Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Μετάφραση: Stefanos Reppas Επιμέλεια: Alisa Xholi

I'd like to show you a video of some of the models

Θα ήθελα να σας παρουσιάσω ένα βίντεο με μερικά από τα μοντέλα

I work with.

στα οποία εργάζομαι.

They're all the perfect size, and they don't have an ounce of fat.

Όλα έχουν το τέλειο μέγεθος και δεν έχουν ουγγιά λίπους.

Did I mention they're gorgeous?

Ανέφερα ότι είναι πανέμορφα;

And they're scientific models? (Laughs)

Και ότι είναι επιστημονικά μοντέλα; (Γέλια)

As you might have guessed, I'm a tissue engineer,

Όπως θα έχετε καταλάβει, είμαι μηχανικός ιστού

and this is a video of some of the beating heart

και αυτό είναι ένα βίντεο όπου προβάλλεται ένα μέρος παλλόμενης καρδιάς

that I've engineered in the lab.

την όποια έχω σχεδιάσει στο εργαστήριο.

And one day we hope that these tissues

Και μία μέρα ελπίζουμε αυτοί οι ιστοί

can serve as replacement parts for the human body.

να μπορούν να χρησιμεύσουν ως ανταλλακτικά μέρη για το ανθρώπινο σώμα.

But what I'm going to tell you about today

Αλλά αυτό που πρόκειται να σας πως σήμερα

is how these tissues make awesome models.

είναι πως με αυτούς τους ιστούς κατασκευάζουμε τρομερά μοντέλα.

Well, let's think about the drug screening process for a moment.

Λοιπόν, ας σκεφτούμε την διαδικασία ελέγχου των φαρμάκων για μία στιγμή.

You go from drug formulation, lab testing, animal testing,

Πηγαίνουμε από την σύνθεση των φαρμάκων, στις εργαστηριακές δοκιμές, στις δοκιμές σε ζώα

and then clinical trials, which you might call human testing,

και μετά στις κλινικές δοκιμές όπου μπορούμε να τις ονομάσουμε ανθρώπινες δοκιμές

before the drugs get to market.

πριν βγουν τα φάρμακα στην αγορά.

It costs a lot of money, a lot of time,

Αυτό κοστίζει πολλά χρήματα, πολύ χρόνο

and sometimes, even when a drug hits the market,

και μερικές φορές ακόμα και όταν ένα φάρμακο προκαλεί ζημιά στην αγορά,

it acts in an unpredictable way and actually hurts people.

ενεργεί με απρόβλεπτο τρόπο και βλάπτει πραγματικά τους ανθρώπους.

And the later it fails, the worse the consequences.

και αργότερα αποτυγχάνει, η χειρότερη των συνεπειών.

It all boils down to two issues. One, humans are not rats,

Όλα συνοψίζονται σε δύο ζητήματα. Ένα, οι άνθρωποι δεν είναι αρουραίοι

and two, despite our incredible similarities to one another,

και δύο, παρά τις απίστευτες ομοιότητες ο ένας με τον άλλον

actually those tiny differences between you and I

στην πραγματικότητα αυτές οι μικροσκοπικές διαφορές μεταξύ μας

have huge impacts with how we metabolize drugs

υπάρχουν τεράστιες επιπτώσεις στον τρόπο μεταβολής των φαρμάκων

and how those drugs affect us.

και πως αυτά τα φάρμακα μας επηρεάζουν.

So what if we had better models in the lab

Έτσι αν είχαμε καλύτερα μοντέλα στο εργαστήριο

that could not only mimic us better than rats

τα οποία θα μπορούσαν όχι μόνο να μιμηθούν εμάς καλύτερα από τους αρουραίους

but also reflect our diversity?

αλλά επιπλέον θα αντανακλούν την ποικιλομορφία μας;

Let's see how we can do it with tissue engineering.

Ας δούμε πως μπορούμε να το κάνουμε χρησιμοποιώντας την μηχανική ιστών.

One of the key technologies that's really important

Μία από τις βασικές τεχνολογίες η οποία είναι πραγματικά σημαντική

is what's called induced pluripotent stem cells.

είναι αυτή που αποκαλούμε '' επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPSCs)".

They were developed in Japan pretty recently.

Αναπτύχθηκαν στην Ιαπωνία πρόσφατα.

Okay, induced pluripotent stem cells.

Εντάξει, επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα.

They're a lot like embryonic stem cells

Είναι πολύ παρόμοια με τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα.

except without the controversy.

εκτός από το να μην είναι αντικείμενο διαμάχης.

We induce cells, okay, say, skin cells,

Εμείς επαγάγουμε κύτταρα, εντάξει, ας πούμε, κύτταρα του δέρματος,

by adding a few genes to them, culturing them,

προσθέτοντας μερικά γονίδια σε αυτά, τα καλλιεργούμε,

and then harvesting them.

και έπειτα τα συλλέγουμε.

So they're skin cells that can be tricked,

Έτσι, υπάρχουν κύτταρα του δέρματος τα οποία μπορούν να ξεγελαστούν

kind of like cellular amnesia, into an embryonic state.

κάτι σας την κυτταρική αμνησία, σε ένα εμβρυϊκό στάδιο

So without the controversy, that's cool thing number one.

Λοιπόν χωρίς την αντιπαράθεση, ότι είναι το πρώτο τέλειο πράγμα.

Cool thing number two, you can grow any type of tissue

Το δεύτερο τέλειο πράγμα είναι ότι μπορείτε να αναπτύξετε κάθε είδους ιστό

out of them: brain, heart, liver, you get the picture,

από αυτά: εγκεφάλου, καρδιάς, ήπατος, έχετε την εικόνα

but out of your cells.

αλλά από τα κύτταρα σας.

So we can make a model of your heart, your brain

Έτσι μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα μοντέλο της καρδίας σας, του εγκεφάλου σας

on a chip.

σε ένα μικροεπεξεργαστή.

Generating tissues of predictable density and behavior

Η δημιουργία ιστών προβλέψιμης πυκνότητας και συμπεριφοράς

is the second piece, and will be really key towards

είναι το δεύτερο κομμάτι και θα είναι πραγματικά το κλειδί για

getting these models to be adopted for drug discovery.

να πάρουμε αυτά τα μοντέλα που πρέπει να υιοθετηθούν για την ανακάλυψη φαρμάκων.

And this is a schematic of a bioreactor we're developing in our lab

Και αυτό είναι μία σχηματική αναπαράσταση ενός βιοαντιδραστήρα που έχουμε αναπτύξει στο εργαστήριο μας

to help engineer tissues in a more modular, scalable way.

για να βοηθήσει τους μηχανικούς ιστού σε ένα πιο μορφωματικό, τρόπο ανάπτυξης.

Going forward, imagine a massively parallel version of this

Κοιτάζοντας στο μέλλον, φανταστείτε μία μαζική παράλληλη έκδοση αυτού

with thousands of pieces of human tissue.

με χιλιάδες κομμάτια ανθρώπινου ιστού.

It would be like having a clinical trial on a chip.

Θα ήταν σαν να έχεις μία κλινική δοκιμή σε ένα μικροεπεξεργαστή.

But another thing about these induced pluripotent stem cells

Αλλά άλλο πράγμα σχετικά με αυτά τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα

is that if we take some skin cells, let's say,

είναι ότι εάν πάρουμε μερικά κύτταρα του δέρματος, ας πούμε

from people with a genetic disease

από ανθρώπους με γενετική ασθένεια

and we engineer tissues out of them,

και κατασκευάσουμε ιστούς χρησιμοποιώντας αυτά,

we can actually use tissue-engineering techniques

μπορούμε πραγματικά να χρησιμοποιήσουμε τις τεχνικές κατασκευής ιστών

to generate models of those diseases in the lab.

για να παράγουμε πρότυπα εκείνων των ασθενειών στο εργαστήριο.

Here's an example from Kevin Eggan's lab at Harvard.

Εδώ ένα παράδειγμα από τον εργαστήριο του Κέβιν Έγγαν στο Harvard.

He generated neurons

Παρήγαγε νευρώνες

from these induced pluripotent stem cells

από αυτά τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα

from patients who have Lou Gehrig's Disease,

από ασθενείς που πάσχουν από την ασθένεια Lou Gehrig [Αμυοτροφική Πλευρική Σκλήρυνση (ALS)]

and he differentiated them into neurons, and what's amazing

και τους διαφοροποίησε σε νευρώνες και αυτό το οποίο είναι εκπληκτικό

is that these neurons also show symptoms of the disease.

είναι ότι αυτοί οι νευρώνες δείχνουν επίσης τα συμπτώματα αυτής της ασθένειας.

So with disease models like these, we can fight back

Έτσι με μοντέλα της ασθένειας όπως αυτά μπορούμε να αντεπιτεθούμε

faster than ever before and understand the disease better

πιο γρήγορα από πριν και να κατανοήσουμε την ασθένεια καλύτερα

than ever before, and maybe discover drugs even faster.

από πριν και ίσως να ίσως ανακαλύψουμε φάρμακα ακόμα πιο γρήγορα.

This is another example of patient-specific stem cells

Αυτό είναι ένα άλλο παράδειγμα από ασθενή-ειδικά βλαστοκύτταρα

that were engineered from someone with retinitis pigmentosa.

όπου κατασκευάστηκαν από κάποιον με μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια.

This is a degeneration of the retina.

Αυτό είναι ένας εκφυλισμός του αμφιβληστροειδή.

It's a disease that runs in my family, and we really hope

Είναι μία ασθένεια που υπάρχει στην οικογένειά μου και ελπίζουμε πραγματικά

that cells like these will help us find a cure.

πως κύτταρα όπως αυτά θα μας βοηθήσουν να βρούμε τη θεραπεία.

So some people think that these models sound well and good,

Έτσι μερικοί άνθρωποι νομίζουν πως αυτά τα μοντέλα είναι ωραία και καλά

but ask, "Well, are these really as good as the rat?"

αλλά ρωτούν, ''Λοιπόν, αυτά τα μοντέλα είναι πραγματικά τόσο καλά όσο τα μοντέλα με τους αρουραίους;''

The rat is an entire organism, after all,

Ο αρουραίος είναι ένας ολόκληρος οργανισμός εν τέλει,

with interacting networks of organs.

με δίκτυο αλληλεπίδρασης οργάνων.

A drug for the heart can get metabolized in the liver,

Ένα φάρμακο για την καρδιά μπορεί να μεταβολιστεί στο ήπαρ

and some of the byproducts may be stored in the fat.

και μερικά από τα υποπροϊόντα του μπορούν να αποθηκευτούν στο λίπος.

Don't you miss all that with these tissue-engineered models?

Δεν θα τα χάσετε όλα αυτά με τα μοντέλα μηχανικής ιστών;

Well, this is another trend in the field.

Λοιπόν, αυτό είναι μία άλλη τάση σε αυτή την έρευνα.

By combining tissue engineering techniques with microfluidics,

Συνδυάζοντας τις τεχνικές μηχανικής ιστών με μικρορευστομηχανικη

the field is actually evolving towards just that,

η έρευνα εξελίσσεται πραγματικά ακριβώς προς αυτό,

a model of the entire ecosystem of the body,

ενός μοντέλου του ολόκληρου οικοσυστήματος του σώματος

complete with multiple organ systems to be able to test

πλήρης με τα πολλαπλά οργανικά συστήματα ικανό να δοκιμάσει

how a drug you might take for your blood pressure

πως ένα φάρμακο που μπορούσατε να λάβετε για την αρτηριακή σας πίεση

might affect your liver or an antidepressant might affect your heart.

μπορεί να επηρεάσει το ήπαρ ή ένα αντικαταθλιπτικό φάρμακο θα μπορούσε να επηρεάσει την καρδιά σας.

These systems are really hard to build, but we're just starting to be able to get there,

Αυτά τα συστήματα είναι πραγματικά δύσκολο να κατασκευαστούν, αλλά μόλις ξεκινήσαμε ώστε να είμαστε σε θέση για να φτάσουμε εκεί

and so, watch out.

και γι' αυτό, προσέξτε.

But that's not even all of it, because once a drug is approved,

Αλλά αυτό δεν είναι καν όλα αυτά επειδή μόλις εγκριθεί ένα φάρμακο

tissue engineering techniques can actually help us develop more personalized treatments.

οι τεχνικές μηχανικής ιστών μπορούν πραγματικά να μας βοηθήσουν να αναπτύξουμε πιο εξατομικευμένες θεραπείες.

This is an example that you might care about someday,

Αυτό είναι ένα παράδειγμα το οποίο μπορεί να ενδιαφερθείτε κάποια μέρα

and I hope you never do,

και ελπίζω να μην το κάνετε ποτέ

because imagine if you ever get that call

επειδή φανταστείτε εάν έχετε ποτέ αυτή την κλήση

that gives you that bad news that you might have cancer.

που σας δίνει την κακιά είδηση ότι μπορεί να έχετε καρκίνο.

Wouldn't you rather test to see if those cancer drugs

Δεν θα προτιμούσατε να δοκιμάσετε να δείτε εάν αυτά τα φάρμακα κατά του καρκίνου

you're going to take are going to work on your cancer?

που πρόκειται να λάβετε λειτουργούν για τον καρκίνο σας ;

This is an example from Karen Burg's lab, where they're

Αυτό είναι ένα παράδειγμα από το εργαστήριο του Κάρεν Μπαργκ όπου αυτοί

using inkjet technologies to print breast cancer cells

χρησιμοποιούν τεχνολογία inkjet για να εκτυπώσουν καρκινικά κύτταρα μαστού

and study its progressions and treatments.

και να μελετήσουν τις προόδους και την θεραπεία τους.

And some of our colleagues at Tufts are mixing models

Και μερικοί από τους συναδέλφους μας στο πανεπιστήμιο Tufts συνδύασαν μοντέλα

like these with tissue-engineered bone to see how cancer

όπως αυτά με μηχανική ιστών οστού για να παρατηρήσουν πως ο καρκίνος

might spread from one part of the body to the next,

μπορεί να εξαπλωθεί από το ένα μέρος του σώματος στο άλλο

and you can imagine those kinds of multi-tissue chips

και μπορείτε να φανταστείτε αυτά τα είδη των πολλαπλών ιστών μικροεπεξεργαστών

to be the next generation of these kinds of studies.

να είναι η επόμενη γενιά αυτού του είδους των μελετών.

And so thinking about the models that we've just discussed,

Και έτσι σκεφτόμαστε τα μοντέλα που έχουμε μόλις συζητήσει

you can see, going forward, that tissue engineering

μπορείτε να δείτε, πηγαίνοντας μπροστά, αυτή η μηχανική ιστού

is actually poised to help revolutionize drug screening

είναι πραγματικά έτοιμη να βοηθήσει επιφέροντας την επανάσταση στην ανίχνευση φαρμάκων

at every single step of the path:

σε κάθε βήμα της διαδρομής:

disease models making for better drug formulations,

μοντέλα ασθενειών κατασκευάζονται για καλύτερα σκευάσματα φαρμάκων

massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing,

μαζικά παράλληλα ανθρώπινα μοντέλα ιστών βοηθούν ώστε να επέλθει η επανάσταση στις εργαστηριακές δοκιμές

reduce animal testing and human testing in clinical trials,

μειώνουν τους ελέγχους στα ζώα και στους ανθρώπους στις κλινικές δοκιμές

and individualized therapies that disrupt

και εξατομικεύουν θεραπείες που διαταράσσουν

what we even consider to be a market at all.

αυτό που εμείς ακόμα θεωρούμε πως θα είναι μία αγορά ολωσδιόλου.

Essentially, we're dramatically speeding up that feedback

Ουσιαστικά, έχουμε επιταχύνει εντυπωσιακά την ανατροφοδότηση

between developing a molecule and learning about

μεταξύ της ανάπτυξης ενός μορίου και της εκμάθησης σχετικά με το

how it acts in the human body.

πως ενεργεί στο ανθρώπινο σώμα.

Our process for doing this is essentially transforming

Η διαδικασία για να το κάνουμε αυτό είναι η μετατροπή ουσιαστικά

biotechnology and pharmacology into an information technology,

της βιοτεχνολογίας και της φαρμακολογίας σε μία τεχνολογία πληροφορίας

helping us discover and evaluate drugs faster,

βοηθώντας μας να ανακαλύψουμε και να αξιολογήσουμε τα φάρμακα πιο γρήγορα

more cheaply and more effectively.

πιο φτηνά και πιο αποτελεσματικά.

It gives new meaning to models against animal testing, doesn't it?

Αυτό δίνει νέο νόημα στα μοντέλα εναντίον των δοκιμών σε ζώα, έτσι δεν είναι;

Thank you. (Applause)

Σας ευχαριστώ (Χειροκρότημα)