Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Translator: Antonius Yudi Sendjaja Reviewer: Egi Ryan Aldino

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

Saya ingin menunjukkan video dari beberapa model

I work with.

yang bekerja dengan saya.

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

Model-model ini ukurannya sempurna dan tidak memiliki lemak sedikitpun.

Did I mention they're gorgeous?

Oh iya, mereka juga cantik.

And they're scientific models? (Laughs)

Dan, mereka model ilmiah. (Tawa)

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

Seperti mungkin bisa Anda tebak. Saya seorang insinyur jaringan tubuh

and this is a video of some of the beating heart

dan inilah video dari beberapa jantung yang berdetak

that I've engineered in the lab.

yang saya buat dalam laboratorium.

And one day we hope that these tissues

Suatu hari kami berharap jaringan tubuh ini

can serve as replacement parts for the human body.

dapat menjadi onderdil pengganti bagi tubuh manusia.

But what I'm going to tell you about today

Namun yang ingin saya bicarakan hari ini

is how these tissues make awesome models.

adalah bagaimana jaringan tubuh dapat membuat model yang luar biasa.

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

Mari kita berpikir sejenak tentang proses penyaringan obat,

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

dimulai dari perumusan obat, pengujian lab, pengujian pada hewan,

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

lalu uji klinis, yang berarti juga pengujian pada manusia

before the drugs get to market.

sebelum obat itu sampai di pasar.

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

Pengujian itu memerlukan banyak uang, waktu,

and sometimes, even when a drug hits the market,

dan terkadang, walaupun obat itu sampai di pasaran,

it acts in an unpredictable way and actually hurts people.

obat itu bisa jadi tidak terduga dan mencelakai orang.

And the later it fails, the worse the consequences.

Semakin lama obat itu gagal, akibatnya semakin buruk.

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

Semua hal itu kembali kepada dua hal. Pertama, manusia bukanlah tikus,

and two, despite our incredible similarities to one another,

dan kedua, walaupun manusia dan tikus memiliki kesamaan yang luar biasa,

actually those tiny differences between you and I

sebenarnya perbedaan kecil antara saya dengan Anda lah

have huge impacts with how we metabolize drugs

yang memiliki dampak besar akan bagaimana kita mengolah obat

and how those drugs affect us.

dan bagaimana dampak obat itu kepada kita.

So what if we had better models in the lab

Jadi bagaimana jika kita memiliki model yang lebih baik di lab

that could not only mimic us better than rats

yang tidak hanya dapat meniru diri kita lebih baik dibandingkan tikus

but also reflect our diversity?

namun juga mencerminkan keragaman kita?

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

Mari kita lihat bagaimana kita melakukannya dengan rekayasa jaringan.

One of the key technologies that's really important

Salah satu teknologi kunci yang penting

is what's called induced pluripotent stem cells.

adalah yang disebut "sel induk pluripoten diinduksi."

They were developed in Japan pretty recently.

Sel ini baru-baru ini dikembangkan di Jepang.

Okay, induced pluripotent stem cells.

Baiklah, sel induk pluripoten diinduksi.

They're a lot like embryonic stem cells

Sel ini sangat menyerupai sel induk embrio

except without the controversy.

kecuali tanpa kontroversi.

We induce cells, okay, say, skin cells,

Kami menginduksi sel, katakanlah sel kulit,

by adding a few genes to them, culturing them,

dengan menambahkan beberapa gen, lalu membiakannya,

and then harvesting them.

dan memanennya.

So they're skin cells that can be tricked,

Jadi, ini adalah sel kulit yang dapat dipermainkan,

kind of like cellular amnesia, into an embryonic state.

seperti sel yang lupa ingatan, menjadi tingkat embrio.

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

Jadi tanpa kontroversi, itulah hal hebat pertama.

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

Hal hebat kedua, Anda dapat membuat jaringan tubuh apapun

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

dari sel itu: otak, jantung, hati, Anda dapat membayangkan

but out of your cells.

dari sel Anda sendiri.

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

Jadi kami dapat membuat model dari jantung dan otak Anda

on a chip.

pada sebuah kepingan.

Generating tissues of predictable density and behavior

Membuat jaringan dengan massa jenis dan perilaku yang dapat diprediksi

is the second piece, and will be really key towards

adalah bagian keduanya, yang akan benar-benar menjadi kunci

getting these models to be adopted for drug discovery.

menuju model yang dapat diambil bagi penemuan obat.

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

Dan inilah skema dari bioreaktor yang kami kembangkan di dalam lab kami

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

untuk membantu para insinyur memilah dan memperbesar.

Going forward, imagine a massively parallel version of this

Di masa depan, bayangkanlah versi paralel dari hal ini

with thousands of pieces of human tissue.

di mana ada ratusan lembar jaringan tubuh manusia.

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

Ini akan seperti melakukan uji klinis dalam sebuah kepingan.

But another thing about these induced pluripotent stem cells

Namun hal lain tentang sel induk pluripoten diinduksi ini adalah

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

jika kita mengambil beberapa sel kulit, katakanlah

from people with a genetic disease

dari orang dengan penyakit keturunan

and we engineer tissues out of them,

lalu merekayasa jaringan tubuh dari sel kulit itu,

we can actually use tissue-engineering techniques

kita dapat menggunakan teknik rekayasa jaringan tubuh

to generate models of those diseases in the lab.

untuk membuat model dari penyakit itu di lab.

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

Inilah contoh dari lab Kevin Eggan di Harvard.

He generated neurons

Dia membuat sel syaraf

from these induced pluripotent stem cells

dari sel induk pluripoten diinduksi itu

from patients who have Lou Gehrig's Disease,

dari pasien yang menderita Penyakit Lou Gehrig,

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

dan dia mengembangkan sel induk ini menjadi sel syaraf, dan yang menakjubkan adalah

is that these neurons also show symptoms of the disease.

sel syaraf itu juga menunjukkan gejala-gejala penyakit itu.

So with disease models like these, we can fight back

Jadi dengan model penyakit seperti ini, kita dapat melawan

faster than ever before and understand the disease better

dan memahami penyakit lebih cepat dibandingkan sebelumnya,

than ever before, and maybe discover drugs even faster.

dan mungkin kita dapat menemukan obatnya lebih cepat lagi.

This is another example of patient-specific stem cells

Inilah contoh lain dari sel induk pribadi pasien

that were engineered from someone with retinitis pigmentosa.

yang direkayasa dari seseorang dengan retinitis pigmentosa.

This is a degeneration of the retina.

Ini adalah penyakit penurunan kerja retina.

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

Penyakit yang ada di keluarga saya, dan kami sangat berharap

that cells like these will help us find a cure.

bahwa sel-sel seperti ini akan membantu kami mencari obatnya.

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

Jadi beberapa orang berpikir model-model ini terdengar bagus,

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

namun bertanya, "Apakah model ini sebaik tikus?"

The rat is an entire organism, after all,

Bagaimanapun, tikus adalah makhluk hidup

with interacting networks of organs.

dengan jaringan organ tubuh yang saling berhubungan.

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

Obat bagi jantung dapat diolah di dalam hati

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

dan beberapa produk sampingnya dapat tersimpan di dalam lemak.

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

Apakah kita tidak melewatkan ini dengan model?

Well, this is another trend in the field.

Ini adalah kecenderungan lain di dalam bidang ini.

By combining tissue engineering techniques with microfluidics,

Dengan menggabungkan teknik rekayasa jaringan dengan mikrofluida,

the field is actually evolving towards just that,

bidang ini sebenarnya berkmebang menuju ke sana,

a model of the entire ecosystem of the body,

ke arah model dengan seluruh ekosistem tubuh,

complete with multiple organ systems to be able to test

lengkap dengan berbagai sistem organ untuk dapat menguji

how a drug you might take for your blood pressure

bagaimana pengaruh obat pada tekanan darah Anda

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

dan hati Anda atau bagaimana obat antidepresi mempengaruhi jantung Anda.

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

Sistem ini sangat sulit dibuat, namun kami baru mulai dapat mengarah ke sana,

and so, watch out.

jadi, lihat saja.

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

Namun itupun belum semua, karena saat obat disetujui,

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

teknik rekayasa jaringan dapat membantu mengembangkan perawatan yang lebih pribadi.

This is an example that you might care about someday,

Ini adalah contoh yang mungkin suatu saat Anda pedulikan,

and I hope you never do,

namun saya harap tidak,

because imagine if you ever get that call

bayangkan jika Anda mendapatkan telepon

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

yang memberi kabar buruk bahwa Anda mungkin menderita kanker.

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

Tidakkah Anda ingin melihat apakah obat kanker yang akan Anda makan

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

akan bekerja mengatasi penyakit kanker itu?

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

Ini adalah contoh dari lab Karen Burg, di mana mereka

using inkjet technologies to print breast cancer cells

menggunakan teknologi inkjet untuk mencetak sel kanker payudara

and study its progressions and treatments.

dan mempelajari kemajuan dari perawatannya.

And some of our colleagues at Tufts are mixing models

Dan beberapa rekan kami di Tufts menggabungkan model-model itu

like these with tissue-engineered bone to see how cancer

seperti merekayasa tulang untuk melihat bagaimana kanker

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

menyebar dari satu bagian tubuh ke bagian tubuh selanjutnya,

and you can imagine those kinds of multi-tissue chips

dan Anda dapat membayangkan kepingan dari banyak jaringan ini

to be the next generation of these kinds of studies.

akan menjadi kajian tahap selanjutnya.

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

Jadi mengingat model yang baru saja kita bicarakan,

you can see, going forward, that tissue engineering

Anda dapat melihat, di masa depan, rekayasa jaringan tubuh

is actually poised to help revolutionize drug screening

sebenarnya siap membantu merevolusi penyaringan obat

at every single step of the path:

pada setiap tahapannya:

disease models making for better drug formulations,

model penyakit untuk perumusan obat yang lebih baik,

massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing,

model jaringan tubuh paralel untuk membantu merevolusi pengujian lab,

reduce animal testing and human testing in clinical trials,

mengurangi pengujian pada hewan dan manusia dalam uji klinis,

and individualized therapies that disrupt

dan perawatan pribadi yang mengganggu

what we even consider to be a market at all.

apa yang kita pikir sebagai sebuah pasar.

Essentially, we're dramatically speeding up that feedback

Pada dasarnya, kami mempercepat umpan balik antara mengembangkan

between developing a molecule and learning about

molekul dan mempelajari bagaimana molekul itu berhubungan

how it acts in the human body.

dengna tubuh manusia dengan pesat.

Our process for doing this is essentially transforming

Proses kami dalam hal ini pada dasarnya mengubah

biotechnology and pharmacology into an information technology,

bioteknologi dan farmakologi menjadi teknologi informasi,

helping us discover and evaluate drugs faster,

membantu kami menemukan dan menguji obat dengan lebih cepat,

more cheaply and more effectively.

lebih murah, dan lebih efisien.

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

Memberikan pengertian baru pada model dibandingkan dengan pengujian pada hewan, bukan?

Thank you. (Applause)

Terima kasih. (Tepuk tangan)