1 00:00:00,843 --> 00:00:02,888 Ich würde Ihnen gerne ein Video zeigen von ein paar der Models, 2 00:00:02,888 --> 00:00:04,477 mit denen ich arbeite. 3 00:00:04,477 --> 00:00:08,015 Sie haben alle die perfekte Größe und sie haben nicht ein Gramm Fett. 4 00:00:08,015 --> 00:00:10,553 Habe ich schon erwähnt, dass sie wunderschön sind? 5 00:00:10,553 --> 00:00:13,683 Und dass sie wissenschaftliche Modelle sind? (Gelächter) 6 00:00:13,683 --> 00:00:16,026 Wie Sie sich vielleicht schon gedacht haben, betreibe ich Gewebekonstruktion 7 00:00:16,026 --> 00:00:18,475 und dies ist ein Video von einem Teil des schlagenden Herzens, 8 00:00:18,475 --> 00:00:20,691 das ich im Labor entwickelt habe. 9 00:00:20,691 --> 00:00:22,573 Wir hoffen, dass eines Tages diese Gewebe 10 00:00:22,573 --> 00:00:25,517 als Ersatzteile für den menschlichen Körper dienen können. 11 00:00:25,517 --> 00:00:27,797 Aber heute möchte ich Ihnen davon erzählen, 12 00:00:27,797 --> 00:00:32,244 wie diese Gewebe hervorragende Modelle darstellen. 13 00:00:32,244 --> 00:00:34,971 Lassen Sie uns für einen Moment an den Ablauf von Medikamententests denken. 14 00:00:34,971 --> 00:00:37,949 Man fängt an bei Arzneimittelformulierung, Labortests, Tierversuchen 15 00:00:37,949 --> 00:00:40,452 und dann kommen klinische Studien, die man als Menschenversuche bezeichnen könnte, 16 00:00:40,452 --> 00:00:42,717 bevor Medikamente auf den Markt kommen. 17 00:00:42,717 --> 00:00:45,860 Das kostet viel Zeit und Geld 18 00:00:45,860 --> 00:00:48,670 und manchmal, selbst wenn ein Medikament auf den Markt kommt, 19 00:00:48,670 --> 00:00:52,605 verhält es sich unvorhersehbar und schadet sogar Menschen. 20 00:00:52,605 --> 00:00:56,692 Und je später es versagt, desto schlimmer die Auswirkungen. 21 00:00:56,692 --> 00:01:00,876 Das alles läuft auf zwei Probleme hinaus. Erstens sind Menschen keine Ratten 22 00:01:00,876 --> 00:01:04,964 und zweitens, trotz unserer unglaublichen Ähnlichkeit zueinander, 23 00:01:04,964 --> 00:01:07,405 haben diese winzigen Unterschiede zwischen Ihnen und mir 24 00:01:07,405 --> 00:01:09,914 gewaltige Auswirkungen darauf, wie wir Medikamente metabolisieren 25 00:01:09,914 --> 00:01:11,783 und wie diese Medikamente uns beeinflussen. 26 00:01:11,783 --> 00:01:14,615 Was also, wenn wir bessere Modelle im Labor hätten, 27 00:01:14,615 --> 00:01:17,885 die uns nicht nur besser nachahmen könnten als Ratten, 28 00:01:17,885 --> 00:01:21,805 sondern auch unsere Vielfalt widerspiegeln könnten? 29 00:01:21,805 --> 00:01:25,732 Mal sehen, wie wir das mit Tissue Engineering erreichen können. 30 00:01:25,732 --> 00:01:28,261 Eine der Schlüsseltechnologien, die wirklich wichtig ist, 31 00:01:28,261 --> 00:01:31,453 sind die so genannten induzierten pluripotenten Stammzellen. 32 00:01:31,453 --> 00:01:33,971 Sie wurden vor ziemlich kurzer Zeit in Japan entwickelt. 33 00:01:33,971 --> 00:01:36,418 Okay, induzierte pluripotente Stammzellen. 34 00:01:36,418 --> 00:01:38,531 Die sind Embryonalstammzellen sehr ähnlich, 35 00:01:38,531 --> 00:01:40,748 nur ohne die Kontroverse. 36 00:01:40,748 --> 00:01:43,647 Wir induzieren Zellen, gut, sagen wir, Hautzellen, 37 00:01:43,647 --> 00:01:46,154 indem wir ein paar Gene zu ihnen hinzufügen, sie züchten 38 00:01:46,154 --> 00:01:47,775 und sie dann ernten. 39 00:01:47,775 --> 00:01:50,482 Diese Hautzellen können überlistet werden, 40 00:01:50,482 --> 00:01:53,266 ungefähr so wie zelluläre Amnesie, in einen Embryonalzustand überzugehen. 41 00:01:53,266 --> 00:01:55,978 Also ohne die Kontroverse ist das die erste coole Sache. 42 00:01:55,978 --> 00:01:58,527 Die zweite coole Sache: Man kann jede Art von Gewebe aus ihnen züchten: 43 00:01:58,527 --> 00:02:01,082 Gehirn, Herz, Leber, Sie bekommen einen Eindruck, 44 00:02:01,082 --> 00:02:03,605 aber aus Ihren Zellen. 45 00:02:03,605 --> 00:02:07,170 Also können wir ein Modell von Ihrem Herz, Ihrem Gehirn erstellen 46 00:02:07,170 --> 00:02:09,802 auf einem Chip. 47 00:02:09,802 --> 00:02:12,658 Gewebe von berechenbarer Dichte und Verhalten zu erzeugen 48 00:02:12,658 --> 00:02:15,490 ist der zweite Teil, und das wird tatsächlich der Schlüssel dazu sein, 49 00:02:15,490 --> 00:02:18,162 diese Modelle für Wirkstoffforschung zu verwenden. 50 00:02:18,162 --> 00:02:21,274 Und dies ist ein Schema eines Bioreaktors, den wir in unserem Labor entwerfen 51 00:02:21,274 --> 00:02:24,722 um dabei zu helfen, Gewebe auf eine modularere, skalierbarere Art zu erzeugen. 52 00:02:24,722 --> 00:02:28,121 Stellen Sie sich in der Zukunft eine gewaltige parallele Version davon vor 53 00:02:28,121 --> 00:02:30,458 mit Tausenden von Teilen menschlichen Gewebes. 54 00:02:30,458 --> 00:02:34,506 Es wäre so, als würde man eine klinische Studie auf einem Chip durchführen. 55 00:02:34,506 --> 00:02:38,301 Bemerkenswert an diesen induzierten pluripotenten Stammzellen ist, 56 00:02:38,301 --> 00:02:40,850 dass, wenn wir ein paar Hautzellen nehmen, 57 00:02:40,850 --> 00:02:43,026 beispielsweise von Menschen mit einer Erbkrankheit, 58 00:02:43,026 --> 00:02:45,282 und daraus Gewebe erzeugen, 59 00:02:45,282 --> 00:02:47,250 wir tatsächlich Tissue-Engineering- Techniken verwenden können, 60 00:02:47,250 --> 00:02:50,651 um Modelle dieser Krankheiten im Labor zu erstellen. 61 00:02:50,651 --> 00:02:54,235 Hier ist ein Beispiel von Kevin Eggans Labor in Harvard. 62 00:02:54,235 --> 00:02:56,525 Er hat Nervenzellen erzeugt 63 00:02:56,525 --> 00:02:59,240 aus diesen induzierten pluripotenten Stammzellen 64 00:02:59,240 --> 00:03:01,869 von Patienen mit Amyotropher Lateralsklerose (ALS), 65 00:03:01,869 --> 00:03:04,312 und er hat sie in Nervenzellen aufgeteilt und verblüffenderweise 66 00:03:04,312 --> 00:03:07,464 zeigen diese Nervenzellen auch Symptome der Krankheit. 67 00:03:07,464 --> 00:03:09,563 Mit solchen Krankheitsmodellen können wir diese Krankheiten 68 00:03:09,563 --> 00:03:12,145 schneller als je zuvor bekämpfen und besser als je zuvor verstehen 69 00:03:12,145 --> 00:03:16,108 und vielleicht noch schneller Medikamente entwickeln. 70 00:03:16,108 --> 00:03:19,488 Dies ist ein anderes Beispiel für patientenspezifische Stammzellen, 71 00:03:19,488 --> 00:03:23,497 die von jemandem mit Rethinopathia Pigmentosa erzeugt wurden. 72 00:03:23,497 --> 00:03:25,251 Das ist eine Degeneration der Retina. 73 00:03:25,251 --> 00:03:28,008 Diese Krankheit liegt bei mir in der Familie und wir hoffen wirklich, 74 00:03:28,008 --> 00:03:30,232 dass solche Zellen uns dabei helfen werden, eine Heilmethode zu finden. 75 00:03:30,232 --> 00:03:33,040 Ein paar Leute denken, diese Modelle klängen ja ganz schön und gut, 76 00:03:33,040 --> 00:03:36,481 aber sie fragen: "Na ja, sind die wirklich so gut wie die Ratte?" 77 00:03:36,481 --> 00:03:39,469 Die Ratte ist immerhin ein ganzer Organismus 78 00:03:39,469 --> 00:03:41,175 mit interagierenden Netzwerken von Organen. 79 00:03:41,175 --> 00:03:45,096 Ein Medikament für das Herz kann in der Leber metabolisiert werden 80 00:03:45,096 --> 00:03:47,936 und manche der Nebenerzeugnisse könnten im Fett gelagert werden. 81 00:03:47,936 --> 00:03:52,463 Fehlt das nicht alles bei diesen mit Tissue Engineering erstellten Modellen? 82 00:03:52,463 --> 00:03:54,577 Nun, das ist ein weiterer Trend auf dem Gebiet. 83 00:03:54,577 --> 00:03:57,444 Durch das Kombinieren von Tissue- Engineering-Techniken mit Mikrofluidik 84 00:03:57,444 --> 00:03:59,608 entwickelt sich dieses Gebiet im Grunde genau 85 00:03:59,608 --> 00:04:02,114 zu einem Modell des gesamten Ökosystems des Körpers, 86 00:04:02,114 --> 00:04:04,514 vollständig mit mehreren Organsystemen, um testen zu können, 87 00:04:04,514 --> 00:04:06,117 wie ein Medikament, das Sie für Ihren Blutdruck nehmen, 88 00:04:06,117 --> 00:04:09,384 Ihre Leber oder ein Antidepressivum Ihr Herz beeinflussen könnte. 89 00:04:09,384 --> 00:04:13,456 Diese Systeme sind sehr schwer zu konstruieren, aber stehen gerade erst in den Anfängen, 90 00:04:13,456 --> 00:04:16,760 in der Lage zu sein, dies zu erreichen, also bleiben Sie dran! 91 00:04:16,760 --> 00:04:19,392 Aber das ist noch nicht einmal alles, denn sobald ein Medikament zugelassen wird, 92 00:04:19,392 --> 00:04:23,074 können Tissue-Engineering-Techniken dabei helfen, personalisiertere Behandlungen zu entwickeln. 93 00:04:23,074 --> 00:04:26,816 Dies ist ein Beispiel, das Ihnen vielleicht irgendwann wichtig sein wird 94 00:04:26,816 --> 00:04:28,936 und ich hoffe, das wird Ihnen nie passieren, 95 00:04:28,936 --> 00:04:31,456 denn stellen Sie sich vor, Sie würden irgendwann den Anruf bekommen, 96 00:04:31,456 --> 00:04:34,664 mit der schlechten Nachricht, Sie könnten Krebs haben. 97 00:04:34,664 --> 00:04:37,200 Würden Sie nicht lieber ausprobieren, ob diese Krebsmittel, 98 00:04:37,200 --> 00:04:39,960 die Sie nehmen werden, bei Ihrem Krebs funktionieren? 99 00:04:39,960 --> 00:04:42,382 Dies ist ein Beispiel aus Karen Burgs Labor, 100 00:04:42,382 --> 00:04:45,288 wo mit Tintenstrahltechnologien Brustkrebszellen gedruckt 101 00:04:45,288 --> 00:04:47,759 und ihre Entwicklungen und Behandlungen erforscht werden 102 00:04:47,759 --> 00:04:50,312 Und einige unsere Kollegen an Tufts verbinden Modelle 103 00:04:50,312 --> 00:04:53,400 wie diese mit durch Tissue Engineering erzeugten Knochen, um zu sehen, wie Krebs 104 00:04:53,400 --> 00:04:56,120 sich von einem Teil des Körpers zum nächsten verbreiten könnte 105 00:04:56,120 --> 00:04:58,504 und Sie können sich diese Art Multi-Gewebe-Chips 106 00:04:58,504 --> 00:05:01,489 als nächste Generation dieser Art der Forschung vorstellen. 107 00:05:01,489 --> 00:05:03,911 Wenn Sie über diese Modelle nachdenken, über die wir gerade gesprochen haben, 108 00:05:03,911 --> 00:05:05,824 können Sie sehen, dass Tissue Engineering für die Zukunft 109 00:05:05,824 --> 00:05:08,280 tatsächlich dafür bereit ist, dabei zu helfen, Arzneimittelprüfung zu revolutionieren 110 00:05:08,280 --> 00:05:11,058 bei jedem Schritt des Prozesses. 111 00:05:11,058 --> 00:05:13,632 Krankheitsmodelle sorgen für bessere Arzneimittelformulierung, 112 00:05:13,632 --> 00:05:17,503 gewaltige parallele Gewebemodelle helfen dabei, Labortests zu revolutionieren, 113 00:05:17,503 --> 00:05:21,728 Tierversuche und Menschenversuche in klinischen Studien zu verringern 114 00:05:21,728 --> 00:05:23,420 und individualisierte Therapien, die das sprengen, 115 00:05:23,420 --> 00:05:27,008 was wir überhaupt erst als einen Markt ansehen. 116 00:05:27,008 --> 00:05:29,552 Im Wesentlichen beschleunigen wir drastisch die Resonanz 117 00:05:29,552 --> 00:05:31,875 zwischen der Entwicklung eines Moleküls und dem Lernen darüber, 118 00:05:31,875 --> 00:05:34,224 wie es sich im menschlichen Körper verhält. 119 00:05:34,224 --> 00:05:36,552 Der Vorgang dafür ist im Grunde, 120 00:05:36,552 --> 00:05:41,413 Biotechnologie und Pharmakologie in eine Informationstechnik umzuwandeln, 121 00:05:41,413 --> 00:05:44,392 die uns dabei hilft, Medikamente schneller, billiger 122 00:05:44,392 --> 00:05:47,608 und effektiver zu entdecken und zu beurteilen, 123 00:05:47,608 --> 00:05:51,688 Das verleiht Modellen gegen Tierversuche eine neue Bedeutung, nicht wahr? 124 00:05:51,688 --> 00:05:58,503 Danke. (Beifall)