WEBVTT

00:00:00.843 --> 00:00:02.888
我想讓大家看一段模特兒的影片

00:00:02.888 --> 00:00:04.477
他們是我的工作夥伴

00:00:04.477 --> 00:00:08.015
他們都有完美的身材，各個穠纖合度

00:00:08.015 --> 00:00:10.553
我有說過他們超美的嗎？

00:00:10.553 --> 00:00:13.683
還有他們是科學模特兒嗎？(笑聲)

NOTE Paragraph

00:00:13.683 --> 00:00:16.026
你們可能會猜我是個組織工程學家吧

00:00:16.026 --> 00:00:18.475
然後這段影片是在拍攝跳動的心臟

00:00:18.475 --> 00:00:20.691
這是我在實驗室設計的

00:00:20.691 --> 00:00:22.573
我們希望有一天，這些組織

00:00:22.573 --> 00:00:25.517
可以當作某些人體器官的替代品

00:00:25.517 --> 00:00:27.797
但是我今天要跟大家說的

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)

NOTE Paragraph

00:00:32.244 --> 00:00:34.971
好，讓我們先來看看藥物檢驗的流程

00:00:34.971 --> 00:00:37.949
從藥物配方、實驗室測試、動物測試

00:00:37.949 --> 00:00:40.452
到臨床測試，也可以稱之為人體實驗

00:00:40.452 --> 00:00:42.717
完成這些步驟才會上市

00:00:42.717 --> 00:00:45.860
這樣的流程很花錢，很費時

00:00:45.860 --> 00:00:48.670
甚至有時候連已經上市的藥物

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

00:00:52.605 --> 00:00:56.692
而且問題發現得越晚，後果就會越嚴重

NOTE Paragraph

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

00:01:00.876 --> 00:01:04.964
第二，儘管人和人之間的差異微乎其微

00:01:04.964 --> 00:01:07.405
但是我們之間這些微小的差異

00:01:07.405 --> 00:01:09.914
卻讓我們代謝藥物的反應和藥效

00:01:09.914 --> 00:01:11.783
有天壤之別

NOTE Paragraph

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

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

00:01:17.885 --> 00:01:21.805
還可以反映出人體的多元性呢?

00:01:21.805 --> 00:01:25.732
我們來看看，組織工程學能做些什麼

NOTE Paragraph

00:01:25.732 --> 00:01:28.261
其中一項至關重要的關鍵科技

00:01:28.261 --> 00:01:31.453
我們稱之為"誘導性多功能幹細胞"

00:01:31.453 --> 00:01:33.971
最近由日本發展出來的

00:01:33.971 --> 00:01:36.418
好，誘導性多功能幹細胞

00:01:36.418 --> 00:01:38.531
和胚胎幹細胞有許多相似之處

00:01:38.531 --> 00:01:40.748
只是沒有道德爭議性

00:01:40.748 --> 00:01:43.647
我們誘導細胞生長，舉例來說，皮膚細胞

00:01:43.647 --> 00:01:46.154
的方式是植入微量的基因，培養它們

00:01:46.154 --> 00:01:47.775
接著就可以採收

00:01:47.775 --> 00:01:50.482
所以我們可以欺騙這些皮膚細胞

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

00:01:53.266 --> 00:01:55.978
因此沒有道德爭議性，這是第一個好處

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

00:01:58.527 --> 00:02:01.082
大腦、心臟、肝臟，你們都知道的

00:02:01.082 --> 00:02:03.605
都是出於自己的細胞

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

00:02:07.170 --> 00:02:09.802
在晶片上

NOTE Paragraph

00:02:09.802 --> 00:02:12.658
培育出密度和行為模式可預測的組織

00:02:12.658 --> 00:02:15.490
是第二步驟，這個進展非常重要

00:02:15.490 --> 00:02:18.162
使得這些模型能應用於藥物測試

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

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

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

00:02:28.121 --> 00:02:30.458
裡面有數以千計的人類組織

00:02:30.458 --> 00:02:34.506
就好像在晶片上面進行臨床試驗

NOTE Paragraph

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

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

00:02:40.850 --> 00:02:43.026
從有遺傳性疾病的人身上

00:02:43.026 --> 00:02:45.282
然後我們從中培育出一些組織

00:02:45.282 --> 00:02:47.250
我們可以實際利用組織工程的技術

00:02:47.250 --> 00:02:50.651
在實驗室裡培育這些疾病的模型

00:02:50.651 --> 00:02:54.235
這個例子來自Kevin Eggin在哈佛的實驗室

00:02:54.235 --> 00:02:56.525
他培養出神經元

00:02:56.525 --> 00:02:59.240
從誘導性多功能幹細胞中

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

00:03:01.869 --> 00:03:04.312
他將它們分化成神經元，不可思議的是

00:03:04.312 --> 00:03:07.464
這些神經元也反應出該疾病的症狀

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

00:03:09.563 --> 00:03:12.145
反擊它們，還能以前所未有的角度

00:03:12.145 --> 00:03:16.108
了解它們，甚至能加快藥物研發的腳步

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

00:03:19.488 --> 00:03:23.497
培育自色素性視網膜炎的患者

00:03:23.497 --> 00:03:25.251
這種病是視網膜的衰退

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

00:03:28.008 --> 00:03:30.232
這類的幹細胞可以幫助我們找到解藥

NOTE Paragraph

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

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？"

00:03:36.481 --> 00:03:39.469
畢竟老鼠是完整的生物體

00:03:39.469 --> 00:03:41.175
器官之間有完整的互動網路

00:03:41.175 --> 00:03:45.096
用於心臟的藥會在肝臟代謝

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

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？

00:03:52.463 --> 00:03:54.577
沒錯，這是這領域的另外一個研究趨勢

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

00:03:57.444 --> 00:03:59.608
實際上，這個領域正朝這個方向發展

00:03:59.608 --> 00:04:02.114
人體全生態系統的模型

00:04:02.114 --> 00:04:04.514
必須包含複合的器官系統才得以測試

00:04:04.514 --> 00:04:06.117
為了控制血壓而服用的藥物

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

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

00:04:13.456 --> 00:04:16.760
所以，等著看吧

NOTE Paragraph

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

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

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

00:04:26.816 --> 00:04:28.936
但是我希望這一天永遠不會來

00:04:28.936 --> 00:04:31.456
因為你想像，自己可能接到了一通電話

00:04:31.456 --> 00:04:34.664
帶來的是壞消息，你可能罹患癌症了

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

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？

00:04:39.960 --> 00:04:42.382
這是Karen Burg的實驗室的例子，他們那裏

00:04:42.382 --> 00:04:45.288
使用噴墨技術來標的乳癌細胞

00:04:45.288 --> 00:04:47.759
並研究細胞的發展及療效

00:04:47.759 --> 00:04:50.312
我們Tufts有幾個同事正在結合不同模型

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

00:04:53.400 --> 00:04:56.120
從身體這個區域擴散到下一個區域

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

00:04:58.504 --> 00:05:01.489
會在下個世代，成為這類研究的主流

NOTE Paragraph

00:05:01.489 --> 00:05:03.911
所以，回想我們剛剛討論的這些模型

00:05:03.911 --> 00:05:05.824
你會發現，未來的組織工程學

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

00:05:08.280 --> 00:05:11.058
都能使其產生突破性的變革

00:05:11.058 --> 00:05:13.632
疾病模型可以製作出更好的藥物配方

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

00:05:17.503 --> 00:05:21.728
減少動物臨床測試及人類臨床測試

00:05:21.728 --> 00:05:23.420
使療程個人化，改變我們以往的想法

00:05:23.420 --> 00:05:27.008
認為一套療程適用於所有人

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

00:05:29.552 --> 00:05:31.875
實驗內容是培養單一分子，並研究其

00:05:31.875 --> 00:05:34.224
在人體中的反應為何

00:05:34.224 --> 00:05:36.552
我們的所作所為，其實就是

00:05:36.552 --> 00:05:41.413
將生物科技跟藥理學轉換成資訊科技

00:05:41.413 --> 00:05:44.392
幫助我們加快藥物開發與評估的速度

00:05:44.392 --> 00:05:47.608
減少成本，提高效率

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?

00:05:51.688 --> 00:05:58.503
謝謝大家 (鼓掌)