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)