Anthony Atala: Growing new organs

339,540 views ・ 2010-01-21

TED


Dubbelklik op de Engelse ondertitels hieronder om de video af te spelen.

Vertaald door: Felix Degenaar Nagekeken door: Jan Jaeken
00:15
This is actually a painting
0
15260
3000
Dit is een schilderij
00:18
that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
1
18260
3000
dat in de Countway bibliotheek hangt van de Harvard Medical School.
00:21
And it shows the first time an organ was ever transplanted.
2
21260
4000
Je ziet de eerste keer dat er een orgaan wordt getransplanteerd.
00:25
In the front, you see, actually, Joe Murray
3
25260
3000
Vooraan zie je Joe Murray
00:28
getting the patient ready for the transplant,
4
28260
2000
die de patiënt klaar maakt voor de transplantatie
00:30
while in the back room you see Hartwell Harrison,
5
30260
2000
en achteraan zie je Hartwell Harrison,
00:32
the Chief of Urology at Harvard,
6
32260
3000
hoofd urologie in Harvard,
00:35
actually harvesting the kidney.
7
35260
2000
die de nier uitneemt.
00:37
The kidney was indeed the first organ
8
37260
2000
De nier was het eerste orgaan
00:39
ever to be transplanted to the human.
9
39260
2000
dat ooit werd getransplanteerd bij mensen.
00:41
That was back in 1954,
10
41260
3000
Dat was in 1954.
00:44
55 years ago.
11
44260
2000
55 jaar geleden
00:46
Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
12
46260
3000
worstelden ze nog met dezelfde uitdagingen
00:49
as many decades ago.
13
49260
2000
als tientallen jaren geleden.
00:51
Certainly many advances, many lives saved.
14
51260
3000
Veel vooruitgang, veel geredde levens.
00:54
But we have a major shortage of organs.
15
54260
4000
Maar er is een groot tekort aan organen.
00:58
In the last decade the number of patients
16
58260
3000
In de laatste tien jaar is het aantal patiënten
01:01
waiting for a transplant has doubled.
17
61260
3000
dat wacht op een transplantatie verdubbeld.
01:04
While, at the same time, the actual number of transplants
18
64260
2000
Tegelijkertijd is het aantal transplantaties
01:06
has remained almost entirely flat.
19
66260
3000
bijna helemaal gelijk gebleven.
01:09
That really has to do with our aging population.
20
69260
2000
Dat heeft te maken met de veroudering van de bevolking.
01:11
We're just getting older.
21
71260
2000
We worden gewoon ouder.
01:13
Medicine is doing a better job
22
73260
3000
Geneeskunde houdt ons
01:16
of keeping us alive.
23
76260
2000
steeds beter in leven.
01:18
But as we age, our organs tend to fail more.
24
78260
3000
Maar terwijl we verouderen, begeven onze organen het meer en meer.
01:21
So, that's a challenge,
25
81260
2000
Dat is dus de uitdaging,
01:23
not just for organs but also for tissues.
26
83260
2000
niet alleen voor organen maar ook voor weefsel.
01:25
Trying to replace pancreas,
27
85260
3000
De alvleesklier vervangen,
01:28
trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
28
88260
5000
zenuwen vervangen om de ziekte van Parkinson te genezen.
01:33
These are major issues.
29
93260
2000
Dat zijn grote uitdagingen.
01:35
This is actually a very stunning statistic.
30
95260
4000
Dit is een verbijsterende statistiek.
01:39
Every 30 seconds
31
99260
2000
Elke 30 seconden
01:41
a patient dies from diseases
32
101260
3000
sterft iemand aan ziekten
01:44
that could be treated with tissue regeneration or replacement.
33
104260
4000
die behandeld kunnen worden met weefsel-regeneratie of vervanging.
01:48
So, what can we do about it?
34
108260
3000
Wat kunnen we eraan doen?
01:51
We've talked about stem cells tonight.
35
111260
2000
Vandaag hadden we het over stamcellen.
01:53
That's a way to do it.
36
113260
2000
Dat is een manier.
01:55
But still ways to go to get stem cells into patients,
37
115260
5000
Maar nog ver verwijderd van het inbrengen ervan in patiënten,
02:00
in terms of actual therapies for organs.
38
120260
3000
als je het hebt over daadwerkelijke orgaantherapieën.
02:03
Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
39
123260
3000
Zou het niet geweldig zijn als ons lichaam kan regenereren?
02:06
Wouldn't it be great if we could actually harness the power
40
126260
3000
Zou het niet geweldig zijn als we het vermogen van ons lichaam
02:09
of our bodies, to actually heal ourselves?
41
129260
5000
om zichzelf te genezen, konden besturen?
02:14
It's not really that foreign of a concept, actually;
42
134260
3000
Dat is niet eens zo'n gek idee;
02:17
it happens on the Earth every day.
43
137260
4000
het vindt dagelijks plaats op aarde.
02:21
This is actually a picture of a salamander.
44
141260
3000
Dit is een foto van een salamander.
02:24
Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
45
144260
4000
Salamanders zijn verbazend goed in regeneratie.
02:28
You see here a little video.
46
148260
2000
Hier zie je een filmpje.
02:30
This is actually a limb injury in this salamander.
47
150260
4000
Dit is een gewonde poot van de salamander.
02:34
And this is actually real photography,
48
154260
2000
Dit zijn echte foto's,
02:36
timed photography, showing how that limb regenerates
49
156260
3000
getimed, waarop je ziet dat de poot regenereert
02:39
in a period of days.
50
159260
2000
op een paar dagen tijd.
02:41
You see the scar form.
51
161260
2000
Je ziet het litteken ontstaan.
02:43
And that scar actually grows out
52
163260
3000
Uit dat littekenweefsel ontstaat
02:46
a new limb.
53
166260
2000
een nieuwe poot.
02:48
So, salamanders can do it.
54
168260
2000
Salamanders kunnen het dus.
02:50
Why can't we? Why can't humans regenerate?
55
170260
3000
Waarom wij niet? Waarom kunnen mensen niet regenereren?
02:53
Actually, we can regenerate.
56
173260
4000
In feite kunnen we dat wél.
02:57
Your body has many organs
57
177260
4000
Het lichaam heeft veel organen
03:01
and every single organ in your body
58
181260
2000
en elk orgaan in je lichaam
03:03
has a cell population
59
183260
2000
heeft een celpopulatie
03:05
that's ready to take over at the time of injury. It happens every day.
60
185260
5000
die klaar staat om in te vallen bij verwonding. Dat gebeurt dagelijks.
03:10
As you age, as you get older.
61
190260
3000
Naarmate je ouder wordt.
03:13
Your bones regenerate every 10 years.
62
193260
3000
Je botten regenereren elke 10 jaar.
03:16
Your skin regenerates every two weeks.
63
196260
3000
Je huid regenereert elke twee weken.
03:19
So, your body is constantly regenerating.
64
199260
2000
Je lichaam regenereert dus voortdurend.
03:21
The challenge occurs when there is an injury.
65
201260
2000
Het wordt spannend als er een verwonding is.
03:23
At the time of injury or disease,
66
203260
3000
Tijdens verwonding of ziekte
03:26
the body's first reaction
67
206260
3000
is de eerste reactie van het lichaam
03:29
is to seal itself off from the rest of the body.
68
209260
3000
zich af te zonderen van de rest van het lichaam.
03:32
It basically wants to fight off infection,
69
212260
2000
Het wil de infectie bestrijden
03:34
and seal itself, whether it's organs inside your body,
70
214260
4000
en zichzelf isoleren, of het nou je organen zijn,
03:38
or your skin, the first reaction
71
218260
3000
of je huid, de eerste reactie
03:41
is for scar tissue to move in,
72
221260
2000
is dat littekenweefsel ontstaat,
03:43
to seal itself off from the outside.
73
223260
4000
om zich van de buitenwereld te isoleren.
03:47
So, how can we harness that power?
74
227260
2000
Hoe kunnen we dat vermogen beteugelen?
03:49
One of the ways that we do that
75
229260
2000
Eén van de manieren waarop we dat doen
03:51
is actually by using smart biomaterials.
76
231260
5000
is door slimme biomaterialen te gebruiken.
03:56
How does this work? Well, on the left side here
77
236260
3000
Hoe werkt dat? Aan de linkerkant hier
03:59
you see a urethra which was injured.
78
239260
2000
zie je een urethra die gewond is.
04:01
This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
79
241260
4000
Dit kanaal verbindt de blaas met de buitenkant van het lichaam.
04:05
And you see that it is injured.
80
245260
2000
Je ziet dat er een wond is.
04:07
We basically found out that you can use these smart biomaterials
81
247260
4000
We ontdekten dat je deze biomaterialen kunt gebruiken
04:11
that you can actually use as a bridge.
82
251260
3000
als een brug.
04:14
If you build that bridge, and you close off
83
254260
3000
Als je die brug bouwt en je sluit
04:17
from the outside environment,
84
257260
2000
de buitenwereld af,
04:19
then you can create that bridge, and cells
85
259260
3000
dan kun je die brug bouwen, en cellen
04:22
that regenerate in your body,
86
262260
2000
die zich in je lichaam regenereren,
04:24
can then cross that bridge, and take that path.
87
264260
4000
kunnen dan de brug over en dat pad nemen.
04:28
That's exactly what you see here.
88
268260
2000
Precies dat zie je hier.
04:30
It's actually a smart biomaterial
89
270260
2000
Het is eigenlijk een slim biomateriaal
04:32
that we used, to actually treat this patient.
90
272260
2000
dat we hebben gebruikt voor deze behandeling.
04:34
This was an injured urethra on the left side.
91
274260
3000
Dit was een gewonde urethra, aan de linkerkant.
04:37
We used that biomaterial in the middle.
92
277260
2000
We gebruikten het materiaal in het midden.
04:39
And then, six months later on the right-hand side
93
279260
3000
Zes maanden later zie je aan de rechterkant
04:42
you see this reengineered urethra.
94
282260
2000
de opnieuw gevormde urethra.
04:44
Turns out your body can regenerate,
95
284260
2000
Het blijkt dat je lichaam wel regenereert,
04:46
but only for small distances.
96
286260
3000
maar slechts over korte afstanden.
04:49
The maximum efficient distance for regeneration
97
289260
3000
De maximale afstand voor regeneratie
04:52
is only about one centimeter.
98
292260
2000
is maar ongeveer een centimeter.
04:54
So, we can use these smart biomaterials
99
294260
3000
We kunnen deze slimme materialen dus gebruiken
04:57
but only for about one centimeter
100
297260
3000
maar alleen maar voor een centimeter
05:00
to bridge those gaps.
101
300260
2000
om de afstand te overbruggen.
05:02
So, we do regenerate, but for limited distances.
102
302260
3000
We kunnen dus regeneren, maar alleen voor korte afstanden.
05:05
What do we do now,
103
305260
2000
Wat doen we dan
05:07
if you have injury for larger organs?
104
307260
3000
als je een letsel hebt bij een groter orgaan?
05:10
What do we do when we have injuries
105
310260
2000
Wat doen we als we verwondingen hebben
05:12
for structures which are much larger
106
312260
2000
aan structuren die veel groter zijn
05:14
than one centimeter?
107
314260
2000
dan één of twee centimeter?
05:16
Then we can start to use cells.
108
316260
3000
Dan kunnen we cellen gaan gebruiken.
05:19
The strategy here, is if a patient comes in to us
109
319260
3000
De aanpak is, als een patiënt bij ons komt
05:22
with a diseased or injured organ,
110
322260
2000
met een ziek of gewond orgaan,
05:24
you can take a very small piece of tissue from that organ,
111
324260
3000
dan neem je een heel klein stukje weefsel van dat orgaan,
05:27
less than half the size of a postage stamp,
112
327260
3000
kleiner dan de helft van een postzegel,
05:30
you can then tease that tissue apart,
113
330260
3000
dan vouw je dat weefsel uit elkaar,
05:33
and look at its basic components,
114
333260
2000
en je kijkt naar de basale componenten,
05:35
the patient's own cells,
115
335260
2000
de eigen cellen van de patiënt,
05:37
you take those cells out,
116
337260
2000
je neemt die cellen uit,
05:39
grow and expand those cells outside the body in large quantities,
117
339260
4000
je kweekt die cellen buiten het lichaam in grote hoeveelheden,
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
343260
3000
en dan gebruiken we substraatmaterialen.
05:46
To the naked eye they look like a piece of your blouse,
119
346260
3000
Met het blote oog lijken ze op een stukje bloes
05:49
or your shirt, but actually
120
349260
2000
of shirt, maar in feite
05:51
these materials are fairly complex
121
351260
3000
zijn deze materialen nogal complex
05:54
and they are designed to degrade once inside the body.
122
354260
3000
en gemaakt om te ontbinden als ze eenmaal in het lichaam zitten.
05:57
It disintegrates a few months later.
123
357260
2000
Na een paar maanden is het ontbonden.
05:59
It's acting only as a cell delivery vehicle.
124
359260
3000
Het gedraagt zich als een vervoermiddel voor cellen.
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
362260
2000
Het brengt cellen in het lichaam. Het laat de cellen
06:04
the cells to regenerate new tissue,
126
364260
2000
nieuw weefsel aanmaken,
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
127
366260
4000
en als dat eenmaal is gebeurd dan verdwijnt het substraat.
06:10
And that's what we did for this piece of muscle.
128
370260
3000
Dat deden we voor een stukje spierweefsel.
06:13
This is actually showing a piece of muscle and how we go through
129
373260
2000
Hier zie je een stukje spier en hoe we door de structuren
06:15
the structures to actually engineer the muscle.
130
375260
3000
heen gaan om daadwerkelijk een stukje spier te fabriceren.
06:18
We take the cells, we expand them,
131
378260
2000
We nemen de cellen, we breiden ze uit,
06:20
we place the cells on the scaffold,
132
380260
2000
we zetten ze op het substraat
06:22
and we then place the scaffold back into the patient.
133
382260
3000
en dan brengen we het substraat terug in de patiënt.
06:25
But actually, before placing the scaffold into the patient,
134
385260
3000
Maar voordat we het substraat inbrengen bij de patiënt
06:28
we actually exercise it.
135
388260
3000
gaan we hem daadwerkelijk trainen.
06:31
We want to make sure that we condition
136
391260
2000
We willen zeker stellen dat we deze spier
06:33
this muscle, so that it knows what to do
137
393260
2000
conditioneren, zodat hij weet wat hij moet doen
06:35
once we put it into the patient.
138
395260
2000
als 'ie weer wordt teruggezet in de patiënt.
06:37
That's what you're seeing here. You're seeing
139
397260
2000
Dat zie je hier. Je ziet
06:39
this muscle bio-reactor
140
399260
2000
deze bio-reactor voor spieren
06:41
actually exercising the muscle back and forth.
141
401260
4000
de spier trainen, heen en weer.
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
142
405260
4000
Oké. We zien hier platte structuren,
06:49
the muscle.
143
409260
2000
het spierweefsel.
06:51
What about other structures?
144
411260
2000
Hoe zit het met andere structuren?
06:53
This is actually an engineered blood vessel.
145
413260
3000
Dit is een gefabriceerd bloedvat.
06:56
Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
416260
3000
Het lijkt sterk op wat we zojuist deden, maar iets complexer.
06:59
Here we take a scaffold,
147
419260
2000
Hier nemen we het substraat
07:01
and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
148
421260
4000
en eigenlijk -- substraat kan als een stukje papier zijn.
07:05
And we can then tubularize this scaffold.
149
425260
2000
We maken een tubus van het substraat.
07:07
And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
150
427260
4000
Om een bloedvat te maken passen we dezelfde strategie toe.
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
431260
4000
Een bloedvat bestaat uit twee verschillende celtypen.
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
435260
3000
We nemen spiercellen, we plakken,
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
438260
2000
of bedekken de buitenkant met spiercellen,
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
440260
3000
alsof je een bladertaart bakt, bijvoorbeeld.
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
443260
3000
Je legt de spiercellen aan de buitenkant.
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
446260
5000
Je plaatst de vasculaire bloedvatbekledings-cellen binnenin.
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
451260
2000
Nu heb je het volledig ingezaaide substraat.
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
453260
3000
Je plaatst het in een oven-achtig apparaat.
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
456260
2000
Dat heeft dezelfde condities als het menselijk lichaam,
07:38
37 degrees centigrade,
160
458260
2000
37 graden celcius,
07:40
95 percent oxygen.
161
460260
2000
95 procent zuurstof.
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
462260
4000
Daarna train je het, zoals je op de film zag.
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
466260
3000
Rechts zie je daadwerkelijk een gefabriceerde halsslagader.
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
469260
3000
Dit is de slagader die van je nek naar je hersenen gaat.
07:52
And this is an X-ray showing you
165
472260
3000
Dit is een röntgenfoto, die toont
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
475260
3000
het prima functionerende bloedvat.
07:58
More complex structures
167
478260
2000
Complexere structuren
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
480260
3000
zoals bloedvaten, urethra's, die ik liet zien,
08:03
they're definitely more complex
169
483260
2000
die zijn zeer zeker complexer
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
485260
2000
omdat je twee verschillende celtypen inbrengt.
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
487260
2000
Maar eigenlijk fungeren ze meer als kanalen.
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
489260
2000
Je laat er vloeistof of lucht door gaan
08:11
at steady states.
173
491260
2000
in stabiele situaties.
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
493260
2000
Ze zijn lang niet zo complex als holle organen.
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
495260
3000
Holle organen zijn veel complexer,
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
498260
3000
want je wilt dat ze doen wat je van ze vraagt.
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
501260
3000
De blaas is zo'n orgaan.
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
504260
3000
Dezelfde strategie, we nemen een klein stukje blaas,
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
507260
2000
minder dan een halve postzegel groot.
08:29
We then tease the tissue apart
180
509260
2000
We vouwen dit weefsel uit elkaar
08:31
into its two individual cell components,
181
511260
2000
in zijn twee aparte cel-componenten,
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
513260
3000
spierweefsel en gespecialiseerde blaas-cellen.
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
516260
3000
We kweken de cellen buiten het lichaam in grote hoeveelheden.
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
519260
3000
Het duurt ongeveer twee weken om cellen uit het orgaan te kweken.
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
522260
3000
We maken een substraat in de vorm van een blaas.
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
525260
4000
We bedekken de binnenkant met blaasvoering-cellen.
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
529260
3000
We bedekken de buitenkant met spiercellen.
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
532260
3000
We zetten het in het oven-achtige apparaat.
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
535260
3000
Vanaf het moment dat je het stukje weefsel hebt, kun je zes tot acht weken later
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
538260
3000
het orgaan zo terugplaatsen in de patiënt.
09:01
This actually shows the scaffold.
191
541260
3000
Dit laat het substraat zien.
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
544260
4000
Het materiaal wordt bedekt met de cellen.
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
548260
3000
Toen we de eerste klinische testen voor deze patiënten deden
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
551260
3000
maakten we het substraat voor elke patiënt apart.
09:14
We brought patients in,
195
554260
2000
We brachten patiënten binnen,
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
556260
3000
zes tot acht weken voor de geplande operatie, maakten röntgenfoto's,
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
559260
3000
en dan stelden we een substraat samen, specifiek op maat gemaakt voor de
09:22
pelvic cavity.
198
562260
2000
bekkenholte van de patiënt.
09:24
For the second phase of the trials
199
564260
2000
Voor fase twee van de testen
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
566260
3000
hadden we alleen verschillende maten: small, medium, large en extra large.
09:29
(Laughter)
201
569260
3000
.
09:32
It's true.
202
572260
2000
Echt waar.
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
574260
3000
En iedereen wilde natuurlijk extra large. Of niet?
09:37
(Laughter)
204
577260
2000
.
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
579260
3000
Blazen zijn dus duidelijk wat complexer
09:42
than the other structures.
206
582260
2000
dan de andere structuren.
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
584260
3000
Maar er zijn andere holle organen die nog meer complexiteit bezitten.
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
587260
3000
Dit is een hartklep die we hebben gefabriceerd.
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
590260
3000
En je fabriceert deze hartklep via dezelfde strategie.
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
593260
2000
We nemen het substraat, bezaaien het met cellen,
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
595260
4000
en nu zie je hier de kleppen openen en sluiten.
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
599260
3000
We trainen deze voordat we ze implanteren.
10:02
Same strategy.
213
602260
2000
Dezelfde strategie.
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
604260
2000
De meest complexe zijn de vaste organen.
10:06
For solid organs, they're more complex
215
606260
2000
Vaste organen, ze zijn complexer
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
608260
4000
omdat je meer cellen per centimeter gebruikt.
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
612260
2000
Dit is een simpel vast orgaan zoals een oor.
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
614260
2000
Nu wordt hij bezaaid met kraakbeen.
10:16
That's the oven-like device;
219
616260
3000
Dat is het oven-achtige apparaat.
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
619260
2000
Als het is bezaaid wordt het daar geplaatst.
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
621260
5000
Na een paar weken kunnen we het kraakbeen-substraat wegnemen.
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
626260
2000
Hier fabriceren we vingers.
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
628260
3000
Ze worden laagje voor laagje opgebouwd,
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
631260
3000
eerst het been, we vullen de gaten met kraakbeen.
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
634260
2000
Dan voegen we bovenop spierweefsel toe.
10:36
And you start layering these solid structures.
226
636260
2000
Zo begin je gelaagde structuren te maken.
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
638260
3000
Ook hier weer vrij complexe organen.
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
641260
3000
Maar veruit de meest complexe organen
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
644260
4000
zijn de dooraderde, sterk dooraderde,
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
648260
2000
heel veel bloedtoevoer,
10:50
organs such as the heart,
231
650260
3000
organen zoals het hart,
10:53
the liver, the kidneys.
232
653260
3000
de lever, de nieren.
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
656260
2000
Dit is een voorbeeld -- meerdere strategieën
10:58
to engineer solid organs.
234
658260
2000
om vaste organen te fabriceren.
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
660260
2000
Dit is zo'n strategie. We gebruiken een printer.
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
662260
4000
In plaats van inkt gebruiken we -- je zag zonet een inkjet cartridge --
11:06
we just use cells.
237
666260
2000
gebruiken we alleen cellen.
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
668260
2000
Dit is in feite een doorsnee desktop printer.
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
670260
3000
Het print een hart met twee kamers,
11:13
one layer at a time.
240
673260
2000
laag voor laag.
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
675260
4000
Je ziet het hart daar ontstaan. Het kost ongeveer 40 minuten om te printen,
11:19
and about four to six hours later
242
679260
2000
en zes tot acht uur later
11:21
you see the muscle cells contract.
243
681260
3000
zie je spiercellen samentrekken.
11:24
(Applause)
244
684260
6000
.
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
690260
4000
Deze technologie is ontwikkeld door Tao Ju die aan ons instituut werkte.
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
694260
2000
Dit is natuurlijk nog steeds experimenteel,
11:36
not for use in patients.
247
696260
3000
niet om toe te passen bij patiënten.
11:39
Another strategy that we have followed
248
699260
2000
Een andere strategie die we hebben toegepast
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
701260
2000
is om gedecellulariseerde organen te gebruiken.
11:43
We actually take donor organs,
250
703260
3000
We nemen donor-organen,
11:46
organs that are discarded,
251
706260
2000
organen die niet gebruikt worden,
11:48
and we then can use very mild detergents
252
708260
2000
en dan gebruiken we heel zachte wasmiddelen
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
710260
3000
om alle celelementen uit de organen weg te nemen.
11:53
So, for example on the left panel,
254
713260
2000
Je ziet bijvoorbeeld op het linkerpaneel,
11:55
top panel, you see a liver.
255
715260
2000
bovenste paneel, een lever.
11:57
We actually take the donor liver,
256
717260
2000
We nemen de donor-lever,
11:59
we use very mild detergents,
257
719260
2000
we gebruiken hele zachte wasmiddelen,
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
721260
4000
en met die zachte wasmiddelen nemen we alle cellen
12:05
out of the liver.
259
725260
2000
uit de lever.
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
727260
3000
Twee weken later kun je dat orgaan optillen,
12:10
it feels like a liver,
261
730260
2000
het voelt aan als een lever,
12:12
we can hold it like a liver,
262
732260
2000
je kunt het vastpakken als een lever,
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
734260
3000
het ziet er uit als een lever, maar het heeft geen cellen.
12:17
All we are left with
264
737260
2000
Wat er overblijft
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
739260
3000
is het 'skelet' van de lever,
12:22
all made up of collagen,
266
742260
2000
gemaakt van collageen,
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
744260
2000
een lichaamseigen stof die niet wordt afgestoten.
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
746260
2000
We kunnen dit van patiënt naar patiënt overbrengen.
12:28
We then take this vascular structure
269
748260
2000
Dan nemen we de bloedvatstructuur
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
750260
4000
en we kunnen aantonen dat we de bloedtoevoer behouden.
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
754260
2000
Hier zie je, dit is een fluoroscopie.
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
756260
3000
We spuiten contrastvloeistof in het orgaan.
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
759260
4000
Hier begint het. We injecteren de contrastvloeistof in het orgaan,
12:43
into this decellularized liver.
274
763260
2000
in de gedecellulariseerde lever.
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
765260
3000
Je ziet dat de vasculaire boom intact blijft.
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
768260
3000
Dan nemen we de vasculaire cellen,
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
771260
2000
bloedvatcellen, we doortrekken de vasculaire boom
12:53
with the patient's own cells.
278
773260
2000
met de eigen cellen van de patiënt.
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
775260
2000
We doortrekken de buitenkant van de lever
12:57
with the patient's own liver cells.
280
777260
2000
met de eigen levercellen van de patiënt.
12:59
And we can then create functional livers.
281
779260
2000
We kunnen dan functionele levers maken.
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
781260
2000
Dat is wat je hier ziet.
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
783260
4000
Dit is nog experimenteel. Maar we zijn daadwerkelijk in staat de functionaliteit van de
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
787260
3000
leverstructuur experimenteel te reproduceren.
13:10
For the kidney,
285
790260
2000
Voor wat betreft de nier,
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
792260
4000
zoals ik vertelde bij het eerste schilderij dat jullie zagen,
13:16
the first slide I showed you,
287
796260
2000
de eerste slide die ik liet zien,
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
798260
3000
90 procent van de patiënten op de wachtlijst voor transplantatie
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
801260
2000
wachten op een nier, 90 procent.
13:23
So, another strategy we're following
290
803260
2000
Een andere strategie die we naleven
13:25
is actually to create wafers
291
805260
2000
is om schijfjes te maken
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
807260
4000
die we op elkaar stapelen, zoals bij een accordion bijvoorbeeld.
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
811260
3000
We stapelen schijfjes op elkaar en gebruiken de niercellen.
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
814260
3000
Dan zie je miniatuur-nieren die we hebben gefanriceerd.
13:37
They are actually making urine.
295
817260
2000
Ze maken daadwerkelijk urine.
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
819260
4000
Het zijn opnieuw kleine structuren, onze uitdaging is ze groter te maken,
13:43
and that is something we're working on
297
823260
2000
en daar werken we op dit moment aan
13:45
right now at the institute.
298
825260
2000
in het instituut.
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
827260
3000
Iets wat ik voor jullie wil samenvatten
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
830260
4000
is een strategie die we op het oog hebben bij de regeneratieve geneeskunde.
13:54
If at all possible,
301
834260
2000
Als het ook maar enigszins mogelijk is
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
836260
3000
dan willen we graag slimme biomaterialen gebruiken
13:59
that we can just take off the shelf
303
839260
2000
die standaard worden geleverd
14:01
and regenerate your organs.
304
841260
2000
om organen te regenereren.
14:03
We are limited with distances right now,
305
843260
2000
We worden nu beperkt door afstanden,
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
845260
4000
maar ons doel is die afstanden te gaan vergroten.
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
849260
2000
Als we geen slimme biomaterialen kunnen gebruiken
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
851260
2000
dan gebruiken we liever de lichaamseigen cellen.
14:13
Why? Because they will not reject.
309
853260
2000
Waarom? Die worden niet afgestoten.
14:15
We can take cells from you,
310
855260
2000
We kunnen cellen bij je wegnemen,
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
311
857260
3000
de structuur maken, weer terugplaatsen, ze worden niet afgestoten.
14:20
And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
312
860260
4000
Indien mogelijk gebruiken we het liefst de cellen van het orgaan zelf.
14:24
If you present with a diseased wind pipe
313
864260
3000
Als je bij ons komt met een zieke luchtpijp
14:27
we'd like to take cells from your windpipe.
314
867260
2000
dan gebruiken we het liefst cellen uit je luchtpijp.
14:29
If you present with a diseased pancreas
315
869260
3000
Als je bij ons komt met een ziekte aan de alvleesklier
14:32
we'd like to take cells from that organ.
316
872260
2000
dan gebruiken we het liefst cellen uit dat orgaan.
14:34
Why? Because we'd rather take those cells
317
874260
3000
Waarom? Omdat we het liefst die cellen gebruiken
14:37
which already know that those are the cell types you want.
318
877260
3000
die al weten dat je die celtypen wilt.
14:40
A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
319
880260
3000
Een luchtpijpcel weet al dat hij een luchtpijpcel is.
14:43
We don't need to teach it to become another cell type.
320
883260
3000
We hoeven hem niet te leren een ander celtype te worden.
14:46
So, we prefer organ-specific cells.
321
886260
2000
We hebben dus liever orgaanspecifieke cellen.
14:48
And today we can obtain cells from most every organ in your body,
322
888260
3000
Tegenwoordig kunnen we cellen uit bijna elk orgaan in je lichaam nemen,
14:51
except for several which we still need stem cells for,
323
891260
3000
behalve een aantal waarvoor we nog steeds stamcellen nodig hebben,
14:54
like heart, liver, nerve and pancreas.
324
894260
4000
zoals hart, lever, zenuw en alvleesklier.
14:58
And for those we still need stem cells.
325
898260
3000
Voor die hebben we nog stamcellen nodig.
15:01
If we cannot use stem cells from your body
326
901260
3000
Als we geen stamcellen van je eigen lichaam kunnen gebruiken
15:04
then we'd like to use donor stem cells.
327
904260
3000
dan gebruiken we het liefst donor-stamcellen.
15:07
And we prefer cells that will not reject
328
907260
2000
We hebben voorkeur voor cellen die niet afstoten
15:09
and will not form tumors.
329
909260
2000
en geen tumors vormen.
15:11
And we're working a lot with the stem cells that we
330
911260
2000
We werken vaak met stamcellen waarover we
15:13
published on two years ago,
331
913260
2000
twee jaar geleden hebben gepubliceerd,
15:15
stem cells from the amniotic fluid,
332
915260
2000
stamcellen uit het vruchtwater,
15:17
and the placenta, which have those properties.
333
917260
4000
en de placenta, die die eigenschappen hebben.
15:21
So, at this point, I do want to tell you that
334
921260
3000
Nu wil ik jullie graag vertellen over
15:24
some of the major challenges we have.
335
924260
4000
een aantal grote uitdagingen die we hebben.
15:28
You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
336
928260
2000
Ik heb jullie net de presentatie laten zien, het ziet er allemaal zo mooi uit,
15:30
everything works. Actually no,
337
930260
2000
alles werkt. Maar nee,
15:32
these technologies really are not that easy.
338
932260
2000
deze technologieën zijn echt niet zo makkelijk.
15:34
Some of the work you saw today
339
934260
2000
Delen van het werk wat jullie hebben gezien
15:36
was performed by over 700 researchers
340
936260
3000
werd gedaan door meer dan 700 onderzoekers
15:39
at our institute across a 20-year time span.
341
939260
3000
in ons instituut, gedurende 20 jaar.
15:42
So, these are very tough technologies.
342
942260
2000
Dit zijn dus erg moeilijke technieken.
15:44
Once you get the formula right you can replicate it.
343
944260
3000
Als je de formule eenmaal goed hebt dan kun je het herhalen.
15:47
But it takes a lot to get there.
344
947260
2000
Maar het kost veel om dat te bereiken.
15:49
So, I always like to show this cartoon.
345
949260
2000
Ik laat altijd graag deze strip zien.
15:51
This is how to stop a runaway stage.
346
951260
2000
Hoe stop je een op hol geslagen postkoets.
15:53
And there you see the stagecoach driver,
347
953260
2000
Daar zie je de koetsier,
15:55
and he goes, on the top panel,
348
955260
2000
en in het bovenste plaatje gaat 'ie,
15:57
He goes A, B, C, D, E, F.
349
957260
2000
hij gaat van A, B, C, D, E, F.
15:59
He finally stops the runaway stage.
350
959260
2000
Uiteindelijk stopt hij de op hol geslagen koets.
16:01
And those are usually the basic scientists,
351
961260
3000
Dat zijn meestal de gewone wetenschappers,
16:04
The bottom is usually the surgeons.
352
964260
2000
de ondersten zijn meestal de chirurgen.
16:06
(Laughter)
353
966260
4000
.
16:10
I'm a surgeon so that's not that funny.
354
970260
2000
Ik ben zelf chirurg dus dat is niet zo leuk.
16:12
(Laughter)
355
972260
1000
.
16:13
But actually method A is the correct approach.
356
973260
4000
Maar methode A is eigenlijk de juiste manier.
16:17
And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
357
977260
3000
Wat ik daarmee bedoel is dat elke keer als we één van deze technieken uitbrengen
16:20
to the clinic,
358
980260
2000
in de kliniek,
16:22
we've made absolutely sure that we do everything we can
359
982260
3000
dan verzekeren we ons ervan dat we er alles aan doen
16:25
in the laboratory before we ever
360
985260
2000
in het laboratorium, voordat we
16:27
launch these technologies to patients.
361
987260
2000
deze technieken loslaten op patiënten.
16:29
And when we launch these technologies to patients
362
989260
2000
En als we deze technieken op patiënten gaan gebruiken
16:31
we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
363
991260
5000
dan willen we onszelf eerst een hele lastige vraag hebben gesteld.
16:36
Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
364
996260
3000
Ben je bereid dit in te brengen in je geliefde, je eigen kind,
16:39
your own family member, and then we proceed.
365
999260
3000
je eigen familielid, en pas dan gaan we verder.
16:42
Because our main goal, of course,
366
1002260
2000
Want ons belangrijkste doel is natuurlijk
16:44
is first, to do no harm.
367
1004260
3000
ten eerste: doe geen kwaad.
16:47
I'm going to show you now, a very short clip,
368
1007260
2000
Ik laat jullie nu een heel kort filmpje zien.
16:49
It's a five second clip of a patient
369
1009260
3000
Het is een film van 5 seconden van een patiënt
16:52
who received one of the engineered organs.
370
1012260
2000
die een gefabriceerd orgaan heeft ontvangen.
16:54
We started implanting some of these structures
371
1014260
2000
Een paar van deze structuren implanteerden we
16:56
over 14 years ago.
372
1016260
2000
meer dan 14 jaar geleden.
16:58
So, we have patients now walking around with organs,
373
1018260
2000
Er lopen dus nu patiënten rond met organen,
17:00
engineered organs, for over 10 years, as well.
374
1020260
4000
gefabriceerde organen, ook al meer dan 10 jaar.
17:04
I'm going to show a clip of one young lady.
375
1024260
2000
Ik laat een filmpje zien van een jonge vrouw.
17:06
She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
376
1026260
3000
Ze had een open rug, een abnormaliteit van de ruggegraat.
17:09
She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
377
1029260
3000
Ze had geen normale blaas. Dit is een segment van CNN.
17:12
We are just taking five seconds.
378
1032260
2000
We kijken maar naar vijf seconden.
17:14
This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
379
1034260
5000
Dit is een deel dat Sanjay Gupta voor zijn rekening nam.
17:19
Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
380
1039260
2000
Video: Kaitlyn M: Ik ben blij. Ik ben altijd bang geweest
17:21
that I was going to have like, an accident or something.
381
1041260
3000
dat ik een ongeluk of zoiets zou krijgen.
17:24
And now I can just go and
382
1044260
3000
En nu kan ik gewoon
17:27
go out with my friends,
383
1047260
2000
gaan stappen met m'n vriendinnen,
17:29
go do whatever I want.
384
1049260
2000
doen waar ik zin in heb.
17:32
Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
385
1052260
3000
Athony Atala: Zie je, uiteindelijk is de belofte van regeneratieve geneeskunde
17:35
is a single promise.
386
1055260
2000
een enkele belofte.
17:37
And that is really very simple,
387
1057260
3000
En die is heel eenvoudig,
17:40
to make our patients better.
388
1060260
2000
om onze patiënten beter te maken.
17:42
Thank you for your attention.
389
1062260
2000
Hartelijk dank voor de aandacht.
17:44
(Applause)
390
1064260
2000
.

Original video on YouTube.com
Over deze website

Deze site laat u kennismaken met YouTube-video's die nuttig zijn om Engels te leren. U ziet Engelse lessen gegeven door topdocenten uit de hele wereld. Dubbelklik op de Engelse ondertitels op elke videopagina om de video af te spelen. De ondertitels scrollen synchroon met het afspelen van de video. Heeft u opmerkingen of verzoeken, neem dan contact met ons op via dit contactformulier.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7