Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Fordító: Uschi Symmons Lektor: Laszlo Kereszturi

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

Szeretnék mutatni Nektek egy videót néhány modellről,

I work with.

amelyekkel dolgozom.

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

Mindegyik tökéletes méretű, és egy gramm zsír sincs rajtuk.

Did I mention they're gorgeous?

Említettem, hogy gyönyörűek?

And they're scientific models? (Laughs)

És hogy tudományos modellek?

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

Ahogy kitalálhattátok, szövetmérnök vagyok,

and this is a video of some of the beating heart

és ez egy videó egy darab dobogó szívről,

that I've engineered in the lab.

amit a laborban hoztam létre.

And one day we hope that these tissues

És egy nap, reméljük, hogy ilyen szövetek

can serve as replacement parts for the human body.

helyettesíthetik az emberi test egyes részeit.

But what I'm going to tell you about today

De amiről ma beszélni fogok,

is how these tissues make awesome models.

az az, hogy ezek a szövetek miért fantasztikus modellek.

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

Nos, gondoljunk a gyógyszertesztelés folyamatára egy pillanatig.

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

A gyógyszertervezéstől labortesztelésen, állattesztelésen át jutunk

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

a klinikai teszteléshez, amit emberi tesztelésnek is nevezhettek,

before the drugs get to market.

mielőtt piacra kerülnek a gyógyszerek.

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

Sok pénzbe kerül, sok időbe,

and sometimes, even when a drug hits the market,

és néha, ha piacra is kerül egy gyógyszer,

it acts in an unpredictable way and actually hurts people.

megjósolhatatlan módon viselkedik, és a valóságban ártalmas lehet emberekre.

And the later it fails, the worse the consequences.

És minnél később bukik meg, annál súlyosabbak a következmények.

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

Két fő probléma létezik: Egy, az ember nem patkány,

and two, despite our incredible similarities to one another,

és kettő, a köztünk lévő hihetetlen hasonlóságok ellenére,

actually those tiny differences between you and I

a közted és köztem létező pici különbségek

have huge impacts with how we metabolize drugs

jelentősen befolyásolják, hogy az anyagcserénk miként bont le gyógyszereket,

and how those drugs affect us.

és hogy a gyógyszerek hogyan hatnak ránk.

So what if we had better models in the lab

Úgyhogy mi lenne, ha jobb modelljeink lennének a laborban,

that could not only mimic us better than rats

amelyek nem csak jobban utánoznának minket mint a patkányok,

but also reflect our diversity?

hanem a diverzitásunkat is jobban tükröznék?

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

Lássuk, hogyan tudjuk ezt elérni szövettervezéssel.

One of the key technologies that's really important

Egy kulcs technológia, ami igazán fontos

is what's called induced pluripotent stem cells.

az úgynevezett indukált pluripotens őssejtek.

They were developed in Japan pretty recently.

Ezeket Japánban fejlesztették ki nemrég.

Okay, induced pluripotent stem cells.

Oké, indukált pluripotens őssejtek.

They're a lot like embryonic stem cells

Nagyon hasonlítanak az embrionális őssejtekre,

except without the controversy.

kivéve a körülöttük lévő vitákat.

We induce cells, okay, say, skin cells,

Sejteket, mondjuk például bőrsejteket indukálunk,

by adding a few genes to them, culturing them,

azáltal, hogy hozzáadunk néhány gént, tenyésztjük őket,

and then harvesting them.

majd begyűjtjük őket.

So they're skin cells that can be tricked,

Szóval ezek olyan bőrsejtek, amiket becsaptunk,

kind of like cellular amnesia, into an embryonic state.

mint valami celluláris emlékezetvesztés, hogy embrionális állapotba kerüljenek.

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

Tehát viták nélkül. Ez az első klassz dolog.

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

A második klassz dolog, hogy bármilyen típusú szövetet

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

lehet növeszteni belőlük: agy, szív, máj, érted,

but out of your cells.

de a saját sejtjeidből!

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

Úgyhogy modellezni tudjuk a Te szívedet, a Te agyadat

on a chip.

egy csipen.

Generating tissues of predictable density and behavior

Megjósolható sűrűségű és viselkedésű szövetek előállítása lesz

is the second piece, and will be really key towards

a második lépés, amelynek kulcsszerepe lesz abban,

getting these models to be adopted for drug discovery.

hogy ezeket a modelleket alkalmazhassuk gyógyszerfejlesztéshez.

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

Ez egy vázlat egy bioreaktorról, amit a laborunkban fejlesztettünk,

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

hogy modulárisabb, skálázhatóbb módon építhessünk szöveteket.

Going forward, imagine a massively parallel version of this

A jövőben, képzeljétek ennek a masszívan párhuzamos változatát

with thousands of pieces of human tissue.

ezernyi emberi szövetdarabbal.

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

Olyan lenne, mintha egy egész klinikai kísérlet egy csipen lenne rajta.

But another thing about these induced pluripotent stem cells

De egy másik dolog ezekkel az indukált pluripotens őssejtekkel az,

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

hogy ha veszünk, mondjuk, bőrsejteket

from people with a genetic disease

emberektől, akiknek egy genetikai betegségük van,

and we engineer tissues out of them,

és szöveteket alkotunk belőlük,

we can actually use tissue-engineering techniques

akkor szövettervezéssel a laborban

to generate models of those diseases in the lab.

valódi modelleket tudunk generálni azokra a betegségekre.

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

Itt egy példa Kevin Eggan laborjából, a Harvard egyetemről.

He generated neurons

Neuronokat generált

from these induced pluripotent stem cells

ezekből az indukált pluripotens őssejtekből

from patients who have Lou Gehrig's Disease,

(Lou Gehring betegségben szenvedő páciensektől),

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

és neuronokká differenciáltatta őket. Az a bámulatos,

is that these neurons also show symptoms of the disease.

hogy ezek a neuronok mutatják a betegség tüneteit.

So with disease models like these, we can fight back

Tehát ilyen modellekkel gyorsabban tudunk

faster than ever before and understand the disease better

harcba szállni mint előtte, jobban megérteni a betegséget

than ever before, and maybe discover drugs even faster.

mint előtte, és talán még gyorsabban tudunk gyógyszereket fejleszteni.

This is another example of patient-specific stem cells

Ez egy másik példa páciens-specifikus őssejtekkel

that were engineered from someone with retinitis pigmentosa.

amelyeket retinitisz pigmentózában szenvedő egyedből állítottak elő.

This is a degeneration of the retina.

Ez a retina degenerációja.

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

A betegség sújtja a családomat, és igazán reméljük,

that cells like these will help us find a cure.

hogy ilyen sejtek segíteni fognak gyógymódot találni.

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

Egyes emberek úgy gondolják, hogy ezek a modellek persze jól hangzanak,

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

de azt kérdik, "Ezek tényleg olyan jók mint egy patkány?"

The rat is an entire organism, after all,

Elvégre a patkány mégis egy teljes szervezet,

with interacting networks of organs.

egymással kölcsönható szervek hálózatával.

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

Egy szívgyógyszert a máj dolgozhat fel,

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

és a melléktermékei zsírban tárolódhatnak.

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

Mindez nem veszik el ilyen szövetmódosított modellekkel?

Well, this is another trend in the field.

Nos, ez egy másik irányzata a szakmának.

By combining tissue engineering techniques with microfluidics,

Összekombinálva a szövettervezést a mikrofluidikával,

the field is actually evolving towards just that,

a szakma pont affelé halad,

a model of the entire ecosystem of the body,

hogy a test teljes ökorendszerét modellezze,

complete with multiple organ systems to be able to test

több szervrendszerrel együtt, hogy tesztelhessék,

how a drug you might take for your blood pressure

hogy egy vérnyomáscsökkentő gyógyszer

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

miként hathat a májadra, vagy egy antidepresszáns hogyan hathat a szívedre.

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

IIyen rendszereket nagyon nehéz építeni, csak most jutunk oda, hogy ezt elérjük,

and so, watch out.

úgyhogy, figyelem!

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

De ez még mindig nem minden, mert amint egy gyógyszer piacra kerül

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

a szövettervezés segíthet személyre szabott kezeléseket fejleszteni.

This is an example that you might care about someday,

Ez egy példa, ami esetleg valamikor fontos lesz számotokra,

and I hope you never do,

és remélem, hogy nem így lesz,

because imagine if you ever get that call

mert képzeljétek el, hogy egy nap értesítenek

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

azzal a rossz hírrel, hogy talán rákban szenvedsz.

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

Nem akarnád inkább kipróbálni, hogy a rákgyógyszerek,

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

amelyeket szedni fogsz, hatnak-e a Te rákodra?

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

Ez egy példa Karen Burg laborjából, ahol

using inkjet technologies to print breast cancer cells

tintasugaras technológiával mellrák sejteket nyomtatnak,

and study its progressions and treatments.

és vizsgálják a fejlődését és kezelését.

And some of our colleagues at Tufts are mixing models

A Tuft egyetemen vannak kollegáink, akik például ilyen modelleket

like these with tissue-engineered bone to see how cancer

kevernek mesterséges csonttal, hogy lássák, hogy a rák

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

hogyan terjedhet a test egyik részéből egy másikba,

and you can imagine those kinds of multi-tissue chips

és az ilyen típusú sokszövetes csipeket képzelhetjük

to be the next generation of these kinds of studies.

az ilyesfajta vizsgálatok következő generációjának.

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

És így -- azokra a modellekre gondolva, amelyeket épp emlegettünk --

you can see, going forward, that tissue engineering

láthatjátok, hogy a szövettervezés

is actually poised to help revolutionize drug screening

tényleg forradalmasíthatja a gyógyszerfejlesztést

at every single step of the path:

a folyamat minden egyes lépésénél:

disease models making for better drug formulations,

olyan betegség modelleket szolgáltat amelyekkel jobb gyógyszer formulákat találhatunk,

massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing,

masszívan párhuzamosított szövetmodellekkel forradalmasíthatja a laborbeli tesztelést,

reduce animal testing and human testing in clinical trials,

csökkentve az állat- és emberkísérleteket a klinikai tesztelésben,

and individualized therapies that disrupt

és személyre szabott terápiákkal megelőzheti

what we even consider to be a market at all.

hogy olyanok használják a gyógyszert, akiknek nem való.

Essentially, we're dramatically speeding up that feedback

Lényegében drámaian felgyorsítjuk a visszacsatolást

between developing a molecule and learning about

a molekulafejlesztés között, és aközött, hogy megtudjuk,

how it acts in the human body.

hogyan hat az emberi testre.

Our process for doing this is essentially transforming

Az általunk használt folyamat lényegében átalakítja

biotechnology and pharmacology into an information technology,

a biotechnológiát és a gyógyszeripart információ technológiává,

helping us discover and evaluate drugs faster,

ezzel segítve, hogy gyógyszereket gyorsabban, olcsóbban

more cheaply and more effectively.

és hatékonyabban fedezzünk fel és értékeljünk.

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

Új jelentést ad a "modellek az állatkísérletek ellen" kifejezésnek, nem?

Thank you. (Applause)

Köszönöm. (Taps)