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. 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