1
00:00:00,843 --> 00:00:02,888
我想讓大家看一段模特兒的影片

2
00:00:02,888 --> 00:00:04,477
他們是我的工作夥伴

3
00:00:04,477 --> 00:00:08,015
他們都有完美的身材，各個穠纖合度

4
00:00:08,015 --> 00:00:10,553
我有說過他們超美的嗎？

5
00:00:10,553 --> 00:00:13,683
還有他們是科學模特兒嗎？(笑聲)

6
00:00:13,683 --> 00:00:16,026
你們可能會猜我是個組織工程學家吧

7
00:00:16,026 --> 00:00:18,475
然後這段影片是在拍攝跳動的心臟

8
00:00:18,475 --> 00:00:20,691
這是我在實驗室設計的

9
00:00:20,691 --> 00:00:22,573
我們希望有一天，這些組織

10
00:00:22,573 --> 00:00:25,517
可以當作某些人體器官的替代品

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

12
00:00:27,797 --> 00:00:32,244
是為什麼這些組織能成為頂尖的模特兒(模型)

13
00:00:32,244 --> 00:00:34,971
好，讓我們先來看看藥物檢驗的流程

14
00:00:34,971 --> 00:00:37,949
從藥物配方、實驗室測試、動物測試

15
00:00:37,949 --> 00:00:40,452
到臨床測試，也可以稱之為人體實驗

16
00:00:40,452 --> 00:00:42,717
完成這些步驟才會上市

17
00:00:42,717 --> 00:00:45,860
這樣的流程很花錢，很費時

18
00:00:45,860 --> 00:00:48,670
甚至有時候連已經上市的藥物

19
00:00:48,670 --> 00:00:52,605
都會讓人體產生無法預測的反應，造成實質的傷害

20
00:00:52,605 --> 00:00:56,692
而且問題發現得越晚，後果就會越嚴重

21
00:00:56,692 --> 00:01:00,876
我們將之簡化為兩個問題。第一，人類不是老鼠

22
00:01:00,876 --> 00:01:04,964
第二，儘管人和人之間的差異微乎其微

23
00:01:04,964 --> 00:01:07,405
但是我們之間這些微小的差異

24
00:01:07,405 --> 00:01:09,914
卻讓我們代謝藥物的反應和藥效

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

26
00:01:11,783 --> 00:01:14,615
所以，如果說我們的實驗室使用了更好的模型

27
00:01:14,615 --> 00:01:17,885
而這些模型不單只是比老鼠更接近人類

28
00:01:17,885 --> 00:01:21,805
還可以反映出人體的多元性呢?

29
00:01:21,805 --> 00:01:25,732
我們來看看，組織工程學能做些什麼

30
00:01:25,732 --> 00:01:28,261
其中一項至關重要的關鍵科技

31
00:01:28,261 --> 00:01:31,453
我們稱之為"誘導性多功能幹細胞"

32
00:01:31,453 --> 00:01:33,971
最近由日本發展出來的

33
00:01:33,971 --> 00:01:36,418
好，誘導性多功能幹細胞

34
00:01:36,418 --> 00:01:38,531
和胚胎幹細胞有許多相似之處

35
00:01:38,531 --> 00:01:40,748
只是沒有道德爭議性

36
00:01:40,748 --> 00:01:43,647
我們誘導細胞生長，舉例來說，皮膚細胞

37
00:01:43,647 --> 00:01:46,154
的方式是植入微量的基因，培養它們

38
00:01:46,154 --> 00:01:47,775
接著就可以採收

39
00:01:47,775 --> 00:01:50,482
所以我們可以欺騙這些皮膚細胞

40
00:01:50,482 --> 00:01:53,266
可以說是讓細胞罹患失憶症，讓他們變回胚胎模式

41
00:01:53,266 --> 00:01:55,978
因此沒有道德爭議性，這是第一個好處

42
00:01:55,978 --> 00:01:58,527
第二個好處是，你可以用它培養出任何的組織

43
00:01:58,527 --> 00:02:01,082
大腦、心臟、肝臟，你們都知道的

44
00:02:01,082 --> 00:02:03,605
都是出於自己的細胞

45
00:02:03,605 --> 00:02:07,170
所以我們可以做出你的心臟，你的大腦的模版

46
00:02:07,170 --> 00:02:09,802
在晶片上

47
00:02:09,802 --> 00:02:12,658
培育出密度和行為模式可預測的組織

48
00:02:12,658 --> 00:02:15,490
是第二步驟，這個進展非常重要

49
00:02:15,490 --> 00:02:18,162
使得這些模型能應用於藥物測試

50
00:02:18,162 --> 00:02:21,274
這張圖是我們實驗室正在發展的生物反應器

51
00:02:21,274 --> 00:02:24,722
它能提高組織工程進行時的模式性和控制性

52
00:02:24,722 --> 00:02:28,121
未來，你們想像一下許多台這種儀器並聯在一起的樣子

53
00:02:28,121 --> 00:02:30,458
裡面有數以千計的人類組織

54
00:02:30,458 --> 00:02:34,506
就好像在晶片上面進行臨床試驗

55
00:02:34,506 --> 00:02:38,301
關於誘導性多功能幹細胞，還有另外一件事

56
00:02:38,301 --> 00:02:40,850
那就是如果我們採集了一些皮膚細胞，例如說

57
00:02:40,850 --> 00:02:43,026
從有遺傳性疾病的人身上

58
00:02:43,026 --> 00:02:45,282
然後我們從中培育出一些組織

59
00:02:45,282 --> 00:02:47,250
我們可以實際利用組織工程的技術

60
00:02:47,250 --> 00:02:50,651
在實驗室裡培育這些疾病的模型

61
00:02:50,651 --> 00:02:54,235
這個例子來自Kevin Eggin在哈佛的實驗室

62
00:02:54,235 --> 00:02:56,525
他培養出神經元

63
00:02:56,525 --> 00:02:59,240
從誘導性多功能幹細胞中

64
00:02:59,240 --> 00:03:01,869
樣本來自Lou Gehrig症 (肌肉萎縮性側索硬化症) 的病患

65
00:03:01,869 --> 00:03:04,312
他將它們分化成神經元，不可思議的是

66
00:03:04,312 --> 00:03:07,464
這些神經元也反應出該疾病的症狀

67
00:03:07,464 --> 00:03:09,563
所以有了這些疾病的模型，我們能以前所未有的速度

68
00:03:09,563 --> 00:03:12,145
反擊它們，還能以前所未有的角度

69
00:03:12,145 --> 00:03:16,108
了解它們，甚至能加快藥物研發的腳步

70
00:03:16,108 --> 00:03:19,488
這是另一個例子，這種遺傳性疾病幹細胞

71
00:03:19,488 --> 00:03:23,497
培育自色素性視網膜炎的患者

72
00:03:23,497 --> 00:03:25,251
這種病是視網膜的衰退

73
00:03:25,251 --> 00:03:28,008
這是我們家族成員常罹患的疾病，我們真的很希望

74
00:03:28,008 --> 00:03:30,232
這類的幹細胞可以幫助我們找到解藥

75
00:03:30,232 --> 00:03:33,040
因此，有些人認為這些模型看起來完美無缺

76
00:03:33,040 --> 00:03:36,481
但是他們會問： "這些細胞真的跟小白鼠一樣好用嗎？"

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

78
00:03:39,469 --> 00:03:41,175
器官之間有完整的互動網路

79
00:03:41,175 --> 00:03:45,096
用於心臟的藥會在肝臟代謝

80
00:03:45,096 --> 00:03:47,936
而且有些藥效副產品可能會儲存在脂肪

81
00:03:47,936 --> 00:03:52,463
這些效果在組織工程的模型上不是都看不出來嗎？

82
00:03:52,463 --> 00:03:54,577
沒錯，這是這領域的另外一個研究趨勢

83
00:03:54,577 --> 00:03:57,444
將組織工程的技術與微流學結合在一起

84
00:03:57,444 --> 00:03:59,608
實際上，這個領域正朝這個方向發展

85
00:03:59,608 --> 00:04:02,114
人體全生態系統的模型

86
00:04:02,114 --> 00:04:04,514
必須包含複合的器官系統才得以測試

87
00:04:04,514 --> 00:04:06,117
為了控制血壓而服用的藥物

88
00:04:06,117 --> 00:04:09,384
可能會影響你的肝臟，服用抗憂鬱劑或許會影響你的心臟

89
00:04:09,384 --> 00:04:13,456
這些系統很難架構，但是我們開始著手進行了

90
00:04:13,456 --> 00:04:16,760
所以，等著看吧

91
00:04:16,760 --> 00:04:19,392
但是這還不是全部，因為一旦藥物獲得許可

92
00:04:19,392 --> 00:04:23,074
組織工程的技術真的能幫助我們
使療程更符合個人需求

93
00:04:23,074 --> 00:04:26,816
未來的某天你可能需要了解這些相關資訊

94
00:04:26,816 --> 00:04:28,936
但是我希望這一天永遠不會來

95
00:04:28,936 --> 00:04:31,456
因為你想像，自己可能接到了一通電話

96
00:04:31,456 --> 00:04:34,664
帶來的是壞消息，你可能罹患癌症了

97
00:04:34,664 --> 00:04:37,200
你難道不想先試用那些治療癌症的藥物

98
00:04:37,200 --> 00:04:39,960
看看那些藥是否真的可以對抗你的癌症嗎？

99
00:04:39,960 --> 00:04:42,382
這是Karen Burg的實驗室的例子，他們那裏

100
00:04:42,382 --> 00:04:45,288
使用噴墨技術來標的乳癌細胞

101
00:04:45,288 --> 00:04:47,759
並研究細胞的發展及療效

102
00:04:47,759 --> 00:04:50,312
我們Tufts有幾個同事正在結合不同模型

103
00:04:50,312 --> 00:04:53,400
例如結合那些組織工程研發的骨頭，觀察癌症如何

104
00:04:53,400 --> 00:04:56,120
從身體這個區域擴散到下一個區域

105
00:04:56,120 --> 00:04:58,504
你可以想像一下，那些包含多種組織的晶片

106
00:04:58,504 --> 00:05:01,489
會在下個世代，成為這類研究的主流

107
00:05:01,489 --> 00:05:03,911
所以，回想我們剛剛討論的這些模型

108
00:05:03,911 --> 00:05:05,824
你會發現，未來的組織工程學

109
00:05:05,824 --> 00:05:08,280
有助於藥物檢驗，我們努力過程的每一步

110
00:05:08,280 --> 00:05:11,058
都能使其產生突破性的變革

111
00:05:11,058 --> 00:05:13,632
疾病模型可以製作出更好的藥物配方

112
00:05:13,632 --> 00:05:17,503
多樣而大量的人類組織模型
有助於實驗室測試的變革

113
00:05:17,503 --> 00:05:21,728
減少動物臨床測試及人類臨床測試

114
00:05:21,728 --> 00:05:23,420
使療程個人化，改變我們以往的想法

115
00:05:23,420 --> 00:05:27,008
認為一套療程適用於所有人

116
00:05:27,008 --> 00:05:29,552
而我們實際的數據回饋
也以戲劇化的速度增加

117
00:05:29,552 --> 00:05:31,875
實驗內容是培養單一分子，並研究其

118
00:05:31,875 --> 00:05:34,224
在人體中的反應為何

119
00:05:34,224 --> 00:05:36,552
我們的所作所為，其實就是

120
00:05:36,552 --> 00:05:41,413
將生物科技跟藥理學轉換成資訊科技

121
00:05:41,413 --> 00:05:44,392
幫助我們加快藥物開發與評估的速度

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

123
00:05:47,608 --> 00:05:51,688
比起動物試驗，這樣的作法更有意義，不是嗎?

124
00:05:51,688 --> 00:05:58,503
謝謝大家 (鼓掌)