Anthony Atala: Growing new organs

337,053 views ・ 2010-01-21

TED


Pro přehrání videa dvakrát klikněte na anglické titulky níže.

Překladatel: Jan Mikeš Korektor: Lucie Sara Zavodna
00:15
This is actually a painting
0
15260
3000
Tady toto je malba
00:18
that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
1
18260
3000
která visí v Countwayské knihovně na Harvardské škole medicíny.
00:21
And it shows the first time an organ was ever transplanted.
2
21260
4000
A vyobrazuje vůbec první transplantaci orgánu.
00:25
In the front, you see, actually, Joe Murray
3
25260
3000
Jak vidíte vepředu, to je Joe Murray
00:28
getting the patient ready for the transplant,
4
28260
2000
připravující pacienta k transplantaci,
00:30
while in the back room you see Hartwell Harrison,
5
30260
2000
mezitím co v zadní místnosti vidíte Hartwell Harrisona,
00:32
the Chief of Urology at Harvard,
6
32260
3000
vedoucího Urologie na Harvardu,
00:35
actually harvesting the kidney.
7
35260
2000
který ve skutečnosti pěstuje onu ledvinu.
00:37
The kidney was indeed the first organ
8
37260
2000
Ledvina byla skutečně prvním orgánem,
00:39
ever to be transplanted to the human.
9
39260
2000
který byl kdy člověku transplantován.
00:41
That was back in 1954,
10
41260
3000
To bylo zpátky v roce 1954.
00:44
55 years ago.
11
44260
2000
Před 55 lety
00:46
Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
12
46260
3000
se stále potýkali s mnoha stejnými výzvami
00:49
as many decades ago.
13
49260
2000
jako před mnoha desítky let.
00:51
Certainly many advances, many lives saved.
14
51260
3000
Samozřejmě mnoho pokroků, mnoho zachráněných životů.
00:54
But we have a major shortage of organs.
15
54260
4000
Ovšem orgánů máme vážný nedostatek.
00:58
In the last decade the number of patients
16
58260
3000
Během posledních deseti let se počet pacientů
01:01
waiting for a transplant has doubled.
17
61260
3000
čekajících na transplantaci zdvojnásobil.
01:04
While, at the same time, the actual number of transplants
18
64260
2000
Zatímco počet transplantací
01:06
has remained almost entirely flat.
19
66260
3000
zůstal téměř stejný.
01:09
That really has to do with our aging population.
20
69260
2000
To skutečně má co dočinění se stárnutím naší populace.
01:11
We're just getting older.
21
71260
2000
Prostě stárneme.
01:13
Medicine is doing a better job
22
73260
3000
Zdravotnictví dělá stále lepší práci
01:16
of keeping us alive.
23
76260
2000
udržovat nás naživu.
01:18
But as we age, our organs tend to fail more.
24
78260
3000
Ale společně s tím jak stárneme, naše orgány mají tendenci víc selhávat.
01:21
So, that's a challenge,
25
81260
2000
Takže, to je výzva,
01:23
not just for organs but also for tissues.
26
83260
2000
nejen pro orgány, ale také pro tkáně.
01:25
Trying to replace pancreas,
27
85260
3000
Pokoušíme se nahradit slinivku,
01:28
trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
28
88260
5000
zkoušíme nahradit nervy, jež nám mohou pomoci s Parkinsonovou chorobou.
01:33
These are major issues.
29
93260
2000
To jsou hlavními problémy.
01:35
This is actually a very stunning statistic.
30
95260
4000
Toto je prosím velmi ohromující statistika.
01:39
Every 30 seconds
31
99260
2000
Každých 30 vteřin
01:41
a patient dies from diseases
32
101260
3000
jeden pacient zemře na nemoc,
01:44
that could be treated with tissue regeneration or replacement.
33
104260
4000
která může být vyléčena regenerací tkáně, nebo její výměnou.
01:48
So, what can we do about it?
34
108260
3000
Takže, co pro to můžeme udělat?
01:51
We've talked about stem cells tonight.
35
111260
2000
Dnes večer jsme hovořili o kmenových buňkách.
01:53
That's a way to do it.
36
113260
2000
To je cesta, jak toho dosáhnout.
01:55
But still ways to go to get stem cells into patients,
37
115260
5000
Ale přece ještě dlouhá cesta dostat kmenové buňky do pacientů,
02:00
in terms of actual therapies for organs.
38
120260
3000
ve smyslu skutečných terapií pro orgány.
02:03
Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
39
123260
3000
Nebylo by skvělé, kdyby se naše těla dokázala regenerovat?
02:06
Wouldn't it be great if we could actually harness the power
40
126260
3000
Nebylo by skvělé, kdybychom mohli využít síly
02:09
of our bodies, to actually heal ourselves?
41
129260
5000
našich těl dokonce k uzdravení sebe samých?
02:14
It's not really that foreign of a concept, actually;
42
134260
3000
Ve skutečnosti to není zas tak cizí koncept;
02:17
it happens on the Earth every day.
43
137260
4000
toto se děje ve světě každý den.
02:21
This is actually a picture of a salamander.
44
141260
3000
Toto je prosím obrázek mloka.
02:24
Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
45
144260
4000
Mloci mají úžasnou schopnost regenerace.
02:28
You see here a little video.
46
148260
2000
Zde vidíte krátké video.
02:30
This is actually a limb injury in this salamander.
47
150260
4000
Toto je zranění končetiny tohoto mloka.
02:34
And this is actually real photography,
48
154260
2000
A toto je skutečné snímkování,
02:36
timed photography, showing how that limb regenerates
49
156260
3000
časosběr, ukazující jak se ta končetina regeneruje
02:39
in a period of days.
50
159260
2000
během pár dní.
02:41
You see the scar form.
51
161260
2000
Vidíte hojení šrámu.
02:43
And that scar actually grows out
52
163260
3000
A z toho šrámu skutečně roste
02:46
a new limb.
53
166260
2000
nová končetina.
02:48
So, salamanders can do it.
54
168260
2000
Mloci to tedy dokáží.
02:50
Why can't we? Why can't humans regenerate?
55
170260
3000
Proč nemůžeme my? Proč se lidé nemohou regenerovat?
02:53
Actually, we can regenerate.
56
173260
4000
Ve skutečnosti se můžeme regenerovat.
02:57
Your body has many organs
57
177260
4000
Vaše tělo má mnoho orgánů,
03:01
and every single organ in your body
58
181260
2000
a každý jednotlivý orgán ve vašem těle
03:03
has a cell population
59
183260
2000
má populaci buněk,
03:05
that's ready to take over at the time of injury. It happens every day.
60
185260
5000
které jsou připraveny zasáhnout v době zranění. Děje se to každý den.
03:10
As you age, as you get older.
61
190260
3000
Jak léta plynou, jak stárnete.
03:13
Your bones regenerate every 10 years.
62
193260
3000
Vaše kosti se regenerují každých 10 let.
03:16
Your skin regenerates every two weeks.
63
196260
3000
Vaše pokožka se regeneruje každé dva týdny.
03:19
So, your body is constantly regenerating.
64
199260
2000
Takže, vaše tělo se stále regeneruje.
03:21
The challenge occurs when there is an injury.
65
201260
2000
Těžký úkol nastane když dojde k poranění.
03:23
At the time of injury or disease,
66
203260
3000
V době poranění nebo nemoci
03:26
the body's first reaction
67
206260
3000
je první reakcí těla
03:29
is to seal itself off from the rest of the body.
68
209260
3000
se neprodyšně uzavřít od zbytku těla.
03:32
It basically wants to fight off infection,
69
212260
2000
Jednoduše se tak chce ubránit infekci,
03:34
and seal itself, whether it's organs inside your body,
70
214260
4000
a utěsní sebe samo, jsou-li orgány uvnitř těla,
03:38
or your skin, the first reaction
71
218260
3000
nebo vaše kůže, první reakcí
03:41
is for scar tissue to move in,
72
221260
2000
pro kmenové buňky je dostat se dovnitř,
03:43
to seal itself off from the outside.
73
223260
4000
zaobalit se od okolí.
03:47
So, how can we harness that power?
74
227260
2000
Jak tedy můžeme využít této energie?
03:49
One of the ways that we do that
75
229260
2000
Jedním ze způsobů takového využití
03:51
is actually by using smart biomaterials.
76
231260
5000
je používání chytrých biomateriálů.
03:56
How does this work? Well, on the left side here
77
236260
3000
Jak to pracuje? No, zde na levé straně
03:59
you see a urethra which was injured.
78
239260
2000
vidíte močovod, jež byl poraněn.
04:01
This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
79
241260
4000
Toto je kanál, propojující močový měchýř s vnějškem těla.
04:05
And you see that it is injured.
80
245260
2000
A vidíte, že je poraněný.
04:07
We basically found out that you can use these smart biomaterials
81
247260
4000
My jsme jednoduše přišli na to, že můžete použít tyto chytré biomateriály,
04:11
that you can actually use as a bridge.
82
251260
3000
že je ve skutečnosti můžete využít jako most.
04:14
If you build that bridge, and you close off
83
254260
3000
Když takový most postavíte a uzavřete se jím
04:17
from the outside environment,
84
257260
2000
od okolního prostředí,
04:19
then you can create that bridge, and cells
85
259260
3000
potom můžete vytvořit takové přemostění a buňky,
04:22
that regenerate in your body,
86
262260
2000
které ve vašem těle regenerují,
04:24
can then cross that bridge, and take that path.
87
264260
4000
mohou přes toto přemostění přejít a jít tak po směru.
04:28
That's exactly what you see here.
88
268260
2000
To je přesně to, co vidíte zde.
04:30
It's actually a smart biomaterial
89
270260
2000
Jde o chytrý biomateriál,
04:32
that we used, to actually treat this patient.
90
272260
2000
jenž jsme ve skutečnosti užili k léčení tohoto pacienta.
04:34
This was an injured urethra on the left side.
91
274260
3000
Toto byl poraněný močovod na levé straně.
04:37
We used that biomaterial in the middle.
92
277260
2000
Použili jsme ten biomateriál uprostřed.
04:39
And then, six months later on the right-hand side
93
279260
3000
A poté, o šest měsíců později, po pravé ruce
04:42
you see this reengineered urethra.
94
282260
2000
vidíte ten přestavěný močovod.
04:44
Turns out your body can regenerate,
95
284260
2000
Zjistilo se, že vaše tělo se může regenerovat,
04:46
but only for small distances.
96
286260
3000
ale jen v krátkých vzdálenostech.
04:49
The maximum efficient distance for regeneration
97
289260
3000
Maximální funkční vzdálenost pro regeneraci
04:52
is only about one centimeter.
98
292260
2000
je pouze okolo jednoho centimetru.
04:54
So, we can use these smart biomaterials
99
294260
3000
Můžeme tedy použít tyto biomateriály,
04:57
but only for about one centimeter
100
297260
3000
ale pouze na centimetrovou vzdálenost
05:00
to bridge those gaps.
101
300260
2000
k přemostění těchto ran.
05:02
So, we do regenerate, but for limited distances.
102
302260
3000
Takže se regenerujeme, ale jen na limitované vzdálenosti.
05:05
What do we do now,
103
305260
2000
Co ale uděláme,
05:07
if you have injury for larger organs?
104
307260
3000
když máte poranění větších orgánů?
05:10
What do we do when we have injuries
105
310260
2000
Co uděláme, když máme poranění
05:12
for structures which are much larger
106
312260
2000
struktur, které jsou mnohem větší
05:14
than one centimeter?
107
314260
2000
než jeden centimetr?
05:16
Then we can start to use cells.
108
316260
3000
Tehdy můžeme začít používat buňky.
05:19
The strategy here, is if a patient comes in to us
109
319260
3000
Strategie v tomto případě je, že když k nám přijde pacient
05:22
with a diseased or injured organ,
110
322260
2000
s nemocným či poraněným orgánem,
05:24
you can take a very small piece of tissue from that organ,
111
324260
3000
my mu můžeme odebrat velmi malý kousek tkáně z toho orgánu,
05:27
less than half the size of a postage stamp,
112
327260
3000
menší než poloviční velikost poštovní známky,
05:30
you can then tease that tissue apart,
113
330260
3000
který pak můžeme rozpitvat
05:33
and look at its basic components,
114
333260
2000
a podívat se na jeho základní stavební jednotky,
05:35
the patient's own cells,
115
335260
2000
pacientovy buňky,
05:37
you take those cells out,
116
337260
2000
vyjmout je,
05:39
grow and expand those cells outside the body in large quantities,
117
339260
4000
nechat je růst a rozmnožit se mimo tělo ve velkém
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
343260
3000
a pak je užít jako výstužní materiály.
05:46
To the naked eye they look like a piece of your blouse,
119
346260
3000
Při pohledu pouhým okem se zdají jako kousek halenky
05:49
or your shirt, but actually
120
349260
2000
či trička, ale ve skutečnosti
05:51
these materials are fairly complex
121
351260
3000
jde o velmi složité struktury,
05:54
and they are designed to degrade once inside the body.
122
354260
3000
které jsou navrženy, aby se uvnitř těla rozložily.
05:57
It disintegrates a few months later.
123
357260
2000
Během pár měsíců se rozpadnou.
05:59
It's acting only as a cell delivery vehicle.
124
359260
3000
Slouží pouze jako dodávka pro buňky.
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
362260
2000
Přivádí do těla buňky. Díky nim
06:04
the cells to regenerate new tissue,
126
364260
2000
buňky zregenerují novou tkáň
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
127
366260
4000
a jakmile je hotovo, lešení se odstraní.
06:10
And that's what we did for this piece of muscle.
128
370260
3000
A to jsem také provedli s tímto kouskem svalu.
06:13
This is actually showing a piece of muscle and how we go through
129
373260
2000
Zde můžete vidět, jak jsme studovali
06:15
the structures to actually engineer the muscle.
130
375260
3000
jeho struktury ve snaze jej zmapovat.
06:18
We take the cells, we expand them,
131
378260
2000
Vezmeme buňky, rozmnožíme je,
06:20
we place the cells on the scaffold,
132
380260
2000
dáme je na lešení,
06:22
and we then place the scaffold back into the patient.
133
382260
3000
a pak lešení umístíme zpět do pacienta.
06:25
But actually, before placing the scaffold into the patient,
134
385260
3000
Avšak předtím, než lešení do pacienta umístíme,
06:28
we actually exercise it.
135
388260
3000
trochu ho procvičíme.
06:31
We want to make sure that we condition
136
391260
2000
Chceme mít jistotu, že ten sval nastavíme
06:33
this muscle, so that it knows what to do
137
393260
2000
tak, aby věděl co dělat,
06:35
once we put it into the patient.
138
395260
2000
až se dostane do pacienta.
06:37
That's what you're seeing here. You're seeing
139
397260
2000
To můžete právě vidět tady. Vidíte
06:39
this muscle bio-reactor
140
399260
2000
svalový bioreaktor, který
06:41
actually exercising the muscle back and forth.
141
401260
4000
rozcvičuje sval - tam a zpět.
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
142
405260
4000
Dobře. Zatím jsme viděli ploché struktury,
06:49
the muscle.
143
409260
2000
sval.
06:51
What about other structures?
144
411260
2000
Ale co jiné struktury?
06:53
This is actually an engineered blood vessel.
145
413260
3000
Toto je ve skutečnosti zkonstruovaná céva.
06:56
Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
416260
3000
Velmi podobné tomu, co jsme udělali před chvíli, jen o trochu složitější.
06:59
Here we take a scaffold,
147
419260
2000
Tady vezmeme lešení,
07:01
and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
148
421260
4000
a jednoduše - lešení může být v tomto případě jako kousek papíru.
07:05
And we can then tubularize this scaffold.
149
425260
2000
Můžeme toto lešení stočit do trubičky.
07:07
And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
150
427260
4000
A k výrobě cévy použijeme stejnou strategii.
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
431260
4000
Céva se skládá ze dvou odlišných druhů buněk.
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
435260
3000
Vezmeme svalové buňky,
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
438260
2000
obalíme s nimi vnějšek,
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
440260
3000
je to podobné jako když pečete dort s více vrstvami, jestli to znáte.
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
443260
3000
Svalové buňky dáte na povrch.
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
446260
5000
Dovnitř dáte výstelkové buňky.
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
451260
2000
A teď máte lešení kompletní.
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
453260
3000
Dáte jej do takového zařízení podobného troubě,
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
456260
2000
které vytváří stejné podmínky jako lidské tělo,
07:38
37 degrees centigrade,
160
458260
2000
37 stupňů Celsia,
07:40
95 percent oxygen.
161
460260
2000
95 procent kyslíku.
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
462260
4000
Pak jej procvičíte, tak, jako jste to viděli na záznamu.
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
466260
3000
A napravo můžete vidět krkavici, která byla zkonstruována.
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
469260
3000
Tato céva vede z krku do mozku.
07:52
And this is an X-ray showing you
165
472260
3000
A tento rentgen ukazuje
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
475260
3000
evidenci, funkční cévu.
07:58
More complex structures
167
478260
2000
Složitější struktury
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
480260
3000
jako jsou cévy nebo močovody, které jsem vám ukázal,
08:03
they're definitely more complex
169
483260
2000
jsou rozhodně složitější,
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
485260
2000
protože musíte zavést dva odlišné typy buněk.
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
487260
2000
Ony se ale ve skutečnosti chovají spíš jako potrubí.
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
489260
2000
Dovolujete tekutině a vzduchu
08:11
at steady states.
173
491260
2000
volně proudit.
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
493260
2000
Nejsou zdaleka tak složité jako duté orgány.
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
495260
3000
Ty jsou mnohem složitější,
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
498260
3000
protože po nich chcete, aby reagovali podle potřeby.
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
501260
3000
Takovým orgánem je například močový měchýř.
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
504260
3000
Postupujeme podle stejné strategie, vezmeme malý kousek močového měchýře -
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
507260
2000
- menší než poloviční velikost poštovní známky.
08:29
We then tease the tissue apart
180
509260
2000
Tkáň rozpitváme
08:31
into its two individual cell components,
181
511260
2000
na její dva druhy buněk,
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
513260
3000
svalové a speciální buňky močového měchýře.
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
516260
3000
Pěstujeme je ve velkém mimo tělo.
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
519260
3000
Trvá to asi 4 týdny je vypěstovat.
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
522260
3000
Potom vezmeme lešení ve tvaru močového měchýře.
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
525260
4000
Zevnitř jej vyplníme těmi výstelkovými buňkami.
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
529260
3000
Zvenku jej pokryjeme těmito svalovými buňkami.
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
532260
3000
Celé to opět vložíme do přístroje podobného peci.
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
535260
3000
Od doby kdy jste odebrali kousek tkáně, můžete pacientovi
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
538260
3000
vrátit zpět orgán za 6 až 8 týdnů.
09:01
This actually shows the scaffold.
191
541260
3000
Tady můžete vidět to lešení.
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
544260
4000
Materiál je pokryt buňkami.
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
548260
3000
Když jsme dělali zkoušku pro první pacienty,
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
551260
3000
vytvořili jsme pro každého lešení zvlášť.
09:14
We brought patients in,
195
554260
2000
Přivedli jsme pacienty
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
556260
3000
6 až 8 týdnů před plánovanou operací, udělali jsme rentgen
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
559260
3000
a vystavěli lešení přesně podle velikosti
09:22
pelvic cavity.
198
562260
2000
pacientovi dutiny pánevní.
09:24
For the second phase of the trials
199
564260
2000
Při druhé fázi zkoušek
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
566260
3000
jsme měli předem odlišné velikosti: malou, střední, velkou a velmi velkou.
09:29
(Laughter)
201
569260
3000
(Smích)
09:32
It's true.
202
572260
2000
Je to pravda.
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
574260
3000
A jsem si jistý, že všichni chcete tu velmi velkou, že?
09:37
(Laughter)
204
577260
2000
(Smích)
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
579260
3000
Močové měchýře jsou tedy rozhodně trochu složitější
09:42
than the other structures.
206
582260
2000
než jiné struktury.
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
584260
3000
Ale jsou i jiné duté orgány, které jsou složitější.
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
587260
3000
Toto je zkonstruovaná srdeční chlopeň.
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
590260
3000
A postup vytvoření takové chlopně je opět stejná.
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
593260
2000
Vezmeme lešení, osázíme ho buňkami,
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
595260
4000
a tady můžete vidět, jak se lístky chlopně otvírají a zavírají.
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
599260
3000
Toto cvičíme před implantací.
10:02
Same strategy.
213
602260
2000
Stejný postup.
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
604260
2000
A nejsložitější jsou potom orgány vyplněné parenchymem.
10:06
For solid organs, they're more complex
215
606260
2000
Ty jsou složitější,
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
608260
4000
protože je na jeden centimetr potřeba víc buněk.
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
612260
2000
Toto je jednoduchý parenchymatózní orgán jako například ucho.
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
614260
2000
Tady mu dodají chrupavku.
10:16
That's the oven-like device;
219
616260
3000
Tady je to zařízení podobné troubě;
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
619260
2000
Jakmile je pokrytý, dostane se sem.
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
621260
5000
A pak o pár týdnů později z něj vytáhneme lešení pro chrupavku.
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
626260
2000
Tady jsou námi zkonstruované prsty.
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
628260
3000
Tady je pokrývají, nikdy víc než jedna vrstva zároveň,
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
631260
3000
nejdřív kost, mezery vyplníme chrupavkou.
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
634260
2000
Potom začneme nahoru přidávat svaly.
10:36
And you start layering these solid structures.
226
636260
2000
A pak vrstvíme tyto pevné struktury.
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
638260
3000
Opět zas o něco složitější orgány.
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
641260
3000
Ze všeho nejsložitější parenchymatózní orgány jsou
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
644260
4000
ale ty prokrvené, hojně prokrvené,
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
648260
2000
s velkou zásobou cév,
10:50
organs such as the heart,
231
650260
3000
orgány jako je srdce,
10:53
the liver, the kidneys.
232
653260
3000
játra nebo ledviny.
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
656260
2000
Toto je příklad - pár postupů,
10:58
to engineer solid organs.
234
658260
2000
jak vytvořit parenchymatózní orgány.
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
660260
2000
Toto je jeden možný postup. Používáme tiskárnu.
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
662260
4000
A místo inkoustu - právě jste viděli inkoustovou náplň -
11:06
we just use cells.
237
666260
2000
používáme buňky.
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
668260
2000
Takto vypadá běžná stolní tiskárna.
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
670260
3000
Tiskne toto dvoukomorové srdce,
11:13
one layer at a time.
240
673260
2000
vrstvu po vrstvě.
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
675260
4000
Tady vydíte výsledné srdce. Tisk trvá asi 40 minut
11:19
and about four to six hours later
242
679260
2000
a po čtyřech až šesti hodinách
11:21
you see the muscle cells contract.
243
681260
3000
můžete pozorovat spojení mezi svalovými buňkami.
11:24
(Applause)
244
684260
6000
(Potlesk)
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
690260
4000
Tuto technologii vynalezl Tao Ju, který pracoval v našem institutu.
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
694260
2000
Je ale pochopitelně stále ve fázi experimentu
11:36
not for use in patients.
247
696260
3000
a pro pacienty se ještě nevyužívá.
11:39
Another strategy that we have followed
248
699260
2000
Další postup, který jsme vyzkoušeli,
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
701260
2000
je vyjmutí buněk z orgánů.
11:43
We actually take donor organs,
250
703260
3000
Vezmeme dárcovské orgány,
11:46
organs that are discarded,
251
706260
2000
které byli vyřazeny,
11:48
and we then can use very mild detergents
252
708260
2000
a s pomocí velmi šetrných čistících prostředků
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
710260
3000
z nich vytáhneme buněčné elementy.
11:53
So, for example on the left panel,
254
713260
2000
Takže například v levém poli
11:55
top panel, you see a liver.
255
715260
2000
nahoře vidíte játra
11:57
We actually take the donor liver,
256
717260
2000
Vezmeme dárcovské játra
11:59
we use very mild detergents,
257
719260
2000
použijeme velmi šetrné čistící prostředky
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
721260
4000
a s jejich pomocí z jater
12:05
out of the liver.
259
725260
2000
vyjmeme všechny buňky.
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
727260
3000
O dva týdny později můžeme tento orgán zvednout,
12:10
it feels like a liver,
261
730260
2000
vypadá jako játra,
12:12
we can hold it like a liver,
262
732260
2000
můžeme jej uchopit jako játra,
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
734260
3000
vypadá jako játra, ale neobsahuje žádné buňky.
12:17
All we are left with
264
737260
2000
Zvedáme pouze
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
739260
3000
jejich kostru, dá-li se to tak říct,
12:22
all made up of collagen,
266
742260
2000
vše z kolagenu,
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
744260
2000
materiálu obsaženého v našich tělech, který neodmítá hostitele.
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
746260
2000
Můžeme jej používat od jednoho pacienta k druhému.
12:28
We then take this vascular structure
269
748260
2000
Můžeme vzít tuto prokrvenou strukturu
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
750260
4000
a dokázat, že prokrvení je zachováno.
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
754260
2000
Můžete vidět - toto je ve skutečnosti floroskopie.
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
756260
3000
Do orgánu vkládáme opak.
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
759260
4000
Tady vidíte začátek procesu. Do jater zbavených buněk
12:43
into this decellularized liver.
274
763260
2000
vkládáme chybějící část.
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
765260
3000
A vidíte, že cévní systém zůstává neporušen.
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
768260
3000
Poté vyjmeme cévní buňky,
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
771260
2000
a cévní systém vysteleme
12:53
with the patient's own cells.
278
773260
2000
pacientovými buňkami.
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
775260
2000
Zevnějšek jater pokryjeme
12:57
with the patient's own liver cells.
280
777260
2000
pacientovými jaterními buňkami.
12:59
And we can then create functional livers.
281
779260
2000
A můžeme tak stvořit funkční játra.
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
781260
2000
A to právě teď pozorujete.
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
783260
4000
Jde stále o experiment. Jsme ale během experimentu schopni
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
787260
3000
obnovit funkčnost jater.
13:10
For the kidney,
285
790260
2000
Co se týče ledviny,
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
792260
4000
jak už jsem řekl při prvním obrázku, který jste viděli,
13:16
the first slide I showed you,
287
796260
2000
prvním snímku, který jsem vám ukázal,
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
798260
3000
90 procent pacientů na čekacím listě pro transplataci
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
801260
2000
čeká právě na ledvinu, 90 procent.
13:23
So, another strategy we're following
290
803260
2000
Další postup, který jsem zkusili,
13:25
is actually to create wafers
291
805260
2000
je tvorba membrán,
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
807260
4000
které by se navrstvili jako harmonika.
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
811260
3000
Navrstvili bychom tedy membrány za použití ledvinových buněk.
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
814260
3000
A pak můžete vidět tyto miniaturní ledviny, které jsme stvořili.
13:37
They are actually making urine.
295
817260
2000
Ve skutečnosti vyrábí moč.
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
819260
4000
Jde opět o malé strukturu a pro nás je výzvou, abychom je zvětšili,
13:43
and that is something we're working on
297
823260
2000
a na tom právě teď v našem institutu
13:45
right now at the institute.
298
825260
2000
pracujeme.
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
827260
3000
Jedna z věcí, kterou bych rád shrnul,
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
830260
4000
je postup, kterým směřujeme v regenerativní medicíně.
13:54
If at all possible,
301
834260
2000
Pokud je to možné,
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
836260
3000
rádi bychom používali chytré biomateriály,
13:59
that we can just take off the shelf
303
839260
2000
které bychom jednoduše sundali z poličky
14:01
and regenerate your organs.
304
841260
2000
a regenerovali bychom vaše orgány.
14:03
We are limited with distances right now,
305
843260
2000
V tuto chvíli jsme limitováni vzdálenostmi,
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
845260
4000
ale naším cílem je časem tyto vzdálenosti zvětšit.
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
849260
2000
Pokud chytré biomateriály použít nemůžeme,
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
851260
2000
potom by bylo lepší používat vaše vlastní buňky.
14:13
Why? Because they will not reject.
309
853260
2000
Proč? Protože ty neodmítnou hostitele.
14:15
We can take cells from you,
310
855260
2000
Můžeme vám buňky odebrat,
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
311
857260
3000
vytvořit strukturu, vrátit ji hned zas zpět a ona neodmítne hostitele.
14:20
And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
312
860260
4000
A pokud by to bylo možné, nejlepší by bylo použít buňky přímo z daného orgánu.
14:24
If you present with a diseased wind pipe
313
864260
3000
Pokud máte nemocnou průdušnici,
14:27
we'd like to take cells from your windpipe.
314
867260
2000
bylo by nejlepší odebrat buňky z ní.
14:29
If you present with a diseased pancreas
315
869260
3000
Pokud máte nemocnou slinivku,
14:32
we'd like to take cells from that organ.
316
872260
2000
nejlepší by bylo vzít buňky z ní.
14:34
Why? Because we'd rather take those cells
317
874260
3000
Proč? Protože je lepší brát buňky,
14:37
which already know that those are the cell types you want.
318
877260
3000
které už ví, že jsou typu, který požadujete.
14:40
A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
319
880260
3000
Průdušnicová buňka už ví, že je průdušnicová buňka.
14:43
We don't need to teach it to become another cell type.
320
883260
3000
Není potřeba ji přeučit na jiný typ buňky.
14:46
So, we prefer organ-specific cells.
321
886260
2000
Dáváme tedy přednost buňkám specifickým pro dané orgány.
14:48
And today we can obtain cells from most every organ in your body,
322
888260
3000
A v dnešní době jsme schopni odebrat buňky téměř z jakéhokoliv orgánu ve vašem těle,
14:51
except for several which we still need stem cells for,
323
891260
3000
až na pár výjimek, u kterých je potřeba kmenových buněk,
14:54
like heart, liver, nerve and pancreas.
324
894260
4000
jako je srdce, játra, nervy nebo slinivka.
14:58
And for those we still need stem cells.
325
898260
3000
U těch ještě stále potřebujeme kmenové buňky.
15:01
If we cannot use stem cells from your body
326
901260
3000
Pokud nejsme schopni použít kmenové buňky z vašeho těla,
15:04
then we'd like to use donor stem cells.
327
904260
3000
pak by byli nejlepší kmenové buňky od dárce.
15:07
And we prefer cells that will not reject
328
907260
2000
A opět dáváme přednost buňkám, které neodmítnou hostitele
15:09
and will not form tumors.
329
909260
2000
a nebudou tvořit nádory.
15:11
And we're working a lot with the stem cells that we
330
911260
2000
Hodně pracujeme s kmenovými buňkami,
15:13
published on two years ago,
331
913260
2000
které jsme zveřejnili před dvěma lety,
15:15
stem cells from the amniotic fluid,
332
915260
2000
kmenové buňky tvořené z plodové vody,
15:17
and the placenta, which have those properties.
333
917260
4000
a placenta, která má potřebné vlastnosti.
15:21
So, at this point, I do want to tell you that
334
921260
3000
V tuto chvíli vám tedy chci říct,
15:24
some of the major challenges we have.
335
924260
4000
že máme pár zásadních úkolů.
15:28
You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
336
928260
2000
Víte, ukázal jsem vám tady teď prezentaci, všechno vypadá dobře,
15:30
everything works. Actually no,
337
930260
2000
všechno funguje. Ve skutečnosti tomu tak není,
15:32
these technologies really are not that easy.
338
932260
2000
tyto technologie nejsou tak jednoduché.
15:34
Some of the work you saw today
339
934260
2000
Některé úseky práce, kterou jste dnes viděli,
15:36
was performed by over 700 researchers
340
936260
3000
mělo na starosti přes 700 výzkumníků
15:39
at our institute across a 20-year time span.
341
939260
3000
pracujících v ústavu přes 20 let.
15:42
So, these are very tough technologies.
342
942260
2000
Jsou to velmi pracné technologie.
15:44
Once you get the formula right you can replicate it.
343
944260
3000
Když jednou přijdete na to jak, můžete to opakovat.
15:47
But it takes a lot to get there.
344
947260
2000
Trvá to ale dlouho, než se k tomu dopracujete.
15:49
So, I always like to show this cartoon.
345
949260
2000
Proto vždycky rád ukazuju tento obrázek.
15:51
This is how to stop a runaway stage.
346
951260
2000
Toto je návod jak zastavit prchající dostavník.
15:53
And there you see the stagecoach driver,
347
953260
2000
Tady vidíte kočího dostavníku,
15:55
and he goes, on the top panel,
348
955260
2000
který nahoře skáče
15:57
He goes A, B, C, D, E, F.
349
957260
2000
A, B, C, D, E, F.
15:59
He finally stops the runaway stage.
350
959260
2000
A konečně zastaví dostavník.
16:01
And those are usually the basic scientists,
351
961260
3000
A to jsou obvykle hlavní vědci.
16:04
The bottom is usually the surgeons.
352
964260
2000
Ti vespod jsou obvykle chirurgové.
16:06
(Laughter)
353
966260
4000
(Smích)
16:10
I'm a surgeon so that's not that funny.
354
970260
2000
Já jsem chirurg, takže to není tak vtipné.
16:12
(Laughter)
355
972260
1000
(Smích)
16:13
But actually method A is the correct approach.
356
973260
4000
Ve skutečnosti je ale metoda A správný přístup.
16:17
And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
357
977260
3000
A mám tím na mysli, že pokaždé, když jsme uvedli jednu z těchto technologií
16:20
to the clinic,
358
980260
2000
na klinice,
16:22
we've made absolutely sure that we do everything we can
359
982260
3000
stoprocentně jsme se ujistili, že vše, co bylo možné,
16:25
in the laboratory before we ever
360
985260
2000
jsme nejprve vyzkoušeli v laboratoři,
16:27
launch these technologies to patients.
361
987260
2000
než jsme technologie představili pacientům.
16:29
And when we launch these technologies to patients
362
989260
2000
A když tyto technologie pacientům představíme,
16:31
we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
363
991260
5000
ujistíme se, že jsme si položili nelehkou otázku.
16:36
Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
364
996260
3000
Jste připraveni použít tuto technologii na své bližní, své vlastní dítě,
16:39
your own family member, and then we proceed.
365
999260
3000
člena rodiny? A pak teprve pokračujeme.
16:42
Because our main goal, of course,
366
1002260
2000
Naším hlavní cílem je totiž
16:44
is first, to do no harm.
367
1004260
3000
v první řadě nikomu neublížit, samozřejmě.
16:47
I'm going to show you now, a very short clip,
368
1007260
2000
Chci vám teď ukázat krátké video.
16:49
It's a five second clip of a patient
369
1009260
3000
Je to pětivteřinový záběr pacienta,
16:52
who received one of the engineered organs.
370
1012260
2000
který dostal takto sestrojený orgán.
16:54
We started implanting some of these structures
371
1014260
2000
Některé tyto struktury jsme začali implantovat
16:56
over 14 years ago.
372
1016260
2000
už víc než před čtrnácti lety.
16:58
So, we have patients now walking around with organs,
373
1018260
2000
Takže se teď po světě více než deset let
17:00
engineered organs, for over 10 years, as well.
374
1020260
4000
prochází pacienti s vytvořenými orgány.
17:04
I'm going to show a clip of one young lady.
375
1024260
2000
Ukážu vám video mladé ženy,
17:06
She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
376
1026260
3000
která měla zadní rozštěp obratle, defekt míchy.
17:09
She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
377
1029260
3000
Neměla normální močový měchýř. Toto je úsek ze CNN.
17:12
We are just taking five seconds.
378
1032260
2000
Má jen 5 vteřin.
17:14
This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
379
1034260
5000
Ve skutečnosti jej pořídil Sanjay Gupta.
17:19
Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
380
1039260
2000
Video: Kaitlyn M: Jsem šťastná. Vždycky jsem se bála,
17:21
that I was going to have like, an accident or something.
381
1041260
3000
že budu mít nehodu, nebo něco takového.
17:24
And now I can just go and
382
1044260
3000
A teď můžu jednoduše
17:27
go out with my friends,
383
1047260
2000
jít ven s kamarády,
17:29
go do whatever I want.
384
1049260
2000
jít a dělat co chci.
17:32
Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
385
1052260
3000
Anthony Atala: Vidíte, slib regenerativní medicíny na konci dne,
17:35
is a single promise.
386
1055260
2000
je to jen jediný slib.
17:37
And that is really very simple,
387
1057260
3000
A je to velmi jednoduché
17:40
to make our patients better.
388
1060260
2000
našim pacientům ulehčit.
17:42
Thank you for your attention.
389
1062260
2000
Děkuji vám za pozornost.
17:44
(Applause)
390
1064260
2000
(Potlesk)

Original video on YouTube.com
O tomto webu

Tato stránka vám představí videa na YouTube, která jsou užitečná pro výuku angličtiny. Uvidíte lekce angličtiny vedené špičkovými učiteli z celého světa. Dvojklikem na anglické titulky zobrazené na každé stránce s videem si video přehrajete přímo odtud. Titulky se posouvají synchronizovaně s přehráváním videa. Pokud máte nějaké připomínky nebo požadavky, kontaktujte nás prosím pomocí tohoto kontaktního formuláře.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7