Anthony Atala: Growing new organs

339,540 views ・ 2010-01-21

TED


אנא לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית למטה כדי להפעיל את הסרטון.

מתרגם: Shaike Katz מבקר: Sigal Tifferet
00:15
This is actually a painting
0
15260
3000
זהו למעשה ציור
00:18
that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
1
18260
3000
שתלוי בספריית Countway בביה"ס לרפואה של הרווארד
00:21
And it shows the first time an organ was ever transplanted.
2
21260
4000
והוא מראה את הפעם הראשונה בה הושתל איבר
00:25
In the front, you see, actually, Joe Murray
3
25260
3000
בחזית, אתם רואים, למעשה, את ג'ו מאריי
00:28
getting the patient ready for the transplant,
4
28260
2000
מכין את החולה להשתלה
00:30
while in the back room you see Hartwell Harrison,
5
30260
2000
כשמאחור ניתן לראות את הארטוול האריסון
00:32
the Chief of Urology at Harvard,
6
32260
3000
ראש מחלקת אורולוגיה בהרווארד
00:35
actually harvesting the kidney.
7
35260
2000
ממש 'קוצר' את הכליה
00:37
The kidney was indeed the first organ
8
37260
2000
הכליה אכן היתה האיבר הראשון
00:39
ever to be transplanted to the human.
9
39260
2000
שאי פעם הושתל באדם
00:41
That was back in 1954,
10
41260
3000
זה היה אז ב 1954.
00:44
55 years ago.
11
44260
2000
לפני 55 שנה
00:46
Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
12
46260
3000
הם עדיין התמודדו עם הרבה מאותם אתגרים
00:49
as many decades ago.
13
49260
2000
של כמה עשורים אחורה
00:51
Certainly many advances, many lives saved.
14
51260
3000
בהחלט היתה התקדמות רבה, חיים רבים ניצלו.
00:54
But we have a major shortage of organs.
15
54260
4000
אבל יש לנו מחסור גדול באיברים.
00:58
In the last decade the number of patients
16
58260
3000
בעשור האחרון מספר החולים
01:01
waiting for a transplant has doubled.
17
61260
3000
המחכים להשתלה הוכפל
01:04
While, at the same time, the actual number of transplants
18
64260
2000
כשבאותו הזמן מספר ההשתלות למעשה
01:06
has remained almost entirely flat.
19
66260
3000
נשאר כמעט זהה.
01:09
That really has to do with our aging population.
20
69260
2000
חלק גדול מזה קשור להזדקנות האוכלוסיה שלנו
01:11
We're just getting older.
21
71260
2000
אנחנו פשוט מזדקנים
01:13
Medicine is doing a better job
22
73260
3000
הרפואה עושה עבודה טובה יותר
01:16
of keeping us alive.
23
76260
2000
בלשמור אותנו חיים.
01:18
But as we age, our organs tend to fail more.
24
78260
3000
אבל כשאנחנו מזדקנים, האיברים שלו נוטים להיכשל יותר
01:21
So, that's a challenge,
25
81260
2000
אז זה אתגר.
01:23
not just for organs but also for tissues.
26
83260
2000
לא רק לאיברים אלא גם לרקמות.
01:25
Trying to replace pancreas,
27
85260
3000
לנסות להחליף לבלב,
01:28
trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
28
88260
5000
לנסות להחליף עצבים שיכולים לעזור לנו עם פרקינסון.
01:33
These are major issues.
29
93260
2000
אלה נושאים מרכזיים.
01:35
This is actually a very stunning statistic.
30
95260
4000
זה למעשה נתון מדהים ביותר
01:39
Every 30 seconds
31
99260
2000
כל שלושים שניות
01:41
a patient dies from diseases
32
101260
3000
חולה נפטר ממחלות
01:44
that could be treated with tissue regeneration or replacement.
33
104260
4000
שיכולות היו להיות מטופלות בעזרת חידוש רקמות או החלפתן.
01:48
So, what can we do about it?
34
108260
3000
אז, מה אפשר לעשות בנוגע לזה?
01:51
We've talked about stem cells tonight.
35
111260
2000
דיברנו הערב על תאי גזע.
01:53
That's a way to do it.
36
113260
2000
זו דרך לעשות את זה.
01:55
But still ways to go to get stem cells into patients,
37
115260
5000
אבל יש עדיין הרבה להתקדם כדי להכניס תאי גזע לתוך חולים
02:00
in terms of actual therapies for organs.
38
120260
3000
מבחינת ריפוי ממשי לאיברים.
02:03
Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
39
123260
3000
אם הגוף שלנו היה יכול להתחדש זה היה מעולה, נכון?
02:06
Wouldn't it be great if we could actually harness the power
40
126260
3000
יכול היה להיות מעולה אם היינו יכולים פשוט לרתום את הכוח
02:09
of our bodies, to actually heal ourselves?
41
129260
5000
של הגוף שלנו, כדי לרפא את עצמנו ממש?
02:14
It's not really that foreign of a concept, actually;
42
134260
3000
זה לא רעיון כזה זר, למעשה.
02:17
it happens on the Earth every day.
43
137260
4000
זה קורה על כדור הארץ כל יום
02:21
This is actually a picture of a salamander.
44
141260
3000
זו תמונה של סלמנדרה
02:24
Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
45
144260
4000
לסלמנדרות יש יכולת מדהימה להתחדש
02:28
You see here a little video.
46
148260
2000
אפשר לראות כאן סרטון קצר
02:30
This is actually a limb injury in this salamander.
47
150260
4000
זוהי למעשה פציעה בגפה של הסלמנדרה הזו
02:34
And this is actually real photography,
48
154260
2000
וזהו צילום אמיתי
02:36
timed photography, showing how that limb regenerates
49
156260
3000
צילום מתוזמן, מראה איך הגפה מתחדשת
02:39
in a period of days.
50
159260
2000
לאורך מספר ימים.
02:41
You see the scar form.
51
161260
2000
אפשר לראות את הצלקת נוצרת
02:43
And that scar actually grows out
52
163260
3000
ומהצלקת הזו בסופו של דבר גדלה
02:46
a new limb.
53
166260
2000
גפה חדשה.
02:48
So, salamanders can do it.
54
168260
2000
אז, סלמנדרות יכולות לעשות את זה.
02:50
Why can't we? Why can't humans regenerate?
55
170260
3000
למה אנחנו לא? למה בני אדם לא יכולים להתחדש?
02:53
Actually, we can regenerate.
56
173260
4000
למעשה, אנחנו כן יכולים להתחדש.
02:57
Your body has many organs
57
177260
4000
לגוף שלנו יש איברים רבים
03:01
and every single organ in your body
58
181260
2000
ולכל איבר בגוף שלנו
03:03
has a cell population
59
183260
2000
יש אוכלוסיית תאים
03:05
that's ready to take over at the time of injury. It happens every day.
60
185260
5000
שמוכנה לפעולה בזמן פציעה. זה קורה כל יום.
03:10
As you age, as you get older.
61
190260
3000
כשגדלים, כשמזדקנים,
03:13
Your bones regenerate every 10 years.
62
193260
3000
העצמות שלנו מתחדשות מדי עשר שנים.
03:16
Your skin regenerates every two weeks.
63
196260
3000
העור שלנו מתחדש כל שבועיים.
03:19
So, your body is constantly regenerating.
64
199260
2000
אז הגוף שלנו מתחדש כל הזמן.
03:21
The challenge occurs when there is an injury.
65
201260
2000
האתגר מגיע כשיש פציעה.
03:23
At the time of injury or disease,
66
203260
3000
בזמן פציעה או מחלה,
03:26
the body's first reaction
67
206260
3000
התגובה הראשונה של הגוף
03:29
is to seal itself off from the rest of the body.
68
209260
3000
היא לאטום את עצמו משאר הגוף.
03:32
It basically wants to fight off infection,
69
212260
2000
למעשה הוא רוצה להילחם בזיהום,
03:34
and seal itself, whether it's organs inside your body,
70
214260
4000
ולאטום את עצמו, בין אם אלו איברים בתוך הגוף שלנו
03:38
or your skin, the first reaction
71
218260
3000
או העור שלנו, התגובה הראשונה
03:41
is for scar tissue to move in,
72
221260
2000
היא רקמת צלקת שנכנסת לפעולה
03:43
to seal itself off from the outside.
73
223260
4000
לאטום את עצמה כלפי חוץ.
03:47
So, how can we harness that power?
74
227260
2000
אז איך אפשר לרתום את הכוח הזה?
03:49
One of the ways that we do that
75
229260
2000
אחת הדרכים שבה אנחנו עושים זאת
03:51
is actually by using smart biomaterials.
76
231260
5000
היא למעשה שימוש בביו-חומרים חכמים.
03:56
How does this work? Well, on the left side here
77
236260
3000
איך זה עובד? טוב, בצד שמאל כאן
03:59
you see a urethra which was injured.
78
239260
2000
ניתן לראות שופכה שנפגעה.
04:01
This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
79
241260
4000
זו התעלה שמחברת בין שלפוחית השתן אל מחוץ לגוף.
04:05
And you see that it is injured.
80
245260
2000
ואתם רואים שהיא פגועה.
04:07
We basically found out that you can use these smart biomaterials
81
247260
4000
למעשה גילינו שניתן להשתמש בביו-חומרים החכמים האלה,
04:11
that you can actually use as a bridge.
82
251260
3000
שאפשר להשתמש בהם ממש כמו גשר.
04:14
If you build that bridge, and you close off
83
254260
3000
אם אתם בונים את הגשר הזה, וסוגרים אותו
04:17
from the outside environment,
84
257260
2000
מהסביבה החיצונית,
04:19
then you can create that bridge, and cells
85
259260
3000
אז אפשר ליצור את הגשר הזה, ותאים
04:22
that regenerate in your body,
86
262260
2000
שמתחדשים בגוף שלנו,
04:24
can then cross that bridge, and take that path.
87
264260
4000
יכולים אז לחצות את הגשר, ולעבור בדרך הזו.
04:28
That's exactly what you see here.
88
268260
2000
זה בדיוק מה שאתם רואים כאן.
04:30
It's actually a smart biomaterial
89
270260
2000
זה למעשה ביו-חומר חכם
04:32
that we used, to actually treat this patient.
90
272260
2000
שהשתמשנו בו, כדי לטפל בחולה הזה.
04:34
This was an injured urethra on the left side.
91
274260
3000
זו היתה שופכה פגועה בצד שמאל.
04:37
We used that biomaterial in the middle.
92
277260
2000
השתמשנו בביו-חומר שבאמצע
04:39
And then, six months later on the right-hand side
93
279260
3000
ואז, ששה חודשים לאחר מכן בצד ימין
04:42
you see this reengineered urethra.
94
282260
2000
רואים את השופכה המחודשת
04:44
Turns out your body can regenerate,
95
284260
2000
מסתבר שהגוף שלנו יכול להתחדש,
04:46
but only for small distances.
96
286260
3000
אבל רק למרחקים קצרים.
04:49
The maximum efficient distance for regeneration
97
289260
3000
המרחק המירבי היעיל להתחדשות
04:52
is only about one centimeter.
98
292260
2000
הוא רק כסנטימטר אחד
04:54
So, we can use these smart biomaterials
99
294260
3000
אז אנחנו יכולים להשתמש בביו-חומרים החכמים האלה
04:57
but only for about one centimeter
100
297260
3000
אבל רק לאורך סנטימטר אחד בערך
05:00
to bridge those gaps.
101
300260
2000
לגשר על הפערים האלה.
05:02
So, we do regenerate, but for limited distances.
102
302260
3000
אז אנחנו כן מתחדשים, רק למרחקים מוגבלים.
05:05
What do we do now,
103
305260
2000
מה אנחנו עושים עכשיו,
05:07
if you have injury for larger organs?
104
307260
3000
אם יש פציעה באיברים גדולים יותר?
05:10
What do we do when we have injuries
105
310260
2000
מה עושים כשיש פציעות
05:12
for structures which are much larger
106
312260
2000
במבנים שהם הרבה יותר גדולים
05:14
than one centimeter?
107
314260
2000
מסנטימטר אחד?
05:16
Then we can start to use cells.
108
316260
3000
אז אנחנו יכולים להתחיל להשתמש בתאים.
05:19
The strategy here, is if a patient comes in to us
109
319260
3000
כאן האסטרטגיה היא, אם חולה מגיע אלינו
05:22
with a diseased or injured organ,
110
322260
2000
עם איבר חולה או פגוע,
05:24
you can take a very small piece of tissue from that organ,
111
324260
3000
אפשר לקחת פיסת רקמה מאד קטנה מהאיבר הזה,
05:27
less than half the size of a postage stamp,
112
327260
3000
פחות מחצי הגודל של בול דואר,
05:30
you can then tease that tissue apart,
113
330260
3000
ואז אפשר להפריד את הרקמה לחלקים,
05:33
and look at its basic components,
114
333260
2000
ולבחון את המרכיבים הבסיסיים שלה,
05:35
the patient's own cells,
115
335260
2000
התאים של החולה עצמו,
05:37
you take those cells out,
116
337260
2000
מוציאים את התאים האלה,
05:39
grow and expand those cells outside the body in large quantities,
117
339260
4000
מגדלים ומרחיבים את התאים האלה מחוץ לגוף בכמויות גדולות,
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
343260
3000
ואז אנחנו משתמשים בחומרי שלד ('פיגומים').
05:46
To the naked eye they look like a piece of your blouse,
119
346260
3000
לעין בלתי-מזויינת הם נראים כמו חלק מהחולצה
05:49
or your shirt, but actually
120
349260
2000
או הטישירט שלכם, אבל למעשה
05:51
these materials are fairly complex
121
351260
3000
החומרים האלה די מורכבים
05:54
and they are designed to degrade once inside the body.
122
354260
3000
והם מתוכננים להתמוסס כשהם בתוך הגוף
05:57
It disintegrates a few months later.
123
357260
2000
זה מתפרק לאחר כמה חודשים
05:59
It's acting only as a cell delivery vehicle.
124
359260
3000
זה מתפקד רק ככלי להעברת תאים.
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
362260
2000
זה מביא את התאים לתוך הגוף. זה מאפשר
06:04
the cells to regenerate new tissue,
126
364260
2000
לתאים ליצור רקמה חדשה
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
127
366260
4000
וכשהרקמה מחודשת הפיגומים נעלמים.
06:10
And that's what we did for this piece of muscle.
128
370260
3000
וזה מה שעשינו עם פיסת השריר הזו.
06:13
This is actually showing a piece of muscle and how we go through
129
373260
2000
כאן ממש רואים חתיכת שריר ואין שאנחנו עוברים
06:15
the structures to actually engineer the muscle.
130
375260
3000
דרך המבנים כדי להנדס את השריר ממש
06:18
We take the cells, we expand them,
131
378260
2000
אנחנו לוקחים את התאים, אנחנו מרחיבים אותם,
06:20
we place the cells on the scaffold,
132
380260
2000
אנחנו שמים את התאים על הפיגומים,
06:22
and we then place the scaffold back into the patient.
133
382260
3000
וממקמים את הפיגומים חזרה בתוך החולה.
06:25
But actually, before placing the scaffold into the patient,
134
385260
3000
למעשה, לפני שמחזירים את הפיגומים לתוך החולה,
06:28
we actually exercise it.
135
388260
3000
אנחנו עושים לזה תרגילים.
06:31
We want to make sure that we condition
136
391260
2000
אנחנו רוצים לוודא שאנחנו מחנכים
06:33
this muscle, so that it knows what to do
137
393260
2000
את השריר, כך שיידע מה לעשות
06:35
once we put it into the patient.
138
395260
2000
כשאנחנו מכניסים את זה לתוך החולה
06:37
That's what you're seeing here. You're seeing
139
397260
2000
זה מה שאתם רואים כאן. אתם רואים
06:39
this muscle bio-reactor
140
399260
2000
את ביו-מנוע השרירים הזה
06:41
actually exercising the muscle back and forth.
141
401260
4000
מתרגל את השריר הלוך וחזור.
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
142
405260
4000
אוקיי. אלה מבנים שטוחים שאנחנו רואים כאן,
06:49
the muscle.
143
409260
2000
השריר.
06:51
What about other structures?
144
411260
2000
מה עם מבנים אחרים?
06:53
This is actually an engineered blood vessel.
145
413260
3000
זהו למעשה כלי דם מהונדס.
06:56
Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
416260
3000
דומה מאד למה שעשינו עכשיו, אבל קצת יותר מורכב.
06:59
Here we take a scaffold,
147
419260
2000
כאן לוקחים שלד,
07:01
and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
148
421260
4000
ואנחנו -- שלד יכול להיות כמו פיסת נייר כאן.
07:05
And we can then tubularize this scaffold.
149
425260
2000
ואז אנחנו יכולים ליצור צינור מהשלד הזה
07:07
And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
150
427260
4000
ומה שאנחנו עושים, כדי ליצור כלי דם, הוא אותה אסטרטגיה.
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
431260
4000
כלי דם מורכב משני סוגי תאים.
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
435260
3000
אנחנו לוקחים תאי שריר, מדביקים,
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
438260
2000
או מצפים את הצד החיצוני עם תאי שריר כאלה,
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
440260
3000
מאד דומה לאפיית עוגת שכבות, אם תרצו.
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
443260
3000
שמים את תאי השריר מבחוץ.
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
446260
5000
מצפים מבפנים עם תאי כלי הדם
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
451260
2000
ועכשיו יש לכם את השלד המלא.
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
453260
3000
אתם שמים את זה במתקן דמוי התנור הזה
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
456260
2000
יש לו אותם תנאים כמו בגוף האדם,
07:38
37 degrees centigrade,
160
458260
2000
37 מעלות צלזיוס,
07:40
95 percent oxygen.
161
460260
2000
95 אחוז חמצן.
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
462260
4000
אז מתרגלים את זה, כמו מה שראיתם בסרט ההוא.
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
466260
3000
ומצד ימין ממש רואים עורק קרוטידי שהונדס.
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
469260
3000
זה למעשה עורק שמגיע מהצוואר למוח
07:52
And this is an X-ray showing you
165
472260
3000
וזה צילום רנטגן המראה
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
475260
3000
את כלי הדם המזרים והמתפקד.
07:58
More complex structures
167
478260
2000
מבנים מורכבים יותר
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
480260
3000
כמו כלי דם, שופכות, שהראיתי לכם,
08:03
they're definitely more complex
169
483260
2000
הם בהחלט מורכבים יותר
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
485260
2000
כי מכניסים לעניין שני סוגי תאים.
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
487260
2000
אבל הם מתפקדים בעיקר כמוליכים.
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
489260
2000
מאפשרים לנוזל או אוויר לעבור דרכם
08:11
at steady states.
173
491260
2000
במצבים יציבים.
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
493260
2000
הם לא מורכבים כמו איברים חלולים.
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
495260
3000
איברים חלולים הם בעלי מורכבות מסדר גדול יותר,
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
498260
3000
כי דורשים מהאיברים האלה לפעול לפי דרישה.
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
501260
3000
אז, השלפוחית היא איבר כזה.
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
504260
3000
אותה אסטרטגיה, לוקחים פיסה קטנה מאד של השלפוחית,
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
507260
2000
פחות מגודל של חצי בול דואר.
08:29
We then tease the tissue apart
180
509260
2000
אז מפרידים את הרקמה
08:31
into its two individual cell components,
181
511260
2000
לשני סוגי התאים המרכיבים אותה
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
513260
3000
שריר, ותאי שלפוחית ייעודיים.
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
516260
3000
אנחנו מגדלים את התאים מחוץ לגוף בכמויות גדולות.
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
519260
3000
לוקח בערך ארבעה שבועות לגדל את התאים האלה מהאיבר.
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
522260
3000
אז לוקחים שלד שעשינו בצורת שלפוחית
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
525260
4000
מצפים את הפנים בתאי שלפוחית
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
529260
3000
מצפים את החוץ בתאי השריר האלה
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
532260
3000
ומכניסים למכשיר דמוי-התנור.
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
535260
3000
מזמן שלוקחים את פיסת הרקמה הזו, ששה עד שמונה שבועות אחרי כן
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
538260
3000
אפשר לשים את האיבר חזרה ישר לתוך החולה.
09:01
This actually shows the scaffold.
191
541260
3000
זה מראה למעשה את השלד
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
544260
4000
החומר ממש מכוסה בתאים.
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
548260
3000
כשעשינו את הניסוי הקליני הראשון לחולים האלה
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
551260
3000
ממש יצרנו שלד ייחודי עבור כל חולה
09:14
We brought patients in,
195
554260
2000
הבאנו חולים
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
556260
3000
ששה עד שמונה שבועות לפני הניתוח המתוכנן, צילמנו ברנטגן
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
559260
3000
ויצרנו שלד ייחודי למידות של החולה הזה
09:22
pelvic cavity.
198
562260
2000
חלל האגן
09:24
For the second phase of the trials
199
564260
2000
לשלב השני של הניסויים
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
566260
3000
היו לנו רק גדלים שונים, סמול, מדיום, לארג', ואקסטרה לארג'.
09:29
(Laughter)
201
569260
3000
(צחוק)
09:32
It's true.
202
572260
2000
זה נכון.
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
574260
3000
ואני בטוח שכולם פה רצו אקסטרה לארג', נכון?
09:37
(Laughter)
204
577260
2000
(צחוק)
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
579260
3000
אז, שלפוחיות הן בהחלט מורכבות קצת יותר
09:42
than the other structures.
206
582260
2000
מהמבנים האחרים.
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
584260
3000
אבל יש איברים חלולים אחרים שהוסיפו עוד מורכבות.
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
587260
3000
זה מסתם לב, שאנחנו הינדסנו.
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
590260
3000
והדרך בה מהנדסים את מסתם הלב הזה הוא באותה אסטרטגיה.
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
593260
2000
אנחנו לוקחים את השלד, זורעים בו תאים,
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
595260
4000
ואתם יכולים לראות כאן, את עלעלי המסתם נפתחים ונסגרים
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
599260
3000
אנחנו מתרגלים אותם לפני ההשתלה.
10:02
Same strategy.
213
602260
2000
אותה אסטרטגיה.
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
604260
2000
והכי מורכבים הם האיברים המוצקים.
10:06
For solid organs, they're more complex
215
606260
2000
איברים מוצקים, הם הכי מורכבים
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
608260
4000
כי משתמשים בהרבה יותר תאים לסנטימטר.
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
612260
2000
זה איבר מוצק פשוט כמו האוזן.
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
614260
2000
עכשיו זורעים בו סחוס.
10:16
That's the oven-like device;
219
616260
3000
זה המתקן דמוי התנור;
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
619260
2000
ברגע שזה מצופה זה ממוקם בפנים
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
621260
5000
ואז מספר שבועות לאחר מכן אפשר להוציא את שלד הסחוס.
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
626260
2000
אלו אצבעות שאנחנו מהנדסים.
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
628260
3000
אלה נעשות בשכבות, כל פעם שכבה.
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
631260
3000
בתחילה העצם, אנחנו ממלאים את הרווחים בסחוס.
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
634260
2000
אז אנחנו מתחילים להוסיף מעל את השריר.
10:36
And you start layering these solid structures.
226
636260
2000
ומתחילים להוסיף שכבות למבנים המוצקים האלה.
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
638260
3000
שוב, איברים יחסית מורכבים יותר.
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
641260
3000
אבל האיברים המוצקים המורכבים ביותר
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
644260
4000
הם למעשה אלה שמחוברים אליהם כלי דם רבים
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
648260
2000
אספקת דם עם כלי דם רבים,
10:50
organs such as the heart,
231
650260
3000
איברים כמו הלב,
10:53
the liver, the kidneys.
232
653260
3000
הכבד, הכליות,
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
656260
2000
זו למעשה דוגמה -- מספר אסטרטגיות
10:58
to engineer solid organs.
234
658260
2000
להנדס איברים מוצקים.
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
660260
2000
זו למעשה אחת מהאסטרטגיות. אנחנו משתמשים במדפסת.
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
662260
4000
ובמקום להשתמש בדיו, אנחנו משתמשים -- בדיוק ראיתם מחסנית של הזרקת דיו --
11:06
we just use cells.
237
666260
2000
אנחנו פשוט משתמשים בתאים.
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
668260
2000
זו למעשה מדפסת שולחנית רגילה.
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
670260
3000
היא ממש מדפיסה את הלב בן שני החדרים הזה
11:13
one layer at a time.
240
673260
2000
שכבה אחת כל פעם.
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
675260
4000
אפשר לראות כאם את הלב יוצא. לוקח בערך 40 דקות להדפיס
11:19
and about four to six hours later
242
679260
2000
ובערך ארבע עד שש שעות אחרי כן
11:21
you see the muscle cells contract.
243
681260
3000
אפשר לראות את תאי השריר מתכווצים.
11:24
(Applause)
244
684260
6000
(מחיאות כפיים)
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
690260
4000
הטכנולוגיה פותחה ע"י טאו ז'ו, שעבד במכון שלנו
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
694260
2000
וזה עדיין למעשה, מן הסתם, ניסיוני.
11:36
not for use in patients.
247
696260
3000
לא לשימוש בחולים.
11:39
Another strategy that we have followed
248
699260
2000
עוד אסטרטגיה בה השתמשנו
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
701260
2000
היא להשתמש למעשה באיברים חסרי תאים.
11:43
We actually take donor organs,
250
703260
3000
אנחנו לוקחים איברים שנתרמו,
11:46
organs that are discarded,
251
706260
2000
איברים שנזרקו,
11:48
and we then can use very mild detergents
252
708260
2000
ואז אנחנו יכולים להשתמש בחומרי ניקוי עדינים
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
710260
3000
להוציא את התאים מתוך האיברים האלה.
11:53
So, for example on the left panel,
254
713260
2000
אז לדוגמה, מצד שמאל,
11:55
top panel, you see a liver.
255
715260
2000
למעלה, אתם רואים כבד.
11:57
We actually take the donor liver,
256
717260
2000
אנחנו ממש לוקחים את הכבד שנתרם,
11:59
we use very mild detergents,
257
719260
2000
משתמשים בחומרי ניקוי עדינים,
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
721260
4000
ואנחנו, באמצעות חומרי הניקוי העדינים האלה לוקחים את כל התאים
12:05
out of the liver.
259
725260
2000
אל מחוץ לכבד.
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
727260
3000
שבועיים לאחר מכן, אנחנו יכולים להרים את האיבר הזה,
12:10
it feels like a liver,
261
730260
2000
הוא מרגיש כמו כבד,
12:12
we can hold it like a liver,
262
732260
2000
אפשר להחזיק אותו כמו כבד,
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
734260
3000
הוא נראה כמו כבד, אבל אין לו תאים.
12:17
All we are left with
264
737260
2000
כל מה שנותר לנו
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
739260
3000
הוא השלד, אם תרצו, של הכבד.
12:22
all made up of collagen,
266
742260
2000
עשוי כולו מקולאגן,
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
744260
2000
חומר שנמצא בגוף שלנו, שלא יידחה.
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
746260
2000
אפשר להשתמש בו מחולה לחולה.
12:28
We then take this vascular structure
269
748260
2000
אנחנו אז לוקחים את המבנה הזה של כלי הדם
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
750260
4000
ואנחנו יכולים להוכיח שאנחנו משמרים את הספקת הדם.
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
754260
2000
אתם יכולים לראות, זו למעשה פלואורוסקופיה (הדמיית רנטגן).
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
756260
3000
אנחנו מזריקים חומר ניגודי לתוך האיבר.
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
759260
4000
עכשיו אתם רואים אותו מתחיל. אנחנו מזריקים את החומר לתוך האיבר
12:43
into this decellularized liver.
274
763260
2000
לתוך הכבד חסר התאים הזה.
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
765260
3000
ואפשר לראות את התפצלות כלי הדם שנשארים מחוברים.
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
768260
3000
אז אנחנו לוקחים את התאים, את תאי כלי הדם,
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
771260
2000
אנחנו מרססים את ה'עץ' של כלי הדם
12:53
with the patient's own cells.
278
773260
2000
עם התאים של החולה עצמו.
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
775260
2000
אנחנו מרססים את הכבד מבחוץ
12:57
with the patient's own liver cells.
280
777260
2000
עם תאי הכבד של החולה עצמו.
12:59
And we can then create functional livers.
281
779260
2000
ואנחנו יכולים ליצור כבדים מתפקדים.
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
781260
2000
וזה למעשה מה שאתם רואים.
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
783260
4000
זה עדיין ניסיוני. אבל אנחנו יכולים ממש לשכפל את התפקוד
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
787260
3000
של מבנה הכבד, בצורה ניסיונית.
13:10
For the kidney,
285
790260
2000
לכלייה,
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
792260
4000
כמו שדיברתי איתכם על הציור הראשון שראיתם,
13:16
the first slide I showed you,
287
796260
2000
השקופית הראשונה שהראיתי לכם,
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
798260
3000
90 אחוז מהחולים ברשימת ההשתלות
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
801260
2000
מחכים לכליה, 90 אחוז.
13:23
So, another strategy we're following
290
803260
2000
אז עוד אסטרטגיה שבה אנחנו משתמשים
13:25
is actually to create wafers
291
805260
2000
היא ליצור וופלים
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
807260
4000
שאנחנו עורמים ביחד, כמו אקורדיון, אם תרצו.
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
811260
3000
אז אנחנו עורמים ביחד את הוופלים האלה, תוך שימוש בתאי הכליה
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
814260
3000
ואז אפשר לראות את הכליות הממוזערות שהינדסנו.
13:37
They are actually making urine.
295
817260
2000
הם ממש מייצרות שתן.
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
819260
4000
שוב, מבנים קטנים, האתגר שלנו הוא איך לעשות אותם גדולים,
13:43
and that is something we're working on
297
823260
2000
וזה משהו שאנחנו עובדים עליו
13:45
right now at the institute.
298
825260
2000
במכון כעת.
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
827260
3000
אם כן, אחד מהדברים שרציתי לסכם עבורכם הוא
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
830260
4000
הוא באיזו אסטרטגיה אנחנו מתכוונים להשתמש ברפואה התחדשותית
13:54
If at all possible,
301
834260
2000
אם בכלל יתאפשר
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
836260
3000
מאד היינו רוצים להשתמש בביו-חומרים חכמים
13:59
that we can just take off the shelf
303
839260
2000
שפשוט נוכל לקחת מהמדף
14:01
and regenerate your organs.
304
841260
2000
ולחדש את האיברים שלכם.
14:03
We are limited with distances right now,
305
843260
2000
אנחנו מוגבלים במרחקים כרגע,
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
845260
4000
אבל היעד שלנו לאורך זמן הוא להגדיל את המרחקים האלה
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
849260
2000
אם לא נוכל להשתמש בביו-חומרים חכמים,
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
851260
2000
אז נעדיף להשתמש בתאים שלכם עצמם.
14:13
Why? Because they will not reject.
309
853260
2000
למה? כי הם לא יידחו.
14:15
We can take cells from you,
310
855260
2000
אנחנו יכולים לקחת מכם תאים,
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
311
857260
3000
ליצור את המבנה, לשים אותו חזרה אצלכם, והם לא יידחו.
14:20
And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
312
860260
4000
ואם אפשרי, היינו רוצים להשתמש בתאים מהאיברים הספציפיים שלכם.
14:24
If you present with a diseased wind pipe
313
864260
3000
אם אתם סובלים מקנה נשימה פגוע,
14:27
we'd like to take cells from your windpipe.
314
867260
2000
נרצה לקחת תאים מהקנה שלכם.
14:29
If you present with a diseased pancreas
315
869260
3000
אם אתם סובלים מלבלב פגוע
14:32
we'd like to take cells from that organ.
316
872260
2000
נרצה לקחת תאים מהאיבר הזה.
14:34
Why? Because we'd rather take those cells
317
874260
3000
למה? כי אנחנו מעדיפים לקחת את התאים האלה
14:37
which already know that those are the cell types you want.
318
877260
3000
שכבר יודעים שהם סוגי התאים שאנחנו רוצים
14:40
A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
319
880260
3000
תא מקנה הנשימה כבר יודע שהוא תא קנה נשימה.
14:43
We don't need to teach it to become another cell type.
320
883260
3000
אנחנו לא צריכים ללמד אותו להפוך לסוג תא אחר.
14:46
So, we prefer organ-specific cells.
321
886260
2000
אז אנחנו מעדיפים תאים ייעודיים של אותו איבר.
14:48
And today we can obtain cells from most every organ in your body,
322
888260
3000
והיום אנחנו יכולים להשיג תאים כמעט מכל איבר בגוף
14:51
except for several which we still need stem cells for,
323
891260
3000
למעט כמה שעבורם אנחנו עדיין צריכים תאי גזע,
14:54
like heart, liver, nerve and pancreas.
324
894260
4000
כמו לב, כבד, עצבים ולבלב.
14:58
And for those we still need stem cells.
325
898260
3000
ועבור אלה אנחנו עדיין צריכים תאי גזע.
15:01
If we cannot use stem cells from your body
326
901260
3000
אם אנחנו לא יכולים להשתמש בתאי גזע מהגוף שלכם
15:04
then we'd like to use donor stem cells.
327
904260
3000
אז נרצה להשתמש בתאי גזע שנתרמו.
15:07
And we prefer cells that will not reject
328
907260
2000
ואנחנו מעדיפים תאים שלא יידחו
15:09
and will not form tumors.
329
909260
2000
ולא ייצרו גידולים.
15:11
And we're working a lot with the stem cells that we
330
911260
2000
ואנחנו עובדים המון עם תאי הגזע
15:13
published on two years ago,
331
913260
2000
שעליהם פרסמנו לפני שנתיים,
15:15
stem cells from the amniotic fluid,
332
915260
2000
תאי גזע ממי השפיר,
15:17
and the placenta, which have those properties.
333
917260
4000
ומהשליה, שלהם יש את התכונות האלה.
15:21
So, at this point, I do want to tell you that
334
921260
3000
אז, בנקודה זו, אני רוצה לומר לכם
15:24
some of the major challenges we have.
335
924260
4000
שחלק מהאתגרים המרכזיים שיש לנו
15:28
You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
336
928260
2000
אתם יודעים, הרגע הראיתי לכם את המצגת הזו, הכל נראה כל כך טוב,
15:30
everything works. Actually no,
337
930260
2000
הכל עובד. למעשה, לא ממש.
15:32
these technologies really are not that easy.
338
932260
2000
הטכנולוגיות האלה הן ממש לא קלות.
15:34
Some of the work you saw today
339
934260
2000
חלק מהעבודה שראיתם היום
15:36
was performed by over 700 researchers
340
936260
3000
בוצעה ע"י למעלה מ 700 חוקרים
15:39
at our institute across a 20-year time span.
341
939260
3000
במכון שלנו לאורך תקופה של עשרים שנה.
15:42
So, these are very tough technologies.
342
942260
2000
אז אלו טכנולוגיות קשות מאד.
15:44
Once you get the formula right you can replicate it.
343
944260
3000
ברגע שמוצאים את הנוסחה המתאימה אפשר לחזור על זה
15:47
But it takes a lot to get there.
344
947260
2000
אבל מאד קשה להגיע לזה.
15:49
So, I always like to show this cartoon.
345
949260
2000
אז אני תמיד אוהב להראות את הקומיקס הבא.
15:51
This is how to stop a runaway stage.
346
951260
2000
כך עוצרים מרכבה בורחת
15:53
And there you see the stagecoach driver,
347
953260
2000
ושם רואים את נהג המרכבה,
15:55
and he goes, on the top panel,
348
955260
2000
והוא הולך, בפאנל העליון,
15:57
He goes A, B, C, D, E, F.
349
957260
2000
הולך ל A, B, C, D, E, F
15:59
He finally stops the runaway stage.
350
959260
2000
ולבסוף עוצר את המרכבה הבורחת.
16:01
And those are usually the basic scientists,
351
961260
3000
ואלה בדרך כלל המדענים הרגילים,
16:04
The bottom is usually the surgeons.
352
964260
2000
הפאנל התחתון הוא בדרך כלל המנתחים.
16:06
(Laughter)
353
966260
4000
(צחוק)
16:10
I'm a surgeon so that's not that funny.
354
970260
2000
אני מנתח אז זה לא כזה מצחיק.
16:12
(Laughter)
355
972260
1000
(צחוק)
16:13
But actually method A is the correct approach.
356
973260
4000
אבל למעשה שיטה א' היא הגישה הנכונה
16:17
And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
357
977260
3000
וכוונתי בזה היא שכל פעם ששלחנו אחת מהטכנולוגיות האלה
16:20
to the clinic,
358
980260
2000
למרפאה,
16:22
we've made absolutely sure that we do everything we can
359
982260
3000
ווידאנו היטב שאנחנו עושים כל מה שאפשר
16:25
in the laboratory before we ever
360
985260
2000
במעבדה לפני שבכלל
16:27
launch these technologies to patients.
361
987260
2000
שולחים את הטכנולוגיות האלה לחולים.
16:29
And when we launch these technologies to patients
362
989260
2000
וכשאנחנו שולחים טכנולוגיות כאלה לחולים
16:31
we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
363
991260
5000
אנחנו רוצים לוודא שאנחנו שואלים את עצמנו שאלה קשה מאד.
16:36
Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
364
996260
3000
האם אנחנו מוכנים לשתול את זה במישהו אהוב לנו, הילד שלנו,
16:39
your own family member, and then we proceed.
365
999260
3000
חבר המשפחה שלנו, ואז אנחנו ממשיכים.
16:42
Because our main goal, of course,
366
1002260
2000
כי היעד העיקרי שלנו, כמובן,
16:44
is first, to do no harm.
367
1004260
3000
הוא ראשית, לא לגרום נזק.
16:47
I'm going to show you now, a very short clip,
368
1007260
2000
אני עומד להראות לכם עכשיו סרטון קצר מאד,
16:49
It's a five second clip of a patient
369
1009260
3000
סרטון בן חמש שניות של חולה
16:52
who received one of the engineered organs.
370
1012260
2000
שקיבלה אחד מהאיברים המהונדסים.
16:54
We started implanting some of these structures
371
1014260
2000
התחלנו לשתול חלק מהמבנים האלה
16:56
over 14 years ago.
372
1016260
2000
לפני יותר מ 14 שנים.
16:58
So, we have patients now walking around with organs,
373
1018260
2000
אז יש לנו עכשיו חולים שמסתובבים עם איברים,
17:00
engineered organs, for over 10 years, as well.
374
1020260
4000
איברים מהונדסים, מעל עשר שנים.
17:04
I'm going to show a clip of one young lady.
375
1024260
2000
אני עומד להראות סרטון של גברת צעירה.
17:06
She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
376
1026260
3000
היתה לה שדרה שסועה, פגיעה מולדת בעמוד השדרה.
17:09
She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
377
1029260
3000
לא היתה לה שלפוחית רגילה. זהו קטע מ CNN:
17:12
We are just taking five seconds.
378
1032260
2000
אנחנו מדברים על חמש שניות.
17:14
This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
379
1034260
5000
זה מקטע שסאנג'יי גופטה טיפל בו למעשה
17:19
Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
380
1039260
2000
וידאו: קייטלין מ.: אני שמחה. תמיד פחדתי
17:21
that I was going to have like, an accident or something.
381
1041260
3000
שתהיה לי תאונה, או משהו כזה.
17:24
And now I can just go and
382
1044260
3000
ועכשיו אני פשוט יכולה ללכת
17:27
go out with my friends,
383
1047260
2000
ולצאת עם חברים שלי,
17:29
go do whatever I want.
384
1049260
2000
לעשות מה שאני רוצה.
17:32
Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
385
1052260
3000
אנתוני אטאלה: ובכן, בסוף היום, ההבטחה של רפואה התחדשותית
17:35
is a single promise.
386
1055260
2000
היא הבטחה אחת.
17:37
And that is really very simple,
387
1057260
3000
וזה מאד מאד פשוט,
17:40
to make our patients better.
388
1060260
2000
להבריא את החולים שלנו.
17:42
Thank you for your attention.
389
1062260
2000
תודה על תשומת לבכם.
17:44
(Applause)
390
1064260
2000
(מחיאות כפיים)

Original video on YouTube.com
על אתר זה

אתר זה יציג בפניכם סרטוני YouTube המועילים ללימוד אנגלית. תוכלו לראות שיעורי אנגלית המועברים על ידי מורים מהשורה הראשונה מרחבי העולם. לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית המוצגות בכל דף וידאו כדי להפעיל את הסרטון משם. הכתוביות גוללות בסנכרון עם הפעלת הווידאו. אם יש לך הערות או בקשות, אנא צור איתנו קשר באמצעות טופס יצירת קשר זה.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7