1
00:00:00,843 --> 00:00:02,888
Ik toon jullie een video
van enkele modellen

2
00:00:02,888 --> 00:00:04,477
waar ik mee werk.

3
00:00:04,477 --> 00:00:08,015
Ze hebben allemaal perfecte maten
en geen grammetje vet.

4
00:00:08,015 --> 00:00:10,553
Zei ik al dat ze geweldig zijn?

5
00:00:10,553 --> 00:00:13,683
En dat ze wetenschappelijk zijn?
(Lacht)

6
00:00:13,683 --> 00:00:16,026
Je raadt het al,
ik ben weefselingenieur.

7
00:00:16,026 --> 00:00:18,475
Dit is een video van het kloppende hart

8
00:00:18,475 --> 00:00:20,691
dat ik in het lab heb ontworpen.

9
00:00:20,691 --> 00:00:22,573
We hopen dat deze weefsels op een dag

10
00:00:22,573 --> 00:00:25,517
kunnen dienen als vervangstukken
voor het menselijke lichaam.

11
00:00:25,517 --> 00:00:27,797
Maar vandaag ga ik vertellen

12
00:00:27,797 --> 00:00:32,244
hoe deze weefsels geweldige modellen zijn.

13
00:00:32,244 --> 00:00:34,971
Denk even aan het proces
voor screening van medicijnen.

14
00:00:34,971 --> 00:00:37,949
Dat gaat van opstellen van de formule,
labotesten, testen op dieren

15
00:00:37,949 --> 00:00:40,452
naar klinische proeven,
wat je testen op mensen zou kunnen noemen,

16
00:00:40,452 --> 00:00:42,717
tot de medicijnen op de markt komen.

17
00:00:42,717 --> 00:00:45,860
Het kost veel geld en tijd

18
00:00:45,860 --> 00:00:48,670
en zelfs als een medicijn op de markt komt,

19
00:00:48,670 --> 00:00:52,605
is het soms onvoorspelbaar
en schaadt het mensen.

20
00:00:52,605 --> 00:00:56,692
Hoe later het faalt,
hoe erger de gevolgen.

21
00:00:56,692 --> 00:01:00,876
Het komt op twee dingen neer.
Ten eerste, mensen zijn geen ratten.

22
00:01:00,876 --> 00:01:04,964
Ten tweede, ondanks onze sterke gelijkenissen

23
00:01:04,964 --> 00:01:07,405
hebben die kleine verschillen tussen jou en mij

24
00:01:07,405 --> 00:01:09,914
enorme impact op hoe we medicijnen omzetten

25
00:01:09,914 --> 00:01:11,783
en hoe die op ons inwerken.

26
00:01:11,783 --> 00:01:14,615
Als we in het labo nu eens 
betere modellen hadden

27
00:01:14,615 --> 00:01:17,885
die ons niet alleen beter zouden nabootsen 
dan ratten

28
00:01:17,885 --> 00:01:21,805
maar ook onze diversiteit beter weergaven?

29
00:01:21,805 --> 00:01:25,732
Even kijken hoe we dat doen 
met weefselontwerp.

30
00:01:25,732 --> 00:01:28,261
Eén van de erg belangrijke sleuteltechnieken

31
00:01:28,261 --> 00:01:31,453
zijn de zogenaamde 
geïnduceerde pluripotente stamcellen.

32
00:01:31,453 --> 00:01:33,971
Ze zijn recent in Japan ontwikkeld.

33
00:01:33,971 --> 00:01:36,418
Geïnduceerde pluripotente stamcellen dus.

34
00:01:36,418 --> 00:01:38,531
Ze zien er sterk uit als embryonale stamcellen

35
00:01:38,531 --> 00:01:40,748
maar dan zonder de controverse.

36
00:01:40,748 --> 00:01:43,647
We induceren cellen, huidcellen bijvoorbeeld,

37
00:01:43,647 --> 00:01:46,154
door er wat genen aan toe te voegen,
ze op cultuur te zetten

38
00:01:46,154 --> 00:01:47,775
en ze dan te oogsten.

39
00:01:47,775 --> 00:01:50,482
Het zijn huidcellen die je kan foppen,

40
00:01:50,482 --> 00:01:53,266
een soort cellulaire amnesie,
tot ze weer embryonaal worden.

41
00:01:53,266 --> 00:01:55,978
Maar dan zonder controverse,
dat is cool punt nummer één.

42
00:01:55,978 --> 00:01:58,527
Cool punt nummer twee
is dat je er elke soort weefsel

43
00:01:58,527 --> 00:02:01,082
uit kunt kweken: hersenen, hart, lever,
je ziet het al,

44
00:02:01,082 --> 00:02:03,605
maar dan uit jouw cellen.

45
00:02:03,605 --> 00:02:07,170
We kunnen een model maken 
van je hart, je brein,

46
00:02:07,170 --> 00:02:09,802
op een chip.

47
00:02:09,802 --> 00:02:12,658
Weefsel maken met voorspelbare 
dichtheid en gedrag

48
00:02:12,658 --> 00:02:15,490
is deel twee, dat erg belangrijk wordt

49
00:02:15,490 --> 00:02:18,162
om deze modellen te laten aanvaarden
voor medicijntesten.

50
00:02:18,162 --> 00:02:21,274
Dit is een schema van een bioreactor
die we in ons lab ontwikkelen

51
00:02:21,274 --> 00:02:24,722
om weefsel te ontwerpen
op meer modulaire, schaalbare wijze.

52
00:02:24,722 --> 00:02:28,121
In de toekomst krijgen we parallelle versies hiervan
op grote schaal,

53
00:02:28,121 --> 00:02:30,458
met duizenden stukjes menselijk weefsel.

54
00:02:30,458 --> 00:02:34,506
Het is als een klinische test op een chip.

55
00:02:34,506 --> 00:02:38,301
Nog iets over die 
geïnduceerde pluripotente stamcellen:

56
00:02:38,301 --> 00:02:40,850
als we huidcellen nemen, bijvoorbeeld,

57
00:02:40,850 --> 00:02:43,026
van mensen met een erfelijke ziekte

58
00:02:43,026 --> 00:02:45,282
en we er weefsel uit kweken,

59
00:02:45,282 --> 00:02:47,250
kunnen we deze technieken
van weefselontwerp

60
00:02:47,250 --> 00:02:50,651
gebruiken om die ziekte 
te modelleren in het lab.

61
00:02:50,651 --> 00:02:54,235
Dit voorbeeld komt uit het lab 
van Kevin Eggan in Harvard.

62
00:02:54,235 --> 00:02:56,525
Hij heeft neuronen gegenereerd

63
00:02:56,525 --> 00:02:59,240
uit geïnduceerde pluripotente stamcellen

64
00:02:59,240 --> 00:03:01,869
van patiënten met de ziekte van Lou Gehrig.

65
00:03:01,869 --> 00:03:04,312
Hij heeft er neuronen van gemaakt.

66
00:03:04,312 --> 00:03:07,464
Het verbazende is dat deze neuronen
ook symptomen van de ziekte hebben.

67
00:03:07,464 --> 00:03:09,563
Met ziektemodellen als deze,

68
00:03:09,563 --> 00:03:12,145
hebben we sneller een antwoord op de ziekte

69
00:03:12,145 --> 00:03:16,108
dan ooit tevoren
en ontdekken we medicijnen sneller.

70
00:03:16,108 --> 00:03:19,488
Nog een voorbeeld van stamcellen van een patiënt

71
00:03:19,488 --> 00:03:23,497
met retinitis pigmentosa,

72
00:03:23,497 --> 00:03:25,251
degeneratie van het netvlies.

73
00:03:25,251 --> 00:03:28,008
Die ziekte komt voor in mijn familie.
Hopelijk helpen

74
00:03:28,008 --> 00:03:30,232
dit soort cellen om een remedie te vinden.

75
00:03:30,232 --> 00:03:33,040
Sommigen vinden dat dit allemaal mooi klinkt,

76
00:03:33,040 --> 00:03:36,481
maar "Zijn ze echt zo goed als een rat?"

77
00:03:36,481 --> 00:03:39,469
Een rat is een volwaardig organisme,

78
00:03:39,469 --> 00:03:41,175
met netwerken van organen die interageren.

79
00:03:41,175 --> 00:03:45,096
Een medicijn voor het hart
kan in de lever worden omgezet

80
00:03:45,096 --> 00:03:47,936
en sommige bijproducten
kunnen in het vet worden opgeslagen.

81
00:03:47,936 --> 00:03:52,463
Mis je dat alles niet met modellen
van weefselontwerpen?

82
00:03:52,463 --> 00:03:54,577
Dit is een andere trend in het domein.

83
00:03:54,577 --> 00:03:57,444
Door technieken van weefselontwerp 
te combineren met microfluidica,

84
00:03:57,444 --> 00:03:59,608
evolueert het domein net in die richting:

85
00:03:59,608 --> 00:04:02,114
een model van het hele ecosysteem
van het lichaam,

86
00:04:02,114 --> 00:04:04,514
met meerdere orgaansystemen
om te testen

87
00:04:04,514 --> 00:04:06,117
hoe een medicijn dat je neemt
voor je bloeddruk

88
00:04:06,117 --> 00:04:09,384
invloed kan hebben op je lever
of een antidepressivum op je hart.

89
00:04:09,384 --> 00:04:13,456
Die systemen zijn moeilijk te bouwen,
we beginnen nog maar net,

90
00:04:13,456 --> 00:04:16,760
uitkijken dus.

91
00:04:16,760 --> 00:04:19,392
Maar dat is niet alles.
Als een medicijn is goedgekeurd,

92
00:04:19,392 --> 00:04:23,074
kunnen we met technieken van weefselontwerp
gepersonaliseerde behandelingen ontwerpen.

93
00:04:23,074 --> 00:04:26,816
Misschien gaat dit voorbeeld je ooit aan,

94
00:04:26,816 --> 00:04:28,936
ik hoop van niet,

95
00:04:28,936 --> 00:04:31,456
want stel je voor dat je een telefoontje krijgt

96
00:04:31,456 --> 00:04:34,664
met het slechte nieuws dat je kanker hebt.

97
00:04:34,664 --> 00:04:37,200
Wil je dan niet testen of die kankermedicijnen

98
00:04:37,200 --> 00:04:39,960
gaan werken voor jouw kanker?

99
00:04:39,960 --> 00:04:42,382
Dit voorbeeld komt uit het lab van Karen Burg,

100
00:04:42,382 --> 00:04:45,288
waar ze inkjet-technologie gebruiken
om borstkankercellen te drukken

101
00:04:45,288 --> 00:04:47,759
en er de progressie 
en behandeling van te bestuderen.

102
00:04:47,759 --> 00:04:50,312
Collega's van ons bij Tufts vermengen 
modellen als deze

103
00:04:50,312 --> 00:04:53,400
met weefselontworpen bot om te zien hoe kanker

104
00:04:53,400 --> 00:04:56,120
van één deel van het lichaam 
naar het andere uitzaait.

105
00:04:56,120 --> 00:04:58,504
Dat soort multi-weefsel-chips

106
00:04:58,504 --> 00:05:01,489
wordt de volgende generatie
voor dit soort studies.

107
00:05:01,489 --> 00:05:03,911
Als je de modellen bekijkt die we net bespraken,

108
00:05:03,911 --> 00:05:05,824
zie je, als je de evolutie bekijkt,

109
00:05:05,824 --> 00:05:08,280
dat weefselontwerp goed geplaatst is
om screening van medicijnen

110
00:05:08,280 --> 00:05:11,058
op elk punt sterk te verbeteren:

111
00:05:11,058 --> 00:05:13,632
ziektemodellen zorgen voor 
betere medicijnformules,

112
00:05:13,632 --> 00:05:17,503
massief parallelle menselijke weefselmodellen
zijn een revolutie voor de labtesten,

113
00:05:17,503 --> 00:05:21,728
verminderen testen op dieren
en testen op mensen in klinische proeven,

114
00:05:21,728 --> 00:05:23,420
en geïndividualiseerde therapie

115
00:05:23,420 --> 00:05:27,008
zet zelfs ons concept van wat een markt is 
op zijn kop.

116
00:05:27,008 --> 00:05:29,552
We zorgen voor een dramatische versnelling
van de feedback

117
00:05:29,552 --> 00:05:31,875
tussen de ontwikkeling van een molecule

118
00:05:31,875 --> 00:05:34,224
en het leren hoe die werkt
in het menselijk lichaam.

119
00:05:34,224 --> 00:05:36,552
Dat doen we door de transformatie

120
00:05:36,552 --> 00:05:41,413
van biotechnologie en farmacologie
naar informatietechnologie,

121
00:05:41,413 --> 00:05:44,392
waardoor we medicijnen 
sneller ontdekken en evalueren,

122
00:05:44,392 --> 00:05:47,608
goedkoper, en effectiever.

123
00:05:47,608 --> 00:05:51,688
Het geeft een nieuwe lading aan
'modellen tegen proeven op dieren', niet?

124
00:05:51,688 --> 00:05:58,503
Dankuwel. (Applaus)