0:00:00.843,0:00:02.888
Chciałabym pokazać wam wideo paru modeli,

0:00:02.888,0:00:04.477
z którymi pracuję.

0:00:04.477,0:00:08.015
Wszystkie mają idealne wymiary i ani grama tłuszczu.

0:00:08.015,0:00:10.553
Wspomniałam już, że są cudowne?

0:00:10.553,0:00:13.683
I że są modelami naukowymi?

0:00:13.683,0:00:16.026
Jak może już zgadliście, zajmuję się inżynierią tkankową,

0:00:16.026,0:00:18.475
a to wideo przedstawia jedno z bijących serc,

0:00:18.475,0:00:20.691
które wytworzyłam w laboratorium.

0:00:20.691,0:00:22.573
I mamy nadzieję, że pewnego dnia te tkanki

0:00:22.573,0:00:25.517
posłużą jako części zamienne dla ludzkiego ciała.

0:00:25.517,0:00:27.797
Ale dziś opowiem wam o tym,

0:00:27.797,0:00:32.244
jak świetnymi modelami są te tkanki.

0:00:32.244,0:00:34.971
Pomyślmy o procesie wytwarzania leków.

0:00:34.971,0:00:37.949
Po opracowaniu formuły leku testuje się go laboratoryjnie, później na zwierzętach,

0:00:37.949,0:00:40.452
a później robi się esperyment kliniczny, można to nazwać testami na ludziach,

0:00:40.452,0:00:42.717
zanim lek trafi na rynek.

0:00:42.717,0:00:45.860
Zabiera to dużo czasu i pieniędzy,

0:00:45.860,0:00:48.670
a i tak, nawet jeśli lek trafi już na rynek, zdarza się,

0:00:48.670,0:00:52.605
że działa on w nieprzewidywalny sposób i ostatecznie szkodzi ludziom.

0:00:52.605,0:00:56.692
I im później się to okazuje, tym gorsze są konsekwencje.

0:00:56.692,0:01:00.876
Wszystko to sprowadza się do dwóch problemów. Po pierwsze, ludzie nie są szczurami,

0:01:00.876,0:01:04.964
po drugie, mimo tego, że jesteśmy bardzo do siebie nawzajem podobni,

0:01:04.964,0:01:07.405
te małe różnice między mną i tobą

0:01:07.405,0:01:09.914
mają ogromny wpływ na to jak metabolizujemy leki

0:01:09.914,0:01:11.783
i w jaki sposób te leki na nas działają.

0:01:11.783,0:01:14.615
Więc co by było gdybyśmy mieli lepsze modele w laboratoriach,

0:01:14.615,0:01:17.885
nie tylko lepsze w udawaniu nas od szczurów,

0:01:17.885,0:01:21.805
ale także odzwierciedlające naszą różnorodność?

0:01:21.805,0:01:25.732
Zobaczmy jak można to osiągnąć za pomocą inżynierii tkankowej.

0:01:25.732,0:01:28.261
Jedną z najważniejszych technologii jest coś,

0:01:28.261,0:01:31.453
co nazywa się indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste.

0:01:31.453,0:01:33.971
Zostały one opracowane dość niedawno w Japonii.

0:01:33.971,0:01:36.418
Dobra, indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste.

0:01:36.418,0:01:38.531
Pod wieloma względami przypominają embrionalne komórki macierzyste,

0:01:38.531,0:01:40.748
z wyjątkiem ich kontrowersji.

0:01:40.748,0:01:43.647
Indukujemy komórki, powiedzmy, komórki skóry,

0:01:43.647,0:01:46.154
dodając do nich trochę genów, hodując je,

0:01:46.154,0:01:47.775
a później je zbierając.

0:01:47.775,0:01:50.482
Czyli są to komórki skóry, które możemy wprowadzić,

0:01:50.482,0:01:53.266
przez rodzaj amnezji komórkowej, w stan embrionalny.

0:01:53.266,0:01:55.978
Więc pozbywamy się kontrowersji, to fajna rzecz numer jeden.

0:01:55.978,0:01:58.527
Fajna rzecz numer dwa: możesz z nich wyhodować każdy rodzaj tkanki:

0:01:58.527,0:02:01.082
mózg, serce, wątrobę, rozumiecie,

0:02:01.082,0:02:03.605
ale ze swoich własnych komórek.

0:02:03.605,0:02:07.170
Więc robimy model twojego serca, albo mózgu

0:02:07.170,0:02:09.802
na chipie.

0:02:09.802,0:02:12.658
Generowanie tkanek, których gęstość i zachowanie da się przewidzieć

0:02:12.658,0:02:15.490
to druga część i naprawdę zbliży to nas

0:02:15.490,0:02:18.162
do używania tych modeli przy produkcji nowych leków.

0:02:18.162,0:02:21.274
A tutaj widzicie schemat bioreaktora nad którym pracujemy w naszym laboratorium,

0:02:21.274,0:02:24.722
który pomoże nam wytwarzać tkanki w bardziej modułowy, mierzalny sposób.

0:02:24.722,0:02:28.121
Pójdźmy dalej: wyobraźcie sobie bardziej rozbudowaną wersję tego reaktora

0:02:28.121,0:02:30.458
z tysiącami fragmentów ludzkiej tkanki.

0:02:30.458,0:02:34.506
To byłoby jak robienie testów klinicznych na chipie.

0:02:34.506,0:02:38.301
Kolejna rzecz jeśli chodzi o indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste:

0:02:38.301,0:02:40.850
jeśli pobierzemy trochę komórek skóry od

0:02:40.850,0:02:43.026
kogoś z jakąś chorobą genetyczną

0:02:43.026,0:02:45.282
i wytworzymy z nich tkanki

0:02:45.282,0:02:47.250
możemy użyć technik inżynierii tkankowej

0:02:47.250,0:02:50.651
do wytworzenia w laboratorium modeli dla tych chorób.

0:02:50.651,0:02:54.235
Oto przykład z laboratorium Kevina Eggana z Harvardu.

0:02:54.235,0:02:56.525
Wygenerował neurony

0:02:56.525,0:02:59.240
z tych indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych

0:02:59.240,0:03:01.869
pobranych od pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym

0:03:01.869,0:03:04.312
i wydzielił z nich pojedyncze neurony, i co jest zdumiewające

0:03:04.312,0:03:07.464
te neurony też wykazują objawy choroby.

0:03:07.464,0:03:09.563
Więc z takimi modelami chorób, możemy walczyć

0:03:09.563,0:03:12.145
szybciej niż kiedykolwiek przedtem i zrozumieć te choroby lepiej

0:03:12.145,0:03:16.108
niż kiedykolwiek przedtem i może wynajdywać leki jeszcze szybciej.

0:03:16.108,0:03:19.488
To kolejny przykład komórek macierzystych charakterystycznych dla pacjenta,

0:03:19.488,0:03:23.497
które zostały wytworzone z komórek kogoś z retinopatią barwnikową.

0:03:23.497,0:03:25.251
To jest choroba polegająca na degeneracji siatkówki.

0:03:25.251,0:03:28.008
Ta choroba występuje w mojej rodzinie i mamy nadzieję,

0:03:28.008,0:03:30.232
że takie komórki pomogą nam znaleźć lekarstwo.

0:03:30.232,0:03:33.040
Niektórzy myślą, że te modele może wyglądają dobrze,

0:03:33.040,0:03:36.481
ale pytają: "Czy one są naprawdę tak dobre jak szczury?"

0:03:36.481,0:03:39.469
W końcu szczur jest całym organizmem,

0:03:39.469,0:03:41.175
ze ściśle współpracującymi ze sobą narządami.

0:03:41.175,0:03:45.096
Lek na serce może być metabolizowany w wątrobie

0:03:45.096,0:03:47.936
i niektóre produkty uboczne mogą odkładać się w tłuszczu.

0:03:47.936,0:03:52.463
Czy pamiętacie o tym przy tworzeniu tych modeli?

0:03:52.463,0:03:54.577
I to jest właśnie kolejny trend w naszej nauce.

0:03:54.577,0:03:57.444
Łącząc inżynierię tkankową z mikrofluidyką,

0:03:57.444,0:03:59.608
właśnie w tym kierunku się rozwijamy,

0:03:59.608,0:04:02.114
chcemy stworzyć model całego ekosystemu ciała,

0:04:02.114,0:04:04.514
z różnymi układami narządów, żeby można było

0:04:04.514,0:04:06.117
sprawdzić jak lek, który bierzesz na problemy z ciśnieniem

0:04:06.117,0:04:09.384
może wpłynąć na twoją wątrobę, lub jaki wpływ antydepresanty będą miały na twoje serce.

0:04:09.384,0:04:13.456
Takie układy są bardzo trudne do zbudowania, ale już zaczynamy to robić,

0:04:13.456,0:04:16.760
więc uważajcie.

0:04:16.760,0:04:19.392
Ale to jeszcze nie wszystko, bo jak lek już jest zatwierdzony,

0:04:19.392,0:04:23.074
inżynieria tkankowa może nam pomóc rozwinąć bardziej spersonalizowane leczenie.

0:04:23.074,0:04:26.816
To jest przykład, który może was kiedyś dotknąć,

0:04:26.816,0:04:28.936
mam nadzieję, że to się nigdy nie stanie,

0:04:28.936,0:04:31.456
bo wyobraźcie sobie, że kiedyś dostajecie taki telefon,

0:04:31.456,0:04:34.664
lekarz mówi wam, że możecie mieć raka.

0:04:34.664,0:04:37.200
Nie wolelibyście najpierw sprawdzić czy te leki, które

0:04:37.200,0:04:39.960
będziecie brać zadziałają w waszym przypadku?

0:04:39.960,0:04:42.382
To jest przykład z laboratorium Karen Burg, gdzie

0:04:42.382,0:04:45.288
zabarwiają komórki raka piersi

0:04:45.288,0:04:47.759
i badają ich rozwój i leczenie.

0:04:47.759,0:04:50.312
Niektórzy nasi koledzy na uniwersytecie Tuftsa mieszają modele

0:04:50.312,0:04:53.400
takie jak ten z kością wytworzoną w laboratorium, żeby zobaczyć jak rak

0:04:53.400,0:04:56.120
może się rozprzestrzeniać z jednej części ciała do drugiej,

0:04:56.120,0:04:58.504
i możecie sobie wybrazić, że te wielotkankowe układy

0:04:58.504,0:05:01.489
będą przedmiotem następnej generacji tego typu badań.

0:05:01.489,0:05:03.911
Więc myśląc o tych modelach, które właśnie omówiliśmy,

0:05:03.911,0:05:05.824
możecie zobaczyć, że inżynieria tkankowa

0:05:05.824,0:05:08.280
już szykuje się do tego, żeby zrewolucjonizować badania na lekach

0:05:08.280,0:05:11.058
na każdym ich etapie:

0:05:11.058,0:05:13.632
robimy modele chorób żeby opracować lepsze formuły leków,

0:05:13.632,0:05:17.503
rozbudowane układy ludzkiej tkanki pomogą nam zrewolucjonizować badania laboratoryjne,

0:05:17.503,0:05:21.728
ograniczyć testy na zwierzętach i testy kliniczne na ludziach,

0:05:21.728,0:05:23.420
zindywidualizowane leczenie , które zakłóca to,

0:05:23.420,0:05:27.008
co mogliśmy przedtem uważać za rynek.

0:05:27.008,0:05:29.552
W skrócie, w ogromnym stopniu przyspieszamy ten proces

0:05:29.552,0:05:31.875
między opracowaniem molekuły, a sprawdzeniem,

0:05:31.875,0:05:34.224
jak będzie się ona zachowywała w ludzkim ciele.

0:05:34.224,0:05:36.552
Sposób w jaki to robimy to w zasadzie transformacja

0:05:36.552,0:05:41.413
biotechologii i farmakologii w informatykę,

0:05:41.413,0:05:44.392
co pomaga nam szybciej wynajdować i oceniać leki,

0:05:44.392,0:05:47.608
taniej i bardziej efektywnie.

0:05:47.608,0:05:51.688
To zupełnie nowe znaczenie modeli przeciwko testom na zwierzętach, prawda?

0:05:51.688,0:05:58.503
Dziękuję.