Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Translator: Razaw Bor Reviewer: Daban Q Jaff

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

دەمەوێت ڤیدیۆیەکتان نیشان بدەم لە بارەی ئەو نمونانەی

I work with.

کە کارم لەگەڵدا کردوون.

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

هەموویان قەبارەی باشیان هەیە، و هیچیان قەڵەو نین.

Did I mention they're gorgeous?

ئایا وتم ئەوانە زۆر جوانن؟

And they're scientific models? (Laughs)

ئەوان نمونەیەکی زانستی دروستکراون؟ (پێکەنین)

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

وەک ئەوەی ئێوە پێتان وابوو، من ئەندازیاری دروستکردنی خانەکانم،

and this is a video of some of the beating heart

و ئەمە ڤیدیۆیەکی لێدانی دڵە

that I've engineered in the lab.

کە من لە تاقیگەدا دروستم کردووە.

And one day we hope that these tissues

ھیوامان وایە ڕۆژێک بێت ئەم خانانە

can serve as replacement parts for the human body.

بتوانن جێگرەوەی بەشەکانی لەشی مرۆڤ بن.

But what I'm going to tell you about today

بەڵام ئەوەی کە من ئەمڕۆ پێتان دەڵێم

is how these tissues make awesome models.

ئەوەیە کە چۆن ئەو خانە نموونەییە جوانانە دروست دەکات.

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

با بۆ چەند خولەکێک بیر لە پڕۆسەی پاڵاوتنی دەرمان بکەینەوە.

لە ژینگە ئەدەبییەکەی دێیە دەرێ. تاقیکردنەوەی تاقیگە، تاقیکردنەوەی ئاژەڵ،

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

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

،پاشان دەچیتە پشکنینی کلینکی، کە بە تاقیکردنەوەی مرۆڤ دادەنرێت،

before the drugs get to market.

پێش ئەوەی دەرمانەکان بگەنە بازار.

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

پارە، و کاتی زۆری دەوێت،

and sometimes, even when a drug hits the market,

و ھەندێک جار، کاتێک دەرمانەکان دەگەنە بازار،

it acts in an unpredictable way and actually hurts people.

بە شێوەیەکی چاوەڕوانەکراو خەڵکی توشی نارحەتی دەکات.

And the later it fails, the worse the consequences.

ددوایی شکست دەھێنێت، کە ئەوە خراپترین ئەنجامە.

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

ئەمە ھەموو دەگەرێتەوە بۆ دوو ئەنجام، یەکەمیان، مرۆڤەکان جرج نین،

and two, despite our incredible similarities to one another,

و دووەمیان، لەگەڵ ھەبوونی چەندین خاڵی ھاوبەش لە نێوانماندا،

actually those tiny differences between you and I

لە ڕاستیدا ئەو خاڵە جیاوازە بچوکانە لە نێوان من و تۆ

have huge impacts with how we metabolize drugs

کاریگەریەکی گەورەی ھەیە کە چۆن دەرمانەکان دەگۆرێت

and how those drugs affect us.

و چۆن ئەو دەرمانانە کار دەکانە سەر ئێمە.

So what if we had better models in the lab

کەواتە چی دەبێت ئەگەر نمونەیەکی باشترمان لە تاقیگەکەماندا ھەبێت

that could not only mimic us better than rats

کە نەک تەنھا لاسایی ئێمە بکاتەوە زیاتر لە مشکەکان

but also reflect our diversity?

بەڵکو ھەروەھا ڕەنگدانەوەیەکی ھەبێت لەسەر جیاوازییەکانی ئێمە؟

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

با تەماشا بکەین چۆن ئەوە دەکەین لەگەڵ دروست کردنی خانەکاندا.

One of the key technologies that's really important

یەکێک لە خاڵە گرنگەکانی تەکنەلۆژیا

is what's called induced pluripotent stem cells.

ئەوەیە کە ناوی دروست کردنی خانە زۆر بەھێزەکانە.

They were developed in Japan pretty recently.

ئەوانە بەم نزیکانە لە یابان گەشەیان پێدرواوە.

Okay, induced pluripotent stem cells.

باشە، دروستکردنی خانە زۆر بەھێزە.

They're a lot like embryonic stem cells

ئەو خانانە زیاتر لە دروستکردنی خانە کۆرپەییەکان دەچن

except without the controversy.

بەبێ مشت و مڕکردن.

We induce cells, okay, say, skin cells,

ئێمە خانەکان دروست دەکەین، باشە، بابڵێین خانەکانی پێست،

by adding a few genes to them, culturing them,

بەھۆی زیاد کردنی ھەندێک چین بۆیان، و بیاڕوێنین،

and then harvesting them.

و دوایی کۆیان بکەینەوە.

So they're skin cells that can be tricked,

کەواتە ئەوانە خانەی پێستن لە دەتوانرێ فێڵی تێدا بکرێت،

kind of like cellular amnesia, into an embryonic state.

تا ڕادەیەک لە خانەکانی لەبیرچووە دەچێت، لە شێوەی کۆرپەیا.

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

بەبێ مشت و مڕکردن، سەرەتا ئەوە شتێکی جوانە.

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

دووەم خاڵ، دەتوانی ھەر خانەیەک کە دەتەوێت دروستی بکەیت

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

لەو خانانە: مێشک، دڵ، جگەر، وێنەکان دەبینن،

but out of your cells.

بەڵام بەبێ خانەکانتان.

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

کەواتە دەتوانین نمونەی دڵ، مێشکت دروست بکەین

on a chip.

لەسەر پارچەیەکی بچوک.

بە بەکارھێنانی خانەکان بە شێوەیەکی چاوەڕوانکراو لە چڕی ھەڵسوکەوتدا

Generating tissues of predictable density and behavior

is the second piece, and will be really key towards

بەشی دووەمە، و دەبێتە خاڵێکی گرنگ

getting these models to be adopted for drug discovery.

بۆ بەدەست ھێنانی ئەو نمونانەی بەکار بھێنرێت لە دۆزینەوەی دەرمان.

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

ئەمە دەبێتە پلانێکی کارتێکەری زیندووی لە بەرەو پێشبردنی تاقیگەکانمان بەکاری دەھێنین

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

بۆ یارمەتیدانی دروستکردنی زیاتری خانەی جووت، لە ڕێگەی گونجاوەوە.

Going forward, imagine a massively parallel version of this

تاکو بەرەو پێشەوە بڕوێن، بزانە ئەگەر شێوازێکی گەورەی تەریبی ئەمە

with thousands of pieces of human tissue.

لەگەڵ ھەزاران بەشی خانەکانی مرۆڤ.

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

وەک ھەبوونی تاقیگەیەکی کلینکی وایە وەکو پارچەیەکی بچوکی ئەلیکترۆنییە.

But another thing about these induced pluripotent stem cells

ببەڵام شتێکی تر لەبارەی دروست کردنی ئەو خانە زۆر بەھێزانەیە

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

ئەوە کە ئەگەر بابڵێین، ئێمە چەند خانەیەکی پێست وەربگرین،

from people with a genetic disease

لەو کەسانەی کە نەخۆشی بۆماوەییان ھەیە

and we engineer tissues out of them,

و خانەیان لێ دروست بکەین،

we can actually use tissue-engineering techniques

دەتوانین تەکنیکی دروست کردنی خانە بەکاربھێنین

to generate models of those diseases in the lab.

بۆ پێکھێنانی نمونەی ئەو نەخۆشانەی لە تاقیگەکاندا.

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

ئەمە نمونەیەکی کێڤن ئیگانە لە تاقیگەی ھارڤارد.

He generated neurons

ئەو دەمارەکان دەجوڵێنێت

from these induced pluripotent stem cells

لەو خانە زۆر بەھێز دروست کراوانەدا

from patients who have Lou Gehrig's Disease,

لەو نەخۆشانەی کە نەخۆشی لۆو جێھریکیان ھەیە،

و ئەوەی لە دەمارەکان جیا کردەوە، ئەوەی کە سەرنج ڕاکێشە

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

is that these neurons also show symptoms of the disease.

ئەوەیە کە ئەو دەمارانە نیشانەی ئەو نەخۆشییە بە دیار دەخەن.

So with disease models like these, we can fight back

بۆیە لەگەڵ نمونەی نەخۆشی وەک ئەمە، دەتوانین ھەوڵبدەین

faster than ever before and understand the disease better

خێراتر لە ھەر کاتێک و باشتر لەو نەخۆشییە تێبگەین

than ever before, and maybe discover drugs even faster.

زیاتر لە ھەر کاتێکی تر، و لەوانەیە خێراتر دەرمان بدۆزینەوە بۆی.

This is another example of patient-specific stem cells

ئەمە نمونەیەکی تری دروست کردنی خانەی تایبەتی نەخۆشە

that were engineered from someone with retinitis pigmentosa.

کە لە نەخۆشی هەڵاوسانی چاوی کەسێکەوە دروست کراوە.

This is a degeneration of the retina.

ئەمە شێوازی بەهرەو خراپ چوونی تۆڕی چاوە.

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

ئەمەنەخۆشیەکە کە لەناو خێزانەکەمدا هەیە، و هیوامان وایە

that cells like these will help us find a cure.

خانەکان وەک ئەوانەی تر یارمەتیدەر بن بۆ دۆزینەوەی چارەسەر.

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

هەندێک خەڵک باوەڕیان وایە ئەمە نمونەی باشن،

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

بەڵأم بپرسە، "باشە، ئایا ئەوانە وەک خانەی جرج وان؟"

The rat is an entire organism, after all,

هەر چۆنێک بێت، جرج دەزگایەکی ئەندامییە،

with interacting networks of organs.

لە پێکەوە کارکردنی ئەندامەکان و تۆڕەکان

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

دەرمانێک بۆ دڵ دەتوانین بگۆڕین لەناو جگەردا،

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

و هەندێک لە مادە زیادەکان لەوانەیە لە شێوەی چەوریدا کۆبکرێنەوە.

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

ئایا تۆ بیری ئەو هەموو شتانە ناکەیت لەگەڵ نمونەی دروست کراوی ئەم خانانە؟

Well, this is another trend in the field.

ئەمە ئارەزووییەکی ترە لەم بەشەدا.

By combining tissue engineering techniques with microfluidics,

لە ڕێگەی تێکەڵ کردنی تەکنیکی دروست کردنی خانەکان لەگەڵ شلەمەنییە بچوکەکان،

the field is actually evolving towards just that,

شێوازەکە بەڕاستی دەگۆڕێت بەرەو ئەوە کە،

a model of the entire ecosystem of the body,

نمونەی هەموو سیستەمی کارکردنی لەشن،

یەک دەگرێت لەگەڵ سیستەمی ئەندامی تا بتوانێت ئەوە تاقی بکاتەوە

complete with multiple organ systems to be able to test

how a drug you might take for your blood pressure

چۆن ئەو دەمارانەی لەوانەیە تۆ بۆ پەستانی خوێن بەکاری دەهێنیت

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

لەوانەیە کاریگەری بکاتە سەر جگەرت یان تێکچوون و خێرالێدانی دڵ.

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

بەڕاستی ئەم سیستەمانە دروستکردنیان قورسە، بەڵام دەست دەکەین بە ئەنجامدانی ئەو کارە،

and so, watch out.

ئاگات لە خۆت بێت.

بەڵام ئەوە تەنها هەمووی نیە، چونکە کاتێک لەسەر دەرمانەکە ڕازی بوون،

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

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

تەکنیکی دروستکردنی خانە بەڕاستی دەتوانێت یارمەتیمان بدات لەگەشەسەندنی چارەسەری

This is an example that you might care about someday,

تایبەتدا. ئەمە نمونەیەکە لەوانەیە ڕۆژێک تۆ گرنگی پێ بدەیت،

and I hope you never do,

هیوادارم وانەبێت،

because imagine if you ever get that call

چونکە بهێنە پێش چاوت ئەگەر تۆ تەلەفۆنێکت بۆ بێت

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

کە هەواڵێکی ناخۆشت بداتێ کە لەوانەیە تۆ شێرپەنجەت هەبێت.

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

ئایا ناتەوێت تاقیکردنەوەیەک بکەیت تا بزانیت ئەو دەرمانەی شێرپەنجە

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

کە وەریان دەگریت کاردەکەنە سەر شێرپەنجەکەت؟

ئەمە نمونەیەکی تاقیگەیی کارین بۆڕگە، ئەون تەکنەلۆژیای

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

using inkjet technologies to print breast cancer cells

فوارەی مرەکەبی بەکار دەهێنن بۆ چاپکردنی خانەکانی شێرپەنجەی مەمک

and study its progressions and treatments.

و لێکۆلینەوە لەسەر بەرەو پێش چوونەکانی و چارەسەرەکلنی دەکەن.

And some of our colleagues at Tufts are mixing models

هەندێک لە هاوڕێکانمان لە توفتس نمونەکان لێک دەدەن

like these with tissue-engineered bone to see how cancer

وەک ئەوەی دروست کردنی دەمارەکان و ئێسک بۆ ئەوەی بزانن کە چۆن شێرپەنجە

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

بە بەشێکی لە لەشەوە بڵاودەبیتەوە بۆ بەشێکی تر،

and you can imagine those kinds of multi-tissue chips

و بزانە کە ئەم خانە دوانەیە

to be the next generation of these kinds of studies.

دەبنە نمونەیەکی داهاتوو لەم جۆرە لێکۆلینەوانەدا.

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

بیرکردنەوە لەبارەی ئەو نمونانەی کە تازە باسمان کرد،

دەبینین بەرەو پێش چوونێک هەیە لە دروستکردنی خانەکان

you can see, going forward, that tissue engineering

is actually poised to help revolutionize drug screening

بەڕاستی یارمەتی شۆرشی پاڵاوتنی دەرمان و هاوسەنگی کردنی دەدات

at every single step of the path:

لە سەرەتای هەر هەنگاوێکدا،

disease models making for better drug formulations,

نمونەی نەخۆشییەکان وەردەگرێت بۆ دروست کردنی دەرمانێکی باشتر،

massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing,

بە شێوەیەکی گەروە نمونەی خانەکان یارمەتی شۆرشی تاقیکرنەوەکان دەدەن،

reduce animal testing and human testing in clinical trials,

تاقیکردەنەوە لەسەر ئاژەڵان و پشکنینی کلینکی مرۆڤەکان کەم دەکاتەوە،

and individualized therapies that disrupt

و نەخۆشییە دەروونییە کەسییەکان ناهێڵن

what we even consider to be a market at all.

زیاتر ئەوەی کە ئێمە خەمی ناردنمان بێت بۆ بازارەکان.

Essentially, we're dramatically speeding up that feedback

لە ئێستایا، ئێمە لە بەدەست هێنانی دەستکەوتدا سەرکەوتووین

between developing a molecule and learning about

لە نێوان بەرەو پێش چوونی گەردی کیمیایی و زانینی

how it acts in the human body.

چۆنیەتی کارکردنی لە ناو لەشی مرۆڤدا.

Our process for doing this is essentially transforming

هەوڵدانەکانمان بۆ ئەنجامدانی ئەو کارە گۆڕانکارییەکی گەورەیە

biotechnology and pharmacology into an information technology,

تەکنەلۆژیای زیندەهی و دەرمانسازی لەناو تەکنەلۆژیای زانیاریدا،

helping us discover and evaluate drugs faster,

یارمەتیمان دەدەن لە دۆزینەوە و هەڵسەنگاندنی دەرمانەکان بەخێرایی،

more cheaply and more effectively.

هەرزانتر و کاریگەرتر.

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

ئەوە مانایەکی تر دەدات لە دژی تاقیکردنەوەی ئاژەڵی، وایە؟

Thank you. (Applause)

سوپاس. (چەپڵەڕێزان)