0:00:00.843,0:00:02.888
我想让大家看一段模特儿的影片

0:00:02.888,0:00:04.477
他们是我的工作伙伴

0:00:04.477,0:00:08.015
他们都有完美的身材，没有一丁点脂肪

0:00:08.015,0:00:10.553
我有说过他们超美的吗？

0:00:10.553,0:00:13.683
还有他们是科学模特儿吗？ (笑声)

0:00:13.683,0:00:16.026
你们可能会猜对了，我是个组织工程学家

0:00:16.026,0:00:18.475
这段影片是在拍摄跳动的心脏

0:00:18.475,0:00:20.691
这是我在实验室设计的

0:00:20.691,0:00:22.573
我们希望有一天，这些组织

0:00:22.573,0:00:25.517
可以当作某些人体器官的替代品

0:00:25.517,0:00:27.797
但是我今天要跟大家说的

0:00:27.797,0:00:32.244
是为什么这些组织能成为顶尖的模特儿(模型)

0:00:32.244,0:00:34.971
好，让我们先来看看药物检验的流程

0:00:34.971,0:00:37.949
从药物配方、实验室测试、动物测试

0:00:37.949,0:00:40.452
到临床测试，也可以称之为人体实验

0:00:40.452,0:00:42.717
完成这些步骤才会上市

0:00:42.717,0:00:45.860
这样的流程很花钱，很费时

0:00:45.860,0:00:48.670
甚至有时候连已经上市的药物

0:00:48.670,0:00:52.605
都会让人体产生无法预测的反应，造成实质的伤害

0:00:52.605,0:00:56.692
而且问题发现得越晚，后果就会越严重

0:00:56.692,0:01:00.876
我们将之简化为两个问题。 第一，人类不是老鼠

0:01:00.876,0:01:04.964
第二，尽管人和人之间的差异微乎其微

0:01:04.964,0:01:07.405
但是我们之间这些微小的差异

0:01:07.405,0:01:09.914
却让我们代谢药物的反应和药效

0:01:09.914,0:01:11.783
有天壤之别

0:01:11.783,0:01:14.615
所以，如果说我们的实验室使用了更好的模型

0:01:14.615,0:01:17.885
而这些模型不单只是比老鼠更接近人类

0:01:17.885,0:01:21.805
还可以反映出人体的多元性呢?

0:01:21.805,0:01:25.732
我们来看看，组织工程学能做些什么

0:01:25.732,0:01:28.261
其中一项至关重要的关键科技

0:01:28.261,0:01:31.453
我们称之为"诱导性多功能干细胞"

0:01:31.453,0:01:33.971
最近由日本发展出来的

0:01:33.971,0:01:36.418
好，诱导性多功能干细胞

0:01:36.418,0:01:38.531
和胚胎干细胞有许多相似之处

0:01:38.531,0:01:40.748
只是前者没有道德争议性

0:01:40.748,0:01:43.647
我们诱导细胞生长，举例来说，皮肤细胞

0:01:43.647,0:01:46.154
的方式是植入微量的基因，培养它们

0:01:46.154,0:01:47.775
接着就可以采收

0:01:47.775,0:01:50.482
所以我们可以欺骗这些皮肤细胞

0:01:50.482,0:01:53.266
可以说是让细胞罹患失忆症，让他们变回胚胎模式

0:01:53.266,0:01:55.978
因此没有道德争议性，这是第一个好处

0:01:55.978,0:01:58.527
第二个好处是，你可以用它培养出任何的组织

0:01:58.527,0:02:01.082
大脑、心脏、肝脏，你们都知道的

0:02:01.082,0:02:03.605
都是出于自己的细胞

0:02:03.605,0:02:07.170
所以我们可以做出你的心脏，你的大脑的模版

0:02:07.170,0:02:09.802
在晶片上

0:02:09.802,0:02:12.658
培育出密度和行为模式可预测的组织

0:02:12.658,0:02:15.490
是第二步骤，这个进展非常重要

0:02:15.490,0:02:18.162
使得这些模型能应用于药物测试

0:02:18.162,0:02:21.274
这张图是我们实验室正在发展的生物反应器

0:02:21.274,0:02:24.722
它能提高组织工程进行时的模式性和控制性

0:02:24.722,0:02:28.121
未来，你们想像一下许多台这种仪器并联在一起的样子

0:02:28.121,0:02:30.458
里面有数以千计的人类组织

0:02:30.458,0:02:34.506
就好像在晶片上面进行临床试验

0:02:34.506,0:02:38.301
关于诱导性多功能干细胞，还有另外一件事

0:02:38.301,0:02:40.850
那就是如果我们采集了一些皮肤细胞，例如说

0:02:40.850,0:02:43.026
从有遗传性疾病的人身上

0:02:43.026,0:02:45.282
然后我们从中培育出一些组织

0:02:45.282,0:02:47.250
我们可以实际利用组织工程的技术

0:02:47.250,0:02:50.651
在实验室里培育这些疾病的模型

0:02:50.651,0:02:54.235
这个例子来自Kevin Eggin在哈佛的实验室

0:02:54.235,0:02:56.525
他培养出神经元

0:02:56.525,0:02:59.240
从诱导性多功能干细胞中

0:02:59.240,0:03:01.869
样本来自Lou Gehrig症(肌肉萎缩性侧索硬化症) 的病患

0:03:01.869,0:03:04.312
他将它们分化成神经元，不可思议的是

0:03:04.312,0:03:07.464
这些神经元也反应出该疾病的症状

0:03:07.464,0:03:09.563
所以有了这些疾病的模型，我们能以前所未有的速度

0:03:09.563,0:03:12.145
反击它们（疾病），还能以前所未有的角度

0:03:12.145,0:03:16.108
了解它们，甚至能加快药物研发的脚步

0:03:16.108,0:03:19.488
这是另一个例子，这种遗传性疾病干细胞

0:03:19.488,0:03:23.497
是从自色素性视网膜炎的患者培育出来的

0:03:23.497,0:03:25.251
这种病导致视网膜的衰退

0:03:25.251,0:03:28.008
这是我们家族成员常罹患的疾病，我们真的很希望

0:03:28.008,0:03:30.232
这类的干细胞可以帮助我们找到解药

0:03:30.232,0:03:33.040
因此，有些人认为这些模型看起来完美无缺

0:03:33.040,0:03:36.481
但是他们会问： "这些细胞真的跟小白鼠一样好用吗？"

0:03:36.481,0:03:39.469
毕竟老鼠是完整的生物体

0:03:39.469,0:03:41.175
器官之间有完整的互动网路

0:03:41.175,0:03:45.096
用于心脏的药会在肝脏代谢

0:03:45.096,0:03:47.936
而且有些药效副产品可能会储存在脂肪

0:03:47.936,0:03:52.463
这些效果在组织工程的模型上不是都看不出来吗？

0:03:52.463,0:03:54.577
没错，这是这领域的另外一个研究趋势

0:03:54.577,0:03:57.444
将组织工程的技术与微流学结合在一起

0:03:57.444,0:03:59.608
实际上，这个领域正朝这个方向发展

0:03:59.608,0:04:02.114
人体全生态系统的模型

0:04:02.114,0:04:04.514
必须包含复合的器官系统才得以测试

0:04:04.514,0:04:06.117
为了控制血压而服用的药物

0:04:06.117,0:04:09.384
可能会影响你的肝脏，服用抗忧郁剂或许会影响你的心脏

0:04:09.384,0:04:13.456
这些系统很难架构，但是我们开始着手进行了

0:04:13.456,0:04:16.760
所以，等着看吧

0:04:16.760,0:04:19.392
但是这还不是全部，因为一旦药物获得许可

0:04:19.392,0:04:23.074
组织工程的技术真的能帮助我们使疗程更加符合个人需求

0:04:23.074,0:04:26.816
未来的某天你可能需要了解这些相关资讯

0:04:26.816,0:04:28.936
虽然我希望这一天永远不会来

0:04:28.936,0:04:31.456
因为你想像，自己可能接到了一通电话

0:04:31.456,0:04:34.664
带来的是坏消息，你可能罹患癌症了

0:04:34.664,0:04:37.200
你难道不想先试用那些治疗癌症的药物

0:04:37.200,0:04:39.960
看看那些药是否真的可以对抗你的癌症吗？

0:04:39.960,0:04:42.382
这是Karen Burg的实验室的例子，他们那里

0:04:42.382,0:04:45.288
使用喷墨技术来标的乳癌细胞

0:04:45.288,0:04:47.759
并研究细胞的发展及疗效

0:04:47.759,0:04:50.312
我们Tufts有几个同事正在结合不同模型

0:04:50.312,0:04:53.400
例如结合那些组织工程研发的骨头，观察癌症如何

0:04:53.400,0:04:56.120
从身体这个区域扩散到下一个区域

0:04:56.120,0:04:58.504
你可以想像一下，那些包含多种组织的晶片

0:04:58.504,0:05:01.489
会在下个世代，成为这类研究的主流

0:05:01.489,0:05:03.911
所以，回想我们刚刚讨论的这些模型

0:05:03.911,0:05:05.824
你会发现，未来的组织工程学

0:05:05.824,0:05:08.280
有助于药物检验，我们努力过程的每一步

0:05:08.280,0:05:11.058
都能使其产生突破性的变革

0:05:11.058,0:05:13.632
疾病模型可以制作出更好的药物配方

0:05:13.632,0:05:17.503
多样而大量的人类组织模型有助于实验室测试的变革

0:05:17.503,0:05:21.728
减少动物临床测试及人类临床测试

0:05:21.728,0:05:23.420
使疗程个人化，改变我们以往的想法

0:05:23.420,0:05:27.008
认为一套疗程适用于所有人

0:05:27.008,0:05:29.552
而我们实际的数据回馈也以戏剧化的速度增加

0:05:29.552,0:05:31.875
实验内容是培养单一分子，并研究其

0:05:31.875,0:05:34.224
在人体中的反应为何

0:05:34.224,0:05:36.552
我们的所作所为，其实就是

0:05:36.552,0:05:41.413
将生物科技跟药理学转换成资讯科技

0:05:41.413,0:05:44.392
帮助我们加快药物开发与评估的速度

0:05:44.392,0:05:47.608
减少成本，提高效率

0:05:47.608,0:05:51.688
比起动物试验，这样的作法更有意义，不是吗?

0:05:51.688,0:05:58.503
谢谢大家(鼓掌)