Anthony Atala: Growing new organs

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TED


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Traduttore: Valentina Sarno Revisore: Giacomo Boschi
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This is actually a painting
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3000
Questo è un dipinto
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that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
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appeso alla Biblioteca Countway della Facoltà di Medicina di Harvard.
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And it shows the first time an organ was ever transplanted.
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21260
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E mostra la prima volta che è stato trapiantato un organo.
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In the front, you see, actually, Joe Murray
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In primo piano vedete Joe Murray
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getting the patient ready for the transplant,
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28260
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che sta preparando il paziente al trapianto
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while in the back room you see Hartwell Harrison,
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mentre sullo sfondo vedete Hartwell Harrison,
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the Chief of Urology at Harvard,
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32260
3000
Primario di Urologia a Harvard,
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actually harvesting the kidney.
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35260
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che sta prelevando il rene.
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The kidney was indeed the first organ
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Il rene è stato infatti il primo organo
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ever to be transplanted to the human.
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ad essere mai stato trapiantato a un essere umano.
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That was back in 1954,
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Questo succedeva nel 1954.
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55 years ago.
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55 anni fa
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Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
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dovevano affrontare un sacco delle stesse sfide
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as many decades ago.
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così tanti decenni fa.
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Certainly many advances, many lives saved.
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Di certo molti passi avanti, molte vite salvate.
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But we have a major shortage of organs.
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Ma abbiamo una crescente carenza di organi.
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In the last decade the number of patients
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Nell'ultimo decennio il numero di pazienti
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waiting for a transplant has doubled.
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che attendono un trapianto è duplicato.
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While, at the same time, the actual number of transplants
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2000
Mentre, allo stesso tempo, l'effettivo numero di trapianti
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has remained almost entirely flat.
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è rimasto quasi completamente immutato.
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That really has to do with our aging population.
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Questo ha molto a che vedere con la nostra popolazione che invecchia.
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We're just getting older.
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Semplicemente, stiamo invecchiando.
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Medicine is doing a better job
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La medicina sta avendo più successo
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of keeping us alive.
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2000
nel mantenerci vivi.
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But as we age, our organs tend to fail more.
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Ma, man mano che invecchiamo, i nostri organi tendono a soccombere di più.
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So, that's a challenge,
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2000
Quindi, quella è una sfida
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not just for organs but also for tissues.
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non solo per gli organi ma anche per i tessuti.
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Trying to replace pancreas,
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Cercare di sostituire un pancreas,
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trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
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cercare di sostituire nervi che possano aiutarci con il Parkinson.
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These are major issues.
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2000
Queste sono problematiche importanti.
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This is actually a very stunning statistic.
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Questa è effettivamente una statistica davvero impressionante.
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Every 30 seconds
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2000
Ogni 30 secondi
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a patient dies from diseases
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un paziente muore per malattie
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that could be treated with tissue regeneration or replacement.
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4000
che potrebbero essere trattate con la rigenerazione o la sostituzione dei tessuti.
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So, what can we do about it?
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3000
Quindi, cosa possiamo farci?
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We've talked about stem cells tonight.
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2000
Stasera abbiamo parlato di cellule staminali.
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That's a way to do it.
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2000
Quello è un modo per farlo.
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But still ways to go to get stem cells into patients,
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115260
5000
Ma ancora abbiamo molta strada da fare per portare le cellule staminali dentro ai pazienti,
02:00
in terms of actual therapies for organs.
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3000
in termini di effettive terapie per organi.
02:03
Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
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3000
Non sarebbe fantastico se i nostri corpi potessero rigenerarsi?
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Wouldn't it be great if we could actually harness the power
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3000
Non sarebbe fantastico se potessimo effettivamente controllare il potere
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of our bodies, to actually heal ourselves?
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129260
5000
dei nostri corpi, per poter davvero guarire noi stessi?
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It's not really that foreign of a concept, actually;
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3000
Non è un concetto così alieno, a dir la verità:
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it happens on the Earth every day.
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137260
4000
succede sulla Terra tutti i giorni.
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This is actually a picture of a salamander.
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3000
Questa è un'immagine di una salamandra.
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Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
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144260
4000
Le salamandre hanno questa sorprendente capacità di rigenerarsi.
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You see here a little video.
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148260
2000
Qui vedete un breve video.
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This is actually a limb injury in this salamander.
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150260
4000
Questo è l'arto ferito di questa salamandra.
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And this is actually real photography,
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2000
Questa è vera fotografia,
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timed photography, showing how that limb regenerates
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3000
una fotografia temporizzata, che mostra come si rigenera l'arto
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in a period of days.
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159260
2000
in un periodo di giorni.
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You see the scar form.
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161260
2000
Vedete la cicatrice che si forma.
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And that scar actually grows out
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3000
E da quella cicatrice poi cresce
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a new limb.
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2000
un nuovo arto.
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So, salamanders can do it.
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168260
2000
Quindi, le salamandre possono farlo.
02:50
Why can't we? Why can't humans regenerate?
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170260
3000
Perché noi no? Perché noi umani non possiamo rigenerarci?
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Actually, we can regenerate.
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173260
4000
A dir il vero, noi possiamo rigenerarci.
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Your body has many organs
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4000
Il vostro corpo ha molti organi
03:01
and every single organ in your body
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2000
ed ogni singolo organo nel vostro corpo
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has a cell population
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2000
ha una popolazione di cellule
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that's ready to take over at the time of injury. It happens every day.
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5000
che è pronta a imporsi al momento della ferita. Succede tutti i giorni.
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As you age, as you get older.
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3000
Mentre crescete, mentre invecchiate.
03:13
Your bones regenerate every 10 years.
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3000
Le vostre ossa si rigenerano ogni 10 anni.
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Your skin regenerates every two weeks.
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196260
3000
La vostra pelle si rigenera ogni due settimane.
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So, your body is constantly regenerating.
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199260
2000
Quindi, il vostro corpo si rigenera continuamente.
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The challenge occurs when there is an injury.
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201260
2000
La sfida si presenta quando c'è una ferita.
03:23
At the time of injury or disease,
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203260
3000
Al momento della ferita o della malattia,
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the body's first reaction
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206260
3000
la prima reazione del corpo
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is to seal itself off from the rest of the body.
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209260
3000
è di chiudersi al resto del corpo.
03:32
It basically wants to fight off infection,
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212260
2000
In pratica vuole combattere l'infezione,
03:34
and seal itself, whether it's organs inside your body,
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214260
4000
e richiudersi, sia che siano organi dentro il vostro corpo,
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or your skin, the first reaction
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218260
3000
o la vostra pelle, la prima reazione
03:41
is for scar tissue to move in,
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221260
2000
è che si faccia avanti il tessuto cicatrizzante,
03:43
to seal itself off from the outside.
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223260
4000
per sigillarsi dall'esterno.
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So, how can we harness that power?
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2000
Quindi, come possiamo controllare quel potere?
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One of the ways that we do that
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229260
2000
Uno dei modi in cui lo facciamo
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is actually by using smart biomaterials.
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231260
5000
è utilizzando biomateriali intelligenti.
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How does this work? Well, on the left side here
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3000
Come funziona? Beh, sulla sinistra qui
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you see a urethra which was injured.
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239260
2000
vedete un'uretra che è stata ferita.
04:01
This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
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241260
4000
Questo è il canale che connette la vescica all'esterno del corpo.
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And you see that it is injured.
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245260
2000
E come potete vedere è ferita.
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We basically found out that you can use these smart biomaterials
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247260
4000
Abbiamo scoperto che si possono usare questi biomateriali intelligenti
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that you can actually use as a bridge.
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251260
3000
che si possono utilizzare come un ponte.
04:14
If you build that bridge, and you close off
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254260
3000
Se costruite quel ponte, e lo chiudete
04:17
from the outside environment,
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257260
2000
dall'ambiente esterno,
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then you can create that bridge, and cells
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259260
3000
allora potete creare quel ponte, e le cellule
04:22
that regenerate in your body,
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262260
2000
che si rigenerano nel vostro corpo,
04:24
can then cross that bridge, and take that path.
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264260
4000
possono a quel punto attraversare quel ponte, e prendere quella strada.
04:28
That's exactly what you see here.
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268260
2000
Questo è esattamente quel che vedete qua.
04:30
It's actually a smart biomaterial
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270260
2000
È un biomateriale intelligente
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that we used, to actually treat this patient.
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272260
2000
che abbiamo utilizzato per trattare questo paziente.
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This was an injured urethra on the left side.
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274260
3000
Questa era un'uretra ferita sul lato sinistro.
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We used that biomaterial in the middle.
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277260
2000
Abbiamo utilizzato quel biomateriale nel mezzo.
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And then, six months later on the right-hand side
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279260
3000
E poi, sei mesi dopo, sulla destra
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you see this reengineered urethra.
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282260
2000
vedete l'uretra reingegnerizzata.
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Turns out your body can regenerate,
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284260
2000
Si scopre che il vostro corpo si può rigenerare,
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but only for small distances.
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286260
3000
ma solo per piccole distanze.
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The maximum efficient distance for regeneration
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289260
3000
La distanza massima utile per la rigenerazione
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is only about one centimeter.
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292260
2000
è solo di circa un centimetro.
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So, we can use these smart biomaterials
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294260
3000
Quindi, possiamo usare questi biomateriali intelligenti
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but only for about one centimeter
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297260
3000
ma solo per circa un centimetro
05:00
to bridge those gaps.
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300260
2000
per chiudere quelle aperture.
05:02
So, we do regenerate, but for limited distances.
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302260
3000
Quindi, ci rigeneriamo, ma solo per distanze limitate.
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What do we do now,
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305260
2000
Che cosa facciamo ora,
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if you have injury for larger organs?
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307260
3000
se abbiamo ferite per organi più grandi?
05:10
What do we do when we have injuries
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310260
2000
Che cosa facciamo quando abbiamo ferite
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for structures which are much larger
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312260
2000
in strutture che sono molto più grandi
05:14
than one centimeter?
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314260
2000
di un centimetro?
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Then we can start to use cells.
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316260
3000
Allora possiamo iniziare ad usare le cellule.
05:19
The strategy here, is if a patient comes in to us
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319260
3000
La strategia qui, è che se un paziente viene da noi
05:22
with a diseased or injured organ,
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322260
2000
con un organo malato o ferito,
05:24
you can take a very small piece of tissue from that organ,
111
324260
3000
possiamo prendere un pezzo di tessuto molto piccolo da quell'organo,
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less than half the size of a postage stamp,
112
327260
3000
meno della metà di un francobollo,
05:30
you can then tease that tissue apart,
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330260
3000
possiamo poi espandere e analizzare quel tessuto,
05:33
and look at its basic components,
114
333260
2000
e guardare le sue componenti più basilari,
05:35
the patient's own cells,
115
335260
2000
le cellule del paziente stesso,
05:37
you take those cells out,
116
337260
2000
prendere quelle cellule,
05:39
grow and expand those cells outside the body in large quantities,
117
339260
4000
crescere ed espandere quelle cellule fuori dal corpo in grandi quantità,
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
343260
3000
e poi possiamo usare materiali da impalcatura.
05:46
To the naked eye they look like a piece of your blouse,
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346260
3000
A occhio nudo assomigliano a un pezzo della vostra camicetta,
05:49
or your shirt, but actually
120
349260
2000
o la vostra camicia, ma in realtà
05:51
these materials are fairly complex
121
351260
3000
questi materiali sono abbastanza complessi
05:54
and they are designed to degrade once inside the body.
122
354260
3000
e sono progettati per degradare una volta dentro il corpo.
05:57
It disintegrates a few months later.
123
357260
2000
Si disintegra dopo qualche mese.
05:59
It's acting only as a cell delivery vehicle.
124
359260
3000
Funziona solo come un veicolo di consegna di cellule.
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
362260
2000
Porta le cellule nel corpo. Sta permettendo
06:04
the cells to regenerate new tissue,
126
364260
2000
alle cellule di rigenerare nuovo tessuto,
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
127
366260
4000
e una volta che il tessuto si è rigenerato l'impalcatura se ne va.
06:10
And that's what we did for this piece of muscle.
128
370260
3000
E questo è quel che abbiamo fatto per questo pezzo di muscolo.
06:13
This is actually showing a piece of muscle and how we go through
129
373260
2000
Questo ci mostra un pezzo di muscolo e come attraversiamo
06:15
the structures to actually engineer the muscle.
130
375260
3000
le strutture per costruire il muscolo
06:18
We take the cells, we expand them,
131
378260
2000
Prendiamo le cellule, le espandiamo,
06:20
we place the cells on the scaffold,
132
380260
2000
mettiamo le cellule sull'impalcatura,
06:22
and we then place the scaffold back into the patient.
133
382260
3000
e poi rimettiamo l'impalcatura nel paziente.
06:25
But actually, before placing the scaffold into the patient,
134
385260
3000
Ma, prima di rimettere l'impalcatura nel paziente,
06:28
we actually exercise it.
135
388260
3000
gli facciamo fare esercizio.
06:31
We want to make sure that we condition
136
391260
2000
Vogliamo assicurarci di condizionare
06:33
this muscle, so that it knows what to do
137
393260
2000
questo muscolo, perché sappia cosa fare
06:35
once we put it into the patient.
138
395260
2000
una volta dentro il paziente.
06:37
That's what you're seeing here. You're seeing
139
397260
2000
Questo è quel che state vedendo ora. State vedendo
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this muscle bio-reactor
140
399260
2000
questo bio-reattore muscolare
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actually exercising the muscle back and forth.
141
401260
4000
che fa fare esercizio avanti e indietro al muscolo.
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
142
405260
4000
Okay. Queste che vediamo qua sono strutture piatte,
06:49
the muscle.
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409260
2000
il muscolo.
06:51
What about other structures?
144
411260
2000
E per quanto riguarda le altre strutture?
06:53
This is actually an engineered blood vessel.
145
413260
3000
Questo è un vaso sanguigno ingegnerizzato.
06:56
Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
416260
3000
Molto simile a quello che abbiamo appena fatto, ma un po' più complesso.
06:59
Here we take a scaffold,
147
419260
2000
Qui prendiamo un'impalcatura,
07:01
and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
148
421260
4000
e in pratica - l'impalcatura può essere come un pezzo di carta qui.
07:05
And we can then tubularize this scaffold.
149
425260
2000
Possiamo quindi "tubularizzare" questa impalcatura.
07:07
And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
150
427260
4000
Per fare un buon vaso sanguigno seguiamo la stessa strategia.
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
431260
4000
Un vaso sanguigno è composto da due diversi tipi di cellule.
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
435260
3000
Prendiamo cellule muscolari, incolliamo
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
438260
2000
o ricopriamo l'esterno con queste cellule muscolari,
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
440260
3000
un po' come cuocere una torta a strati, se vogliamo.
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
443260
3000
Si mettono le cellule muscolari all'esterno.
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
446260
5000
Mettete le cellule che rivestono il vaso sanguigno vascolare all'interno.
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
451260
2000
Ora avete la vostra impalcatura piena di semi.
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
453260
3000
Ora piazzerete questa in un dispositivo che è come un forno.
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
456260
2000
Ha le stesse condizioni del corpo umano,
07:38
37 degrees centigrade,
160
458260
2000
37 gradi centigradi,
07:40
95 percent oxygen.
161
460260
2000
95 percento ossigeno.
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
462260
4000
Poi lo si esercita, come avete visto in quel video.
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
466260
3000
Sulla destra potete vedere un'arteria carotidea che è stata ingegnerizzata.
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
469260
3000
Questa è l'arteria che va dal collo al cervello.
07:52
And this is an X-ray showing you
165
472260
3000
E questi sono dei raggi-x che mostrano
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
475260
3000
il vaso sanguigno artificiale, in funzione.
07:58
More complex structures
167
478260
2000
Le strutture più complesse
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
480260
3000
come i vasi sanguigni e le uretre, che vi ho mostrato,
08:03
they're definitely more complex
169
483260
2000
sono sicuramente più complesse
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
485260
2000
perché si stanno introducendo due diversi tipi di cellule.
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
487260
2000
Ma stanno in realtà agendo più come condotti.
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
489260
2000
State permettendo a del fluido o dell'aria di passare
08:11
at steady states.
173
491260
2000
a flussi costanti.
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
493260
2000
Non sono assolutamente complessi quanto gli organi cavi.
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
495260
3000
Gli organi cavi hanno un grado di complessità molto superiore,
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
498260
3000
in quanto si richiede a questi organi di funzionare su richiesta.
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
501260
3000
Quindi, la vescica è un organo di questo genere.
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
504260
3000
La stessa strategia, prendiamo un pezzo molto piccolo della vescica,
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
507260
2000
meno della metà di un francobollo.
08:29
We then tease the tissue apart
180
509260
2000
Poi con attenzione apriamo il tessuto
08:31
into its two individual cell components,
181
511260
2000
e lo separiamo nei suoi componenti cellulari individuali,
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
513260
3000
i muscoli e queste cellule specializzate di vescica.
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
516260
3000
Facciamo crescere le cellule fuori dal corpo in grandi quantità.
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
519260
3000
Ci vogliono circa quattro settimane per far crescere queste cellule dall'organo.
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
522260
3000
Poi prendiamo un'impalcatura a cui diamo la forma di una vescica.
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
525260
4000
Rivestiamo l'interno con queste cellule di rivestimento di vescica.
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
529260
3000
Copriamo l'esterno con queste cellule muscolari.
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
532260
3000
Lo rimettiamo all'interno di questo dispositivo-forno.
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
535260
3000
Dal momento che prendi quel pezzo di tessuto, da sei a otto settimane dopo
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
538260
3000
puoi rimettere l'organo direttamente dentro il paziente.
09:01
This actually shows the scaffold.
191
541260
3000
Questo ci mostra l'impalcatura.
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
544260
4000
Il materiale viene rivestito con le cellule.
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
548260
3000
Quando abbiamo fatto la prima prova clinica per questi pazienti
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
551260
3000
abbiamo creato l'impalcatura specificamente per ogni paziente.
09:14
We brought patients in,
195
554260
2000
Abbiamo portato dentro dei pazienti,
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
556260
3000
da sei a otto settimane prima della loro prevista operazione, abbiamo fatto i raggi-x,
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
559260
3000
e poi abbiamo composto un'impalcatura specificamente per la misura di quel paziente
09:22
pelvic cavity.
198
562260
2000
e della cavità pelvica.
09:24
For the second phase of the trials
199
564260
2000
Per la seconda fase delle prove
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
566260
3000
avevamo differenti misure, piccole, medie, grandi ed extra-grandi.
09:29
(Laughter)
201
569260
3000
(Risate)
09:32
It's true.
202
572260
2000
È vero.
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
574260
3000
E sono sicuro che tutti qui volevano un extra-grande, vero?
09:37
(Laughter)
204
577260
2000
(Risate)
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
579260
3000
Ecco, quindi le vesciche sono sicuramente un po' più complesse
09:42
than the other structures.
206
582260
2000
rispetto alle altre strutture.
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
584260
3000
Ma ci sono altri organi cavi che hanno complessità aggiuntiva.
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
587260
3000
Questa è una valvola cardiaca, che noi abbiamo ingegnerizzato.
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
590260
3000
E questa valvola cardiaca si costruisce con la stessa strategia.
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
593260
2000
Prendiamo l'impalcatura, la seminiamo di cellule,
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
595260
4000
e ora potete vedere qui, i lembi delle valvole che si aprono e si chiudono.
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
599260
3000
Le facciamo esercitare prima di impiantarle.
10:02
Same strategy.
213
602260
2000
La stessa strategia.
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
604260
2000
E poi i più complessi di tutti sono gli organi solidi.
10:06
For solid organs, they're more complex
215
606260
2000
Per gli organi solidi, la cosa è più complessa
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
608260
4000
perché si usano molte più cellule per centimetro.
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
612260
2000
Questo è un semplice organo solido, un orecchio.
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
614260
2000
Lo stanno disseminando con cartilagine.
10:16
That's the oven-like device;
219
616260
3000
Quello è il dispositivo-forno;
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
619260
2000
Una volta ricoperto viene messo li.
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
621260
5000
Poi, qualche settimana dopo, possiamo levare l'impalcatura della cartilagine.
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
626260
2000
Queste sono dita che stiamo costruendo.
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
628260
3000
Questi vengono fatti a strati, uno strato alla volta,
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
631260
3000
prima l'osso, riempiamo gli spazi con cartilagine.
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
634260
2000
Poi iniziamo ad aggiungerci sopra il muscolo.
10:36
And you start layering these solid structures.
226
636260
2000
E iniziamo a costruire a strati queste strutture solide.
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
638260
3000
Di nuovo, organi un po' più complessi.
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
641260
3000
Ma di gran lunga, gli organi solidi più complessi
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
644260
4000
sono quelli vascolarizzati, molto vascolarizzati,
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
648260
2000
una grande concentrazione di vasi sanguigni,
10:50
organs such as the heart,
231
650260
3000
organi come il cuore,
10:53
the liver, the kidneys.
232
653260
3000
il fegato, i reni.
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
656260
2000
Questo è un esempio -- diverse strategie
10:58
to engineer solid organs.
234
658260
2000
per costruire organi solidi.
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
660260
2000
Questa è una delle strategie. Utilizziamo una stampante.
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
662260
4000
E invece di utilizzare dell'inchiostro, usiamo -- avete appena visto una cartuccia di inchiostro --
11:06
we just use cells.
237
666260
2000
usiamo cellule.
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
668260
2000
Questa è una classica stampante da tavolo.
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
670260
3000
Sta stampando questo cuore a due camere,
11:13
one layer at a time.
240
673260
2000
uno strato alla volta.
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
675260
4000
Vedete il cuore che esce qui. ci vogliono circa 40 minuti per stamparlo,
11:19
and about four to six hours later
242
679260
2000
e da sei a otto ore dopo
11:21
you see the muscle cells contract.
243
681260
3000
vedete le cellule del muscolo che si contraggono.
11:24
(Applause)
244
684260
6000
(Applauso)
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
690260
4000
Questa tecnologia è stata sviluppata da Tao Ju, che lavorava al nostro istituto.
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
694260
2000
Essa è ancora, naturalmente, sperimentale,
11:36
not for use in patients.
247
696260
3000
non in uso su pazienti.
11:39
Another strategy that we have followed
248
699260
2000
Un'altra strategia che abbiamo seguito
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
701260
2000
è quella di utilizzare organi decellularizzati.
11:43
We actually take donor organs,
250
703260
3000
Prendiamo organi donati,
11:46
organs that are discarded,
251
706260
2000
organi che vengono scartati,
11:48
and we then can use very mild detergents
252
708260
2000
e poi usiamo detergenti molto delicati
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
710260
3000
per levare tutti gli elementi cellulari da questi organi.
11:53
So, for example on the left panel,
254
713260
2000
Quindi, ad esempio, nel pannello di sinistra,
11:55
top panel, you see a liver.
255
715260
2000
pannello superiore, vedete un fegato.
11:57
We actually take the donor liver,
256
717260
2000
Prendiamo il fegato donato,
11:59
we use very mild detergents,
257
719260
2000
utilizziamo dei detergenti molto delicati,
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
721260
4000
e, usando questi detergenti molto delicati, rimuoviamo tutte le cellule
12:05
out of the liver.
259
725260
2000
dal fegato.
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
727260
3000
Due settimane dopo, possiamo sollevare questo organo,
12:10
it feels like a liver,
261
730260
2000
al tocco è come un fegato,
12:12
we can hold it like a liver,
262
732260
2000
possiamo tenerlo come un fegato,
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
734260
3000
assomiglia a un fegato, ma non ha cellule.
12:17
All we are left with
264
737260
2000
Tutto quello che ci rimane
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
739260
3000
è lo scheletro, se vogliamo, del fegato,
12:22
all made up of collagen,
266
742260
2000
tutto fatto di collagene,
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
744260
2000
un materiale che è nei nostri corpi, che non provoca rigetto.
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
746260
2000
Possiamo usarlo da un paziente all'altro.
12:28
We then take this vascular structure
269
748260
2000
Prendiamo poi questa struttura vascolare
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
750260
4000
e possiamo provare che tratteniamo la riserva di vasi sanguigni.
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
754260
2000
Vedete, quella è una fluoroscopia.
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
756260
3000
Stiamo iniettando contrasto nell'organo.
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
759260
4000
Ora potete vederlo iniziare. Stiamo iniettando il contrasto nell'organo
12:43
into this decellularized liver.
274
763260
2000
in questo fegato decellularizzato.
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
765260
3000
E potete vedere che l'albero vascolarizzato è rimasto intatto.
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
768260
3000
Quando prendiamo le cellule, le cellule vascolari,
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
771260
2000
cellule dei vasi sanguigni, permeiamo l'albero vascolare
12:53
with the patient's own cells.
278
773260
2000
con le cellule del paziente.
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
775260
2000
Permeiamo l'esterno del fegato
12:57
with the patient's own liver cells.
280
777260
2000
con le cellule del fegato del paziente.
12:59
And we can then create functional livers.
281
779260
2000
E possiamo poi creare fegati funzionali.
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
781260
2000
E questo è ciò che state vedendo.
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
783260
4000
Questo è ancora sperimentale. Ma siamo in grado di riprodurre la funzionalità
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
787260
3000
della struttura del fegato, sperimentalmente.
13:10
For the kidney,
285
790260
2000
Per il fegato,
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
792260
4000
come vi dicevo del primo dipinto che vi ho mostrato,
13:16
the first slide I showed you,
287
796260
2000
la prima diapositiva che vi ho mostrato,
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
798260
3000
il 90 percento dei pazienti in lista di attesa dei trapianti
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
801260
2000
sta aspettando un rene, il 90 percento.
13:23
So, another strategy we're following
290
803260
2000
Quindi, un'altra strategia che stiamo seguendo
13:25
is actually to create wafers
291
805260
2000
è quella di creare come delle sfoglie
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
807260
4000
che mettiamo una sopra l'altra, a fisarmonica, se vogliamo.
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
811260
3000
Quindi, mettiamo queste sfoglie una sopra l'altra, usando le cellule del rene.
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
814260
3000
E poi qui vedete questi reni in miniatura che abbiamo ingegnerizzato.
13:37
They are actually making urine.
295
817260
2000
Stanno effettivamente creando urina.
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
819260
4000
Di nuovo, piccole strutture, la nostra sfida sta nel farle più grandi,
13:43
and that is something we're working on
297
823260
2000
e questa è una cosa sulla quale stiamo lavorando
13:45
right now at the institute.
298
825260
2000
proprio ora presso l'Istituto.
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
827260
3000
Una delle cose che volevo quindi riassumere per voi
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
830260
4000
è una strategia che stiamo contemplando nella medicina rigenerativa.
13:54
If at all possible,
301
834260
2000
Se possibile
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
836260
3000
vorremmo davvero utilizzare biomateriali intelligenti
13:59
that we can just take off the shelf
303
839260
2000
che possiamo semplicemente avere a disposizione in qualsiasi momento
14:01
and regenerate your organs.
304
841260
2000
per rigenerare i vostri organi.
14:03
We are limited with distances right now,
305
843260
2000
Siamo limitati dalle distanze in questo momento,
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
845260
4000
ma il nostro scopo è quello di incrementare quelle distanze col tempo.
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
849260
2000
Se non possiamo usare biomateriali,
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
851260
2000
allora preferiremmo utilizzare le vostre stesse cellule.
14:13
Why? Because they will not reject.
309
853260
2000
Perché? Perché non verranno rigettate.
14:15
We can take cells from you,
310
855260
2000
Possiamo prendere cellule da voi,
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
311
857260
3000
creare la struttura, rimetterla in voi, e non verrebbe rigettata.
14:20
And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
312
860260
4000
E se possibile, preferiremmo utilizzare le cellule dal vostro organo specifico.
14:24
If you present with a diseased wind pipe
313
864260
3000
Se vi presentate con una trachea malata
14:27
we'd like to take cells from your windpipe.
314
867260
2000
ci piacerebbe prendere le cellule dalla vostra trachea.
14:29
If you present with a diseased pancreas
315
869260
3000
Se vi presentate con un pancreas malato
14:32
we'd like to take cells from that organ.
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872260
2000
ci piacerebbe prendere le cellule da quell'organo.
14:34
Why? Because we'd rather take those cells
317
874260
3000
Perché? Perché preferiremmo prendere quelle cellule
14:37
which already know that those are the cell types you want.
318
877260
3000
che già sanno che quelle sono i tipi di cellula che volete.
14:40
A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
319
880260
3000
Una cellula di trachea sa già di essere una cellula di trachea.
14:43
We don't need to teach it to become another cell type.
320
883260
3000
Non abbiamo bisogno di insegnarle a diventare un altro tipo di cellula.
14:46
So, we prefer organ-specific cells.
321
886260
2000
Quindi, preferiamo cellule specifiche di un organo.
14:48
And today we can obtain cells from most every organ in your body,
322
888260
3000
E oggi possiamo ottenere cellule da quasi tutti gli organi del vostro corpo,
14:51
except for several which we still need stem cells for,
323
891260
3000
eccetto alcuni per i quali abbiamo ancora bisogno di cellule staminali,
14:54
like heart, liver, nerve and pancreas.
324
894260
4000
come il cuore, il fegato, i nervi e il pancreas.
14:58
And for those we still need stem cells.
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898260
3000
E per quelli abbiamo ancora bisogno di cellule staminali.
15:01
If we cannot use stem cells from your body
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901260
3000
Se non possiamo usare le cellule staminali dal vostro corpo
15:04
then we'd like to use donor stem cells.
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904260
3000
allora ci piacerebbe usare cellule staminali donate.
15:07
And we prefer cells that will not reject
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907260
2000
E preferiamo cellule che non verranno rigettate
15:09
and will not form tumors.
329
909260
2000
e che non formeranno tumori.
15:11
And we're working a lot with the stem cells that we
330
911260
2000
E stiamo lavorando molto con le cellule staminali
15:13
published on two years ago,
331
913260
2000
su cui abbiamo pubblicato due anni fa,
15:15
stem cells from the amniotic fluid,
332
915260
2000
cellule staminali dal fluido amniotico,
15:17
and the placenta, which have those properties.
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917260
4000
e dalla placenta, che hanno queste proprietà.
15:21
So, at this point, I do want to tell you that
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921260
3000
Quindi, a questo punto, voglio parlarvi di
15:24
some of the major challenges we have.
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924260
4000
alcune delle maggiori sfide che dobbiamo affrontare.
15:28
You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
336
928260
2000
Sapete, vi ho appena mostrato questa presentazione, tutto sembra andare così bene,
15:30
everything works. Actually no,
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930260
2000
tutto funziona. In realtà no,
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these technologies really are not that easy.
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932260
2000
queste tecnologie in realtà non sono così semplici.
15:34
Some of the work you saw today
339
934260
2000
Parte del lavoro che avete visto oggi
15:36
was performed by over 700 researchers
340
936260
3000
è stato compiuto da oltre 700 ricercatori
15:39
at our institute across a 20-year time span.
341
939260
3000
al nostro istituto in un arco di tempo di 20 anni.
15:42
So, these are very tough technologies.
342
942260
2000
Quindi, queste sono tecnologie molto difficili.
15:44
Once you get the formula right you can replicate it.
343
944260
3000
Una volta che hai la formula giusta puoi replicarla.
15:47
But it takes a lot to get there.
344
947260
2000
Ma ci vuole molto per raggiungerla.
15:49
So, I always like to show this cartoon.
345
949260
2000
Quindi, mi piace sempre mostrare questo fumetto.
15:51
This is how to stop a runaway stage.
346
951260
2000
Ecco come fermare una diligenza in fuga.
15:53
And there you see the stagecoach driver,
347
953260
2000
E qui vedete il guidatore della diligenza,
15:55
and he goes, on the top panel,
348
955260
2000
e lui va, nel pannello superiore,
15:57
He goes A, B, C, D, E, F.
349
957260
2000
Va da A, a B, a C, a D, a E, a F.
15:59
He finally stops the runaway stage.
350
959260
2000
Finalmente ferma la diligenza in fuga.
16:01
And those are usually the basic scientists,
351
961260
3000
E quelli sono normalmente gli scienziati di base.
16:04
The bottom is usually the surgeons.
352
964260
2000
Quelli sotto sono di solito i chirurghi.
16:06
(Laughter)
353
966260
4000
(Risate)
16:10
I'm a surgeon so that's not that funny.
354
970260
2000
Io sono un chirurgo, non è così divertente.
16:12
(Laughter)
355
972260
1000
(Risate)
16:13
But actually method A is the correct approach.
356
973260
4000
Ma in realtà il metodo A è l'approccio corretto.
16:17
And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
357
977260
3000
E quello che voglio dire è che ogni volta che abbiamo lanciato una di queste tecnologie
16:20
to the clinic,
358
980260
2000
alla clinica,
16:22
we've made absolutely sure that we do everything we can
359
982260
3000
ci siamo assicurati di aver fatto tutto il possibile
16:25
in the laboratory before we ever
360
985260
2000
nel laboratorio prima di
16:27
launch these technologies to patients.
361
987260
2000
lanciare queste tecnologie sui pazienti.
16:29
And when we launch these technologies to patients
362
989260
2000
E quando lanciamo queste tecnologie sui pazienti
16:31
we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
363
991260
5000
vogliamo assicurarci di porci una domanda molto difficile.
16:36
Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
364
996260
3000
Sei pronto a inserire questo nel tuo amato? In tuo figlio?
16:39
your own family member, and then we proceed.
365
999260
3000
Un membro della tua famiglia? Poi procediamo.
16:42
Because our main goal, of course,
366
1002260
2000
Perché, chiaramente, il nostro fine principale,
16:44
is first, to do no harm.
367
1004260
3000
è, prima di tutto, non causare danno.
16:47
I'm going to show you now, a very short clip,
368
1007260
2000
Vi mostrerò ora, un filmato molto breve.
16:49
It's a five second clip of a patient
369
1009260
3000
È un filmato di cinque secondi di una paziente
16:52
who received one of the engineered organs.
370
1012260
2000
che ha ricevuto uno degli organi ingegnerizzati.
16:54
We started implanting some of these structures
371
1014260
2000
Abbiamo iniziato ad impiantare alcune di queste strutture
16:56
over 14 years ago.
372
1016260
2000
più di 14 anni fa.
16:58
So, we have patients now walking around with organs,
373
1018260
2000
Quindi, abbiamo pazienti che girano con organi,
17:00
engineered organs, for over 10 years, as well.
374
1020260
4000
organi ingegnerizzati, da oltre 10 anni, anche.
17:04
I'm going to show a clip of one young lady.
375
1024260
2000
Vi mostrerò un filmato di una giovane signorina.
17:06
She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
376
1026260
3000
Aveva un difetto di spina bifida, un'anormalità del midollo spinale.
17:09
She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
377
1029260
3000
Non aveva una vescica normale. Questo è un segmento dalla CNN.
17:12
We are just taking five seconds.
378
1032260
2000
Ci mettiamo solo 5 secondi.
17:14
This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
379
1034260
5000
Questo è un segmento prodotto da Sanjay Gupta.
17:19
Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
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1039260
2000
Video: Kaitlyn M: Sono felice. Avevo sempre paura
17:21
that I was going to have like, an accident or something.
381
1041260
3000
che avrei avuto un incidente, o qualcosa del genere.
17:24
And now I can just go and
382
1044260
3000
E ora posso semplicemente andare e
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go out with my friends,
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1047260
2000
uscire con i miei amici,
17:29
go do whatever I want.
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1049260
2000
andare a fare qualsiasi cosa io voglia.
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Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
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1052260
3000
Anthony Atala: Vedete, alla fine, la promessa della medicina rigenerativa
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is a single promise.
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1055260
2000
è una sola promessa.
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And that is really very simple,
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1057260
3000
Ed è davvero molto semplice,
17:40
to make our patients better.
388
1060260
2000
far stare meglio i nostri pazienti.
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Thank you for your attention.
389
1062260
2000
Grazie dell'attenzione.
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(Applause)
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1064260
2000
(Applausi)

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