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)