0:00:00.843,0:00:02.888
Vorrei mostrarvi un video di alcuni modelli

0:00:02.888,0:00:04.477
con cui lavoro.

0:00:04.477,0:00:08.015
Sono tutti della taglia perfetta e non hanno un filo di grasso.

0:00:08.015,0:00:10.553
Vi ho già detto che sono stupendi?

0:00:10.553,0:00:13.683
E che sono modelli scientifici? [br](Risate)

0:00:13.683,0:00:16.026
Come avrete certamente capito, sono un ingegnere dei tessuti,

0:00:16.026,0:00:18.475
e questo è un video di una parte del cuore

0:00:18.475,0:00:20.691
che ho creato in laboratorio.

0:00:20.691,0:00:22.573
E speriamo che un giorno questi tessuti

0:00:22.573,0:00:25.517
possano servire come pezzi di ricambio del corpo umano.

0:00:25.517,0:00:27.797
Oggi vi racconterò

0:00:27.797,0:00:32.244
come questi tessuti possono diventare modelli eccezionali.

0:00:32.244,0:00:34.971
Pensiamo al processo di screening farmacologico.

0:00:34.971,0:00:37.949
Si va dalla formulazione farmaceutica, ai test in laboratorio e a quelli su animali,

0:00:37.949,0:00:40.452
e infine agli esperimenti clinici, che potremmo chiamare test umani,

0:00:40.452,0:00:42.717
prima della commercializzazione del farmaco.

0:00:42.717,0:00:45.860
È un processo costoso che richiede molto tempo,

0:00:45.860,0:00:48.670
e, a volte, anche quando un farmaco arriva sul mercato,

0:00:48.670,0:00:52.605
agisce in modi imprevedibili e può davvero causare danni alle persone.

0:00:52.605,0:00:56.692
E più tardi succede, peggiori saranno le conseguenze.

0:00:56.692,0:01:00.876
Alla fine tutto si riduce a due fattori. [br]Primo, gli esseri umani non sono topi,

0:01:00.876,0:01:04.964
e secondo, nonostante le incredibili somiglianze tra di noi,

0:01:04.964,0:01:07.405
quelle minuscole differenze tra voi e me

0:01:07.405,0:01:09.914
hanno un enorme impatto su come metabolizziamo i farmaci

0:01:09.914,0:01:11.783
e su come tali farmaci agiscono in noi.

0:01:11.783,0:01:14.615
E se disponessimo di modelli migliori in laboratorio

0:01:14.615,0:01:17.885
che non solo possano imitarci meglio dei topi

0:01:17.885,0:01:21.805
ma che possano anche riflettere le nostre diversità?

0:01:21.805,0:01:25.732
Vediamo come possiamo farlo con l’ingegneria tissutale.

0:01:25.732,0:01:28.261
Una delle tecnologie chiave, davvero importanti,

0:01:28.261,0:01:31.453
sono le cellule staminali pluripotenti indotte.

0:01:31.453,0:01:33.971
Sono state sviluppate in Giappone di recente.

0:01:33.971,0:01:36.418
Bene, le cellule staminali pluripotenti indotte

0:01:36.418,0:01:38.531
sono molto simili alle cellule staminali embrioniche

0:01:38.531,0:01:40.748
ma non sono oggetto di forti controversie.

0:01:40.748,0:01:43.647
Induciamo cellule, ad esempio cellule cutanee,

0:01:43.647,0:01:46.154
aggiungendo qualche gene in esse, eseguendo prima delle colture,

0:01:46.154,0:01:47.775
e infine dei prelievi.

0:01:47.775,0:01:50.482
Si tratta quindi di cellule cutanee che possono essere “imbrogliate”

0:01:50.482,0:01:53.266
e portate a uno stato embrionale come in una sorta di amnesia cellulare.

0:01:53.266,0:01:55.978
Quindi senza dar adito a controversie, ed è questo il primo aspetto entusiasmante.

0:01:55.978,0:01:58.527
Il secondo aspetto entusiasmante è la possibilità di far crescere qualsiasi tipo di tessuto

0:01:58.527,0:02:01.082
pertendo da esse: cervello, cuore, fegato - mi spiego? --

0:02:01.082,0:02:03.605
ma a partire dalle vostre stesse cellule.

0:02:03.605,0:02:07.170
Quindi, possiamo costruire un modello del vostro cuore, del vostro cervello

0:02:07.170,0:02:09.802
in un chip.

0:02:09.802,0:02:12.658
La generazione di tessuti di densità e comportamento prevedibili

0:02:12.658,0:02:15.490
è il secondo fattore, e sarà fondamentale

0:02:15.490,0:02:18.162
per l’adozione di questi modelli nella scoperta di nuovi farmaci.

0:02:18.162,0:02:21.274
Questo è lo schema di un bioreattore in fase di sviluppo nel nostro laboratorio

0:02:21.274,0:02:24.722
che consentirà di creare tessuti in modo più scalabile e modulare.

0:02:24.722,0:02:28.121
Andando avanti, immaginate una versione decisamente analoga di questo

0:02:28.121,0:02:30.458
con migliaia di pezzi di tessuti umani.

0:02:30.458,0:02:34.506
Sarà come avere un esperimento clinico in un chip.

0:02:34.506,0:02:38.301
Un’altra cosa che riguarda queste cellule staminali pluripotenti indotte

0:02:38.301,0:02:40.850
è che se prendiamo delle cellule cutanee,

0:02:40.850,0:02:43.026
ad esempio da persone con una malattia genetica,

0:02:43.026,0:02:45.282
e da queste creiamo dei tessuti,

0:02:45.282,0:02:47.250
possiamo addirittura utilizzare tecniche di ingegneria tissutale

0:02:47.250,0:02:50.651
per generare dei modelli di quelle malattie in laboratorio.

0:02:50.651,0:02:54.235
Ecco un esempio dal laboratorio di Kevin Eggan a Harvard.

0:02:54.235,0:02:56.525
Eggan ha generato dei neuroni

0:02:56.525,0:02:59.240
da queste cellule staminali pluripotenti indotte,

0:02:59.240,0:03:01.869
prelevate da pazienti che hanno il morbo di Lou Gehrig,

0:03:01.869,0:03:04.312
e le ha poi differenziate in neuroni; ciò che è sorprendente

0:03:04.312,0:03:07.464
è che anche questi neuroni mostrano i sintomi della malattia.

0:03:07.464,0:03:09.563
Quindi, con modelli come questi, possiamo lottare contro le malattie

0:03:09.563,0:03:12.145
più velocemente che mai e capire la malattia meglio

0:03:12.145,0:03:16.108
di quanto abbiamo mai fatto prima, e forse anche scoprire farmaci più velocemente.

0:03:16.108,0:03:19.488
Ecco un altro esempio di cellule staminali specifiche per paziente

0:03:19.488,0:03:23.497
prodotte da una persona affetta da retinite pigmentosa.

0:03:23.497,0:03:25.251
Si tratta di una degenerazione della retina;

0:03:25.251,0:03:28.008
è una malattia presente nella mia famiglia e speriamo davvero

0:03:28.008,0:03:30.232
che cellule come queste possano aiutarci a trovare una cura.

0:03:30.232,0:03:33.040
C’è dunque chi ritiene che questi modelli funzionino bene,

0:03:33.040,0:03:36.481
ma si chiede se sono efficaci quanto i topi.

0:03:36.481,0:03:39.469
Dopo tutto, il topo è un organismo intero,

0:03:39.469,0:03:41.175
con una rete interagente di organi.

0:03:41.175,0:03:45.096
Un farmaco per il cuore può venire metabolizzato nel fegato,

0:03:45.096,0:03:47.936
e alcuni prodotti derivati potrebbero essere immagazzinati nel grasso.

0:03:47.936,0:03:52.463
Non si perde tutto questo con dei modelli di ingegneria tissutale?

0:03:52.463,0:03:54.577
Beh, è un'altra tendenza in questo campo.

0:03:54.577,0:03:57.444
Grazie all’utilizzo combinato delle tecniche di ingegneria tissutale e dei micro-fluidi,

0:03:57.444,0:03:59.608
il campo sta appunto evolvendosi in quella direzione,

0:03:59.608,0:04:02.114
alla ricerca di un modello dell’intero ecosistema del corpo,

0:04:02.114,0:04:04.514
completo di più sistemi di organi per poter testare

0:04:04.514,0:04:06.117
come un farmaco per la pressione sanguigna

0:04:06.117,0:04:09.384
possa influire sul fegato o un antidepressivo possa avere effetti sul cuore.

0:04:09.384,0:04:13.456
Questi sistemi sono molto difficili da costruire, ma siamo solo agli inizi,

0:04:13.456,0:04:16.760
quindi, state all’erta.

0:04:16.760,0:04:19.392
E non è tutto, perché quando un farmaco viene approvato,

0:04:19.392,0:04:23.074
le tecniche di ingegneria dei tessuti possono davvero aiutarci a sviluppare trattamenti più personalizzati.

0:04:23.074,0:04:26.816
Questo è un esempio che potrebbe starvi a cuore un giorno,

0:04:26.816,0:04:28.936
e spero che non accada mai,

0:04:28.936,0:04:31.456
perché immaginate che un giorno vi chiamino

0:04:31.456,0:04:34.664
per darvi la brutta notizia di un tumore.

0:04:34.664,0:04:37.200
Non vorreste fare dei test per vedere se quei farmaci tumorali

0:04:37.200,0:04:39.960
che assumerete funzioneranno con il vostro tumore?

0:04:39.960,0:04:42.382
Ecco un esempio dal laboratorio di Karen Burg,

0:04:42.382,0:04:45.288
dove si stanno utilizzando tecnologie a getto d’inchiostro per stampare cellule tumorali mammarie

0:04:45.288,0:04:47.759
e studiarne la progressione e i trattamenti.

0:04:47.759,0:04:50.312
Alcuni dei nostri colleghi a Tufts mescolano modelli

0:04:50.312,0:04:53.400
come questi con ossa ricavate dall'ingegneria tissutale per vedere come il tumore

0:04:53.400,0:04:56.120
possa diffondersi da una parte all’altra del corpo;

0:04:56.120,0:04:58.504
potete immaginare questi tipi di chip multi-tissutali

0:04:58.504,0:05:01.489
come la prossima generazione di questi tipi di studi.

0:05:01.489,0:05:03.911
E così ripensando ai modelli appena discussi,

0:05:03.911,0:05:05.824
potete vedere che, andando avanti, l’ingegneria tissutale

0:05:05.824,0:05:08.280
è in realtà pronta per promuovere una rivoluzione degli screening farmaceutici

0:05:08.280,0:05:11.058
in ogni singola fase del percorso:

0:05:11.058,0:05:13.632
creazione di modelli di malattie per formulazioni farmaceutiche migliori,

0:05:13.632,0:05:17.503
modelli di tessuti umani decisamente analoghi per consentire di rivoluzionare i test in laboratorio,

0:05:17.503,0:05:21.728
riduzione dei test su animali e umani negli esperimenti clinici,

0:05:21.728,0:05:23.420
e terapie individualizzate che scombussolano

0:05:23.420,0:05:27.008
quello che addirittura fatichiamo a considerare un mercato.

0:05:27.008,0:05:29.552
Essenzialmente, stiamo accelerando in modo drastico il feedback

0:05:29.552,0:05:31.875
tra lo sviluppo di una molecola e la comprensione

0:05:31.875,0:05:34.224
su come agisce sul corpo umano.

0:05:34.224,0:05:36.552
Il nostro processo su come farlo sta essenzialmente trasformando

0:05:36.552,0:05:41.413
la biotecnologia e la farmacologia in una tecnologia informatica,

0:05:41.413,0:05:44.392
in grado di aiutarci a scoprire e valutare i farmaci in modo più veloce,

0:05:44.392,0:05:47.608
economico ed efficace.

0:05:47.608,0:05:51.688
Dà un nuovo significato ai modelli contro la sperimentazione sugli animali, non è vero?

0:05:51.688,0:05:58.503
Grazie. [br](Applausi)