1
00:00:00,843 --> 00:00:02,888
我想让大家看一段模特儿的影片

2
00:00:02,888 --> 00:00:04,477
他们是我的工作伙伴

3
00:00:04,477 --> 00:00:08,015
他们都有完美的身材，没有一丁点脂肪

4
00:00:08,015 --> 00:00:10,553
我有说过他们超美的吗？

5
00:00:10,553 --> 00:00:13,683
还有他们是科学模特儿吗？ (笑声)

6
00:00:13,683 --> 00:00:16,026
你们可能会猜对了，我是个组织工程学家

7
00:00:16,026 --> 00:00:18,475
这段影片是在拍摄跳动的心脏

8
00:00:18,475 --> 00:00:20,691
这是我在实验室设计的

9
00:00:20,691 --> 00:00:22,573
我们希望有一天，这些组织

10
00:00:22,573 --> 00:00:25,517
可以当作某些人体器官的替代品

11
00:00:25,517 --> 00:00:27,797
但是我今天要跟大家说的

12
00:00:27,797 --> 00:00:32,244
是为什么这些组织能成为顶尖的模特儿(模型)

13
00:00:32,244 --> 00:00:34,971
好，让我们先来看看药物检验的流程

14
00:00:34,971 --> 00:00:37,949
从药物配方、实验室测试、动物测试

15
00:00:37,949 --> 00:00:40,452
到临床测试，也可以称之为人体实验

16
00:00:40,452 --> 00:00:42,717
完成这些步骤才会上市

17
00:00:42,717 --> 00:00:45,860
这样的流程很花钱，很费时

18
00:00:45,860 --> 00:00:48,670
甚至有时候连已经上市的药物

19
00:00:48,670 --> 00:00:52,605
都会让人体产生无法预测的反应，造成实质的伤害

20
00:00:52,605 --> 00:00:56,692
而且问题发现得越晚，后果就会越严重

21
00:00:56,692 --> 00:01:00,876
我们将之简化为两个问题。 第一，人类不是老鼠

22
00:01:00,876 --> 00:01:04,964
第二，尽管人和人之间的差异微乎其微

23
00:01:04,964 --> 00:01:07,405
但是我们之间这些微小的差异

24
00:01:07,405 --> 00:01:09,914
却让我们代谢药物的反应和药效

25
00:01:09,914 --> 00:01:11,783
有天壤之别

26
00:01:11,783 --> 00:01:14,615
所以，如果说我们的实验室使用了更好的模型

27
00:01:14,615 --> 00:01:17,885
而这些模型不单只是比老鼠更接近人类

28
00:01:17,885 --> 00:01:21,805
还可以反映出人体的多元性呢?

29
00:01:21,805 --> 00:01:25,732
我们来看看，组织工程学能做些什么

30
00:01:25,732 --> 00:01:28,261
其中一项至关重要的关键科技

31
00:01:28,261 --> 00:01:31,453
我们称之为"诱导性多功能干细胞"

32
00:01:31,453 --> 00:01:33,971
最近由日本发展出来的

33
00:01:33,971 --> 00:01:36,418
好，诱导性多功能干细胞

34
00:01:36,418 --> 00:01:38,531
和胚胎干细胞有许多相似之处

35
00:01:38,531 --> 00:01:40,748
只是前者没有道德争议性

36
00:01:40,748 --> 00:01:43,647
我们诱导细胞生长，举例来说，皮肤细胞

37
00:01:43,647 --> 00:01:46,154
的方式是植入微量的基因，培养它们

38
00:01:46,154 --> 00:01:47,775
接着就可以采收

39
00:01:47,775 --> 00:01:50,482
所以我们可以欺骗这些皮肤细胞

40
00:01:50,482 --> 00:01:53,266
可以说是让细胞罹患失忆症，让他们变回胚胎模式

41
00:01:53,266 --> 00:01:55,978
因此没有道德争议性，这是第一个好处

42
00:01:55,978 --> 00:01:58,527
第二个好处是，你可以用它培养出任何的组织

43
00:01:58,527 --> 00:02:01,082
大脑、心脏、肝脏，你们都知道的

44
00:02:01,082 --> 00:02:03,605
都是出于自己的细胞

45
00:02:03,605 --> 00:02:07,170
所以我们可以做出你的心脏，你的大脑的模版

46
00:02:07,170 --> 00:02:09,802
在晶片上

47
00:02:09,802 --> 00:02:12,658
培育出密度和行为模式可预测的组织

48
00:02:12,658 --> 00:02:15,490
是第二步骤，这个进展非常重要

49
00:02:15,490 --> 00:02:18,162
使得这些模型能应用于药物测试

50
00:02:18,162 --> 00:02:21,274
这张图是我们实验室正在发展的生物反应器

51
00:02:21,274 --> 00:02:24,722
它能提高组织工程进行时的模式性和控制性

52
00:02:24,722 --> 00:02:28,121
未来，你们想像一下许多台这种仪器并联在一起的样子

53
00:02:28,121 --> 00:02:30,458
里面有数以千计的人类组织

54
00:02:30,458 --> 00:02:34,506
就好像在晶片上面进行临床试验

55
00:02:34,506 --> 00:02:38,301
关于诱导性多功能干细胞，还有另外一件事

56
00:02:38,301 --> 00:02:40,850
那就是如果我们采集了一些皮肤细胞，例如说

57
00:02:40,850 --> 00:02:43,026
从有遗传性疾病的人身上

58
00:02:43,026 --> 00:02:45,282
然后我们从中培育出一些组织

59
00:02:45,282 --> 00:02:47,250
我们可以实际利用组织工程的技术

60
00:02:47,250 --> 00:02:50,651
在实验室里培育这些疾病的模型

61
00:02:50,651 --> 00:02:54,235
这个例子来自Kevin Eggin在哈佛的实验室

62
00:02:54,235 --> 00:02:56,525
他培养出神经元

63
00:02:56,525 --> 00:02:59,240
从诱导性多功能干细胞中

64
00:02:59,240 --> 00:03:01,869
样本来自Lou Gehrig症(肌肉萎缩性侧索硬化症) 的病患

65
00:03:01,869 --> 00:03:04,312
他将它们分化成神经元，不可思议的是

66
00:03:04,312 --> 00:03:07,464
这些神经元也反应出该疾病的症状

67
00:03:07,464 --> 00:03:09,563
所以有了这些疾病的模型，我们能以前所未有的速度

68
00:03:09,563 --> 00:03:12,145
反击它们（疾病），还能以前所未有的角度

69
00:03:12,145 --> 00:03:16,108
了解它们，甚至能加快药物研发的脚步

70
00:03:16,108 --> 00:03:19,488
这是另一个例子，这种遗传性疾病干细胞

71
00:03:19,488 --> 00:03:23,497
是从自色素性视网膜炎的患者培育出来的

72
00:03:23,497 --> 00:03:25,251
这种病导致视网膜的衰退

73
00:03:25,251 --> 00:03:28,008
这是我们家族成员常罹患的疾病，我们真的很希望

74
00:03:28,008 --> 00:03:30,232
这类的干细胞可以帮助我们找到解药

75
00:03:30,232 --> 00:03:33,040
因此，有些人认为这些模型看起来完美无缺

76
00:03:33,040 --> 00:03:36,481
但是他们会问： "这些细胞真的跟小白鼠一样好用吗？"

77
00:03:36,481 --> 00:03:39,469
毕竟老鼠是完整的生物体

78
00:03:39,469 --> 00:03:41,175
器官之间有完整的互动网路

79
00:03:41,175 --> 00:03:45,096
用于心脏的药会在肝脏代谢

80
00:03:45,096 --> 00:03:47,936
而且有些药效副产品可能会储存在脂肪

81
00:03:47,936 --> 00:03:52,463
这些效果在组织工程的模型上不是都看不出来吗？

82
00:03:52,463 --> 00:03:54,577
没错，这是这领域的另外一个研究趋势

83
00:03:54,577 --> 00:03:57,444
将组织工程的技术与微流学结合在一起

84
00:03:57,444 --> 00:03:59,608
实际上，这个领域正朝这个方向发展

85
00:03:59,608 --> 00:04:02,114
人体全生态系统的模型

86
00:04:02,114 --> 00:04:04,514
必须包含复合的器官系统才得以测试

87
00:04:04,514 --> 00:04:06,117
为了控制血压而服用的药物

88
00:04:06,117 --> 00:04:09,384
可能会影响你的肝脏，服用抗忧郁剂或许会影响你的心脏

89
00:04:09,384 --> 00:04:13,456
这些系统很难架构，但是我们开始着手进行了

90
00:04:13,456 --> 00:04:16,760
所以，等着看吧

91
00:04:16,760 --> 00:04:19,392
但是这还不是全部，因为一旦药物获得许可

92
00:04:19,392 --> 00:04:23,074
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

93
00:04:23,074 --> 00:04:26,816
未来的某天你可能需要了解这些相关资讯

94
00:04:26,816 --> 00:04:28,936
虽然我希望这一天永远不会来

95
00:04:28,936 --> 00:04:31,456
因为你想像，自己可能接到了一通电话

96
00:04:31,456 --> 00:04:34,664
带来的是坏消息，你可能罹患癌症了

97
00:04:34,664 --> 00:04:37,200
你难道不想先试用那些治疗癌症的药物

98
00:04:37,200 --> 00:04:39,960
看看那些药是否真的可以对抗你的癌症吗？

99
00:04:39,960 --> 00:04:42,382
这是Karen Burg的实验室的例子，他们那里

100
00:04:42,382 --> 00:04:45,288
使用喷墨技术来标的乳癌细胞

101
00:04:45,288 --> 00:04:47,759
并研究细胞的发展及疗效

102
00:04:47,759 --> 00:04:50,312
我们Tufts有几个同事正在结合不同模型

103
00:04:50,312 --> 00:04:53,400
例如结合那些组织工程研发的骨头，观察癌症如何

104
00:04:53,400 --> 00:04:56,120
从身体这个区域扩散到下一个区域

105
00:04:56,120 --> 00:04:58,504
你可以想像一下，那些包含多种组织的晶片

106
00:04:58,504 --> 00:05:01,489
会在下个世代，成为这类研究的主流

107
00:05:01,489 --> 00:05:03,911
所以，回想我们刚刚讨论的这些模型

108
00:05:03,911 --> 00:05:05,824
你会发现，未来的组织工程学

109
00:05:05,824 --> 00:05:08,280
有助于药物检验，我们努力过程的每一步

110
00:05:08,280 --> 00:05:11,058
都能使其产生突破性的变革

111
00:05:11,058 --> 00:05:13,632
疾病模型可以制作出更好的药物配方

112
00:05:13,632 --> 00:05:17,503
多样而大量的人类组织模型有助于实验室测试的变革

113
00:05:17,503 --> 00:05:21,728
减少动物临床测试及人类临床测试

114
00:05:21,728 --> 00:05:23,420
使疗程个人化，改变我们以往的想法

115
00:05:23,420 --> 00:05:27,008
认为一套疗程适用于所有人

116
00:05:27,008 --> 00:05:29,552
而我们实际的数据回馈也以戏剧化的速度增加

117
00:05:29,552 --> 00:05:31,875
实验内容是培养单一分子，并研究其

118
00:05:31,875 --> 00:05:34,224
在人体中的反应为何

119
00:05:34,224 --> 00:05:36,552
我们的所作所为，其实就是

120
00:05:36,552 --> 00:05:41,413
将生物科技跟药理学转换成资讯科技

121
00:05:41,413 --> 00:05:44,392
帮助我们加快药物开发与评估的速度

122
00:05:44,392 --> 00:05:47,608
减少成本，提高效率

123
00:05:47,608 --> 00:05:51,688
比起动物试验，这样的作法更有意义，不是吗?

124
00:05:51,688 --> 00:05:58,503
谢谢大家(鼓掌)