Pokazaću vam video snimak pojedinih modela na kojima radim. Savršene su veličine i nemaju ni trunke sala. Da li sam već spomenula da su savršeni? I da su to naučni modeli? (Smijeh) Vjerovatno ste već shvatili da se bavim inžinjeringom tkiva, a ovo je video snimak srca koje kuca, proizvela sam ga u laboratoriji. Nadamo se da ćemo jednog dana ova tkiva koristiti za zamjenu organa u ljudskom tijelu. Danas ću vam objasniti zašto su ova tkiva odlični laboratorijski modeli. Hajde da porazmislimo o testiranju ljekova. Neophodno je da smislite lijek, odradite testiranja u laboratoriji, testiranja na životinjama i potom kliničke studije, tj. testiranja na ljudima, prije nego što lijek izađe na tržište. To zahtjeva mnogo novca i vremena i ponekad, tek kada lijek izađe na tržište uočimo mehanizam djelovanja koji nije očekivan i šteti ljudima. Što kasnije ustanovimo loše strane, posljedice su gore. Sve se svodi na dva problema. Prvo, ljudi nijesu pacovi i drugo, bez obzira na sve sličnosti među nama, baš te male razlike između vas i mene značajno utiču na način obrade lijeka i na to kako ti ljekovi utiču na nas. A šta ako bismo imali bolje modele u samoj laboratoriji koji bi nas predstavili bolje nego pacovi, kao i našu raznolikost? Hajde da vidimo kako se to može postići uz pomoć inžinjeringa tkiva. Jedna od ključnih tehnologija za to su takozvane indukovane pluripotentne matične ćelije. Nedavno su razvijene u Japanu. Znači, indukovane pluripotentne matične ćelije. U mnogome podsjećaju na embrionalne matične ćelije, ali ih ne prate kontroverze. Indukujemo ćelije, na primjer ćelije kože, tako što im dodamo nekoliko gena, gajimo ih i potom ih sakupimo. Prosto možemo da prevarimo te ćelije kože da se vrate u embrionalno stanje, to je kao ćelijska amnezija. Dakle, ništa nije kontroverzno, što je super stvar broj jedan. Super stvar broj dva, možete od njih uzgajati bilo koji tip tkiva: mozak, srce, jetru, shvatili ste već i to sa vašim ćelijama. Tako da možemo da modelujemo vaše srce, vaš mozak na čipu. Pravljenje tkiva tačno određene gustine i ponašanja je drugi dio slagalice. To će biti ključno za upotrebu ovih modela u procesu otkrivanja ljekova. Ovo je shematski prikaz bioreaktora koji razvijamo u našoj laboratoriji, koji nam pomaže u stvaranju tkiva na modularan i mjerljiv način. Dalje, zamislite sada masivnu, paralelnu verziju reaktora koji sadrži hiljade djelova ljudskog tkiva. To bi bilo kliničko istraživanje na čipu. Druga prednost indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija je u tome što, ukoliko uzmemo ćelije kože ljudi koji boluju od određene genetičke bolesti i napravimo tkiva od njih, onda možemo uz pomoć tehnika inžinjeringa tkiva napraviti modele tih bolesti u laboratoriji. Ovo je primjer koji je razvila laboratorija Kevina Igana na Harvardu. Oni su proizveli neurone od indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija od ćelija pacijenata koji pate od Lu Gerigove bolesti. Dakle, ćelije su diferencirali u neurone i fantastično je to što su ti neuroni takođe pokazivali simptome bolesti. Dakle, uz pomoć takvih modela možemo se efikasnije boriti nego ikada prije, možemo bolje razumjeti bolesti nego ranije i možda možemo otkriti brže i same ljekove. Ovo je takođe primjer upotrebe matičnih ćelija pacijenata, a ćelije su izolovane iz osobe koja boluje od retinitis pigmentoze. Ovdje se radi o propadanju retine. Članovi moje porodice pate od te bolesti i zaista se nadamo da će nam ovakve ćelije pomoći da nađemo lijek. Neki ljudi misle da sve to dobro zvuči i da su modeli dobri, ali se pitaju: "Da li su zaista dobri koliko i pacovi?" Pacov je organizam, na kraju, tu postoji čitava mreža međusobno povezanih organa. U jetri se obrađuje lijek koji djeluje na srce i pojedini sporedni proizvodi mogu biti uskladišteni u masnom tkivu. Zar u radu sa tim napravljenim modelima ne propuštate te interakcije? To je drugi pravac razvoja ovog polja. Kombinujući tehniku inžinjeringa tkiva sa sistemom mikrofluida, ova oblast napreduje upravo u tom pravcu, ka modelu cjelokupnog ekosistema tijela, povezanom sistemu brojnih organskih sistema kako bismo mogli da testiramo način na koji lijek koji utiče na krvni pritisak, može da utiče na vašu jetru ili kako antidepresivi utiču na vaše srce. Nije lako uspostaviti te sisteme, ali sada smo na dobrom putu da u tome uspijemo, zato pratite novosti. To nije sve jer jednom kada dođe do odobrenja lijeka, tehnike inženjeringa tkiva mogu nam pomoći da razvijemo personalizovane tretmane. Možda ćete jednog dana razmišljati o ovom primjeru, mada se nadam da se to neće desiti. Zamislite da vas neko pozove i saopšti vam loše vijesti da možda bolujete od raka. Zar ne biste prije provjerili da li ljekovi protiv raka koji su vam prepisani zaista deluju efektivno na Vas? Ovo je primjer rada iz laboratorije Karen Burg, oni se koriste tehnologijom štampanja kako bi odštampali ćelije raka dojke i tako izučavali razvoj bolesti i njen tretman. Naše kolege na Tufts univerzitetu kombinuju modele kao što su modeli tkivnog inžinjeringa, kako bi studirali na koji način se ćelije raka šire od jednog organa u tijelu do drugog. I možete zamisliti da će se sljedeća generacija ovog tipa izučavanja zasnivati na čipovima koji oslikavaju mnogobrojna tkiva. Razmišljajući o modelima o kojima smo upravo pričali možete uvidjeti da će u budućnosti inžinjering tkiva sigurno dovesti do revolucije u procesu razvoja ljekova na svakom pojedinačnom koraku na tom putu: modeli bolesti koji će omogućiti sintezu boljih ljekova, masivne, paralelne modele ljudskih tkiva koji će u laboratorijskom testiranju smanjiti broj testiranja na životinjama i ljudima i razviće se terapije podešene prema pojedincu, koje utiču na ono što smatramo tržištem. U suštini, značajno ubrzavamo taj odnos između razvoja određenog molekula i saznanja kako to utiče na ljudsko tijelo. Način na koji to činimo suštinski transformiše biotehnologiju i farmakologiju u informacione tehnologije i pomaže nam da brže, jeftinije i efektivnije otkrijemo i proučimo ljekove. Daje novo značanje modelima protiv testiranja na životinjama, zar ne? Hvala vam. (Aplauz)