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Nina Tandon： 組織工程學是醫療個人化的遠景?

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    我想讓大家看一段模特兒的影片
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    他們是我的工作夥伴
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    他們都有完美的身材，各個穠纖合度
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    我有說過他們超美的嗎？
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    還有他們是科學模特兒嗎？(笑聲)
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    你們可能會猜我是個組織工程學家吧
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    然後這段影片是在拍攝跳動的心臟
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    這是我在實驗室設計的
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    我們希望有一天，這些組織
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    可以當作某些人體器官的替代品
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    但是我今天要跟大家說的
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    是為什麼這些組織能成為頂尖的模特兒(模型)
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    好，讓我們先來看看藥物檢驗的流程
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    從藥物配方、實驗室測試、動物測試
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    到臨床測試，也可以稱之為人體實驗
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    完成這些步驟才會上市
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    這樣的流程很花錢，很費時
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    甚至有時候連已經上市的藥物
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    都會讓人體產生無法預測的反應，造成實質的傷害
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    而且問題發現得越晚，後果就會越嚴重
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    我們將之簡化為兩個問題。第一，人類不是老鼠
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    第二，儘管人和人之間的差異微乎其微
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    但是我們之間這些微小的差異
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    卻讓我們代謝藥物的反應和藥效
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    有天壤之別
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    所以，如果說我們的實驗室使用了更好的模型
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    而這些模型不單只是比老鼠更接近人類
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    還可以反映出人體的多元性呢?
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    我們來看看，組織工程學能做些什麼
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    其中一項至關重要的關鍵科技
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    我們稱之為"誘導性多功能幹細胞"
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    最近由日本發展出來的
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    好，誘導性多功能幹細胞
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    和胚胎幹細胞有許多相似之處
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    只是沒有道德爭議性
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    我們誘導細胞生長，舉例來說，皮膚細胞
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    的方式是植入微量的基因，培養它們
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    接著就可以採收
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    所以我們可以欺騙這些皮膚細胞
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    可以說是讓細胞罹患失憶症，讓他們變回胚胎模式
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    因此沒有道德爭議性，這是第一個好處
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    第二個好處是，你可以用它培養出任何的組織
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    大腦、心臟、肝臟，你們都知道的
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    都是出於自己的細胞
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    所以我們可以做出你的心臟，你的大腦的模版
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    在晶片上
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    培育出密度和行為模式可預測的組織
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    是第二步驟，這個進展非常重要
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    使得這些模型能應用於藥物測試
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    這張圖是我們實驗室正在發展的生物反應器
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    它能提高組織工程進行時的模式性和控制性
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    未來，你們想像一下許多台這種儀器並聯在一起的樣子
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    裡面有數以千計的人類組織
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    就好像在晶片上面進行臨床試驗
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    關於誘導性多功能幹細胞，還有另外一件事
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    那就是如果我們採集了一些皮膚細胞，例如說
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    從有遺傳性疾病的人身上
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    然後我們從中培育出一些組織
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    我們可以實際利用組織工程的技術
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    在實驗室裡培育這些疾病的模型
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    這個例子來自Kevin Eggin在哈佛的實驗室
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    他培養出神經元
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    從誘導性多功能幹細胞中
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    樣本來自Lou Gehrig症 (肌肉萎縮性側索硬化症) 的病患
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    他將它們分化成神經元，不可思議的是
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    這些神經元也反應出該疾病的症狀
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    所以有了這些疾病的模型，我們能以前所未有的速度
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    反擊它們，還能以前所未有的角度
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    了解它們，甚至能加快藥物研發的腳步
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    這是另一個例子，這種遺傳性疾病幹細胞
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    培育自色素性視網膜炎的患者
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    這種病是視網膜的衰退
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    這是我們家族成員常罹患的疾病，我們真的很希望
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    這類的幹細胞可以幫助我們找到解藥
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    因此，有些人認為這些模型看起來完美無缺
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    但是他們會問： "這些細胞真的跟小白鼠一樣好用嗎？"
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    畢竟老鼠是完整的生物體
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    器官之間有完整的互動網路
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    用於心臟的藥會在肝臟代謝
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    而且有些藥效副產品可能會儲存在脂肪
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    這些效果在組織工程的模型上不是都看不出來嗎？
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    沒錯，這是這領域的另外一個研究趨勢
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    將組織工程的技術與微流學結合在一起
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    實際上，這個領域正朝這個方向發展
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    人體全生態系統的模型
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    必須包含複合的器官系統才得以測試
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    為了控制血壓而服用的藥物
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    可能會影響你的肝臟，服用抗憂鬱劑或許會影響你的心臟
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    這些系統很難架構，但是我們開始著手進行了
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    所以，等著看吧
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    但是這還不是全部，因為一旦藥物獲得許可
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    組織工程的技術真的能幫助我們
    使療程更符合個人需求
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    未來的某天你可能需要了解這些相關資訊
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    但是我希望這一天永遠不會來
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    因為你想像，自己可能接到了一通電話
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    帶來的是壞消息，你可能罹患癌症了
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    你難道不想先試用那些治療癌症的藥物
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    看看那些藥是否真的可以對抗你的癌症嗎？
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    這是Karen Burg的實驗室的例子，他們那裏
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    使用噴墨技術來標的乳癌細胞
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    並研究細胞的發展及療效
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    我們Tufts有幾個同事正在結合不同模型
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    例如結合那些組織工程研發的骨頭，觀察癌症如何
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    從身體這個區域擴散到下一個區域
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    你可以想像一下，那些包含多種組織的晶片
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    會在下個世代，成為這類研究的主流
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    所以，回想我們剛剛討論的這些模型
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    你會發現，未來的組織工程學
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    有助於藥物檢驗，我們努力過程的每一步
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    都能使其產生突破性的變革
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    疾病模型可以製作出更好的藥物配方
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    多樣而大量的人類組織模型
    有助於實驗室測試的變革
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    減少動物臨床測試及人類臨床測試
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    使療程個人化，改變我們以往的想法
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    認為一套療程適用於所有人
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    而我們實際的數據回饋
    也以戲劇化的速度增加
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    實驗內容是培養單一分子，並研究其
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    在人體中的反應為何
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    我們的所作所為，其實就是
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    將生物科技跟藥理學轉換成資訊科技
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    幫助我們加快藥物開發與評估的速度
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    減少成本，提高效率
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    比起動物試驗，這樣的作法更有意義，不是嗎?
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    謝謝大家 (鼓掌)
Title:
Nina Tandon： 組織工程學是醫療個人化的遠景?
Speaker:
Nina Tandon
Description:

每個人的身體都獨一無二，而一但疾病纏身，如此美事卻變憾事一樁。不同的人對於相同的標準療程，會產生不同的反應，這種反應通常無法預測。組織工程學家 Nina Tandon 提出一種或許可行的解決方案：利用誘導性多功能幹細胞培養出個人化的器官模型，用以測試新藥物和新療法，其結果可以儲存於電腦晶片。 (一般稱之為極度個人化醫療)。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
06:19

Chinese, Traditional subtitles

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