1
00:00:00,843 --> 00:00:02,888
Vorrei mostrarvi un video di alcuni modelli

2
00:00:02,888 --> 00:00:04,477
con cui lavoro.

3
00:00:04,477 --> 00:00:08,015
Sono tutti della taglia perfetta e non hanno un filo di grasso.

4
00:00:08,015 --> 00:00:10,553
Vi ho già detto che sono stupendi?

5
00:00:10,553 --> 00:00:13,683
E che sono modelli scientifici? 
(Risate)

6
00:00:13,683 --> 00:00:16,026
Come avrete certamente capito, sono un ingegnere dei tessuti,

7
00:00:16,026 --> 00:00:18,475
e questo è un video di una parte del cuore

8
00:00:18,475 --> 00:00:20,691
che ho creato in laboratorio.

9
00:00:20,691 --> 00:00:22,573
E speriamo che un giorno questi tessuti

10
00:00:22,573 --> 00:00:25,517
possano servire come pezzi di ricambio del corpo umano.

11
00:00:25,517 --> 00:00:27,797
Oggi vi racconterò

12
00:00:27,797 --> 00:00:32,244
come questi tessuti possono diventare modelli eccezionali.

13
00:00:32,244 --> 00:00:34,971
Pensiamo al processo di screening farmacologico.

14
00:00:34,971 --> 00:00:37,949
Si va dalla formulazione farmaceutica, ai test in laboratorio e a quelli su animali,

15
00:00:37,949 --> 00:00:40,452
e infine agli esperimenti clinici, che potremmo chiamare test umani,

16
00:00:40,452 --> 00:00:42,717
prima della commercializzazione del farmaco.

17
00:00:42,717 --> 00:00:45,860
È un processo costoso che richiede molto tempo,

18
00:00:45,860 --> 00:00:48,670
e, a volte, anche quando un farmaco arriva sul mercato,

19
00:00:48,670 --> 00:00:52,605
agisce in modi imprevedibili e può davvero causare danni alle persone.

20
00:00:52,605 --> 00:00:56,692
E più tardi succede, peggiori saranno le conseguenze.

21
00:00:56,692 --> 00:01:00,876
Alla fine tutto si riduce a due fattori. 
Primo, gli esseri umani non sono topi,

22
00:01:00,876 --> 00:01:04,964
e secondo, nonostante le incredibili somiglianze tra di noi,

23
00:01:04,964 --> 00:01:07,405
quelle minuscole differenze tra voi e me

24
00:01:07,405 --> 00:01:09,914
hanno un enorme impatto su come metabolizziamo i farmaci

25
00:01:09,914 --> 00:01:11,783
e su come tali farmaci agiscono in noi.

26
00:01:11,783 --> 00:01:14,615
E se disponessimo di modelli migliori in laboratorio

27
00:01:14,615 --> 00:01:17,885
che non solo possano imitarci meglio dei topi

28
00:01:17,885 --> 00:01:21,805
ma che possano anche riflettere le nostre diversità?

29
00:01:21,805 --> 00:01:25,732
Vediamo come possiamo farlo con l’ingegneria tissutale.

30
00:01:25,732 --> 00:01:28,261
Una delle tecnologie chiave, davvero importanti,

31
00:01:28,261 --> 00:01:31,453
sono le cellule staminali pluripotenti indotte.

32
00:01:31,453 --> 00:01:33,971
Sono state sviluppate in Giappone di recente.

33
00:01:33,971 --> 00:01:36,418
Bene, le cellule staminali pluripotenti indotte

34
00:01:36,418 --> 00:01:38,531
sono molto simili alle cellule staminali embrioniche

35
00:01:38,531 --> 00:01:40,748
ma non sono oggetto di forti controversie.

36
00:01:40,748 --> 00:01:43,647
Induciamo cellule, ad esempio cellule cutanee,

37
00:01:43,647 --> 00:01:46,154
aggiungendo qualche gene in esse, eseguendo prima delle colture,

38
00:01:46,154 --> 00:01:47,775
e infine dei prelievi.

39
00:01:47,775 --> 00:01:50,482
Si tratta quindi di cellule cutanee che possono essere “imbrogliate”

40
00:01:50,482 --> 00:01:53,266
e portate a uno stato embrionale come in una sorta di amnesia cellulare.

41
00:01:53,266 --> 00:01:55,978
Quindi senza dar adito a controversie, ed è questo il primo aspetto entusiasmante.

42
00:01:55,978 --> 00:01:58,527
Il secondo aspetto entusiasmante è la possibilità di far crescere qualsiasi tipo di tessuto

43
00:01:58,527 --> 00:02:01,082
pertendo da esse: cervello, cuore, fegato - mi spiego? --

44
00:02:01,082 --> 00:02:03,605
ma a partire dalle vostre stesse cellule.

45
00:02:03,605 --> 00:02:07,170
Quindi, possiamo costruire un modello del vostro cuore, del vostro cervello

46
00:02:07,170 --> 00:02:09,802
in un chip.

47
00:02:09,802 --> 00:02:12,658
La generazione di tessuti di densità e comportamento prevedibili

48
00:02:12,658 --> 00:02:15,490
è il secondo fattore, e sarà fondamentale

49
00:02:15,490 --> 00:02:18,162
per l’adozione di questi modelli nella scoperta di nuovi farmaci.

50
00:02:18,162 --> 00:02:21,274
Questo è lo schema di un bioreattore in fase di sviluppo nel nostro laboratorio

51
00:02:21,274 --> 00:02:24,722
che consentirà di creare tessuti in modo più scalabile e modulare.

52
00:02:24,722 --> 00:02:28,121
Andando avanti, immaginate una versione decisamente analoga di questo

53
00:02:28,121 --> 00:02:30,458
con migliaia di pezzi di tessuti umani.

54
00:02:30,458 --> 00:02:34,506
Sarà come avere un esperimento clinico in un chip.

55
00:02:34,506 --> 00:02:38,301
Un’altra cosa che riguarda queste cellule staminali pluripotenti indotte

56
00:02:38,301 --> 00:02:40,850
è che se prendiamo delle cellule cutanee,

57
00:02:40,850 --> 00:02:43,026
ad esempio da persone con una malattia genetica,

58
00:02:43,026 --> 00:02:45,282
e da queste creiamo dei tessuti,

59
00:02:45,282 --> 00:02:47,250
possiamo addirittura utilizzare tecniche di ingegneria tissutale

60
00:02:47,250 --> 00:02:50,651
per generare dei modelli di quelle malattie in laboratorio.

61
00:02:50,651 --> 00:02:54,235
Ecco un esempio dal laboratorio di Kevin Eggan a Harvard.

62
00:02:54,235 --> 00:02:56,525
Eggan ha generato dei neuroni

63
00:02:56,525 --> 00:02:59,240
da queste cellule staminali pluripotenti indotte,

64
00:02:59,240 --> 00:03:01,869
prelevate da pazienti che hanno il morbo di Lou Gehrig,

65
00:03:01,869 --> 00:03:04,312
e le ha poi differenziate in neuroni; ciò che è sorprendente

66
00:03:04,312 --> 00:03:07,464
è che anche questi neuroni mostrano i sintomi della malattia.

67
00:03:07,464 --> 00:03:09,563
Quindi, con modelli come questi, possiamo lottare contro le malattie

68
00:03:09,563 --> 00:03:12,145
più velocemente che mai e capire la malattia meglio

69
00:03:12,145 --> 00:03:16,108
di quanto abbiamo mai fatto prima, e forse anche scoprire farmaci più velocemente.

70
00:03:16,108 --> 00:03:19,488
Ecco un altro esempio di cellule staminali specifiche per paziente

71
00:03:19,488 --> 00:03:23,497
prodotte da una persona affetta da retinite pigmentosa.

72
00:03:23,497 --> 00:03:25,251
Si tratta di una degenerazione della retina;

73
00:03:25,251 --> 00:03:28,008
è una malattia presente nella mia famiglia e speriamo davvero

74
00:03:28,008 --> 00:03:30,232
che cellule come queste possano aiutarci a trovare una cura.

75
00:03:30,232 --> 00:03:33,040
C’è dunque chi ritiene che questi modelli funzionino bene,

76
00:03:33,040 --> 00:03:36,481
ma si chiede se sono efficaci quanto i topi.

77
00:03:36,481 --> 00:03:39,469
Dopo tutto, il topo è un organismo intero,

78
00:03:39,469 --> 00:03:41,175
con una rete interagente di organi.

79
00:03:41,175 --> 00:03:45,096
Un farmaco per il cuore può venire metabolizzato nel fegato,

80
00:03:45,096 --> 00:03:47,936
e alcuni prodotti derivati potrebbero essere immagazzinati nel grasso.

81
00:03:47,936 --> 00:03:52,463
Non si perde tutto questo con dei modelli di ingegneria tissutale?

82
00:03:52,463 --> 00:03:54,577
Beh, è un'altra tendenza in questo campo.

83
00:03:54,577 --> 00:03:57,444
Grazie all’utilizzo combinato delle tecniche di ingegneria tissutale e dei micro-fluidi,

84
00:03:57,444 --> 00:03:59,608
il campo sta appunto evolvendosi in quella direzione,

85
00:03:59,608 --> 00:04:02,114
alla ricerca di un modello dell’intero ecosistema del corpo,

86
00:04:02,114 --> 00:04:04,514
completo di più sistemi di organi per poter testare

87
00:04:04,514 --> 00:04:06,117
come un farmaco per la pressione sanguigna

88
00:04:06,117 --> 00:04:09,384
possa influire sul fegato o un antidepressivo possa avere effetti sul cuore.

89
00:04:09,384 --> 00:04:13,456
Questi sistemi sono molto difficili da costruire, ma siamo solo agli inizi,

90
00:04:13,456 --> 00:04:16,760
quindi, state all’erta.

91
00:04:16,760 --> 00:04:19,392
E non è tutto, perché quando un farmaco viene approvato,

92
00:04:19,392 --> 00:04:23,074
le tecniche di ingegneria dei tessuti possono davvero aiutarci a sviluppare trattamenti più personalizzati.

93
00:04:23,074 --> 00:04:26,816
Questo è un esempio che potrebbe starvi a cuore un giorno,

94
00:04:26,816 --> 00:04:28,936
e spero che non accada mai,

95
00:04:28,936 --> 00:04:31,456
perché immaginate che un giorno vi chiamino

96
00:04:31,456 --> 00:04:34,664
per darvi la brutta notizia di un tumore.

97
00:04:34,664 --> 00:04:37,200
Non vorreste fare dei test per vedere se quei farmaci tumorali

98
00:04:37,200 --> 00:04:39,960
che assumerete funzioneranno con il vostro tumore?

99
00:04:39,960 --> 00:04:42,382
Ecco un esempio dal laboratorio di Karen Burg,

100
00:04:42,382 --> 00:04:45,288
dove si stanno utilizzando tecnologie a getto d’inchiostro per stampare cellule tumorali mammarie

101
00:04:45,288 --> 00:04:47,759
e studiarne la progressione e i trattamenti.

102
00:04:47,759 --> 00:04:50,312
Alcuni dei nostri colleghi a Tufts mescolano modelli

103
00:04:50,312 --> 00:04:53,400
come questi con ossa ricavate dall'ingegneria tissutale per vedere come il tumore

104
00:04:53,400 --> 00:04:56,120
possa diffondersi da una parte all’altra del corpo;

105
00:04:56,120 --> 00:04:58,504
potete immaginare questi tipi di chip multi-tissutali

106
00:04:58,504 --> 00:05:01,489
come la prossima generazione di questi tipi di studi.

107
00:05:01,489 --> 00:05:03,911
E così ripensando ai modelli appena discussi,

108
00:05:03,911 --> 00:05:05,824
potete vedere che, andando avanti, l’ingegneria tissutale

109
00:05:05,824 --> 00:05:08,280
è in realtà pronta per promuovere una rivoluzione degli screening farmaceutici

110
00:05:08,280 --> 00:05:11,058
in ogni singola fase del percorso:

111
00:05:11,058 --> 00:05:13,632
creazione di modelli di malattie per formulazioni farmaceutiche migliori,

112
00:05:13,632 --> 00:05:17,503
modelli di tessuti umani decisamente analoghi per consentire di rivoluzionare i test in laboratorio,

113
00:05:17,503 --> 00:05:21,728
riduzione dei test su animali e umani negli esperimenti clinici,

114
00:05:21,728 --> 00:05:23,420
e terapie individualizzate che scombussolano

115
00:05:23,420 --> 00:05:27,008
quello che addirittura fatichiamo a considerare un mercato.

116
00:05:27,008 --> 00:05:29,552
Essenzialmente, stiamo accelerando in modo drastico il feedback

117
00:05:29,552 --> 00:05:31,875
tra lo sviluppo di una molecola e la comprensione

118
00:05:31,875 --> 00:05:34,224
su come agisce sul corpo umano.

119
00:05:34,224 --> 00:05:36,552
Il nostro processo su come farlo sta essenzialmente trasformando

120
00:05:36,552 --> 00:05:41,413
la biotecnologia e la farmacologia in una tecnologia informatica,

121
00:05:41,413 --> 00:05:44,392
in grado di aiutarci a scoprire e valutare i farmaci in modo più veloce,

122
00:05:44,392 --> 00:05:47,608
economico ed efficace.

123
00:05:47,608 --> 00:05:51,688
Dà un nuovo significato ai modelli contro la sperimentazione sugli animali, non è vero?

124
00:05:51,688 --> 00:05:58,503
Grazie. 
(Applausi)