0:00:00.368,0:00:02.505
Сегодня перед нами[br]проблема здравоохранения

0:00:02.505,0:00:04.197
мирового масштаба:

0:00:04.197,0:00:07.257
современный способ поиска

0:00:07.257,0:00:10.182
и разработки новых лекарств

0:00:10.182,0:00:14.360
слишком дорогостоящий,[br]занимает слишком много времени

0:00:14.360,0:00:18.074
и является провальным[br]чаще, чем успешным.

0:00:18.074,0:00:21.451
Он просто не работает, а это значит,

0:00:21.451,0:00:24.498
что пациенты, которым крайне[br]необходимы новые виды терапии,

0:00:24.498,0:00:26.209
их не получают,

0:00:26.209,0:00:29.707
а болезни не излечены.

0:00:29.707,0:00:32.790
Кажется, что мы тратим[br]всё больше и больше денег.

0:00:32.790,0:00:36.886
На каждый миллиард долларов,[br]вложенный в исследования и разработку,

0:00:36.886,0:00:40.715
мы получаем всё меньше[br]одобренных на рынке лекарств.

0:00:40.715,0:00:43.932
Больше денег, меньше лекарств.[br]Хм-м-м.

0:00:43.932,0:00:45.852
Так что же происходит?

0:00:45.852,0:00:48.447
Существует множество факторов,

0:00:48.447,0:00:50.468
но, я думаю,[br]одним из ключевых является то,

0:00:50.468,0:00:52.865
что те инструменты, какие[br]на данный момент доступны нам

0:00:52.865,0:00:56.948
для тестирования, будет ли[br]лекарство работать,

0:00:56.948,0:00:58.337
эффективно ли оно,

0:00:58.337,0:01:00.103
или будет ли оно безопасно

0:01:00.103,0:01:03.655
до того, как мы начнём проводить с ним[br]клинические испытания на людях,

0:01:03.655,0:01:05.806
нас подводят.[br]Они не предсказывают,

0:01:05.806,0:01:09.034
что будет происходить в людях.

0:01:09.034,0:01:11.757
В нашем распоряжении есть

0:01:11.757,0:01:13.771
два главных доступных инструмента.

0:01:13.771,0:01:17.812
Это — клеточные колонии[br]и тестирование на животных.

0:01:17.812,0:01:21.132
Поговорим о первом: клеточные колонии.

0:01:21.132,0:01:24.285
Клетки успешно[br]функционируют в наших телах.

0:01:24.285,0:01:26.340
Мы берём и вытаскиваем их

0:01:26.340,0:01:29.289
из их родной среды,[br]бросаем их на одно из этих блюдец

0:01:29.289,0:01:30.874
и ждём, что они будут работать.

0:01:30.874,0:01:33.067
Знаете что? Они не работают.

0:01:33.067,0:01:34.729
Им не нравится эта среда,

0:01:34.729,0:01:36.361
потому как она[br]совсем не похожа на ту,

0:01:36.361,0:01:39.037
что была у них внутри тела.

0:01:39.037,0:01:41.108
Как насчёт тестирования на животных?

0:01:41.108,0:01:43.993
Животные могут обеспечить и обеспечивают

0:01:43.993,0:01:46.255
чрезвычайно важной информацией.

0:01:46.255,0:01:47.964
Они учат нас тому, что происходит

0:01:47.964,0:01:50.293
в сложном организме.

0:01:50.293,0:01:53.301
Мы узнаём больше о биологии как таковой.

0:01:53.301,0:01:56.199
Однако, чаще, чем хотелось бы,

0:01:56.199,0:02:00.415
животные модели терпят неудачу[br]в предсказывании реакции людей

0:02:00.415,0:02:03.601
на лечение конкретным лекарством.

0:02:03.601,0:02:05.980
Нам нужны лучшие инструменты.

0:02:05.980,0:02:07.733
Нужны человеческие клетки,

0:02:07.733,0:02:10.483
но нужно найти способ[br]поддерживать их счастливыми

0:02:10.483,0:02:12.074
за пределами тела.

0:02:12.074,0:02:14.980
Наши тела — это динамические среды.

0:02:14.980,0:02:16.820
Мы находимся в постоянном движении.

0:02:16.820,0:02:19.011
И наши клетки это ощущают.

0:02:19.011,0:02:21.820
Они живут в динамической среде в теле.

0:02:21.820,0:02:24.575
Они находятся под постоянным[br]воздействием механических сил.

0:02:24.575,0:02:27.031
И если мы хотим сделать[br]клетки счастливыми

0:02:27.031,0:02:28.460
вне тела,

0:02:28.460,0:02:30.986
нам нужно стать[br]клеточными архитекторами.

0:02:30.986,0:02:35.330
Нужно придумать,[br]разработать и спроектировать

0:02:35.330,0:02:38.561
дом вдали от дома для клеток.

0:02:38.561,0:02:40.235
В Институте Висс

0:02:40.235,0:02:42.173
мы это сделали.

0:02:42.173,0:02:45.197
Мы называем это «орган-на-чипе».

0:02:45.197,0:02:46.988
Один из них у меня вот тут.

0:02:46.988,0:02:49.803
Красиво, не так ли?[br]Но это просто удивительно.

0:02:49.803,0:02:54.303
Прямо здесь у меня в руке[br]дышащее, живущее

0:02:54.303,0:02:56.961
человеческое лёгкое на чипе.

0:02:56.961,0:02:59.089
И это не только красиво.

0:02:59.089,0:03:01.529
Он может делать[br]огромное количество вещей.

0:03:01.529,0:03:05.308
На этом маленьком чипе[br]у нас живые клетки,

0:03:05.308,0:03:07.858
клетки, которые в динамической среде

0:03:07.858,0:03:10.939
взаимодействуют[br]с различными видами клеток.

0:03:10.939,0:03:12.578
Множество людей пытались

0:03:12.578,0:03:14.439
вырастить клетки в лаборатории.

0:03:14.439,0:03:17.595
Пробовали разные подходы.

0:03:17.595,0:03:20.222
Даже пытались вырастить[br]маленькие мини-органы в лаборатории.

0:03:20.222,0:03:21.771
Мы это делать не пытаемся.

0:03:21.771,0:03:23.897
Мы просто стараемся воссоздать

0:03:23.897,0:03:25.474
на этом крошечном чипе

0:03:25.474,0:03:28.491
мельчайший функциональный блок,

0:03:28.491,0:03:31.045
представляющий собой биохимию,

0:03:31.045,0:03:34.169
функцию и механическую нагрузку,

0:03:34.169,0:03:37.685
которые клетки[br]испытывают в нашем теле.

0:03:37.685,0:03:40.717
Как же это работает?[br]Позвольте мне вам показать.

0:03:40.717,0:03:43.351
Мы применяем методы отрасли

0:03:43.351,0:03:44.984
по производству компьютерных чипов,

0:03:44.984,0:03:47.181
чтобы создать эти[br]конструкции в масштабе,

0:03:47.181,0:03:50.077
соответствующем как клеткам,[br]так и их среде.

0:03:50.077,0:03:52.141
У нас есть 3 жидкостных канала.

0:03:52.141,0:03:55.853
В центра установлена[br]пористая подвижная мембрана,

0:03:55.853,0:03:57.916
на которую можно[br]поместить клетку человека,

0:03:57.916,0:03:59.260
например, из лёгкого,

0:03:59.260,0:04:01.747
а под ними есть капиллярные клетки —

0:04:01.747,0:04:03.535
клетки из наших кровеносных сосудов.

0:04:03.535,0:04:07.855
И затем мы можем приложить[br]механические силы к чипу,

0:04:07.855,0:04:10.684
растягивающие и сжимающие[br]мембрану таким образом, что

0:04:10.684,0:04:13.781
клетки испытывают[br]те же механические силы,

0:04:13.781,0:04:16.714
что они испытывают, когда мы дышим.

0:04:16.714,0:04:19.874
И испытывают их[br]тем же самым образом, что и в теле.

0:04:19.874,0:04:22.274
Есть поступающий[br]через верхний канал воздух,

0:04:22.274,0:04:25.623
а ещё мы добавляем жидкость,[br]содержащую питательные вещества,

0:04:25.623,0:04:28.462
через кровеносный канал.

0:04:28.462,0:04:30.834
Чип действительно красивый,

0:04:30.834,0:04:32.931
но что можно с ним делать?

0:04:32.931,0:04:35.255
Мы можем получить[br]невероятные возможности

0:04:35.255,0:04:37.006
внутри таких маленьких чипов.

0:04:37.006,0:04:38.512
Позвольте продемонстрировать вам.

0:04:38.512,0:04:41.143
Мы можем, например,[br]имитировать инфекцию,

0:04:41.143,0:04:44.679
вводя бактериальные клетки в лёгкое.

0:04:44.679,0:04:47.611
Затем мы можем добавить[br]белые кровяные клетки человека.

0:04:47.611,0:04:50.202
Белые кровяные клетки —[br]защита нашего организма

0:04:50.202,0:04:51.570
против бактериальных захватчиков,

0:04:51.570,0:04:54.739
и когда они чувствуют это[br]воспаление из-за инфекции,

0:04:54.739,0:04:57.596
они входят из крови в лёгкое

0:04:57.596,0:04:59.511
и поглощают бактерии.

0:04:59.511,0:05:01.759
Сейчас вы увидите это вживую,

0:05:01.759,0:05:05.069
на настоящем[br]человеческом лёгком на чипе.

0:05:05.069,0:05:08.612
Мы промаркировали белые кровяные клетки[br]так, чтобы вы могли их видеть,

0:05:08.612,0:05:10.773
и когда они выявляют эту инфекцию.

0:05:10.773,0:05:12.170
они начинают липнуть.

0:05:12.170,0:05:16.057
Они липнут, а потом[br]пытаются зайти в лёгкое

0:05:16.057,0:05:17.838
из кровеносного капилляра.

0:05:17.838,0:05:21.527
Вы видите здесь, что мы[br]фактически можем отчётливо представить

0:05:21.527,0:05:25.286
одну белую кровяную клетку.

0:05:25.286,0:05:27.542
Она липнет, она проталкивается

0:05:27.542,0:05:29.857
между клеточными слоями, через пору,

0:05:29.857,0:05:32.278
выходит с другой стороны мембраны,

0:05:32.278,0:05:35.713
и прямо там, она поглотит бактерии,

0:05:35.713,0:05:37.362
маркированные зелёным.

0:05:37.362,0:05:40.366
В таком малюсеньком чипе[br]вы только что наблюдали

0:05:40.366,0:05:43.547
одну из самых фундаментальных реакций

0:05:43.547,0:05:45.504
нашего тела в ответ на инфекцию.

0:05:45.504,0:05:49.274
Это способ нашей реакции —[br]иммунная реакция.

0:05:49.274,0:05:51.675
Весьма захватывающе.

0:05:51.675,0:05:54.018
Я хочу показать вам этот снимок.

0:05:54.018,0:05:56.656
Не только потому, что он так прекрасен,

0:05:56.656,0:05:59.992
а потому что он даёт нам[br]огромнейший объём информации

0:05:59.992,0:06:02.589
о том, что делают клетки в чипе.

0:06:02.589,0:06:04.848
Снимок говорит нам, что эти клетки

0:06:04.848,0:06:07.159
из мелких воздушных каналов лёгких

0:06:07.159,0:06:08.910
обладают такими[br]волосовидными структурами,

0:06:08.910,0:06:10.918
характерные для лёгкого.

0:06:10.918,0:06:12.383
Структуры эти называются «реснички»,

0:06:12.383,0:06:15.293
и они выводят слизь из лёгких.

0:06:15.293,0:06:16.832
Да. Слизь. Фу.

0:06:16.832,0:06:19.272
Но вообще-то слизь очень важна.

0:06:19.272,0:06:21.853
Она схватывает частицы, вирусы,

0:06:21.853,0:06:23.312
потенциальные аллергены,

0:06:23.312,0:06:24.913
а вот эти маленькие реснички движутся

0:06:24.913,0:06:27.163
и выводят слизь наружу.

0:06:27.163,0:06:29.075
Когда они повреждены, скажем,

0:06:29.075,0:06:31.494
курением, например,

0:06:31.494,0:06:34.302
они не работают корректно[br]и не могут вычистить слизь,

0:06:34.302,0:06:38.119
что может привести к таким[br]заболеваниям, как бронхит.

0:06:38.119,0:06:40.766
Реснички и очищение слизи

0:06:40.766,0:06:45.227
также участвуют в ужасном заболевании[br]вроде фиброзно-кистозной дегенерации.

0:06:45.227,0:06:48.777
Но теперь с теми возможностями,[br]что дают нам эти чипы,

0:06:48.777,0:06:50.601
мы можем начать искать

0:06:50.601,0:06:53.114
новые потенциальные виды лечения.

0:06:53.114,0:06:55.066
Мы не остановились на лёгком на чипе.

0:06:55.066,0:06:56.950
У нас есть кишечник на чипе.

0:06:56.950,0:06:58.980
Один из них можете увидеть здесь.

0:06:58.980,0:07:02.206
Мы установили кишечные клетки человека

0:07:02.206,0:07:04.111
в кишечник на этом чипе.

0:07:04.111,0:07:06.948
Они находятся в постоянном[br]перистальтическом движении —

0:07:06.948,0:07:10.139
в таком сочащемся[br]через клетки потоке —

0:07:10.139,0:07:12.697
и мы можем сымитировать[br]множество функций,

0:07:12.697,0:07:14.960
которые характерны

0:07:14.960,0:07:16.653
для кишечника человека.

0:07:16.653,0:07:20.444
Теперь мы можем начать[br]создавать модели заболеваний,

0:07:20.444,0:07:22.854
таких как синдром[br]раздражённой толстой кишки.

0:07:22.854,0:07:24.936
Это заболевание, затронувшее

0:07:24.936,0:07:26.847
огромное количество людей.

0:07:26.847,0:07:28.621
Оно весьма подтачивает здоровье,

0:07:28.621,0:07:32.563
и есть не так уж много[br]хороших вариантов его лечения.

0:07:32.563,0:07:34.865
У нас есть целый конвейер

0:07:34.865,0:07:37.144
различных органов на чипе,

0:07:37.144,0:07:40.876
над которым мы сейчас[br]работаем в нашей лаборатории.

0:07:40.876,0:07:44.295
Реальная сила этой технологии, однако,

0:07:44.295,0:07:46.420
возникает из того факта,

0:07:46.420,0:07:48.965
что мы можем жидкостно их связать.

0:07:48.965,0:07:50.912
Между клетками протекает жидкость,

0:07:50.912,0:07:52.991
и мы начинаем связывать

0:07:52.991,0:07:55.853
множество различных чипов вместе,

0:07:55.853,0:08:00.066
чтобы формировать то, что мы называем[br]«виртуальный человек на чипе».

0:08:00.066,0:08:03.075
Теперь становится реально интересно.

0:08:03.075,0:08:07.170
Мы никогда не сможем воссоздать[br]всего человека на этих чипах,

0:08:07.170,0:08:11.339
но наша цель —[br]иметь возможность воссоздать

0:08:11.339,0:08:13.352
достаточную функциональность так,

0:08:13.352,0:08:15.712
чтобы мы могли делать[br]более точные прогнозы того,

0:08:15.712,0:08:17.926
что будет происходить в людях.

0:08:17.926,0:08:20.850
Например, мы можем начать исследовать,

0:08:20.850,0:08:24.284
что происходит, когда мы[br]применяем лекарство аэрозольного типа.

0:08:24.284,0:08:27.270
Те из вас, у кого, как и у меня, астма, —[br]когда вы берёте свой ингалятор,

0:08:27.270,0:08:30.196
мы можем исследовать,[br]как лекарство проникает в лёгкие,

0:08:30.196,0:08:31.822
как проникает в тело,

0:08:31.822,0:08:33.576
какое влияние может оказывать,[br]скажем, на сердце.

0:08:33.576,0:08:35.484
Меняет ли это сердцебиение?

0:08:35.484,0:08:37.125
Токсично ли оно?

0:08:37.125,0:08:39.133
Выводится ли печенью?

0:08:39.133,0:08:41.285
Усваивается ли печенью?

0:08:41.285,0:08:43.176
Выделяется ли почками?

0:08:43.176,0:08:45.388
Мы можем начать изучать динамическую

0:08:45.388,0:08:48.013
реакцию организма на лекарство.

0:08:48.028,0:08:49.947
Это действительно может[br]произвести революцию

0:08:49.947,0:08:51.596
и изменить ситуацию

0:08:51.596,0:08:54.534
не только[br]для фармацевтической промышленности,

0:08:54.534,0:08:56.907
но для целого сонма различных[br]отраслей промышленности,

0:08:56.907,0:08:59.307
включая косметическую.

0:08:59.307,0:09:02.189
Потенциально мы можем[br]использовать кожу на чипе,

0:09:02.189,0:09:04.150
которую мы сейчас[br]разрабатываем в лаборатории,

0:09:04.150,0:09:06.704
чтобы протестировать,[br]безопасны ли ингредиенты

0:09:06.704,0:09:09.987
тех продуктов, которыми вы сейчас[br]пользуетесь, для вашей кожи

0:09:09.987,0:09:12.676
без необходимости[br]тестирования на животных.

0:09:12.676,0:09:14.620
Мы можем протестировать безопасность

0:09:14.620,0:09:16.873
химикатов, которым мы подвергаемся

0:09:16.873,0:09:18.787
ежедневно в нашей среде,

0:09:18.787,0:09:22.518
такие как химикаты[br]обычных бытовых чистящих средств.

0:09:22.518,0:09:25.720
Мы также могли бы[br]использовать органы на чипах

0:09:25.720,0:09:28.499
для применения в борьбе с биотерроризмом

0:09:28.499,0:09:31.070
или радиоактивным облучением.

0:09:31.070,0:09:34.420
Мы могли бы использовать их,[br]чтобы больше узнавать

0:09:34.420,0:09:37.464
о таких заболеваниях, как вирус Эбола

0:09:37.464,0:09:41.356
или других смертельно опасных[br]заболеваниях вроде атипичной пневмонии.

0:09:41.356,0:09:43.194
Органы на чипе также могли бы изменить

0:09:43.194,0:09:46.568
способы клинических испытаний в будущем.

0:09:46.568,0:09:49.155
Сейчас средний участник

0:09:49.155,0:09:52.525
клинических испытаний таков: средний.

0:09:52.525,0:09:55.851
Обычно среднего возраста, женщина.

0:09:55.851,0:09:58.323
Не найдётся много клинических испытаний,

0:09:58.323,0:09:59.838
в которых участвовали бы дети,

0:09:59.838,0:10:03.385
но каждый день мы даём детям[br]лекарственные препараты,

0:10:03.385,0:10:07.131
а единственные данные[br]о безопасности этих препаратов —

0:10:07.131,0:10:10.205
те, что мы получили на взрослых.

0:10:10.205,0:10:11.999
Дети — не взрослые.

0:10:11.999,0:10:15.132
Их реакции могут отличаться[br]от реакций взрослых.

0:10:15.132,0:10:17.544
Есть ещё такие вещи,

0:10:17.544,0:10:18.977
как генетические различия наций,

0:10:18.977,0:10:22.083
которые могут выявлять[br]нации в группе риска,

0:10:22.083,0:10:25.520
то есть имеющих риск побочных реакций.

0:10:25.520,0:10:28.909
Теперь представьте, если бы мы могли[br]взять клетки от всех этих разных наций,

0:10:28.919,0:10:30.827
поместить их на чипы

0:10:30.827,0:10:32.791
и создать нации на чипах.

0:10:32.791,0:10:34.629
Это действительно может изменить способ,

0:10:34.629,0:10:36.698
каким мы проводим клинические испытания.

0:10:36.698,0:10:39.530
И это команда и люди,[br]кто занимается этим.

0:10:39.530,0:10:42.787
У нас есть инженеры,[br]клеточные биологи,

0:10:42.787,0:10:46.561
клиницисты, работающие все вместе.

0:10:46.561,0:10:48.487
Мы наблюдаем нечто невероятное

0:10:48.487,0:10:50.092
в Университете Висс.

0:10:50.092,0:10:52.263
Это конвергенция дисциплин,

0:10:52.263,0:10:55.983
где биология влияет на то,[br]как мы задумываем,

0:10:55.983,0:10:58.645
как мы разрабатываем,[br]как мы создаём.

0:10:58.645,0:11:00.048
Очень волнующе.

0:11:00.048,0:11:03.612
Мы налаживаем важное[br]сотрудничество с промышленностью,

0:11:03.612,0:11:06.985
такое как у нас есть с компанией,

0:11:06.985,0:11:10.584
специализирующейся[br]в крупномасштабном цифровом производстве.

0:11:10.584,0:11:12.603
Они собираются помочь нам создать

0:11:12.603,0:11:14.129
вместо одного такого чипа

0:11:14.129,0:11:15.712
миллионы таких чипов,

0:11:15.712,0:11:17.381
так что мы сможем дать их в руки

0:11:17.381,0:11:20.270
такому большому числу исследователей,[br]какому только возможно.

0:11:20.270,0:11:24.486
Это и есть ключ[br]к потенциалу этой технологии.

0:11:24.486,0:11:27.023
Сейчас позвольте мне[br]показать наш инструмент.

0:11:27.023,0:11:29.012
Это инструмент, прототип которого

0:11:29.012,0:11:31.630
наши инженеры сейчас[br]создают в лаборатории,

0:11:31.630,0:11:33.939
и этот инструмент даст нам

0:11:33.939,0:11:36.398
технологический контроль,[br]который потребуется

0:11:36.398,0:11:40.566
для связывания 10 и более[br]органов на чипах вместе.

0:11:40.566,0:11:42.795
Кое-что ещё важное он делает.

0:11:42.795,0:11:45.639
Он создаёт дружественный[br]интерфейс для пользователя.

0:11:45.639,0:11:48.629
То есть клеточный биолог,[br]вроде меня, может прийти,

0:11:48.629,0:11:50.637
взять чип, поместить его в картридж,

0:11:50.637,0:11:52.569
как прототип, что вы видите там,

0:11:52.569,0:11:54.640
поместить картридж в оборудование,

0:11:54.640,0:11:56.128
так же, как вы делаете с CD диском,

0:11:56.128,0:11:57.260
и уйти.

0:11:57.260,0:12:00.009
Включай и работай. Просто.

0:12:00.009,0:12:02.523
Теперь представим ненадолго,

0:12:02.523,0:12:03.902
как может выглядеть будущее,

0:12:03.902,0:12:06.315
если бы я могла взять[br]ваши стволовые клетки

0:12:06.315,0:12:07.755
и поместить их на чип

0:12:07.755,0:12:10.974
или ваши стволовые клетки[br]и поместить их на чип.

0:12:10.974,0:12:14.475
Это был бы[br]персонифицированный чип только для вас.

0:12:14.475,0:12:17.683
Каждый из нас здесь индивидуум,

0:12:17.683,0:12:20.521
и такие индивидуальные различия означают,

0:12:20.521,0:12:22.963
что мы можем по-разному,[br]иногда непредсказуемо,

0:12:22.963,0:12:27.210
реагировать на лекарства.

0:12:27.210,0:12:31.778
У меня самой пару лет назад[br]была сильнейшая мигрень,

0:12:31.778,0:12:34.191
просто не могла повернуть голову.[br]Я подумала: «Попробую-ка я кое-что другое».

0:12:34.191,0:12:36.326
Я приняла Адвил. 15 минутами позже

0:12:36.326,0:12:38.206
меня везли в скорую помощь

0:12:38.206,0:12:40.099
с полномасштабным приступом астмы.

0:12:40.099,0:12:41.929
Очевидно, он не был смертельным,

0:12:41.929,0:12:45.102
но, к сожалению, некоторые из таких

0:12:45.102,0:12:48.711
неблагоприятных реакций на лекарства[br]могут быть летальными.

0:12:48.711,0:12:50.652
Как предотвратить их?

0:12:50.652,0:12:53.232
Мы могли бы представить, что однажды

0:12:53.232,0:12:55.575
у нас будет Джеральдина на чипе,

0:12:55.575,0:12:57.324
Даниэль на чипе,

0:12:57.324,0:12:58.797
вы на чипе.

0:12:58.797,0:13:01.185
Персонифицированная медицина.[br]Спасибо.

0:13:01.185,0:13:05.339
(Аплодисменты)