Molly Stevens: A new way to grow bone

المترجم: Ahmad Al-Awwad المدقّق: khalid marbou

As humans, it's in our nature

من صميم طبيعتنا كبشر،

to want to improve our health and minimize our suffering.

أننا نرغب في التحسين من صحتنا، والتقليل من معاناتنا.

Whatever life throws at us,

مهما واجهتنا به الحياة

whether it's cancer, diabetes, heart disease,

سواء كان السرطان، أو داء السكري، أو أمراض القلب،

or even broken bones, we want to try and get better.

أو حتى كسور العظام، فإننا دائماً نريد أن نحاول الحصول على الأفضل.

Now I'm head of a biomaterials lab,

أنا الآن رئيسة مختبر للمواد الحيوية،

and I'm really fascinated by the way that humans

وأنا مفتونة للغاية في كيفية استخدام البشر

have used materials in really creative ways

للمواد بطرق غاية في الإبداع

in the body over time.

في الجسم البشري على مر العصور.

Take, for example, this beautiful blue nacre shell.

خذوا على سبيل المثال، هذا الصدف اللؤلؤي الأزرق الجميل.

This was actually used by the Mayans

والذي في الواقع تم استخدامه من قبل شعب المايا

as an artificial tooth replacement.

كبديل اصطناعي للأسنان.

We're not quite sure why they did it.

نحن لسنا متأكدين تماماً لماذا فعلوا ذلك.

It's hard. It's durable.

إنه قاسٍ. إنه متين.

But it also had other very nice properties.

ولكن له أيضاً ميزات أخرى رائعة جداً.

In fact, when they put it into the jawbone,

في الواقع، عندما يقومون بغرسه ضمن عظم الفك،

it could integrate into the jaw,

فإنه يمكنه أن يندمج ويلتحم في الفك،

and we know now with very sophisticated

ونحن نعرف الآن عن طريق

imaging technologies

تقنيات التصوير المتطورة جداً

that part of that integration comes from the fact

أن جزءاً من هذا الدمج يأتي من حقيقة

that this material is designed

أن هذه المادة مصممة

in a very specific way, has a beautiful chemistry,

بطريقة محددة جداً، فلديها كيمياء جميلة،

has a beautiful architecture.

لديها بنية معمارية جميلة.

And I think in many ways we can sort of think

وأعتقد أنه من عدة وجوه يمكننا أن نعتبر إلى حد ما

of the use of the blue nacre shell and the Mayans

استخدام الصدف الأزرق لدى شعب المايا

as the first real application

كأول تطبيق حقيقي

of the bluetooth technology.

لتقنية البلوتوث (Bluetooth:السن الأزرق).

(Laughter)

(ضحك)

But if we move on and think throughout history

ولكن إذا انتقلنا قُدُماً وتأملنا على مر التاريخ

how people have used different materials in the body,

كيف أن الشعوب قد استخدمت مواداً مختلفة في الجسم،

very often it's been physicians

فإننا سنرى أن كثيراً جداً ما كان الأطباء

that have been quite creative.

المبدعون للغاية

They've taken things off the shelf.

يقومون باستعمال المواد المتوافرة لديهم.

One of my favorite examples

واحد من الأمثلة المفضلة لدي

is that of Sir Harold Ridley,

هو السير هارولد ريدلي،

who was a famous ophthalmologist,

الذي كان طبيب عيون شهير،

or at least became a famous ophthalmologist.

أو على الأقل أصبح طبيب عيون شهير.

And during World War II, what he would see

خلال الحرب العالمية الثانية، حيث كان من ضمن المرضى الذين يراهم

would be pilots coming back from their missions,

الطيارون العائدون من مهماتهم،

and he noticed that within their eyes

وقد لاحظ أنه في داخل عيونهم

they had shards of small bits of material

كانت توجد شظايا من قطع صغيرة لمواد

lodged within the eye,

استقرت داخل العين،

but the very interesting thing about it

ولكن المثير جداً للاهتمام حول هذا

was that material, actually, wasn't causing

هو أن تلك المواد، في الواقع، لم تؤدِّ إلى

any inflammatory response.

أية استجابة التهابية.

So he looked into this, and he figured out

لذلك قام بالتمعن في هذه النقطة، واكتشف أن

that actually that material was little shards of plastic

تلك المواد في الواقع هي شظايا صغيرة من البلاستيك

that were coming from the canopy of the Spitfires.

تأتي من قبة الطيارات نافثة اللهب "Spitfire"

And this led him to propose that material

وهذا الأمر أدى به إلى اقتراح تلك المواد

as a new material for intraocular lenses.

كمادة جديدة للعدسات داخل العين

It's called PMMA, and it's now used

وهي تدعى PMMA، وهي الآن تستخدم

in millions of people every year

لدى ملايين الأشخاص سنوياً

and helps in preventing cataracts.

وهي تساعد في منع حدوث الساد.

And that example, I think, is a really nice one,

وهذا المثال، كما أعتقد، هو حقاً مثال رائع،

because it helps remind us that in the early days,

لأنه يساعد على تذكيرنا بأنه في الأيام الخوالي،

people often chose materials

كثيراً ما اختار الناس المواد

because they were bioinert.

لأنها كانت خاملة حيوياً (bioinert).

Their very purpose was to perform a mechanical function.

وكان الغرض الأساسي منها هو أداء وظيفة ميكانيكية.

You'd put them in the body

أي أنك تضعها في الجسم

and you wouldn't get an adverse response.

من دون أن تحصل على أي ارتكاس سلبي.

And what I want to show you is that

وما أريد أن أطلعكم عليه هو أنه

in regenerative medicine,

في الطب التجديدي،

we've really shifted away from that idea

قمنا بالابتعاد كثيراً عن هذه الفكرة

of taking a bioinert material.

أي استعمال مواد خاملة حيوياً.

We're actually actively looking for materials

فنحن فعلياُ نبحث بكل قوة عن المواد

that will be bioactive, that will interact with the body,

التي تكون نشطة حيوياً (bioactive)، والتي سوف تتفاعل مع الجسم،

and that furthermore we can put in the body,

وعلاوة على ذلك، يمكننا أن نضعها في الجسم،

they'll have their function,

حيث ستأخذ وظيفتها،

and then they'll dissolve away over time.

ومن ثم سوف تذوب وتتلاشى مع مرور الوقت.

If we look at this schematic,

إذا ألقينا نظرة على هذا التخطيط،

this is showing you what we think of

الذي يظهر لك ما نعتقد أنه

as the typical tissue-engineering approach.

المقاربة الهندسية النسيجية المثالية.

We have cells there, typically from the patient.

لدينا خلايا هناك، عادة مأخوذة من المريض.

We can put those onto a material,

يمكننا أن نضعها ضمن خليط مادي،

and we can make that material very complex if we want to,

ويمكننا أن نجعل ذلك الخليط معقداً جداً إذا أردنا ذلك،

and we can then grow that up in the lab

كما يمكننا أن نُكاثر هذا الخليط في المختبر

or we can put it straight back into the patient.

أو يمكننا وضعه مباشرة داخل المريض.

And this is an approach that's used all over the world,

وهذه الطريقة مستخدمة في جميع أنحاء العالم،

including in our lab.

بما في ذلك في مختبرنا.

But one of the things that's really important

ولكن أحد الأمور المهمة جداً

when we're thinking about stem cells

عندما نفكر في الخلايا الجذعية

is that obviously stem cells can be many different things,

هو أنه من الواضح أن الخلايا الجذعية يمكنها أن تصبح أشياء كثيرة مختلفة،

and they want to be many different things,

وهي تريد أن تكون أشياء كثيرة مختلفة،

and so we want to make sure that the environment

ولذا فإننا نريد التأكد من أن البيئة

we put them into has enough information

التي نضع هذه الخلايا فيها لديها ما يكفي من المعلومات

so that they can become the right sort

حتى يمكنها أن تصبح النمط الصحيح

of specialist tissue.

من الأنسجة المتخصصة.

And if we think about the different types of tissues

وإذا فكرنا في الأنواع المختلفة من الأنسجة

that people are looking at regenerating

التي يسعى الناس لتجديدها

all over the world, in all the different labs in the world,

في جميع أنحاء العالم، في جميع مختبرات العالم المختلفة،

there's pretty much every tissue you can think of.

فستجد أن هناك تقريباً أي نسيج يمكنك التفكير به.

And actually, the structure of those tissues

وفي الواقع، فإن هيكل هذه الأنسجة

is quite different, and it's going to really depend

هو مختلف تماماً، وهو في الحقيقة سوف يعتمد

on whether your patient has any underlying disease,

على ما إذا كان مريضك لديه أي مرض كامن،

other conditions, in terms of how

الشروط الأخرى، من حيث كيف

you're going to regenerate your tissue,

ستقوم بتجديد الأنسجة الخاصة بك،

and you're going to need to think about the materials

وحيث أنك في حاجة إلى التفكير في المواد

you're going to use really carefully,

التي تنوي استخدامها بعناية شديدة،

their biochemistry, their mechanics,

الكيمياء الحيوية والميكانيكا الخاصة بها،

and many other properties as well.

بالإضافة كذلك إلى العديد من الخصائص الأخرى.

Our tissues all have very different abilities to regenerate,

جميع أنسجتنا لديها قدرات مختلفة جداً في التجديد،

and here we see poor Prometheus,

وهنا نرى بروميثيوس المسكين،

who made a rather tricky career choice

الذين قام بعدة قرارات مخادعة

and was punished by the Greek gods.

وقد عوقب من قبل الآلهة اليونانية.

He was tied to a rock, and an eagle would come

بأن يُقيَّد إلى صخرة، ويأتي نسر

every day to eat his liver.

كل يوم ليأكل كبده.

But of course his liver would regenerate every day,

ولكن بالطبع سيتجدد كبده كل يوم،

and so day after day he was punished

وهكذا فإنه يُعاقب يوماً بعد يوم

for eternity by the gods.

إلى الأبد بأمر الآلهة.

And liver will regenerate in this very nice way,

وسيتم تجديد الكبد بهذه الطريقة الجميلة جداً،

but actually if we think of other tissues,

ولكن في الواقع إذا كنا نفكر في أنسجة أخرى،

like cartilage, for example,

كالغضاريف، على سبيل المثال،

even the simplest nick and you're going to find it

فإنه حتى مع أبسط الشقوق فإنكم ستجدون أنه

really difficult to regenerate your cartilage.

من الصعب حقاً تجديد الغضاريف الخاصة بك.

So it's going to be very different from tissue to tissue.

ولذلك فإن هذه العملية ستكون مختلفة جداً من نسيج إلى نسيج.

Now, bone is somewhere in between,

الآن، العظام هي في مكان ما بين بين،

and this is one of the tissues that we work on a lot in our lab.

وهي واحدة من الأنسجة التي نعمل عليها كثيراً في مختبرنا.

And bone is actually quite good at repairing.

والعظام في الواقع هي جيدة جداً في الترميم.

It has to be. We've probably all had fractures

عليها أن تكون كذلك. فجميعنا على الأغلب تعرض للكسر

at some point or other.

في نقطة ما من حياته.

And one of the ways that you can think

وإحدى الطرق التي يمكن أن تخطر لك

about repairing your fracture

حول إصلاح الكسر الخاص بك

is this procedure here, called an iliac crest harvest.

هي هذا الإجراء هنا، المسمى زرع العرف الحرقفي (iliac crest harvest)

And what the surgeon might do

وما قد يفعله الجراح

is take some bone from your iliac crest,

هو أخذ بعض العظم من العرف الحرقفي الخاص بك،

which is just here,

والذي يقع هنا،

and then transplant that somewhere else in the body.

ومن ثم يقوم بزرعه في مكان آخر في الجسم.

And it actually works really well,

وهذا في الواقع يعمل بشكل جيد،

because it's your own bone,

لأنه عظمك الخاص بك،

and it's well vascularized,

بالإضافة إلى أنه جيد التوعية،

which means it's got a really good blood supply.

مما يعني أنه قد حصلت على إمداد جيد من الدم.

But the problem is, there's only so much you can take,

ولكن المشكلة هي أن هناك كمية محدودة يمكنك أخذها،

and also when you do that operation,

بالإضافة إلى أنه عند القيام بتلك العملية،

your patients might actually have significant pain

فإن مرضاك قد يعانون في الواقع من ألم شديد

in that defect site even two years after the operation.

في المنطقة المعيبة حتى بعد سنتين من العملية.

So what we were thinking is,

لذلك ما كنا نفكر فيه هو،

there's a tremendous need for bone repair, of course,

هنالك حاجة هائلة لترميم العظام، بالطبع،

but this iliac crest-type approach

لكن هذا النوع من المقاربة المعتمدة على العرف الحرقفي

really has a lot of limitations to it,

عليها الكثير من القيود،

and could we perhaps recreate

وربما يمكننا إعادة إنشاء

the generation of bone within the body

جيل جديد من العظام داخل الجسم

on demand and then be able to transplant it

يكون متوفراً عند الطلب ومن ثم نكون قادرين على زرعه

without these very, very painful aftereffects

من دون هذه العقابيل المؤلمة جداً

that you would have with the iliac crest harvest?

التي نحصل عليها عند عملية القطف من العرف الحرقفي

And so this is what we did, and the way we did it

وهذا ما فعلناه، والطريقة التي قمنا بها

was by coming back to this typical tissue-engineering approach

كانت عن طريق العودة إلى المقاربة النموذجية في هندسة الأنسجة

but actually thinking about it rather differently.

ولكن في الواقع تم التفكير بها بطريقة مختلفة.

And we simplified it a lot,

وقمنا بتبسيطها كثيراً،

so we got rid of a lot of these steps.

لذا قمنا بالتخلص من الكثير من هذه الخطوات.

We got rid of the need to harvest cells from the patient,

قمنا بالتخلص من الحاجة إلى قطف الخلايا من المريض،

we got rid of the need to put in really fancy chemistries,

قمنا بالتخلص من الحاجة إلى وضعها في الكيماويات الفاخرة،

and we got rid of the need

كما قمنا بالتخلص من الحاجة إلى

to culture these scaffolds in the lab.

زرع وتنمية هذه السقالات في المختبر.

And what we really focused on

وما قمنا بالتركيز عليه فعلياً

was our material system and making it quite simple,

كان نظام المواد في الجسم وجعله بسيطاً للغاية،

but because we used it in a really clever way,

ولكن نظراً لأننا استخدمناه بطريقة ذكية حقاً،

we were able to generate enormous amounts of bone

فإننا كنا قادرين على توليد كميات هائلة من العظام

using this approach.

باستخدام هذا النهج.

So we were using the body

لذا كنا نستخدم الجسم

as really the catalyst to help us

فعلياً كمادة محفزة لمساعدتنا

to make lots of new bone.

لإنتاج كمية كبيرة من العظام الجديدة.

And it's an approach that we call

وهذه المقاربة ندعوها

the in vivo bioreactor, and we were able to make

المفاعل حيوي داخل الكائن الحي، وقد استطعنا أن ننتج

enormous amounts of bone using this approach.

كميات هائلة من العظام باستخدام هذه الطريقة.

And I'll talk you through this.

وسأحدثكم عن هذه الطريقة.

So what we do is,

لذلك ما نقوم به هو،

in humans, we all have a layer of stem cells

عند الإنسان، لدينا جميعاً طبقة من الخلايا الجذعية

on the outside of our long bones.

تقع إلى الخارج من العظام الطويلة.

That layer is called the periosteum.

تسمى تلك الطبقة السمحاق.

And that layer is actually normally

وتلك الطبقة بالعادة وبشكل طبيعي

very, very tightly bound to the underlying bone,

ملتصقة بإحكام شديد إلى العظم،

and it's got stem cells in it.

وهذه الطبقة تحتوي على خلايا جذعية داخلها.

Those stem cells are really important

هذه الخلايا الجذعية هي مهمة للغاية

in the embryo when it develops,

عندما يتطور الجنين،

and they also sort of wake up if you have a fracture

كما أنها نوعاً ما تستيقظ عندما يحدث لديك كسر

to help you with repairing the bone.

وذلك للمساعدة في ترميم العظم.

So we take that periosteum layer

لذا قمنا بسلخ طبقة السمحاق

and we developed a way to inject underneath it

وقمنا بتطوير طريقة لنحقن تحته

a liquid that then, within 30 seconds,

مادة سائلة تتحول خلال 30 ثانية،

would turn into quite a rigid gel

إلى هلام جامد للغاية

and can actually lift the periosteum away from the bone.

كما يمكنها في الواقع رفع السمحاق بعيداً عن العظم.

So it creates, in essence, an artificial cavity

وبالتالي سيُخلق، ضمن جوهرها، تجويف اصطناعي

that is right next to both the bone

يكون بجوار كل من العظم

but also this really rich layer of stem cells.

وأيضاً بجوار هذه الطبقة الغنية جداً بالخلايا الجذعية.

And we go in through a pinhole incision

ونحن نمضي من خلال شق على شكل ثقب

so that no other cells from the body can get in,

لكيلا تتمكن أية خلايا أخرى من الجسم من الدخول،

and what happens is that that artificial in vivo bioreactor cavity

والذي يحدث هو أن الجوف الاصطناعي الموجود ضمن المفاعل الحيوي

can then lead to the proliferation of these stem cells,

يمكنه أن يؤدي إلى تكاثر هذه الخلايا الجذعية،

and they can form lots of new tissue,

حيث يمكنها أن تشكل كمية كبيرة من الأنسجة الجديدة،

and then over time, you can harvest that tissue

ومن ثم مع مرور الوقت، يمكنك قطف تلك الأنسجة

and use it elsewhere in the body.

واستخدامه في أي مكان آخر في الجسم.

This is a histology slide

هذه شريحة نسيجية

of what we see when we do that,

لما نراه عندما نقوم بذلك،

and essentially what we see

وما نراه بشكل أساسي

is very large amounts of bone.

هو كميات كبيرة جداً من العظم.

So in this picture, you can see the middle of the leg,

لذلك في هذه الصورة، يمكنك أن ترى في منتصف الساق،

so the bone marrow,

نخاع العظم،

then you can see the original bone,

ومن ثم يمكنك أن ترى العظم الأصلي،

and you can see where that original bone finishes,

ويمكنك أن ترى أين ينتهي هذا العظم الأصلي،

and just to the left of that is the new bone

وتماماً إلى اليسار هناك العظم الجديد

that's grown within that bioreactor cavity,

الذي نما ضمن تجويف المفاعل الحيوي،

and you can actually make it even larger.

ويمكنك أن تجعله في الحقيقة أكبر.

And that demarcation that you can see

وخط التماس الذي يمكنك رؤيته

between the original bone and the new bone

ما بين العظم الأصلي والعظم الجديد

acts as a very slight point of weakness,

يعمل كنقطة ضعف طفيفة جداً

so actually now the surgeon can come along,

لذلك فإنه باستطاعة الجراح الآن أن يأتي مباشرة

can harvest away that new bone,

ويأخذ العظم الجديد بعيداً،

and the periosteum can grow back,

أما السمحاق فيمكنه أن ينمو مرة أخرى،

so you're left with the leg

وبالتالي ستترك الساق

in the same sort of state

في نفس الحالة التي كانت عليها

as if you hadn't operated on it in the first place.

كما لو أنك لم تقم بأية عملية على الإطلاق.

So it's very, very low in terms of after-pain

وبالتالي فإن احتمال حدوث ألم بعد العملية سيكون منخفضاً للغاية

compared to an iliac crest harvest.

مقارنة مع عملية قطف العرف الحرقفي.

And you can grow different amounts of bone

كما يمكنك أن تنمّي كميات مختلفة من العظم

depending on how much gel you put in there,

اعتماداً على كمية الهلام الذي ستحقنه هناك،

so it really is an on demand sort of procedure.

وبالتالي فهذه المقاربة تشبه إلى حد ما إجراء عند الطلب

Now, at the time that we did this,

الآن، حالما فعلنا هذا،

this received a lot of attention in the press,

فإن هذه الطريقة تلقت الكثير من الاهتمام في الصحافة،

because it was a really nice way

لأنها كانت طريقة جميلة

of generating new bone,

لتوليد العظام الجديدة،

and we got many, many contacts

وحصلنا على العديد العديد من الاتصالات

from different people that were interested in using this.

من العديد من الناس المهتمين باستخدام هذه التقنية.

And I'm just going to tell you,

وأنا أريد أن أقول لكم،

sometimes those contacts are very strange,

في بعض الأحيان تكون هذه الاتصالات غريبة جداً،

slightly unexpected,

وغير متوقعة قليلاً،

and the very most interesting,

وأكثر اتصال مثير للاهتمام - اسمحوا لي أن أقولها بهذه الطريقة -

let me put it that way, contact that I had,

تلقيته كان فعلياً

was actually from a team of American footballers

من فريق من لاعبي كرة القدم الأمريكية

that all wanted to have double-thickness skulls

كل ما أرادوه هو الحصول على جماجم مزدوجة السماكة

made on their head.

في رؤوسهم.

And so you do get these kinds of contacts,

وبالتالي فأنت تتلقى هذا النوع من الاتصالات،

and of course, being British

وبالطبع، كوني بريطانية

and also growing up in France,

وكوني ترعرعت أيضاً في فرنسا،

I tend to be very blunt,

فإنني أميل إلى أن أكون فظة جداً،

and so I had to explain to them very nicely

وهكذا كان علي أن أشرح لهم بشكل لطيف جداً

that in their particular case,

أنه في هذه الحالة بالذات،

there probably wasn't that much in there

ربما لا يوجد هناك الكثير

to protect in the first place.

يستدعي الحماية في المقام الأول.

(Laughter)

(ضحك)

(Applause)

(تصفيق)

So this was our approach,

لذا كان هذا هو النهج الذي نتبعه،

and it was simple materials,

والذي كان من مواد بسيطة،

but we thought about it carefully.

ولكننا فكرنا به بكل عناية.

And actually we know that those cells

في الواقع, نحن نعرف أن تلك الخلايا

in the body, in the embryo, as they develop

الموجودة في الجسم، الموجودة عند الجنين، كلما تطورت أكثر

can form a different kind of tissue, cartilage,

كلما أمكنها تشكيل أنواع مختلفة من الأنسجة كالغضاريف،

and so we developed a gel that was slightly different

وهكذا قمنا بتطوير هلام يختلف قليلاً

in nature and slightly different chemistry,

في طبيعته ويختلف قليلاً في كيميائه،

put it in there, and we were able to get

قمنا بحقنه هناك، وصرنا قادرين يدلاً من ذلك على

100 percent cartilage instead.

الحصول على غضروف 100%

And this approach works really well, I think,

وهذا النهج يعمل بشكل جيد جداً، كما أعتقد،

for pre-planned procedures,

في الإجراءات المخطط لها مسبقاً،

but it's something you do have to pre-plan.

ولكنه شيء لديك فيه خطة مسبقة.

So for other kinds of operations,

لذلك فإنه لأنواع أخرى من العمليات،

there's definitely a need for other

هناك بالتأكيد حاجة إلى

scaffold-based approaches.

مقاربات أخرى قائمة على السقالة.

And when you think about designing

وعندما تفكر في تصميم

those other scaffolds, actually,

تلك السقالات الأخرى، ففي الحقيقة

you need a really multi-disciplinary team.

أنت بحاجة إلى فريق متعدد التخصصات بكل ما تعنيه هذه الكلمة.

And so our team has chemists,

حيث أن فريقنا فيه الكيميائيون،

it has cell biologists, surgeons, physicists even,

وعلماء الخلية، والجراحين، وحتى الفيزيائيون

and those people all come together

ويأتي هؤلاء الناس معاً جميعاً

and we think really hard about designing the materials.

ونستغرق الكثير من الوقت للتفكير حول تصميم المواد.

But we want to make them have enough information

ولكننا نريد أن نجعل الخلايا تحصل على ما يكفي من المعلومات

that we can get the cells to do what we want,

حتى تقوم بما نريد،

but not be so complex as to make it difficult

ولكن بنفس الوقت يجب ألا تكون الطريقة معقدة لكيلا يكون من الصعب

to get to clinic.

التعامل معها سريرياً.

And so one of the things we think about a lot

ولذلك فإن أحد الأشياء التي نفكر بها كثيراً

is really trying to understand

هو في الحقيقة محاولة فهم

the structure of the tissues in the body.

بنية وهيكل الأنسجة في الجسم.

And so if we think of bone,

حيث إذا فكرنا في العظام،

obviously my own favorite tissue,

الذي هو من الواضح نسيجي المفضل،

we zoom in, we can see,

عندما نقوم بالتكبير، فإننا يمكننا أن نرى،

even if you don't know anything about bone structure,

حتى إذا كنت لا تعرف أي شيء عن هيكل العظام،

it's beautifully organized, really beautifully organized.

أنه منظّم بطريقة جميلة، طريقة غاية في الجمال

We've lots of blood vessels in there.

لدينا الكثير من الأوعية الدموية هناك.

And if we zoom in again, we see that the cells

وإذا فمنا بالتكبير مرة أخرى، فسنرى أن الخلايا

are actually surrounded by a 3D matrix

هي فعلياً محاطة بمطرق ثلاثية الأبعاد

of nano-scale fibers, and they give a lot

مؤلفة من ألياف طولها من مرتبة النانومتر، وهذه الألياف تعطي الكثير

of information to the cells.

من المعلومات للخلايا.

And if we zoom in again,

وإذا قمنا بالتكبير مرة أخرى،

actually in the case of bone, the matrix

ففي الحقيقة في حالة العظام، يكون المطرق

around the cells is beautifully organized

المحيط بالخلايا منظماً بشكل جميل

at the nano scale, and it's a hybrid material

في مقياس النانو، ويكون عبارة عن مادة هجينة

that's part organic, part inorganic.

يكون جزء منها عضوياً، وجزء غير عضوي.

And that's led to a whole field, really,

وهذا أدى حقيقة إلى حقل كامل،

that has looked at developing materials

يقوم بالنظر إلى المواد المتطورة

that have this hybrid kind of structure.

التي لها هذا النوع الهجين من البنية.

And so I'm showing here just two examples

هنا سأقوم بعرض مثالين فقط

where we've made some materials that have that sort of structure,

حيث قمنا بصنع بعض المواد التي لها هذا النوع من البنية،

and you can really tailor it.

حيث يمكننا تفصيل ذلك كما نريد.

You can see here a very squishy one

يمكنك أن ترى هنا مثالاً ذا بنية اسفنجية

and now a material that's also this hybrid sort of material

وهنا لدينا مثال لمادة هي أيضاً من هذا النوع الهجين من المواد

but actually has remarkable toughness,

ولكنها في الواقع ذات متانة ملحوظة،

and it's no longer brittle.

ولم تعد هشة أبداً.

And an inorganic material would normally be really brittle,

حيث أن المواد غير العضوية تكون عادة هشة للغاية،

and you wouldn't be able to have

ولن تكون قادراً على أن يكون لديك

that sort of strength and toughness in it.

هذا النوع من القوة والمتانة فيها.

One other thing I want to quickly mention is that

شيء آخر أريد أن أشير له بسرعة هو أن

many of the scaffolds we make are porous, and they have to be,

العديد من السقالات التي نصنعها تكون مسامية البنية، وهي يجب أن تكون كذلك،

because you want blood vessels to grow in there.

لأنك تريد أن تنمو الأوعية الدموية ضمنها.

But the pores are actually oftentimes

ولكن حجم المسامات في الحقيقة في كثير من الأحيان

much bigger than the cells,

يكون أكبر بكثير من حجم الخلايا،

and so even though it's 3D,

وعلى الرغم من البنية ثلاثية الأبعاد للسقالة،

the cell might see it more as a slightly curved surface,

إلا أن الخلية قد تراها وكأنها سطح منحنٍ قليلاً،

and that's a little bit unnatural.

وهذا الأمر هو غير طبيعي قليلاً.

And so one of the things you can think about doing

ولذلك فإن أحد الأشياء التي يمكن أن تفكر بالقيام بها

is actually making scaffolds with slightly different dimensions

هو في الواقع صنع سقالات بأبعاد مختلفة قليلاً

that might be able to surround your cells in 3D

التي قد تكون قادرة على تطويق الخلايا بشكل ثلاثي الأبعاد

and give them a little bit more information.

وتعطيهم معلومات أكثر قليلاً.

And there's a lot of work going on in both of these areas.

وهناك الكثير من العمل الذي يجري الآن في كل من هذه المجالات.

Now finally, I just want to talk a little bit about

الآن في النهاية، أريد فقط أن أتحدث قليلاً عن

applying this sort of thing to cardiovascular disease,

تطبيقات ما تكلمت عنه في الأمراض القلبية الوعائية،

because this is a really big clinical problem.

لأن هذه مشكلة سريرية كبيرة حقاً.

And one of the things that we know is that,

وأحد الأمور التي نعرفها هي،

unfortunately, if you have a heart attack,

لسوء الحظ، إذا حدثت لك أزمة قلبية،

then that tissue can start to die,

ثم بدأت تلك الأنسجة بالتموّت،

and your outcome may not be very good over time.

فقد لا تكون نتائجك جيدة جداً على مر الزمن.

And it would be really great, actually,

في الواقع سيكون أمراً رائعاً حقاً،

if we could stop that dead tissue

إذا كان يمكن أن نوقف هذا النسيج المتموت

either from dying or help it to regenerate.

من الموت أو أن نساعده على التجدد.

And there's lots and lots of stem cell trials going on worldwide,

وهناك الكثير والكثير من تجارب الخلايا الجذعية التي تجري في جميع أنحاء العالم،

and they use many different types of cells,

والتي تَستخدم العديد من الأنواع المختلفة من الخلايا،

but one common theme that seems to be coming out

ولكن يبدو أن السمة المشتركة التي تبرز

is that actually, very often, those cells will die

هو أنه في الواقع، في كثير من الأحيان تلك الخلايا سوف تموت

once you've implanted them.

حالما تتم زراعتها.

And you can either put them into the heart

حيث يمكنك أما أن تزرعها مباشرة في القلب

or into the blood system,

أو ضمن الجملة الدموية،

but either way, we don't seem to be able

ولكن في كلتا الحالتين، لا يبدو أننا قادرون

to get quite the right number of cells

على الحصول على العدد الصحيح تماماً من الخلايا

getting to the location we want them to

للوصول إلى الموقع الذي نريدهم فيه

and being able to deliver the sort of beautiful

لتكون قادرة على تقديم هذا النوع من

cell regeneration that we would like to have

تجديد الخلايا المناسب الذي نود أن يحدث

to get good clinical outcomes.

للحصول على نتائج سريرية جيدة.

And so some of the things that we're thinking of,

ولذلك فإن بعض الأشياء التي نفكر فيها،

and many other people in the field are thinking of,

كما يفكر فيها العديد من الأشخاص الآخرين العاملين في هذا الحقل،

are actually developing materials for that.

في الحقيقة هي تطوير هذا النوع من المواد.

But there's a difference here.

ولكن هنالك فرق هنا.

We still need chemistry, we still need mechanics,

ما زلنا بحاجة الكيمياء، ما زلنا بحاجة الميكانيكا،

we still need really interesting topography,

ما زلنا بحاجة الطوبوغرافيا الممتعة

and we still need really interesting ways to surround the cells.

وما زلنا بحاجة للاهتمام حقاً بإيجاد طرق لتطويق الخلايا.

But now, the cells also

ولكن الآن، الخلايا أيضاً

would probably quite like a material

ربما سوف تكون تماماً مثل مادة

that's going to be able to be conductive,

تكون قادرة على أن تكون موصلة،

because the cells themselves will respond very well

لأن الخلايا بحد ذاتها سوف تستجيب بشكل جيد

and will actually conduct signals between themselves.

وسوف تجري في الواقع إشارات ما بين بعضهم البعض.

You can see them now

يمكنك أن تراها الآن

beating synchronously on these materials,

حيث أن الخلايا تنبض بشكل متزامن ضمن هذه المواد،

and that's a very, very exciting development

وهذا تطور مثير جداً

that's going on.

يحدث الآن.

So just to wrap up, I'd like to actually say that

لذلك لأختم، أود فعلاً أن أقول

being able to work in this sort of field,

أن تكون قادراً على العمل في هذا النوع من المجالات،

all of us that work in this field

وجميعنا الذين يعملون في هذا المجال

that's not only super-exciting science,

فإن هذا ليس فقط فرع من العلوم شديد الإثارة،

but also has the potential

ولكنه أيضاً لديه القدرة الكامنة

to impact on patients,

على التأثير على المرضى،

however big or small they are,

وسواء كان هذا التأثير صغيراً أو كبيراً

is really a great privilege.

فإنه حقاً لشرف عظيم.

And so for that, I'd like to thank all of you as well.

ومن أجل هذا، أود أن أشكر كل واحد منكم كذلك.

Thank you.

شكراً لكم.

(Applause)

(تصفيق)