Dapatkah rekayasa jaringan tubuh berarti obat pribadi?

Setiap bagian dari tubuh kita unik, yang merupakan pemikiran indah sampai kita berpikir tentang pengobatan -- di mana setiap orang bereaksi berbeda, sering kali tidak diperkirakan, terhadap pengobatan standar. Insinyur jaringan tubuh Nina Tandon berbicara tentang kemungkinan solusinya: Menggunakan sel induk pluripoten untuk membuat model pribadi dari organ untuk menguji obat dan perawatan baru, dan menyimpannya pada kepingan komputer. (Sebut saja perawatan yang sangat pribadi.)

Saya ingin menunjukkan video dari beberapa model

yang bekerja dengan saya.

Model-model ini ukurannya sempurna dan tidak memiliki lemak sedikitpun.

Oh iya, mereka juga cantik.

Dan, mereka model ilmiah. (Tawa)

Seperti mungkin bisa Anda tebak. Saya seorang insinyur jaringan tubuh

dan inilah video dari beberapa jantung yang berdetak

yang saya buat dalam laboratorium.

Suatu hari kami berharap jaringan tubuh ini

dapat menjadi onderdil pengganti bagi tubuh manusia.

Namun yang ingin saya bicarakan hari ini

adalah bagaimana jaringan tubuh dapat membuat model yang luar biasa.

Mari kita berpikir sejenak tentang proses penyaringan obat,

dimulai dari perumusan obat, pengujian lab, pengujian pada hewan,

lalu uji klinis, yang berarti juga pengujian pada manusia

sebelum obat itu sampai di pasar.

Pengujian itu memerlukan banyak uang, waktu,

dan terkadang, walaupun obat itu sampai di pasaran,

obat itu bisa jadi tidak terduga dan mencelakai orang.

Semakin lama obat itu gagal, akibatnya semakin buruk.

Semua hal itu kembali kepada dua hal. Pertama, manusia bukanlah tikus,

dan kedua, walaupun manusia dan tikus memiliki kesamaan yang luar biasa,

sebenarnya perbedaan kecil antara saya dengan Anda lah

yang memiliki dampak besar akan bagaimana kita mengolah obat

dan bagaimana dampak obat itu kepada kita.

Jadi bagaimana jika kita memiliki model yang lebih baik di lab

yang tidak hanya dapat meniru diri kita lebih baik dibandingkan tikus

namun juga mencerminkan keragaman kita?

Mari kita lihat bagaimana kita melakukannya dengan rekayasa jaringan.

Salah satu teknologi kunci yang penting

adalah yang disebut "sel induk pluripoten diinduksi."

Sel ini baru-baru ini dikembangkan di Jepang.

Baiklah, sel induk pluripoten diinduksi.

Sel ini sangat menyerupai sel induk embrio

kecuali tanpa kontroversi.

Kami menginduksi sel, katakanlah sel kulit,

dengan menambahkan beberapa gen, lalu membiakannya,

dan memanennya.

Jadi, ini adalah sel kulit yang dapat dipermainkan,

seperti sel yang lupa ingatan, menjadi tingkat embrio.

Jadi tanpa kontroversi, itulah hal hebat pertama.

Hal hebat kedua, Anda dapat membuat jaringan tubuh apapun

dari sel itu: otak, jantung, hati, Anda dapat membayangkan

dari sel Anda sendiri.

Jadi kami dapat membuat model dari jantung dan otak Anda

pada sebuah kepingan.

Membuat jaringan dengan massa jenis dan perilaku yang dapat diprediksi

adalah bagian keduanya, yang akan benar-benar menjadi kunci

menuju model yang dapat diambil bagi penemuan obat.

Dan inilah skema dari bioreaktor yang kami kembangkan di dalam lab kami

untuk membantu para insinyur memilah dan memperbesar.

Di masa depan, bayangkanlah versi paralel dari hal ini

di mana ada ratusan lembar jaringan tubuh manusia.

Ini akan seperti melakukan uji klinis dalam sebuah kepingan.

Namun hal lain tentang sel induk pluripoten diinduksi ini adalah

jika kita mengambil beberapa sel kulit, katakanlah

dari orang dengan penyakit keturunan

lalu merekayasa jaringan tubuh dari sel kulit itu,

kita dapat menggunakan teknik rekayasa jaringan tubuh

untuk membuat model dari penyakit itu di lab.

Inilah contoh dari lab Kevin Eggan di Harvard.

Dia membuat sel syaraf

dari sel induk pluripoten diinduksi itu

dari pasien yang menderita Penyakit Lou Gehrig,

dan dia mengembangkan sel induk ini menjadi sel syaraf, dan yang menakjubkan adalah

sel syaraf itu juga menunjukkan gejala-gejala penyakit itu.

Jadi dengan model penyakit seperti ini, kita dapat melawan

dan memahami penyakit lebih cepat dibandingkan sebelumnya,

dan mungkin kita dapat menemukan obatnya lebih cepat lagi.

Inilah contoh lain dari sel induk pribadi pasien

yang direkayasa dari seseorang dengan retinitis pigmentosa.

Ini adalah penyakit penurunan kerja retina.

Penyakit yang ada di keluarga saya, dan kami sangat berharap

bahwa sel-sel seperti ini akan membantu kami mencari obatnya.

Jadi beberapa orang berpikir model-model ini terdengar bagus,

namun bertanya, "Apakah model ini sebaik tikus?"

Bagaimanapun, tikus adalah makhluk hidup

dengan jaringan organ tubuh yang saling berhubungan.

Obat bagi jantung dapat diolah di dalam hati

dan beberapa produk sampingnya dapat tersimpan di dalam lemak.

Apakah kita tidak melewatkan ini dengan model?

Ini adalah kecenderungan lain di dalam bidang ini.

Dengan menggabungkan teknik rekayasa jaringan dengan mikrofluida,

bidang ini sebenarnya berkmebang menuju ke sana,

ke arah model dengan seluruh ekosistem tubuh,

lengkap dengan berbagai sistem organ untuk dapat menguji

bagaimana pengaruh obat pada tekanan darah Anda

dan hati Anda atau bagaimana obat antidepresi mempengaruhi jantung Anda.

Sistem ini sangat sulit dibuat, namun kami baru mulai dapat mengarah ke sana,

jadi, lihat saja.

Namun itupun belum semua, karena saat obat disetujui,

teknik rekayasa jaringan dapat membantu mengembangkan perawatan yang lebih pribadi.

Ini adalah contoh yang mungkin suatu saat Anda pedulikan,

namun saya harap tidak,

bayangkan jika Anda mendapatkan telepon

yang memberi kabar buruk bahwa Anda mungkin menderita kanker.

Tidakkah Anda ingin melihat apakah obat kanker yang akan Anda makan

akan bekerja mengatasi penyakit kanker itu?

Ini adalah contoh dari lab Karen Burg, di mana mereka

menggunakan teknologi inkjet untuk mencetak sel kanker payudara

dan mempelajari kemajuan dari perawatannya.

Dan beberapa rekan kami di Tufts menggabungkan model-model itu

seperti merekayasa tulang untuk melihat bagaimana kanker

menyebar dari satu bagian tubuh ke bagian tubuh selanjutnya,

dan Anda dapat membayangkan kepingan dari banyak jaringan ini

akan menjadi kajian tahap selanjutnya.

Jadi mengingat model yang baru saja kita bicarakan,

Anda dapat melihat, di masa depan, rekayasa jaringan tubuh

sebenarnya siap membantu merevolusi penyaringan obat

pada setiap tahapannya:

model penyakit untuk perumusan obat yang lebih baik,

model jaringan tubuh paralel untuk membantu merevolusi pengujian lab,

mengurangi pengujian pada hewan dan manusia dalam uji klinis,

dan perawatan pribadi yang mengganggu

apa yang kita pikir sebagai sebuah pasar.

Pada dasarnya, kami mempercepat umpan balik antara mengembangkan

molekul dan mempelajari bagaimana molekul itu berhubungan

dengna tubuh manusia dengan pesat.

Proses kami dalam hal ini pada dasarnya mengubah

bioteknologi dan farmakologi menjadi teknologi informasi,

membantu kami menemukan dan menguji obat dengan lebih cepat,

lebih murah, dan lebih efisien.

Memberikan pengertian baru pada model dibandingkan dengan pengujian pada hewan, bukan?

Terima kasih. (Tepuk tangan)