Частини тіла на чипі
-
0:00 - 0:03Cьогодні проблема світового здоров'я
-
0:03 - 0:04в наших руках,
-
0:04 - 0:07і вона полягає в тому, що той спосіб,
у який ми на даний момент -
0:07 - 0:10відкриваємо та розвиваємо нові ліки,
-
0:10 - 0:14занадто дорогий та займає багато часу.
-
0:14 - 0:18Найчастіше він підводить нас,
а не дає успішних результатів. -
0:18 - 0:21Він зовсім не дієвий, а це означає,
-
0:21 - 0:24що пацієнти, яким дуже потрібне
нове лікування, -
0:24 - 0:26не отримують його,
-
0:26 - 0:30і хвороби не лікуються.
-
0:30 - 0:33Здається, ми витрачаємо
дедалі більше грошей. -
0:33 - 0:37Отже, з кожним мільярдом,
витраченим на наукові дослідження, -
0:37 - 0:41ми отримуємо менше ліків,
які допускаються на ринок. -
0:41 - 0:44Більше грошей, менше ліків. Гмм.
-
0:44 - 0:46То що ж відбувається?
-
0:46 - 0:48Ну, тут роль грає величезна
кількість факторів, -
0:48 - 0:50але я думаю, що один
із ключових факторів ‒ -
0:50 - 0:53це інструментарій,
який ми маємо на даний час -
0:53 - 0:57у доступі, щоб перевірити ефективність
-
0:57 - 0:58лікарського засобу,
-
0:58 - 1:00або чи безпечний він
-
1:00 - 1:04перед проведенням клінічних перевірок,
-
1:04 - 1:06і цей інструментарій нас підводить.
Не можна передбачити, -
1:06 - 1:09що станеться з людьми.
-
1:09 - 1:12Але у нашому розпорядженні є
-
1:12 - 1:14два головних знаряддя:
-
1:14 - 1:18клітини в посудинах та
експерименти з тваринами. -
1:18 - 1:21Поговоримо про перший з них,
про посудини з клітинами. -
1:21 - 1:24Отже, клітини радісно
функціонують у наших тілах. -
1:24 - 1:26Ми беремо і вириваємо їх
-
1:26 - 1:29з рідного середовища,
викидаємо їх на посудини -
1:29 - 1:31і сподіваємось, що вони працюватимуть.
-
1:31 - 1:33Вгадайте-но, що.
Вони не працюють. -
1:33 - 1:35Їм не подобається це середовище,
-
1:35 - 1:36тому що не існує для них
нічого кращого за те, -
1:36 - 1:39що вони мають усередині тіла.
-
1:39 - 1:41Що ж до експериментів над тваринами?
-
1:41 - 1:44Ну, тварини дійсно можуть надати
-
1:44 - 1:46вкрай важливу інформацію.
-
1:46 - 1:48Вони показують нам, що відбувається
-
1:48 - 1:50у складному організмі.
-
1:50 - 1:53Ми більше вивчаємо біологію як таку.
-
1:53 - 1:56Однак частіше за все
-
1:56 - 2:00випадки з тваринами не допомагають
передбачити того, що може статися з людьми, -
2:00 - 2:04якщо їх лікують конкретним препаратом.
-
2:04 - 2:06Отже, нам потрібні кращі знаряддя.
-
2:06 - 2:08Нам потрібні клітини
людського організму, -
2:08 - 2:10але необхідно знайти спосіб
зберігати їх у гарному настрої -
2:10 - 2:12поза межами тіла.
-
2:12 - 2:15Наші тіла ‒ динамічні середовища.
-
2:15 - 2:17Ми постійно рухаємося.
-
2:17 - 2:19І наші клітини через це проходять.
-
2:19 - 2:22Вони знаходяться в рухливих
середовищах у нашому організмі. -
2:22 - 2:25На них постійно діють механічні сили.
-
2:25 - 2:27Отож, якщо ми хочемо,
щоб клітини були щасливі -
2:27 - 2:28поза нашим організмом,
-
2:28 - 2:31нам потрібно стати
клітинними архітекторами. -
2:31 - 2:35Ми повинні проектувати,
будувати і споруджувати -
2:35 - 2:39дім для клітин.
-
2:39 - 2:40І в науково-дослідницькому
інституті Wyss -
2:40 - 2:42ми якраз так і зробили.
-
2:42 - 2:45Ми називаємо цю річ "органом у чипі".
-
2:45 - 2:47І в мене є один з собою.
-
2:47 - 2:50Гарний, правда ж?
Але він досить неймовірний. -
2:50 - 2:54Прямо в мене в руці дихає жива
-
2:54 - 2:57людська легеня в чипі.
-
2:57 - 2:59І вона не просто гарна.
-
2:59 - 3:02Вона може робити приголомшливі речі.
-
3:02 - 3:05У цьому маленькому чипі живуть клітини,
-
3:05 - 3:08клітини, які знаходяться
в динамічному середовищі, -
3:08 - 3:11яке взаємодіє з різними типами клітин.
-
3:11 - 3:13Багато хто
-
3:13 - 3:14намагався виростити
клітини в лабораторії. -
3:14 - 3:18Люди випробовували різні підходи.
-
3:18 - 3:20Намагалися навіть виростити
маленькі міні-органи в лабораторії. -
3:20 - 3:22Ми не намагаємось робити цього тут.
-
3:22 - 3:24Ми просто силкуємося відтворити
-
3:24 - 3:25в цьому маленькому чипі
-
3:25 - 3:28найменшу функціональну одиницю,
-
3:28 - 3:31яка представляє біохімію,
-
3:31 - 3:34функціональну та механічну напругу,
-
3:34 - 3:38через яку проходять клітини нашого тіла.
-
3:38 - 3:41Отож, як це все працює?
Зараз я вам покажу. -
3:41 - 3:43Ми запозичуємо прийоми, що їх використовують
-
3:43 - 3:45під час виробництва комп'ютерних чипів,
-
3:45 - 3:47щоб створити конструкції у масштабі
-
3:47 - 3:50відносно клітин та їхнього середовища.
-
3:50 - 3:52Маємо три рідинні канали.
-
3:52 - 3:56У центрі – пориста гнучка мембрана,
-
3:56 - 3:58куди можемо додати людські клітини,
-
3:58 - 3:59наприклад, з наших легенів,
-
3:59 - 4:02що знизу мають капілярні клітини –
-
4:02 - 4:04клітини наших кровоносних судин.
-
4:04 - 4:08Потім можемо додати
до чипу механічних сил, -
4:08 - 4:11які розтягують та стискають мембрану.
-
4:11 - 4:14Таким чином клітини зазнають
такого ж механічного впливу, -
4:14 - 4:17як і під час дихання.
-
4:17 - 4:20Вони почуваються так, як у тілі.
-
4:20 - 4:22По верхньому каналу
спрямовується потік повітря, -
4:22 - 4:26а потім ми спрямовуємо рідину,
яка містить поживні речовини, -
4:26 - 4:28по кровоносному каналу.
-
4:28 - 4:31Чип – дійсно гарний.
-
4:31 - 4:33Що ми можемо з ним робити?
-
4:33 - 4:35Ми отримуємо неймовірну функціональність
-
4:35 - 4:37усередині даних маленьких чипів.
-
4:37 - 4:39Зараз покажу вам.
-
4:39 - 4:41Наприклад, ми змогли імітувати зараження.
-
4:41 - 4:45Ми додаємо клітини бактерій до легень,
-
4:45 - 4:48а потім додаємо людські
білі кров’яні тільця [лейкоцити]. -
4:48 - 4:50Білі кров’яні тільця –
це захист нашого тіла -
4:50 - 4:52від бактеріальних загарбників.
-
4:52 - 4:55Коли вони відчувають, що
запалення відбулося через зараження, -
4:55 - 4:58вони ввійдуть з крові в легені
-
4:58 - 5:00та поглинуть бактерії.
-
5:00 - 5:02Зараз побачите, як це відбувається
-
5:02 - 5:05наживо у людській легені на чипі.
-
5:05 - 5:09Ми намітили білі кров’яні тільця,
тому видно їхній потік. -
5:09 - 5:11Коли вони виявляють інфекцію,
-
5:11 - 5:12починають липнути.
-
5:12 - 5:16Вони липнуть, потім намагаються
проникнути в легені -
5:16 - 5:18збоку кровоносного каналу.
-
5:18 - 5:22Бачите, ми можемо зробити видимим
-
5:22 - 5:25біле кров'яне тільце.
-
5:25 - 5:28Воно липне, просовується
-
5:28 - 5:30між шарами клітин, крізь пору
-
5:30 - 5:32та виходить з іншого боку мембрани.
-
5:32 - 5:36Саме там воно поглине бактерію,
-
5:36 - 5:37позначену зеленим кольором.
-
5:37 - 5:40Тільки що ви були свідками того,
як у крихітному чипі -
5:40 - 5:44відбувається одна з основних реакцій
-
5:44 - 5:46нашого тіла на зараження.
-
5:46 - 5:49Так ми реагуємо.
Це реакція імунної системи. -
5:49 - 5:52Дуже захоплююча мить.
-
5:52 - 5:54Я хочу поділитися з вами цим малюнком.
-
5:54 - 5:57І не тільки тому, що він гарний.
-
5:57 - 6:00А тому, що він надає нам
чимало інформації -
6:00 - 6:03про те, що клітини
роблять усередині чипів. -
6:03 - 6:05Ці клітини
-
6:05 - 6:07з маленьких повітряних
шляхів у наших легенях -
6:07 - 6:09мають волосоподібну структуру,
-
6:09 - 6:11яку можна побачити в легенях.
-
6:11 - 6:12Ці структури називаються війками.
-
6:12 - 6:15Вони видаляють слиз із легенів.
-
6:15 - 6:17Так. Слиз. Фу!
-
6:17 - 6:19Але слиз дуже важливий.
-
6:19 - 6:22Слиз втягує часточки, віруси,
-
6:22 - 6:23можливі алергени.
-
6:23 - 6:25А ці маленькі війки рухаються
-
6:25 - 6:27та очищують слиз.
-
6:27 - 6:29Коли вони пошкоджені,
-
6:29 - 6:31наприклад, димом цигарок,
-
6:31 - 6:34вони не працюють належним чином
та не очищують слиз. -
6:34 - 6:38Це може призвести
до таких захворювань, як бронхіт. -
6:38 - 6:41Війки та очищення слизу
-
6:41 - 6:45також спричиняють страшні хвороби,
наприклад, муковісцидоз. -
6:45 - 6:49Тепер за допомогою
функціональності даних чипів -
6:49 - 6:51ми починаємо пошук
-
6:51 - 6:53нових можливих видів лікування.
-
6:53 - 6:55Ми не зупинилися на дослідженні
легенів у чипі. -
6:55 - 6:57Маємо кишку в чипі.
-
6:57 - 6:59Подивіться на неї.
-
6:59 - 7:02Ми вставили людські кишкові клітини
-
7:02 - 7:04у такий чип.
-
7:04 - 7:07Вони знаходяться у постійному
перистальтичному русі, -
7:07 - 7:10цьому тонкому струмочку крізь клітини.
-
7:10 - 7:13Можна зімітувати багато функцій,
-
7:13 - 7:15які спостерігаються
-
7:15 - 7:17у людському кишечнику.
-
7:17 - 7:20Можна моделювати хвороби,
-
7:20 - 7:23наприклад, слизистий коліт.
-
7:23 - 7:25Це захворювання вражає
-
7:25 - 7:27багатьох людей.
-
7:27 - 7:29Воно дуже ослаблює організм.
-
7:29 - 7:33Та не існує дійсно гарного лікування.
-
7:33 - 7:35Зараз ми маємо цілу систему
-
7:35 - 7:37різних чипів з органами,
-
7:37 - 7:41робота над якими ведеться
в наших лабораторіях. -
7:41 - 7:44Однак справжня сила даної технології
-
7:44 - 7:46випливає з того,
-
7:46 - 7:49що ми з’єднуємо їх за допомогою рідини.
-
7:49 - 7:51Крізь ці клітини тече рідина.
-
7:51 - 7:53Тому ми можемо зв’язувати
-
7:53 - 7:56різні численні чипи разом
-
7:56 - 8:00і формувати так звану
віртуальну людину на чипі. -
8:00 - 8:03Ми справді перебуваємо
в піднесеному настрої. -
8:03 - 8:07Ми не відтворимо усю людину
в даних чипах. -
8:07 - 8:11Наша мета – мати змогу відтворити
-
8:11 - 8:13належну функціональність,
-
8:13 - 8:16щоб краще передбачити те,
-
8:16 - 8:18що відбуватиметься у людському організмі.
-
8:18 - 8:21Наприклад, ми починаємо досліджувати
-
8:21 - 8:24процеси від введення наркотику
або розпилення аерозолю. -
8:24 - 8:27Хто з вас, як і я, хворий на астму,
використовує інгалятор. -
8:27 - 8:30Можемо дослідити процес
проникнення ліків у легені, -
8:30 - 8:32проникнення в організм,
-
8:32 - 8:34вплив ліків, наприклад, на серце.
-
8:34 - 8:35Чи змінюється внаслідок цього серцебиття?
-
8:35 - 8:37Чи токсичні ліки?
-
8:37 - 8:39Чи відбувається очищення у печінці?
-
8:39 - 8:41Чи печінка засвоює ліки?
-
8:41 - 8:43Чи нирки їх виділяють?
-
8:43 - 8:45Ми починаємо вивчати активну
-
8:45 - 8:48реакцію організму на ліки.
-
8:48 - 8:50Це може призвести до прориву
-
8:50 - 8:52та змінити
-
8:52 - 8:55не тільки фармацевтичну галузь,
-
8:55 - 8:57а цілу низку різних галузей,
-
8:57 - 8:59серед яких косметична галузь.
-
8:59 - 9:02Можна використати шкіру в чипі,
-
9:02 - 9:04який зараз ми розвиваємо в лабораторії,
-
9:04 - 9:07щоб перевірити склад цих продуктів
-
9:07 - 9:10на безпечність для вашої шкіри,
-
9:10 - 9:13не проводячи експерименти на тваринах.
-
9:13 - 9:15Можна перевірити безпечність
-
9:15 - 9:17хімічних препаратів,
які впливають на нас -
9:17 - 9:19щодня у довкіллі,
-
9:19 - 9:23як-от препарати, що їх зазвичай
використовують у хатньому господарстві. -
9:23 - 9:26Також можна використовувати
органи на чипах -
9:26 - 9:28під час біотероризму
-
9:28 - 9:31або радіоактивної загрози.
-
9:31 - 9:34Можна використовувати їх,
щоб краще вивчити -
9:34 - 9:37захворювання на кшталт
лихоманки Ебола, -
9:37 - 9:41або інших смертельних хвороб, як САРС.
-
9:41 - 9:43Органи на чипах
можуть також змінити -
9:43 - 9:47у майбутньому спосіб проведення
клінічних досліджень. -
9:47 - 9:49Нині середня кількість учасників
-
9:49 - 9:53клінічного дослідження така: середня.
-
9:53 - 9:56То схиляється у бік людей
середнього віку, то в бік жінок. -
9:56 - 9:58Ви знайдете багато
клінічних досліджень, -
9:58 - 10:00в яких задіяні діти.
-
10:00 - 10:03Однак щодня ми даємо дітям ліки.
-
10:03 - 10:07Єдині безпечні дані
щодо цих препаратів -
10:07 - 10:10ми отримали від тестів на дорослих.
-
10:10 - 10:12Але діти – не дорослі.
-
10:12 - 10:15Вони можуть не так реагувати,
як дорослі. -
10:15 - 10:18Є й інші особливості, наприклад,
генетичні відмінності -
10:18 - 10:19населення,
-
10:19 - 10:22що призводять до популяцій
з підвищеним ризиком -
10:22 - 10:26щодо несприятливої реакції на ліки.
-
10:26 - 10:29Уявіть собі, що ми взяли
клітини різних популяцій, -
10:29 - 10:31ввели їх у чипи
-
10:31 - 10:33та створили популяції на чипах.
-
10:33 - 10:35Це могло б повністю змінити
-
10:35 - 10:37спосіб проведення
клінічних досліджень. -
10:37 - 10:40А це команда людей,
яка працює над цим. -
10:40 - 10:43У нас є інженери, клітинні біологи,
-
10:43 - 10:47клінічні лікарі, які працюють разом.
-
10:47 - 10:48Ми спостерігаємо щось
досить неймовірне -
10:48 - 10:50в Інституті Wyss.
-
10:50 - 10:52Це зближення дисциплін,
-
10:52 - 10:56серед яких біологія впливає
на способи проектування, -
10:56 - 10:59спорудження та будування.
-
10:59 - 11:00Це дуже захоплююча справа.
-
11:00 - 11:04Ми налагоджуємо важливу співпрацю
з виробничими підприємствами. -
11:04 - 11:07Наприклад, ми співпрацюємо з компанією,
-
11:07 - 11:11яка займається експертизою у великих
масштабах цифрового виробництва. -
11:11 - 11:13Вони допоможуть нам зробити
-
11:13 - 11:14замість одного
-
11:14 - 11:16мільйони таких чипів,
-
11:16 - 11:17які можна надати
-
11:17 - 11:20якомога більшій кількості дослідників.
-
11:20 - 11:24Це ключ до можливостей
даної технології. -
11:24 - 11:27Покажу вам наш інструмент.
-
11:27 - 11:29Це прилад, експериментальну
модель якого -
11:29 - 11:32зараз створюють наші
інженери в лабораторії. -
11:32 - 11:34Цей прилад забезпечить нас
-
11:34 - 11:36технічним управлінням,
яке дасть нам змогу -
11:36 - 11:41з’єднати разом 10 або
більше чипів з органами. -
11:41 - 11:43Він робить щось украй важливе.
-
11:43 - 11:46Він створює легкий
інтерфейс для користувачів. -
11:46 - 11:49Тому клітинний біолог,
як я, може зайти, -
11:49 - 11:51взяти чип, вставити його в картридж,
-
11:51 - 11:53як видно на моделі,
-
11:53 - 11:55вставити картридж у машину,
-
11:55 - 11:56наче компакт-диск,
-
11:56 - 11:57і почати роботу.
-
11:57 - 12:00"Вмикай та працюй". Це легко.
-
12:00 - 12:03Уявімо собі,
-
12:03 - 12:04яким могло б бути майбутнє,
-
12:04 - 12:06якби я взяла ваші стовбурові клітини
-
12:06 - 12:08та вставила б їх у чип,
-
12:08 - 12:11або ваші стовбурові клітини
та вставила б їх у чип. -
12:11 - 12:14Це був би персоналізований
чип тільки для вас. -
12:14 - 12:18Усі ми – індивідууми.
-
12:18 - 12:21Індивідуальні відмінності означають,
-
12:21 - 12:23що ми реагуємо по-різному,
-
12:23 - 12:27а іноді непередбачено, на ліки.
-
12:27 - 12:32Кілька років тому в мене був
дуже сильний головний біль. -
12:32 - 12:34Не могла з ним впоратися, думала:
"Спробую щось інше". -
12:34 - 12:36Прийняла "Адвіл".
Та через 15 хвилин -
12:36 - 12:38я вже була в відділенні
екстреної медичної допомоги -
12:38 - 12:40з різким нападом астми.
-
12:40 - 12:42Як бачите, це було не смертельно,
-
12:42 - 12:45але, на жаль, деякі
-
12:45 - 12:49побічні реакції на ліки
можуть призвести до смерті. -
12:49 - 12:51Як цьому запобігти?
-
12:51 - 12:53Ми можемо уявити, що колись
-
12:53 - 12:56матимемо організм Джеральдін на чипі
-
12:56 - 12:57або організм Даніели на чипі,
-
12:57 - 12:59або ваш організм на чипі.
-
12:59 - 13:01Індивідуальна медицина.
Дякую. -
13:01 - 13:05(Оплески)
- Title:
- Частини тіла на чипі
- Speaker:
- Джеральдін Гамільтон
- Description:
-
Відносно легко уявити нову медицину чи краще лікування деяких захворювань. Але важко виявляти їх, і це може відкласти багатонадійне нове лікування на довгі роки. У цій гарно викладеній доповіді Джеральдін Гамільтон показує, як її лабораторія створює органи та частини тіла на чипі - прості структури з усіма частками, необхідними для перевірки нових лікувальних засобів – навіть звичайних ліків для однієї конкретної людини. (Знято на TEDxБостон)
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:23
Hanna Leliv approved Ukrainian subtitles for Body parts on a chip | ||
Hanna Leliv edited Ukrainian subtitles for Body parts on a chip | ||
Hanna Leliv edited Ukrainian subtitles for Body parts on a chip | ||
Hanna Leliv accepted Ukrainian subtitles for Body parts on a chip | ||
Hanna Leliv edited Ukrainian subtitles for Body parts on a chip | ||
Anastasia Kvilinskaya edited Ukrainian subtitles for Body parts on a chip | ||
Anastasia Kvilinskaya edited Ukrainian subtitles for Body parts on a chip | ||
Anastasia Kvilinskaya edited Ukrainian subtitles for Body parts on a chip |