδιώματος. Χρειάστηκαν 13 χρόνια και κόστισε 3 δισεκατομμύρια δολάρια η διάγνωση της αλληλουχίας του πρώτου ανθρώπινου γονιδιώματος. Τώρα μπορούμε να το κάνουμε σε μερικές ώρες. 4
Και το κόστος αυτής της αλληλουχίας έχει μειωθεί τόσο γρήγορα ώστε αυτό που κόστιζε 10 εκατομμύρια δολάρια μόλις πριν από έξι χρόνια τώρα κοστίζει λιγότερο από χίλια δολάρια. Το αξίας 1.000 δολαρίων γονιδίωμα, το οποίο θεωρείτο το «φράγμα του ήχου της ανθρώπινης γενετικής» έσπασε τον Ιανουάριο του 2014. Αυτή η μεταμόρφωση στην τεχνολογία είναι και αυτό που καθιστά τον εξοπλισμό που άλλοτε ήταν διαθέσιμος μόνο σε λίγους, προσιτό πλέον για πολλούς. Αυτή τη στιγμή, για παράδειγμα, υπάρχουν επιτραπέζιες συσκευές, γνωστές ως αλληλουχία επόμενης γενιάς, οι οποίες προσφέρουν απίστευτα δεδομένα DNA σε ψηφιακή μορφή. Αυτές οι τεχνολογικές εξελίξεις είναι ο λόγος που τα ερευνητικά πανεπιστήμια κάνουν τολμηρές κινήσεις στους τομείς της παιδείας και έρευνας στην βιοϊατρικη τεχνολογία. Η πρόκληση που αντιμετωπίζουμε ως ερευνητικά πανεπιστήμια είναι να δημιουργήσουμε τα σχετικά προγράμματα σπουδών, τα διεπιστημονικά ερευνητικά περιβάλλοντα, καθώς και συνεργασίες με νοσοκομεία. που θα μας βοηθήσουν να παραμείνουμε στην πρώτη γραμμή αυτού του ταχύ ρυθμού επιστημονικών καινοτομιών. Χωρίς αυτή την τεράστια προσπάθεια και σχεδιασμό, ερευνητικά πανεπιστήμια διακινδυνεύουν να περιθωριοποιηθούν, ως προς την ιδιότητα τους ως «πρωτοπόροι» της έρευνας και της καινοτομίας. Για να παραμείνουμε «πρωτοπόροι» σε αυτή τη νέα αναγέννηση της ανθρώπινης υγείας, τεχνολογικά πανεπιστήμια θα πρέπει να προσαρμοστούν στην εξέλιξη της διεπιστημονικής έρευνας της βιοϊατρικής τεχνολογίας αλλά και της εκπαίδευσης. Αυτός είναι ο λόγος που πανεπιστήμια δημιουργούν καινούργιες σχολές βιοϊατρικής τεχνολογίας. Πριν από σαράντα χρόνια, όταν ήμουν προπτυχιακός φοιτητής, αφοσιωνόμαστε κυρίως στα μαθηματικά, τη χημεία και τη φυσική. Στο παρελθόν, οι τρεις αυτοί κλάδοι σχημάτιζαν ένα γερό θεμέλιο για κάθε αξίωμα στον τομέα της μηχανικής. Τώρα, όμως, βλέπουμε μια θεμελιώδη αλλαγή ως προς αυτά τα οποία πρέπει να διδαχθούμε και ως προς τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να τα διδάξουμε. Μια βασική κατανόηση της βιολογίας και της ανθρώπινης φυσιολογίας στέκεται τώρα ως ο τέταρτος πυλώνας που είναι εξίσου σημαντικός στη μηχανική. Αρχίζουμε να βλέπουμε την εμφάνιση των διεπιστημονικών προγραμμάτων σπουδών σε προπτυχιακές και μεταπτυχιακές σπουδές στο σταυροδρόμι της μηχανικής, της ιατρικής και της βιολογίας. Αυτό ξεπερνά τις ιατρικές συσκευές αρκετών εκ των προηγούμενων δεκαετιών, ή τη γραμμική και μη γραμμική μοντελοποίηση των βιοϊατρικών συστημάτων. 5
Σήμερα δίνεται πλέον έμφαση στη νανοϊατρική και τη μοριακή μηχανική, με τεχνικές απεικόνισης που επικεντρώνονται σε μοριακό επίπεδο. Κατά συνέπεια, κοινά M.D. και Ph.D. μεταπτυχιακά προγράμματα με μια διεπιστημονική εστίαση γίνονται εξαιρετικά σημαντικά. Η έρευνα που διεξάγεται, για να έχει σημασία σε όλα τα επίπεδα, θα πρέπει να περιλαμβάνει τη δημιουργία ισχυρών συνεργασιών με νοσοκομεία, καθώς και τον έλεγχο των αποτελεσμάτων της μεταφραστικής έρευνας μέσω κλινικών δοκιμών με τη βοήθεια των διεπιστημονικών ομάδων ιατρών και μηχανικών. Ποιος είναι ο τελικός στόχος; Η προσφορά παγκοσμίου επιπέδου φροντίδας στους ασθενείς με γρήγορη εφαρμογή νέων ιδεών από τον εργαστηριακό πάγκο στο κρεβάτι του νοσοκομείου. Αυτή τη στιγμή, δεν είμαστε σε θέση καν να φανταστούμε πώς η ιατρική θα ασκείται το 2050. Αλλά ένα πράγμα είναι σίγουρο. Οι άνθρωποι αυτού του μέλλοντος όταν ανατρέχουν στις σημερινές θεραπείες μας και στις θεραπείες για σοβαρές ασθένειες, θα τις θεωρούν "σκληρές" και "αρχαϊκές". Μερικοί από τους πιο συναρπαστικούς τομείς σε αυτή την αναδυόμενη αναγέννηση της ανθρώπινης υγείας περιλαμβάνουν: Την κατανόηση του εγκεφάλου, που παραμένει το τελευταίο σύνορο για αυστηρή έρευνα. Τη θεραπεία του καρκίνου με ιατρική ακρίβεια. Την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της λειτουργίας του ανθρώπινου σώματος με κινητές συσκευές και αισθητήρες οποτεδήποτε, οπουδήποτε; και, Τα θεραπευτικά βλαστικά κύτταρα. Επιτρέψτε μου να αναφερθώ σε ορισμένα παραδείγματα που προέρχονται από τα ερευνητικά προγράμματα του πανεπιστημίου μου της Νότιας Καλιφόρνιας και είναι από συνεργασίες των σχολών μηχανικής και ιατρικής. Το έργο ENIGMA, που εδρεύει στο USC, είναι η μεγαλύτερη μελέτη απεικόνισης του εγκεφάλου στον κόσμο αντλώντας δεδομένα από περίπου 300 επιστήμονες σε περισσότερες από 30 χώρες, οι οποίοι έχουν πρόσβαση σε πληροφορίες για περισσότερους από 30.000 ασθενείς. Οι σχετικές με τη μηχανική ερευνητικές προκλήσεις για τη συλλογή, αποθήκευση, ευρετηρίαση, τη διαχείριση, την ανάλυση και την ανταλλαγή Big Data είναι τεράστιες, αλλά και συναρπαστικές. Για παράδειγμα, μία πρόσφατη σημαντική ανακάλυψη της ομάδας ENIGMA είναι η εξής: Όταν ένα γονίδιο για τη νόσο Alzheimer ανακαλύφθηκε, η ανάλυση των δεδομένων ENIGMA ήταν σε θέση να βρει τα ίχνη των ζημιών της «ακεραιότητας της καλωδίωσης του εγκεφάλου", που πρωτοεμφανίστηκε 50 χρόνια νωρίτερα. 6
Έγκαιρα προειδοποιητικά σημάδια του Αλτσχάιμερ και του Πάρκινσον στο Big Brain Data θα μας δώσουν τη δυνατότητα αρκετές δεκαετίες ίσως αργότερα για τη θεραπεία ασθενών πολύ πριν εμφανίσουν συμπτώματα. *** *** Μετά την αλληλουχία του ανθρώπινου γονιδιώματος και την ταυτοποίηση των διαφορετικών γονιδιακών μεταλλάξεων, έχουμε μάθει ότι δεν υπάρχει μια κοινή θεραπεία για μια νόσο. Για παράδειγμα, σήμερα υπάρχουν πάνω από 700 είδη καρκίνου. Από τα 24.000 γονίδια μας, ίσως μόνο 100 γονιδιακές μεταλλάξεις προκαλούν καρκίνο, ενδεχομένως και μόνο μια μετάλλαξη. Όμως, οι ταξινομήσεις του καρκίνου, ακόμη και σήμερα, γίνονται με βάση επιμέρους όργανα, με τον τρόπο που εισήχθη τη δεκαετία του 1850. Για παράδειγμα, δεν υπάρχει μόνο ένας τύπος καρκίνου του πνεύμονα ή του μαστού. Γνωρίζουμε τώρα ότι υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη, με διαφορετικές μεταλλάξεις του DNA και οδούς του mrna, καθένα εκ των οποίων απαιτεί διαφορετικούς τύπους θεραπείας. Και κάθε ασθενής χρειάζεται θεραπείες που στοχεύουν ειδικά στις ιδιαίτερες γονιδιακές του μεταλλάξεις, οδούς, και τρόπους ζωής. Επιτρέψτε μου να σας δώσω ένα παράδειγμα: Πριν από μερικούς μήνες, μια νεαρή γυναίκα επισκέφθηκε το Αντικαρκινικό Νοσοκομείο Νόρις του Πανεπιστημίου μας με μια απίστευτα σύνθετη μορφή καρκίνου. Αν και ήταν μόλις 20 ετών, είχε διαγνωστεί με όχι ένα, όχι δύο, αλλά τρεις τύπους καρκίνου ταυτόχρονα. Μετά την αλληλουχία του DNA, ανακαλύφθηκε ότι κάθε μία από αυτές τις μορφές καρκίνου προκλήθηκε από το ίδιο γονίδιο γνωστό ως BLM μια μετάλλαξη, η προέλευση της οποίας εντοπίζεται σε λαούς της Ανατολικής Μεσογείου. Επομένως οι γιατροί μας δημιούργησαν ένα συνδυασμό φαρμάκων ειδικά προσαρμοσμένο στην καταπολέμηση της μετάλλαξης αυτού του γονιδίου. Με μεγάλη υπερηφάνεια μπορώ να πω ότι η ιατρική ακρίβεια θεραπείας επικράτησε εν προκειμένω και ο καρκίνος αυτής της νεαρής γυναίκας είναι σε ύφεση. Πρόσφατα, στο αντικαρκινικό Κέντρο Νόρις του Πανεπιστημίου μου, μια ομάδα καθηγητών που έχει κοινές θέσεις στις σχολές ιατρικής, μηχανικής, και Γεροντολογίας, δοκίμασε ένα νέο φάρμακο αντιγήρανσης για τον καρκίνο του παχέος εντέρου και σημειώθηκε ότι όχι μόνο έκανε την ασθένεια να εξαφανιστεί, αλλά και τον ασθενή να μοιάζει νεότερος. ****** 7
Επί του παρόντος είμαστε επίσης μάρτυρες εκτάκτων προόδων ως προς το σχεδιασμό και την ανάπτυξη συσκευών που επιτρέπουν ηλεκτρονική επικοινωνία με κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα. Στο πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια, ερευνητές της σχολής μηχανικών και οφθαλμολογίας έχουν δημιουργήσει ένα ζευγάρι γυαλιά με μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή. Το βίντεο μεταδίδεται ασύρματα σε τσιπ που εμφυτεύεται στον εγκέφαλο, επιτρέποντας σε ένα τυφλό άτομο να δει τις εικόνες σε πραγματικό χρόνο. Ένας από τους ασθενείς που χρησιμοποιούσαν αυτό το είδος αμφιβληστροειδούς συσκευής ήταν σε θέση να προσδιορίσει αντικείμενα που δεν είχε δει εδώ και μισό αιώνα. Είμαστε, επίσης, μάρτυρες της δημιουργίας εκατοντάδων νέων βιομετρικών συσκευών από το Fitbits στο Fuelbands, σχεδιασμένα να μετρούν την κίνηση μας και να καταγράφουν τα δεδομένα μας. Όπως ξέρετε πολύ σύντομα «βιομετρικοί αισθητήρες θα ενσωματωθούν στα πάντα από τα ακουστικά μας μέχρι τα ψυγεία μας, ακόμη και τα αυτοκίνητά μας». Επί του παρόντος μια άλλη ομάδα μηχανικών και ιατρών δουλεύουν μαζί σε ένα πρόγραμμα με εταιρείες αυτοκινήτων με απώτερο στόχο να σχεδιαστούν αισθητήρες για ένα τιμόνι το οποίο θα καταγράφει τα ζωτικά σημεία, όπως τον καρδιακό ρυθμό και το σάκχαρο στο αίμα μας, αμέσως μόλις βάλουμε μπροστά το αυτοκίνητο μας. Άλλοι ερευνητές διερευνούν ασύρματες τεχνολογίες που μπορούν να τοποθετηθούν μέσα ή έξω από το σώμα μας, επιτρέποντας στους γιατρούς και τις νοσοκόμες να παρακολουθούν και να διαχειρίζονται την υγεία και τη θεραπεία των ασθενών, είτε βρίσκονται στο γραφείο τους ή σε μια τοποθεσία που βρίσκεται μακριά. Με όλες αυτές τις τεχνολογικές προόδους, παραμένει μια πρόκληση. Αυτή τη στιγμή, λόγω της έκρηξης των πληροφοριών, πολλοί από εμάς πνίγονται στα δεδομένα. Πρέπει να παρέχουμε την κατάλληλη αρχιτεκτονική για εξασφαλίσουμε ότι τα δεδομένα αυτά συνεχίζουν να κινούνται σε μια σταθερή ροή, και θα πρέπει ακόμη να αποδεχθούμε νέες μεθόδους διαχείρισης και ανάλυσης των Big Data. Εδώ θα βασιστούμε σε επιστήμονες πληροφορικής, ειδικούς στην ανάλυση σήματος και στην ανάπτυξη των Διαδικτύων για τη δημιουργία καινοτομιών που εξασφαλίζουν ότι οι ουσιώδεις πληροφορίες του σώματος μας, είναι διαθέσιμες και προσβάσιμες με τέτοιο τρόπο που προσθέτουν αξία και νόημα στη ζωή μας. ****** 8
Θα ήταν αδύνατον να περατώσω την ομιλία, χωρίς να θίξω το κομμάτι της έρευνας των βλαστοκυττάρων. Υπάρχει λόγος που αυτά τα μικρά κύτταρα μπορεί και να είναι το κλειδί για μερικές από τις μεγαλύτερες επιστημονικές ανακαλύψεις του μέλλοντος. Χρησιμοποιώντας τροποποιημένα βλαστοκύτταρα, ελαττωματικοί ιστοί μπορούν να αντικατασταθούν με μια λεπτή χειρουργική επέμβαση, αποκαθιστώντας την όραση τυφλών, επιδιορθώνοντας ιστούς της καρδιάς, και αναγεννώντας ανθρώπινα μαλλιά. Μια διεργασία βλαστοκυττάρων μπορεί να εισάγει μια μετάλλαξη γονιδίου που δημιουργεί μια φυσική ανοσία στον ιό HIV, δημιουργώντας έτσι μια θεραπεία για το AIDS. Και τέλος, η έρευνα στα Βλαστοκύτταρα μας προσφέρει μια πιο ενδιαφέρουσα δυνατότητα για το μέλλον. Αυτή η φουτουριστική τεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί ήδη για τη δημιουργία προσθετικών αλλά ακόμη και τεχνητών οστών. Αυτή η διαδικασία ίσως έχει την δυνατότητα στο μέλλον να οδηγήσει στη δημιουργία οργάνων όπως πνευμόνων, νεφρών, και ακόμη και μιας ανθρώπινης καρδιάς. ** *** Αυτή η νέα αναγέννηση δεν είναι απλά μια μεταμόρφωση της σύγχρονης ιατρικής και της μηχανικής. Είναι επίσης μια ισχυρή οικονομική μηχανή. Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία ότι οι πιο σημαντικές εξελίξεις του 21ου αιώνα θα προκύψουν από την ανθρώπινη ευφυΐα στον τομέα της βιοτεχνολογίας. Αυτή η εξαιρετική αναγέννηση θα ενώσει πολλά κομμάτια ενός μεγαλύτερου παζλ, συνδέοντας το επιστημονικό ταλέντο και την πνευματική καινοτομία, την ακαδημαϊκή κοινότητα, τη βιομηχανία και την κυβέρνηση. Και καθώς το μέλλον αυτού του τομέα βασίζεται στις ανακαλύψεις σε πολλούς διαφορετικούς κλάδους, θα είναι η σπίθα που εκκινεί τίποτα λιγότερο από μια νέα βιομηχανική επανάσταση με τεράστιες οικονομικές δυνατότητες. ** *** Ενώ είναι σημαντικό να δράττουμε την ευκαιρία, σε ορισμένες περιπτώσεις είναι επίσης επιτακτική ανάγκη να προχωρούμε με μεγάλη προσοχή. Τις τελευταίες εβδομάδες, υπήρξε μεγάλη συζήτηση για μια νέα βιοτεχνολογία που έχει τραβήξει την προσοχή της επιστημονικής κοινότητας. Αυτή η νέα τεχνολογία γνωστή ως CRISPR Cas9 μας προσφέρει τη δυνατότητα να αλλάξουμε ή να επεξεργαστούμε το γονιδίωμα. Από τη μία πλευρά, η τροποποίηση των γονιδίων σε ζώα, φυτά, και έντομα μπορεί μια μέρα να αποδειχθεί μεγάλος πυλώνας της παγκόσμιας υγείας και οικονομίας. 9
Η αλλοίωση των "σωματικών γονιδίων" σε ανθρώπους, μπορεί ακόμη και να μας δώσει θεραπείες για πολλές ασθένειες. Αλλά όταν αλλάζουμε τα "γονίδια βλαστικής σειράς", σταματάμε να είμαστε ερευνητές μηχανικής και αρχίζουμε να υποδυόμαστε τον Θεό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι μεταβολές "γονιδίων βλαστικής γραμμής" μπορούν να διατηρηθούν περνώντας μέσα από το DNA των απογόνων μας. Στην αρχή, αυτό μπορεί να φαίνεται σαν ένα βήμα προς την πρόοδο, αλλά με την πάροδο του χρόνου το τροποποιημένο γονίδιο έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να εξαπλωθεί σε όλο τον πληθυσμό. Σε λίγες μόνο γενιές, αυτή η νέα γενετική παραλλαγή μπορεί να χαρακτηρίζει ένα μεγάλο μέρος του πληθυσμού του πλανήτη μας. Και με τον τρόπο αυτό, δεν θα αλλάξει μόνο τα γονίδια λίγων ατόμων, αλλά θα μπορούσε να μεταβάλει και ολόκληρη την ανθρώπινη ιστορία. Εφόσον πραγματοποιήσουμε αυτό το άλμα ηθικής, πόσο σύντομα θα αρχίσουν οι γονείς να επιλέγουν τα χαρακτηριστικά για να αλλάξει το χρώμα των ματιών του παιδιού ή για να ενισχυθεί η ικανότητα του εγκεφάλου; Αν δεν δοθεί η απαιτούμενη προσοχή, αυτός δεν θα είναι απλά ο «γενναίος νέος κόσμος» που βρίσκεται στη σφαίρα της φαντασίας, αλλά θα μπορούσε να καταγραφεί στα βιβλία της ιστορίας μας ως γεγονός. Ενώ μπορούμε να βάλουμε τα δυνατά μας στην προσπάθεια μας να προβλέψουμε το μέλλον, κανένας από εμάς δεν είναι σε θέση να γνωρίζει με βεβαιότητα τι ακριβώς μας επιφυλάσσει το μέλλον. Όπως η Πανδώρα από την ελληνική μυθολογία, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι δεν είναι ποτέ εύκολο να κλείσει το κουτί που μόλις έχει ανοιχθεί. Παρά το γεγονός ότι οι νέες βιοτεχνολογίες μας προσφέρουν φαινομενικά ατελείωτες δυνατότητες, θα πρέπει να επιφυλάσσουμε στον εαυτό μας τη δυνατότητα να προφυλαχθεί αντιστεκόμενος στον πειρασμό να προβεί σε οποιαδήποτε ενέργεια που δεν μπορεί να διορθώσει. *** *** Επιτρέψτε μου να δώσω μια προοπτική συμπερασμάτων. Καθώς κινούμαστε γρήγορα προς το μέλλον, θα πρέπει επίσης να στραφούμε πίσω στον Ιπποκράτη, τον "πατέρα της σύγχρονης ιατρικής". Ο Ιπποκράτης στράφηκε μακριά από τις παραδοσιακές πρακτικές για να αγκαλιάσει τις νέες ιδέες και νέες διαδικασίες, βγάζοντας τον τομέα της ιατρικής από τις σκοτεινές σκιές της δεισιδαιμονίας, φέρνοντάς τον στο λαμπερό φως της γνώσης και της παρατήρησης. Έχουμε, βέβαια, για πάντα, βαθύτατο σεβασμό προς αυτούς που μπορούν να θεραπεύουν. 10
Οι πρόγονοί μας εκτίθεντο συνεχώς στις πιο σκληρές επιπλήξεις της φύσης. Ασθένεια και καταστροφές θα μπορούσαν απροσδόκητα να εξαφανίσουν πολύτιμους αγαπημένους. Στην αρχαία εκείνη εποχή, η τέχνη της θεραπείας εκλαμβανόταν ως ένδειξη θεότητας ως ένδειξη εξουσίας πάνω στη ζωή και το θάνατο. Η δύναμη του να δίνεις όραση στους τυφλούς, η δύναμη του να δίνεις κινητικότητα σε όσους την έχουν χάσει, η δύναμη του να επεκτείνεις τη διάρκεια ζωής των θνητών ανθρώπων αυτά όλα ανέκαθεν αντιμετωπίζονταν ως αποκλειστική δύναμη των αρχαίων θεών. Σήμερα, ανάμεσα στις δυνατότητές μας διαθέτουμε εργαλεία και τεχνολογίες που θα φάνταζαν ως ιατρικά θαύματα στον Ιπποκράτη. Χάρη στην αέναη συνεργασία των μηχανικών, των επιστημόνων και των ιατρών σε ερευνητικά ινστιτούτα και πανεπιστήμια, έχουμε σήμερα την ευκαιρία να βάλουμε τέλος σε σοβαρές ασθένειες που βλάπτουν την ανθρωπότητα. Υλοποιώντας τα ανωτέρω με υπεύθυνο και ηθικό τρόπο, θα είμαστε μέρος μιας αναγέννησης της βιοϊατρικής τεχνολογίας που βελτιώνει την ποιότητα της ανθρώπινης ζωής και διαμορφώνει την πορεία της ανθρώπινης ιστορίας. Περατώνοντας, θα ήθελα να αναφέρω ότι είναι με αισθήματα ταπεινοφροσύνης που ήρθα σήμερα στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο για να λάβω αυτή τη μεγάλη τιμή που μου απονέμετε και σας ευχαριστώ με όλη μου την καρδιά. 11