0:00:00.368,0:00:02.505
Cьогодні проблема світового здоров'я

0:00:02.505,0:00:04.197
в наших руках,

0:00:04.197,0:00:07.257
і вона полягає в тому, що той спосіб, [br]у який ми на даний момент

0:00:07.257,0:00:10.182
відкриваємо та розвиваємо нові ліки,

0:00:10.182,0:00:14.360
занадто дорогий та займає багато часу.

0:00:14.360,0:00:18.074
Найчастіше він підводить нас, [br]а не дає успішних результатів.

0:00:18.074,0:00:21.451
Він зовсім не дієвий, а це означає,

0:00:21.451,0:00:24.498
що пацієнти, яким дуже потрібне [br]нове лікування,

0:00:24.498,0:00:26.209
не отримують його,

0:00:26.209,0:00:29.707
і хвороби не лікуються.

0:00:29.707,0:00:32.790
Здається, ми витрачаємо [br]дедалі більше грошей.

0:00:32.790,0:00:36.886
Отже, з кожним мільярдом, [br]витраченим на наукові дослідження,

0:00:36.886,0:00:40.715
ми отримуємо менше ліків, [br]які допускаються на ринок.

0:00:40.715,0:00:43.932
Більше грошей, менше ліків. Гмм.

0:00:43.932,0:00:45.852
То що ж відбувається?

0:00:45.852,0:00:48.447
Ну, тут роль грає величезна [br]кількість факторів,

0:00:48.447,0:00:50.468
але я думаю, що один [br]із ключових факторів ‒

0:00:50.468,0:00:52.865
це інструментарій, [br]який ми маємо на даний час

0:00:52.865,0:00:56.948
у доступі, щоб перевірити ефективність

0:00:56.948,0:00:58.337
лікарського засобу,

0:00:58.337,0:01:00.103
або чи безпечний він

0:01:00.103,0:01:03.655
перед проведенням клінічних перевірок,

0:01:03.655,0:01:05.806
і цей інструментарій нас підводить.[br]Не можна передбачити,

0:01:05.806,0:01:09.034
що станеться з людьми.

0:01:09.034,0:01:11.757
Але у нашому розпорядженні є

0:01:11.757,0:01:13.771
два головних знаряддя:

0:01:13.771,0:01:17.812
клітини в посудинах та [br]експерименти з тваринами.

0:01:17.812,0:01:21.132
Поговоримо про перший з них, [br]про посудини з клітинами.

0:01:21.132,0:01:24.285
Отже, клітини радісно [br]функціонують у наших тілах.

0:01:24.285,0:01:26.340
Ми беремо і вириваємо їх

0:01:26.340,0:01:29.289
з рідного середовища, [br]викидаємо їх на посудини

0:01:29.289,0:01:30.874
і сподіваємось, що вони працюватимуть.

0:01:30.874,0:01:33.067
Вгадайте-но, що. [br]Вони не працюють.

0:01:33.067,0:01:34.729
Їм не подобається це середовище,

0:01:34.729,0:01:36.361
тому що не існує для них [br]нічого кращого за те,

0:01:36.361,0:01:39.037
що вони мають усередині тіла.

0:01:39.037,0:01:41.108
Що ж до експериментів над тваринами?

0:01:41.108,0:01:43.993
Ну, тварини дійсно можуть надати

0:01:43.993,0:01:46.255
вкрай важливу інформацію.

0:01:46.255,0:01:47.964
Вони показують нам, що відбувається

0:01:47.964,0:01:50.293
у складному організмі.

0:01:50.293,0:01:53.301
Ми більше вивчаємо біологію як таку.

0:01:53.301,0:01:56.199
Однак частіше за все

0:01:56.199,0:02:00.415
випадки з тваринами не допомагають [br]передбачити того, що може статися з людьми,

0:02:00.415,0:02:03.601
якщо їх лікують конкретним препаратом.

0:02:03.601,0:02:05.980
Отже, нам потрібні кращі знаряддя.

0:02:05.980,0:02:07.733
Нам потрібні клітини [br]людського організму,

0:02:07.733,0:02:10.483
але необхідно знайти спосіб [br]зберігати їх у гарному настрої

0:02:10.483,0:02:12.074
поза межами тіла.

0:02:12.074,0:02:14.980
Наші тіла ‒ динамічні середовища.

0:02:14.980,0:02:16.820
Ми постійно рухаємося.

0:02:16.820,0:02:19.011
І наші клітини через це проходять.

0:02:19.011,0:02:21.820
Вони знаходяться в рухливих [br]середовищах у нашому організмі.

0:02:21.820,0:02:24.575
На них постійно діють механічні сили.

0:02:24.575,0:02:27.031
Отож, якщо ми хочемо, [br]щоб клітини були щасливі

0:02:27.031,0:02:28.460
поза нашим організмом,

0:02:28.460,0:02:30.986
нам потрібно стати [br]клітинними архітекторами.

0:02:30.986,0:02:35.330
Ми повинні проектувати, [br]будувати і споруджувати

0:02:35.330,0:02:38.561
дім для клітин.

0:02:38.561,0:02:40.235
І в науково-дослідницькому [br]інституті Wyss

0:02:40.235,0:02:42.173
ми якраз так і зробили.

0:02:42.173,0:02:45.197
Ми називаємо цю річ "органом у чипі".

0:02:45.197,0:02:46.988
І в мене є один з собою.

0:02:46.988,0:02:49.803
Гарний, правда ж? [br]Але він досить неймовірний.

0:02:49.803,0:02:54.303
Прямо в мене в руці дихає жива

0:02:54.303,0:02:56.961
людська легеня в чипі.

0:02:56.961,0:02:59.089
І вона не просто гарна.

0:02:59.089,0:03:01.529
Вона може робити приголомшливі речі.

0:03:01.529,0:03:05.308
У цьому маленькому чипі живуть клітини,

0:03:05.308,0:03:07.858
клітини, які знаходяться [br]в динамічному середовищі,

0:03:07.858,0:03:10.939
яке взаємодіє з різними типами клітин.

0:03:10.939,0:03:12.578
Багато хто

0:03:12.578,0:03:14.439
намагався виростити [br]клітини в лабораторії.

0:03:14.439,0:03:17.595
Люди випробовували різні підходи.

0:03:17.595,0:03:20.222
Намагалися навіть виростити [br]маленькі міні-органи в лабораторії.

0:03:20.222,0:03:21.771
Ми не намагаємось робити цього тут.

0:03:21.771,0:03:23.897
Ми просто силкуємося відтворити

0:03:23.897,0:03:25.474
в цьому маленькому чипі

0:03:25.474,0:03:28.491
найменшу функціональну одиницю,

0:03:28.491,0:03:31.045
яка представляє біохімію,

0:03:31.045,0:03:34.169
функціональну та механічну напругу,

0:03:34.169,0:03:37.685
через яку проходять клітини нашого тіла.

0:03:37.685,0:03:40.717
Отож, як це все працює? [br]Зараз я вам покажу.

0:03:40.717,0:03:43.351
Ми запозичуємо прийоми, що їх використовують

0:03:43.351,0:03:44.984
під час виробництва комп'ютерних чипів,

0:03:44.984,0:03:47.181
щоб створити конструкції у масштабі

0:03:47.181,0:03:50.077
відносно клітин та їхнього середовища.

0:03:50.077,0:03:52.141
Маємо три рідинні канали.

0:03:52.141,0:03:55.853
У центрі – пориста гнучка мембрана,

0:03:55.853,0:03:57.916
куди можемо додати людські клітини,

0:03:57.916,0:03:59.260
наприклад, з наших легенів,

0:03:59.260,0:04:01.747
що знизу мають капілярні клітини –

0:04:01.747,0:04:03.535
клітини наших кровоносних судин.

0:04:03.535,0:04:07.855
Потім можемо додати [br]до чипу механічних сил,

0:04:07.855,0:04:10.684
які розтягують та стискають мембрану.

0:04:10.684,0:04:13.781
Таким чином клітини зазнають [br]такого ж механічного впливу,

0:04:13.781,0:04:16.714
як і під час дихання.

0:04:16.714,0:04:19.874
Вони почуваються так, як у тілі.

0:04:19.874,0:04:22.274
По верхньому каналу [br]спрямовується потік повітря,

0:04:22.274,0:04:25.623
а потім ми спрямовуємо рідину, [br]яка містить поживні речовини,

0:04:25.623,0:04:28.462
по кровоносному каналу.

0:04:28.462,0:04:30.834
Чип – дійсно гарний.

0:04:30.834,0:04:32.931
Що ми можемо з ним робити?

0:04:32.931,0:04:35.255
Ми отримуємо неймовірну функціональність

0:04:35.255,0:04:37.006
усередині даних маленьких чипів.

0:04:37.006,0:04:38.512
Зараз покажу вам.

0:04:38.512,0:04:41.143
Наприклад, ми змогли імітувати зараження.

0:04:41.143,0:04:44.679
Ми додаємо клітини бактерій до легень,

0:04:44.679,0:04:47.611
а потім додаємо людські [br]білі кров’яні тільця [лейкоцити].

0:04:47.611,0:04:50.202
Білі кров’яні тільця – [br]це захист нашого тіла

0:04:50.202,0:04:51.570
від бактеріальних загарбників.

0:04:51.570,0:04:54.739
Коли вони відчувають, що[br]запалення відбулося через зараження,

0:04:54.739,0:04:57.596
вони ввійдуть з крові в легені

0:04:57.596,0:04:59.511
та поглинуть бактерії.

0:04:59.511,0:05:01.759
Зараз побачите, як це відбувається

0:05:01.759,0:05:05.069
наживо у людській легені на чипі.

0:05:05.069,0:05:08.612
Ми намітили білі кров’яні тільця, [br]тому видно їхній потік.

0:05:08.612,0:05:10.773
Коли вони виявляють інфекцію,

0:05:10.773,0:05:12.170
починають липнути.

0:05:12.170,0:05:16.057
Вони липнуть, потім намагаються [br]проникнути в легені

0:05:16.057,0:05:17.838
збоку кровоносного каналу.

0:05:17.838,0:05:21.527
Бачите, ми можемо зробити видимим

0:05:21.527,0:05:25.286
біле кров'яне тільце.

0:05:25.286,0:05:27.542
Воно липне, просовується

0:05:27.542,0:05:29.857
між шарами клітин, крізь пору

0:05:29.857,0:05:32.278
та виходить з іншого боку мембрани.

0:05:32.278,0:05:35.713
Саме там воно поглине бактерію,

0:05:35.713,0:05:37.362
позначену зеленим кольором.

0:05:37.362,0:05:40.366
Тільки що ви були свідками того, [br]як у крихітному чипі

0:05:40.366,0:05:43.547
відбувається одна з основних реакцій

0:05:43.547,0:05:45.504
нашого тіла на зараження.

0:05:45.504,0:05:49.274
Так ми реагуємо. [br]Це реакція імунної системи.

0:05:49.274,0:05:51.675
Дуже захоплююча мить.

0:05:51.675,0:05:54.018
Я хочу поділитися з вами цим малюнком.

0:05:54.018,0:05:56.656
І не тільки тому, що він гарний.

0:05:56.656,0:05:59.992
А тому, що він надає нам [br]чимало інформації

0:05:59.992,0:06:02.589
про те, що клітини [br]роблять усередині чипів.

0:06:02.589,0:06:04.848
Ці клітини

0:06:04.848,0:06:07.159
з маленьких повітряних [br]шляхів у наших легенях

0:06:07.159,0:06:08.910
мають волосоподібну структуру,

0:06:08.910,0:06:10.918
яку можна побачити в легенях.

0:06:10.918,0:06:12.383
Ці структури називаються війками.

0:06:12.383,0:06:15.293
Вони видаляють слиз із легенів.

0:06:15.293,0:06:16.832
Так. Слиз. Фу!

0:06:16.832,0:06:19.272
Але слиз дуже важливий.

0:06:19.272,0:06:21.853
Слиз втягує часточки, віруси,

0:06:21.853,0:06:23.312
можливі алергени.

0:06:23.312,0:06:24.913
А ці маленькі війки рухаються

0:06:24.913,0:06:27.163
та очищують слиз.

0:06:27.163,0:06:29.075
Коли вони пошкоджені,

0:06:29.075,0:06:31.494
наприклад, димом цигарок,

0:06:31.494,0:06:34.302
вони не працюють належним чином [br]та не очищують слиз.

0:06:34.302,0:06:38.119
Це може призвести [br]до таких захворювань, як бронхіт.

0:06:38.119,0:06:40.766
Війки та очищення слизу

0:06:40.766,0:06:45.227
також спричиняють страшні хвороби, [br]наприклад, муковісцидоз.

0:06:45.227,0:06:48.777
Тепер за допомогою [br]функціональності даних чипів

0:06:48.777,0:06:50.601
ми починаємо пошук

0:06:50.601,0:06:53.114
нових можливих видів лікування.

0:06:53.114,0:06:55.066
Ми не зупинилися на дослідженні [br]легенів у чипі.

0:06:55.066,0:06:56.950
Маємо кишку в чипі.

0:06:56.950,0:06:58.980
Подивіться на неї.

0:06:58.980,0:07:02.206
Ми вставили людські кишкові клітини

0:07:02.206,0:07:04.111
у такий чип.

0:07:04.111,0:07:06.948
Вони знаходяться у постійному [br]перистальтичному русі,

0:07:06.948,0:07:10.139
цьому тонкому струмочку крізь клітини.

0:07:10.139,0:07:12.697
Можна зімітувати багато функцій,

0:07:12.697,0:07:14.960
які спостерігаються

0:07:14.960,0:07:16.653
у людському кишечнику.

0:07:16.653,0:07:20.444
Можна моделювати хвороби,

0:07:20.444,0:07:22.854
наприклад, слизистий коліт.

0:07:22.854,0:07:24.936
Це захворювання вражає

0:07:24.936,0:07:26.847
багатьох людей.

0:07:26.847,0:07:28.621
Воно дуже ослаблює організм.

0:07:28.621,0:07:32.563
Та не існує дійсно гарного лікування.

0:07:32.563,0:07:34.865
Зараз ми маємо цілу систему

0:07:34.865,0:07:37.144
різних чипів з органами,

0:07:37.144,0:07:40.876
робота над якими ведеться [br]в наших лабораторіях.

0:07:40.876,0:07:44.295
Однак справжня сила даної технології

0:07:44.295,0:07:46.420
випливає з того,

0:07:46.420,0:07:48.965
що ми з’єднуємо їх за допомогою рідини.

0:07:48.965,0:07:50.912
Крізь ці клітини тече рідина.

0:07:50.912,0:07:52.991
Тому ми можемо зв’язувати

0:07:52.991,0:07:55.853
різні численні чипи разом

0:07:55.853,0:08:00.066
і формувати так звану [br]віртуальну людину на чипі.

0:08:00.066,0:08:03.075
Ми справді перебуваємо [br]в піднесеному настрої.

0:08:03.075,0:08:07.170
Ми не відтворимо усю людину [br]в даних чипах.

0:08:07.170,0:08:11.339
Наша мета – мати змогу відтворити

0:08:11.339,0:08:13.352
належну функціональність,

0:08:13.352,0:08:15.712
щоб краще передбачити те,

0:08:15.712,0:08:17.926
що відбуватиметься у людському організмі.

0:08:17.926,0:08:20.850
Наприклад, ми починаємо досліджувати

0:08:20.850,0:08:24.284
процеси від введення наркотику [br]або розпилення аерозолю.

0:08:24.284,0:08:27.270
Хто з вас, як і я, хворий на астму, [br]використовує інгалятор.

0:08:27.270,0:08:30.196
Можемо дослідити процес [br]проникнення ліків у легені,

0:08:30.196,0:08:31.822
проникнення в організм,

0:08:31.822,0:08:33.576
вплив ліків, наприклад, на серце.

0:08:33.576,0:08:35.484
Чи змінюється внаслідок цього серцебиття?

0:08:35.484,0:08:37.125
Чи токсичні ліки?

0:08:37.125,0:08:39.133
Чи відбувається очищення у печінці?

0:08:39.133,0:08:41.285
Чи печінка засвоює ліки?

0:08:41.285,0:08:43.176
Чи нирки їх виділяють?

0:08:43.176,0:08:45.388
Ми починаємо вивчати активну

0:08:45.388,0:08:48.013
реакцію організму на ліки.

0:08:48.028,0:08:49.947
Це може призвести до прориву

0:08:49.947,0:08:51.596
та змінити

0:08:51.596,0:08:54.534
не тільки фармацевтичну галузь,

0:08:54.534,0:08:56.907
а цілу низку різних галузей,

0:08:56.907,0:08:59.307
серед яких косметична галузь.

0:08:59.307,0:09:02.189
Можна використати шкіру в чипі,

0:09:02.189,0:09:04.150
який зараз ми розвиваємо в лабораторії,

0:09:04.150,0:09:06.704
щоб перевірити склад цих продуктів

0:09:06.704,0:09:09.987
на безпечність для вашої шкіри,

0:09:09.987,0:09:12.676
не проводячи експерименти на тваринах.

0:09:12.676,0:09:14.620
Можна перевірити безпечність

0:09:14.620,0:09:16.873
хімічних препаратів, [br]які впливають на нас

0:09:16.873,0:09:18.787
щодня у довкіллі,

0:09:18.787,0:09:22.518
як-от препарати, що їх зазвичай[br]використовують у хатньому господарстві.

0:09:22.518,0:09:25.720
Також можна використовувати[br]органи на чипах

0:09:25.720,0:09:28.499
під час біотероризму

0:09:28.499,0:09:31.070
або радіоактивної загрози.

0:09:31.070,0:09:34.420
Можна використовувати їх,[br]щоб краще вивчити

0:09:34.420,0:09:37.464
захворювання на кшталт [br]лихоманки Ебола,

0:09:37.464,0:09:41.356
або інших смертельних хвороб, як САРС.

0:09:41.356,0:09:43.194
Органи на чипах [br]можуть також змінити

0:09:43.194,0:09:46.568
у майбутньому спосіб проведення [br]клінічних досліджень.

0:09:46.568,0:09:49.155
Нині середня кількість учасників

0:09:49.155,0:09:52.525
клінічного дослідження така: середня.

0:09:52.525,0:09:55.851
То схиляється у бік людей [br]середнього віку, то в бік жінок.

0:09:55.851,0:09:58.323
Ви знайдете багато [br]клінічних досліджень,

0:09:58.323,0:09:59.838
в яких задіяні діти.

0:09:59.838,0:10:03.385
Однак щодня ми даємо дітям ліки.

0:10:03.385,0:10:07.131
Єдині безпечні дані [br]щодо цих препаратів

0:10:07.131,0:10:10.205
ми отримали від тестів на дорослих.

0:10:10.205,0:10:11.999
Але діти – не дорослі.

0:10:11.999,0:10:15.132
Вони можуть не так реагувати, [br]як дорослі.

0:10:15.132,0:10:17.544
Є й інші особливості, наприклад, [br]генетичні відмінності

0:10:17.544,0:10:18.977
населення,

0:10:18.977,0:10:22.083
що призводять до популяцій [br]з підвищеним ризиком

0:10:22.083,0:10:25.520
щодо несприятливої реакції на ліки.

0:10:25.520,0:10:28.909
Уявіть собі, що ми взяли [br]клітини різних популяцій,

0:10:28.919,0:10:30.827
ввели їх у чипи

0:10:30.827,0:10:32.791
та створили популяції на чипах.

0:10:32.791,0:10:34.629
Це могло б повністю змінити

0:10:34.629,0:10:36.698
спосіб проведення [br]клінічних досліджень.

0:10:36.698,0:10:39.530
А це команда людей, [br]яка працює над цим.

0:10:39.530,0:10:42.787
У нас є інженери, клітинні біологи,

0:10:42.787,0:10:46.561
клінічні лікарі, які працюють разом.

0:10:46.561,0:10:48.487
Ми спостерігаємо щось [br]досить неймовірне

0:10:48.487,0:10:50.092
в Інституті Wyss.

0:10:50.092,0:10:52.263
Це зближення дисциплін,

0:10:52.263,0:10:55.983
серед яких біологія впливає [br]на способи проектування,

0:10:55.983,0:10:58.645
спорудження та будування.

0:10:58.645,0:11:00.048
Це дуже захоплююча справа.

0:11:00.048,0:11:03.612
Ми налагоджуємо важливу співпрацю[br]з виробничими підприємствами.

0:11:03.612,0:11:06.985
Наприклад, ми співпрацюємо з компанією,

0:11:06.985,0:11:10.584
яка займається експертизою у великих [br]масштабах цифрового виробництва.

0:11:10.584,0:11:12.603
Вони допоможуть нам зробити

0:11:12.603,0:11:14.129
замість одного

0:11:14.129,0:11:15.712
мільйони таких чипів,

0:11:15.712,0:11:17.381
які можна надати

0:11:17.381,0:11:20.270
якомога більшій кількості дослідників.

0:11:20.270,0:11:24.486
Це ключ до можливостей [br]даної технології.

0:11:24.486,0:11:27.023
Покажу вам наш інструмент.

0:11:27.023,0:11:29.012
Це прилад, експериментальну [br]модель якого

0:11:29.012,0:11:31.630
зараз створюють наші [br]інженери в лабораторії.

0:11:31.630,0:11:33.939
Цей прилад забезпечить нас

0:11:33.939,0:11:36.398
технічним управлінням, [br]яке дасть нам змогу

0:11:36.398,0:11:40.566
з’єднати разом 10 або [br]більше чипів з органами.

0:11:40.566,0:11:42.795
Він робить щось украй важливе.

0:11:42.795,0:11:45.639
Він створює легкий [br]інтерфейс для користувачів.

0:11:45.639,0:11:48.629
Тому клітинний біолог, [br]як я, може зайти,

0:11:48.629,0:11:50.637
взяти чип, вставити його в картридж,

0:11:50.637,0:11:52.569
як видно на моделі,

0:11:52.569,0:11:54.640
вставити картридж у машину,

0:11:54.640,0:11:56.128
наче компакт-диск,

0:11:56.128,0:11:57.260
і почати роботу.

0:11:57.260,0:12:00.009
"Вмикай та працюй". Це легко.

0:12:00.009,0:12:02.523
Уявімо собі,

0:12:02.523,0:12:03.902
яким могло б бути майбутнє,

0:12:03.902,0:12:06.315
якби я взяла ваші стовбурові клітини

0:12:06.315,0:12:07.755
та вставила б їх у чип,

0:12:07.755,0:12:10.974
або ваші стовбурові клітини [br]та вставила б їх у чип.

0:12:10.974,0:12:14.475
Це був би персоналізований [br]чип тільки для вас.

0:12:14.475,0:12:17.683
Усі ми – індивідууми.

0:12:17.683,0:12:20.521
Індивідуальні відмінності означають,

0:12:20.521,0:12:22.963
що ми реагуємо по-різному,

0:12:22.963,0:12:27.210
а іноді непередбачено, на ліки.

0:12:27.210,0:12:31.778
Кілька років тому в мене був [br]дуже сильний головний біль.

0:12:31.778,0:12:34.191
Не могла з ним впоратися, думала: [br]"Спробую щось інше".

0:12:34.191,0:12:36.326
Прийняла "Адвіл". [br]Та через 15 хвилин

0:12:36.326,0:12:38.206
я вже була в відділенні [br]екстреної медичної допомоги

0:12:38.206,0:12:40.099
з різким нападом астми.

0:12:40.099,0:12:41.929
Як бачите, це було не смертельно,

0:12:41.929,0:12:45.102
але, на жаль, деякі

0:12:45.102,0:12:48.711
побічні реакції на ліки [br]можуть призвести до смерті.

0:12:48.711,0:12:50.652
Як цьому запобігти?

0:12:50.652,0:12:53.232
Ми можемо уявити, що колись

0:12:53.232,0:12:55.575
матимемо організм Джеральдін на чипі

0:12:55.575,0:12:57.324
або організм Даніели на чипі,

0:12:57.324,0:12:58.797
або ваш організм на чипі.

0:12:58.797,0:13:01.185
Індивідуальна медицина. [br]Дякую.

0:13:01.185,0:13:05.339
(Оплески)