1
00:00:00,843 --> 00:00:02,888
Chciałabym pokazać wam wideo paru modeli,

2
00:00:02,888 --> 00:00:04,477
z którymi pracuję.

3
00:00:04,477 --> 00:00:08,015
Wszystkie mają idealne wymiary i ani grama tłuszczu.

4
00:00:08,015 --> 00:00:10,553
Wspomniałam już, że są cudowne?

5
00:00:10,553 --> 00:00:13,683
I że są modelami naukowymi?

6
00:00:13,683 --> 00:00:16,026
Jak może już zgadliście, zajmuję się inżynierią tkankową,

7
00:00:16,026 --> 00:00:18,475
a to wideo przedstawia jedno z bijących serc,

8
00:00:18,475 --> 00:00:20,691
które wytworzyłam w laboratorium.

9
00:00:20,691 --> 00:00:22,573
I mamy nadzieję, że pewnego dnia te tkanki

10
00:00:22,573 --> 00:00:25,517
posłużą jako części zamienne dla ludzkiego ciała.

11
00:00:25,517 --> 00:00:27,797
Ale dziś opowiem wam o tym,

12
00:00:27,797 --> 00:00:32,244
jak świetnymi modelami są te tkanki.

13
00:00:32,244 --> 00:00:34,971
Pomyślmy o procesie wytwarzania leków.

14
00:00:34,971 --> 00:00:37,949
Po opracowaniu formuły leku testuje się go laboratoryjnie, później na zwierzętach,

15
00:00:37,949 --> 00:00:40,452
a później robi się esperyment kliniczny, można to nazwać testami na ludziach,

16
00:00:40,452 --> 00:00:42,717
zanim lek trafi na rynek.

17
00:00:42,717 --> 00:00:45,860
Zabiera to dużo czasu i pieniędzy,

18
00:00:45,860 --> 00:00:48,670
a i tak, nawet jeśli lek trafi już na rynek, zdarza się,

19
00:00:48,670 --> 00:00:52,605
że działa on w nieprzewidywalny sposób i ostatecznie szkodzi ludziom.

20
00:00:52,605 --> 00:00:56,692
I im później się to okazuje, tym gorsze są konsekwencje.

21
00:00:56,692 --> 00:01:00,876
Wszystko to sprowadza się do dwóch problemów. Po pierwsze, ludzie nie są szczurami,

22
00:01:00,876 --> 00:01:04,964
po drugie, mimo tego, że jesteśmy bardzo do siebie nawzajem podobni,

23
00:01:04,964 --> 00:01:07,405
te małe różnice między mną i tobą

24
00:01:07,405 --> 00:01:09,914
mają ogromny wpływ na to jak metabolizujemy leki

25
00:01:09,914 --> 00:01:11,783
i w jaki sposób te leki na nas działają.

26
00:01:11,783 --> 00:01:14,615
Więc co by było gdybyśmy mieli lepsze modele w laboratoriach,

27
00:01:14,615 --> 00:01:17,885
nie tylko lepsze w udawaniu nas od szczurów,

28
00:01:17,885 --> 00:01:21,805
ale także odzwierciedlające naszą różnorodność?

29
00:01:21,805 --> 00:01:25,732
Zobaczmy jak można to osiągnąć za pomocą inżynierii tkankowej.

30
00:01:25,732 --> 00:01:28,261
Jedną z najważniejszych technologii jest coś,

31
00:01:28,261 --> 00:01:31,453
co nazywa się indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste.

32
00:01:31,453 --> 00:01:33,971
Zostały one opracowane dość niedawno w Japonii.

33
00:01:33,971 --> 00:01:36,418
Dobra, indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste.

34
00:01:36,418 --> 00:01:38,531
Pod wieloma względami przypominają embrionalne komórki macierzyste,

35
00:01:38,531 --> 00:01:40,748
z wyjątkiem ich kontrowersji.

36
00:01:40,748 --> 00:01:43,647
Indukujemy komórki, powiedzmy, komórki skóry,

37
00:01:43,647 --> 00:01:46,154
dodając do nich trochę genów, hodując je,

38
00:01:46,154 --> 00:01:47,775
a później je zbierając.

39
00:01:47,775 --> 00:01:50,482
Czyli są to komórki skóry, które możemy wprowadzić,

40
00:01:50,482 --> 00:01:53,266
przez rodzaj amnezji komórkowej, w stan embrionalny.

41
00:01:53,266 --> 00:01:55,978
Więc pozbywamy się kontrowersji, to fajna rzecz numer jeden.

42
00:01:55,978 --> 00:01:58,527
Fajna rzecz numer dwa: możesz z nich wyhodować każdy rodzaj tkanki:

43
00:01:58,527 --> 00:02:01,082
mózg, serce, wątrobę, rozumiecie,

44
00:02:01,082 --> 00:02:03,605
ale ze swoich własnych komórek.

45
00:02:03,605 --> 00:02:07,170
Więc robimy model twojego serca, albo mózgu

46
00:02:07,170 --> 00:02:09,802
na chipie.

47
00:02:09,802 --> 00:02:12,658
Generowanie tkanek, których gęstość i zachowanie da się przewidzieć

48
00:02:12,658 --> 00:02:15,490
to druga część i naprawdę zbliży to nas

49
00:02:15,490 --> 00:02:18,162
do używania tych modeli przy produkcji nowych leków.

50
00:02:18,162 --> 00:02:21,274
A tutaj widzicie schemat bioreaktora nad którym pracujemy w naszym laboratorium,

51
00:02:21,274 --> 00:02:24,722
który pomoże nam wytwarzać tkanki w bardziej modułowy, mierzalny sposób.

52
00:02:24,722 --> 00:02:28,121
Pójdźmy dalej: wyobraźcie sobie bardziej rozbudowaną wersję tego reaktora

53
00:02:28,121 --> 00:02:30,458
z tysiącami fragmentów ludzkiej tkanki.

54
00:02:30,458 --> 00:02:34,506
To byłoby jak robienie testów klinicznych na chipie.

55
00:02:34,506 --> 00:02:38,301
Kolejna rzecz jeśli chodzi o indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste:

56
00:02:38,301 --> 00:02:40,850
jeśli pobierzemy trochę komórek skóry od

57
00:02:40,850 --> 00:02:43,026
kogoś z jakąś chorobą genetyczną

58
00:02:43,026 --> 00:02:45,282
i wytworzymy z nich tkanki

59
00:02:45,282 --> 00:02:47,250
możemy użyć technik inżynierii tkankowej

60
00:02:47,250 --> 00:02:50,651
do wytworzenia w laboratorium modeli dla tych chorób.

61
00:02:50,651 --> 00:02:54,235
Oto przykład z laboratorium Kevina Eggana z Harvardu.

62
00:02:54,235 --> 00:02:56,525
Wygenerował neurony

63
00:02:56,525 --> 00:02:59,240
z tych indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych

64
00:02:59,240 --> 00:03:01,869
pobranych od pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym

65
00:03:01,869 --> 00:03:04,312
i wydzielił z nich pojedyncze neurony, i co jest zdumiewające

66
00:03:04,312 --> 00:03:07,464
te neurony też wykazują objawy choroby.

67
00:03:07,464 --> 00:03:09,563
Więc z takimi modelami chorób, możemy walczyć

68
00:03:09,563 --> 00:03:12,145
szybciej niż kiedykolwiek przedtem i zrozumieć te choroby lepiej

69
00:03:12,145 --> 00:03:16,108
niż kiedykolwiek przedtem i może wynajdywać leki jeszcze szybciej.

70
00:03:16,108 --> 00:03:19,488
To kolejny przykład komórek macierzystych charakterystycznych dla pacjenta,

71
00:03:19,488 --> 00:03:23,497
które zostały wytworzone z komórek kogoś z retinopatią barwnikową.

72
00:03:23,497 --> 00:03:25,251
To jest choroba polegająca na degeneracji siatkówki.

73
00:03:25,251 --> 00:03:28,008
Ta choroba występuje w mojej rodzinie i mamy nadzieję,

74
00:03:28,008 --> 00:03:30,232
że takie komórki pomogą nam znaleźć lekarstwo.

75
00:03:30,232 --> 00:03:33,040
Niektórzy myślą, że te modele może wyglądają dobrze,

76
00:03:33,040 --> 00:03:36,481
ale pytają: "Czy one są naprawdę tak dobre jak szczury?"

77
00:03:36,481 --> 00:03:39,469
W końcu szczur jest całym organizmem,

78
00:03:39,469 --> 00:03:41,175
ze ściśle współpracującymi ze sobą narządami.

79
00:03:41,175 --> 00:03:45,096
Lek na serce może być metabolizowany w wątrobie

80
00:03:45,096 --> 00:03:47,936
i niektóre produkty uboczne mogą odkładać się w tłuszczu.

81
00:03:47,936 --> 00:03:52,463
Czy pamiętacie o tym przy tworzeniu tych modeli?

82
00:03:52,463 --> 00:03:54,577
I to jest właśnie kolejny trend w naszej nauce.

83
00:03:54,577 --> 00:03:57,444
Łącząc inżynierię tkankową z mikrofluidyką,

84
00:03:57,444 --> 00:03:59,608
właśnie w tym kierunku się rozwijamy,

85
00:03:59,608 --> 00:04:02,114
chcemy stworzyć model całego ekosystemu ciała,

86
00:04:02,114 --> 00:04:04,514
z różnymi układami narządów, żeby można było

87
00:04:04,514 --> 00:04:06,117
sprawdzić jak lek, który bierzesz na problemy z ciśnieniem

88
00:04:06,117 --> 00:04:09,384
może wpłynąć na twoją wątrobę, lub jaki wpływ antydepresanty będą miały na twoje serce.

89
00:04:09,384 --> 00:04:13,456
Takie układy są bardzo trudne do zbudowania, ale już zaczynamy to robić,

90
00:04:13,456 --> 00:04:16,760
więc uważajcie.

91
00:04:16,760 --> 00:04:19,392
Ale to jeszcze nie wszystko, bo jak lek już jest zatwierdzony,

92
00:04:19,392 --> 00:04:23,074
inżynieria tkankowa może nam pomóc rozwinąć bardziej spersonalizowane leczenie.

93
00:04:23,074 --> 00:04:26,816
To jest przykład, który może was kiedyś dotknąć,

94
00:04:26,816 --> 00:04:28,936
mam nadzieję, że to się nigdy nie stanie,

95
00:04:28,936 --> 00:04:31,456
bo wyobraźcie sobie, że kiedyś dostajecie taki telefon,

96
00:04:31,456 --> 00:04:34,664
lekarz mówi wam, że możecie mieć raka.

97
00:04:34,664 --> 00:04:37,200
Nie wolelibyście najpierw sprawdzić czy te leki, które

98
00:04:37,200 --> 00:04:39,960
będziecie brać zadziałają w waszym przypadku?

99
00:04:39,960 --> 00:04:42,382
To jest przykład z laboratorium Karen Burg, gdzie

100
00:04:42,382 --> 00:04:45,288
zabarwiają komórki raka piersi

101
00:04:45,288 --> 00:04:47,759
i badają ich rozwój i leczenie.

102
00:04:47,759 --> 00:04:50,312
Niektórzy nasi koledzy na uniwersytecie Tuftsa mieszają modele

103
00:04:50,312 --> 00:04:53,400
takie jak ten z kością wytworzoną w laboratorium, żeby zobaczyć jak rak

104
00:04:53,400 --> 00:04:56,120
może się rozprzestrzeniać z jednej części ciała do drugiej,

105
00:04:56,120 --> 00:04:58,504
i możecie sobie wybrazić, że te wielotkankowe układy

106
00:04:58,504 --> 00:05:01,489
będą przedmiotem następnej generacji tego typu badań.

107
00:05:01,489 --> 00:05:03,911
Więc myśląc o tych modelach, które właśnie omówiliśmy,

108
00:05:03,911 --> 00:05:05,824
możecie zobaczyć, że inżynieria tkankowa

109
00:05:05,824 --> 00:05:08,280
już szykuje się do tego, żeby zrewolucjonizować badania na lekach

110
00:05:08,280 --> 00:05:11,058
na każdym ich etapie:

111
00:05:11,058 --> 00:05:13,632
robimy modele chorób żeby opracować lepsze formuły leków,

112
00:05:13,632 --> 00:05:17,503
rozbudowane układy ludzkiej tkanki pomogą nam zrewolucjonizować badania laboratoryjne,

113
00:05:17,503 --> 00:05:21,728
ograniczyć testy na zwierzętach i testy kliniczne na ludziach,

114
00:05:21,728 --> 00:05:23,420
zindywidualizowane leczenie , które zakłóca to,

115
00:05:23,420 --> 00:05:27,008
co mogliśmy przedtem uważać za rynek.

116
00:05:27,008 --> 00:05:29,552
W skrócie, w ogromnym stopniu przyspieszamy ten proces

117
00:05:29,552 --> 00:05:31,875
między opracowaniem molekuły, a sprawdzeniem,

118
00:05:31,875 --> 00:05:34,224
jak będzie się ona zachowywała w ludzkim ciele.

119
00:05:34,224 --> 00:05:36,552
Sposób w jaki to robimy to w zasadzie transformacja

120
00:05:36,552 --> 00:05:41,413
biotechologii i farmakologii w informatykę,

121
00:05:41,413 --> 00:05:44,392
co pomaga nam szybciej wynajdować i oceniać leki,

122
00:05:44,392 --> 00:05:47,608
taniej i bardziej efektywnie.

123
00:05:47,608 --> 00:05:51,688
To zupełnie nowe znaczenie modeli przeciwko testom na zwierzętach, prawda?

124
00:05:51,688 --> 00:05:58,503
Dziękuję.