Anthony Atala: Growing new organs

339,540 views ・ 2010-01-21

TED


Proszę kliknąć dwukrotnie na poniższe angielskie napisy, aby odtworzyć film.

Tłumaczenie: Joanna Kopczynska Korekta: Marcin Kasiak
00:15
This is actually a painting
0
15260
3000
Ten obraz wisi w
00:18
that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
1
18260
3000
Bibliotece Countway'a w Harvard Medical School
00:21
And it shows the first time an organ was ever transplanted.
2
21260
4000
i przedstawia pierwszą w historii transplantację organów.
00:25
In the front, you see, actually, Joe Murray
3
25260
3000
Na pierwszym planie znajduje się Joe Muray
00:28
getting the patient ready for the transplant,
4
28260
2000
przygotowujący pacjenta do zabiegu,
00:30
while in the back room you see Hartwell Harrison,
5
30260
2000
podczas gdy z tyłu Hartwell Harrison,
00:32
the Chief of Urology at Harvard,
6
32260
3000
ordynator urologii na Harvardzie
00:35
actually harvesting the kidney.
7
35260
2000
pobiera nerkę.
00:37
The kidney was indeed the first organ
8
37260
2000
To właśnie nerka była pierwszym narządem,
00:39
ever to be transplanted to the human.
9
39260
2000
który przeszczepiono u człowieka.
00:41
That was back in 1954,
10
41260
3000
To wszystko działo się w roku 1954,
00:44
55 years ago.
11
44260
2000
55 lat temu.
00:46
Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
12
46260
3000
A mimo to nadal zmagamy się z tymi samymi problemami
00:49
as many decades ago.
13
49260
2000
co dziesiątki lat temu.
00:51
Certainly many advances, many lives saved.
14
51260
3000
Oczywiście od tego czasu nauka dokonała postępu i uratowano wielu ludzi,
00:54
But we have a major shortage of organs.
15
54260
4000
ale nadal brakuje organów do przeszczepu.
00:58
In the last decade the number of patients
16
58260
3000
W ciągu ostatniej dekady liczba pacjentów
01:01
waiting for a transplant has doubled.
17
61260
3000
oczekujących na przeszczep podwoiła się,
01:04
While, at the same time, the actual number of transplants
18
64260
2000
podczas gdy liczba wykonanych operacji
01:06
has remained almost entirely flat.
19
66260
3000
pozostała niezmieniona.
01:09
That really has to do with our aging population.
20
69260
2000
Ma na to wpływ nasza starzejąca się populacja.
01:11
We're just getting older.
21
71260
2000
Starzejemy się,
01:13
Medicine is doing a better job
22
73260
3000
a medycyna staje się coraz lepsza w
01:16
of keeping us alive.
23
76260
2000
podtrzymywanie nas przy życiu.
01:18
But as we age, our organs tend to fail more.
24
78260
3000
Ale z upływem lat nasze narządy zaczynają odmawiać posłuszeństwa.
01:21
So, that's a challenge,
25
81260
2000
Jest to wyzwanie,
01:23
not just for organs but also for tissues.
26
83260
2000
nie tylko dla narządów, ale również dla tkanek.
01:25
Trying to replace pancreas,
27
85260
3000
Wymienienie trzustki
01:28
trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
28
88260
5000
czy nerwów, które mogą pomóc w walce z chorobą Parkinson'a
01:33
These are major issues.
29
93260
2000
to jedne z ważniejszych zagadnień.
01:35
This is actually a very stunning statistic.
30
95260
4000
Wiąże się z tym szokująca statystyka -
01:39
Every 30 seconds
31
99260
2000
co 30 sekund
01:41
a patient dies from diseases
32
101260
3000
umiera pacjent,
01:44
that could be treated with tissue regeneration or replacement.
33
104260
4000
którego mogła uratować regeneracja lub przeszczep tkanek.
01:48
So, what can we do about it?
34
108260
3000
Co można zrobić w tej sprawie?
01:51
We've talked about stem cells tonight.
35
111260
2000
Jednym ze sposobów są wspomniane
01:53
That's a way to do it.
36
113260
2000
już dzisiaj komórki macierzyste.
01:55
But still ways to go to get stem cells into patients,
37
115260
5000
Ale minie jeszcze dużo czasu zanim będzie je można wszczepić pacjentowi
02:00
in terms of actual therapies for organs.
38
120260
3000
i wykorzystać jako realną terapię.
02:03
Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
39
123260
3000
Czyż nie byłoby wspaniałe, gdyby nasze ciała potrafiły się regenerować?
02:06
Wouldn't it be great if we could actually harness the power
40
126260
3000
Gdybyśmy mogli zmusić nasze ciało,
02:09
of our bodies, to actually heal ourselves?
41
129260
5000
żeby się samo wyleczyło?
02:14
It's not really that foreign of a concept, actually;
42
134260
3000
Nie jest to aż tak nierealne, w końcu
02:17
it happens on the Earth every day.
43
137260
4000
ma to miejsce każdego dnia.
02:21
This is actually a picture of a salamander.
44
141260
3000
To zdjęcie przedstawia salamandrę,
02:24
Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
45
144260
4000
która ma niesamowitą zdolność do regeneracji.
02:28
You see here a little video.
46
148260
2000
Ten krótki film przedstawia
02:30
This is actually a limb injury in this salamander.
47
150260
4000
uraz kończyny u salamandry.
02:34
And this is actually real photography,
48
154260
2000
Film ten, zrobiony metodą
02:36
timed photography, showing how that limb regenerates
49
156260
3000
zdjęć poklatkowych, pokazuje jak kończyna się regeneruje
02:39
in a period of days.
50
159260
2000
w ciągu kilku dni.
02:41
You see the scar form.
51
161260
2000
Widzicie formowanie blizny,
02:43
And that scar actually grows out
52
163260
3000
z której następnie
02:46
a new limb.
53
166260
2000
wyrasta nowa kończyna.
02:48
So, salamanders can do it.
54
168260
2000
Skoro salamandry tak potrafią
02:50
Why can't we? Why can't humans regenerate?
55
170260
3000
to dlaczego my nie? Czemu ludzie nie potrafią się zregenerować?
02:53
Actually, we can regenerate.
56
173260
4000
Tak naprawdę potrafimy.
02:57
Your body has many organs
57
177260
4000
Nasze ciała składają się z wielu narządów,
03:01
and every single organ in your body
58
181260
2000
a każdy narząd posiada
03:03
has a cell population
59
183260
2000
populację komórek,
03:05
that's ready to take over at the time of injury. It happens every day.
60
185260
5000
które przejmą kontrolę w razie zranienia. Zdarza się to każdego dnia.
03:10
As you age, as you get older.
61
190260
3000
Z każdym dniem jesteśmy coraz starsi.
03:13
Your bones regenerate every 10 years.
62
193260
3000
Nasze kości regenerują się co 10 lat,
03:16
Your skin regenerates every two weeks.
63
196260
3000
a skóra co 2 tygodnie.
03:19
So, your body is constantly regenerating.
64
199260
2000
A więc nasze ciało cały czas się regeneruje.
03:21
The challenge occurs when there is an injury.
65
201260
2000
Wyzwanie pojawia się dopiero wtedy, gdy nastąpi jakieś obrażenie.
03:23
At the time of injury or disease,
66
203260
3000
Kiedy się zranimy czy zachorujemy
03:26
the body's first reaction
67
206260
3000
pierwszą reakcją naszego organizmu
03:29
is to seal itself off from the rest of the body.
68
209260
3000
jest zamknięcie dostępu do reszty ciała.
03:32
It basically wants to fight off infection,
69
212260
2000
Chce on zwalczyć infekcję i odciąć się od świata zewnętrznego.
03:34
and seal itself, whether it's organs inside your body,
70
214260
4000
Zarówno w przypadku narządów wewnętrznych,
03:38
or your skin, the first reaction
71
218260
3000
jak i skóry, do akcji jako pierwsza
03:41
is for scar tissue to move in,
72
221260
2000
wkracza tkanka bliznowata,
03:43
to seal itself off from the outside.
73
223260
4000
która ma za zadanie odgrodzić organizm od środowiska zewnętrznego.
03:47
So, how can we harness that power?
74
227260
2000
A więc jak możemy wykorzystać tą zdolność?
03:49
One of the ways that we do that
75
229260
2000
Jednym ze sposobów
03:51
is actually by using smart biomaterials.
76
231260
5000
jest użycie inteligentnych biomateriałow.
03:56
How does this work? Well, on the left side here
77
236260
3000
Jak one działają? Po lewej stronie
03:59
you see a urethra which was injured.
78
239260
2000
widzą Państwo uszkodzoną cewkę moczową,
04:01
This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
79
241260
4000
czyli kanał który odprowadza mocz na zewnątrz organizmu.
04:05
And you see that it is injured.
80
245260
2000
Jak Państwo widzą jest uszkodzona.
04:07
We basically found out that you can use these smart biomaterials
81
247260
4000
Odkryliśmy, że można użyć inteligentnych biomateriałów
04:11
that you can actually use as a bridge.
82
251260
3000
jako pomostu.
04:14
If you build that bridge, and you close off
83
254260
3000
Jeśli stworzy się taki pomost i odizoluje
04:17
from the outside environment,
84
257260
2000
od środowiska zewnętrznego
04:19
then you can create that bridge, and cells
85
259260
3000
to komórki,
04:22
that regenerate in your body,
86
262260
2000
które odpowiadają za regenerację w organizmie
04:24
can then cross that bridge, and take that path.
87
264260
4000
używając tego mostu połączą uszkodzone części.
04:28
That's exactly what you see here.
88
268260
2000
To właśnie miało miejsce w tym przypadku.
04:30
It's actually a smart biomaterial
89
270260
2000
Faktycznie użyliśmy inteligentnego biomateriału
04:32
that we used, to actually treat this patient.
90
272260
2000
żeby wyleczyć pacjenta.
04:34
This was an injured urethra on the left side.
91
274260
3000
Po lewej znajduje się uszkodzona cewka moczowa,
04:37
We used that biomaterial in the middle.
92
277260
2000
w środku biomateriał, którego użyliśmy
04:39
And then, six months later on the right-hand side
93
279260
3000
a po prawej widzimy zrekonstruowaną
04:42
you see this reengineered urethra.
94
282260
2000
cewkę sześć miesięcy później.
04:44
Turns out your body can regenerate,
95
284260
2000
Okazuje się, że nasze ciało potrafi się regenerować,
04:46
but only for small distances.
96
286260
3000
ale tylko w niewielkim stopniu.
04:49
The maximum efficient distance for regeneration
97
289260
3000
Maksymalnie potrafimy efektywnie odtworzyć
04:52
is only about one centimeter.
98
292260
2000
odcinek tkanki o długości jednego centymetra.
04:54
So, we can use these smart biomaterials
99
294260
3000
A więc możemy używać biomateriałów
04:57
but only for about one centimeter
100
297260
3000
ale tylko do pokonania
05:00
to bridge those gaps.
101
300260
2000
tych jednocentymetrowych przerw.
05:02
So, we do regenerate, but for limited distances.
102
302260
3000
A więc regenerujemy się, ale w ograniczonym stopniu.
05:05
What do we do now,
103
305260
2000
A co jeżeli nastąpi
05:07
if you have injury for larger organs?
104
307260
3000
uszkodzenie większego narządu?
05:10
What do we do when we have injuries
105
310260
2000
Co zrobić w przypadku ran
05:12
for structures which are much larger
106
312260
2000
struktur większych
05:14
than one centimeter?
107
314260
2000
od jednego centymetra?
05:16
Then we can start to use cells.
108
316260
3000
Wtedy możemy użyć komórek.
05:19
The strategy here, is if a patient comes in to us
109
319260
3000
W tym przypadku, jeżeli mamy pacjenta
05:22
with a diseased or injured organ,
110
322260
2000
z chorym lub uszkodzonym narządem
05:24
you can take a very small piece of tissue from that organ,
111
324260
3000
pobieramy kawałek tkanki z tego organu,
05:27
less than half the size of a postage stamp,
112
327260
3000
wielkością odpowiadający połowie znaczka pocztowego.
05:30
you can then tease that tissue apart,
113
330260
3000
Rozkładamy tą tkankę
05:33
and look at its basic components,
114
333260
2000
na części pierwsze,
05:35
the patient's own cells,
115
335260
2000
czyli komórki pacjenta,
05:37
you take those cells out,
116
337260
2000
które oddzielamy,
05:39
grow and expand those cells outside the body in large quantities,
117
339260
4000
hodujemy i zwiększamy ich liczbę, poza ciałem.
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
343260
3000
Następnie używamy materiału, który posłuży nam za szkielet.
05:46
To the naked eye they look like a piece of your blouse,
119
346260
3000
Na oko wygląda on jak kawałek bluzki
05:49
or your shirt, but actually
120
349260
2000
czy koszuli, ale tak naprawdę
05:51
these materials are fairly complex
121
351260
3000
materiał ten jest bardzo złożony
05:54
and they are designed to degrade once inside the body.
122
354260
3000
i zaprojektowany, żeby po kilku miesiącach
05:57
It disintegrates a few months later.
123
357260
2000
rozłożyć się w organizmie.
05:59
It's acting only as a cell delivery vehicle.
124
359260
3000
Służy on tylko jako środek transportu dla komórek,
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
362260
2000
wprowadzając je do ciała. Umożliwia
06:04
the cells to regenerate new tissue,
126
364260
2000
komórkom zregenerowanie tkanek
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
127
366260
4000
a kiedy to już nastąpi rozkłada się.
06:10
And that's what we did for this piece of muscle.
128
370260
3000
Tak właśnie postąpiliśmy w przypadku tego mięśnia.
06:13
This is actually showing a piece of muscle and how we go through
129
373260
2000
Widzicie państwo proces
06:15
the structures to actually engineer the muscle.
130
375260
3000
tworzenia mięśnia.
06:18
We take the cells, we expand them,
131
378260
2000
Pomnażamy komórki,
06:20
we place the cells on the scaffold,
132
380260
2000
umieszczamy je na szkielecie
06:22
and we then place the scaffold back into the patient.
133
382260
3000
i całość wszczepiamy pacjentowi.
06:25
But actually, before placing the scaffold into the patient,
134
385260
3000
Jednak jeszcze zanim to zrobimy
06:28
we actually exercise it.
135
388260
3000
ćwiczymy mięsień.
06:31
We want to make sure that we condition
136
391260
2000
Chcemy mieć pewność,
06:33
this muscle, so that it knows what to do
137
393260
2000
że będzie działał jak należy
06:35
once we put it into the patient.
138
395260
2000
kiedy już go wstawimy pacjentowi.
06:37
That's what you're seeing here. You're seeing
139
397260
2000
To właśnie mogą Państwo tutaj zobaczyć.
06:39
this muscle bio-reactor
140
399260
2000
Ten bioreaktor porusza mięśniami tam i z powrotem,
06:41
actually exercising the muscle back and forth.
141
401260
4000
żeby je wyćwiczyć.
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
142
405260
4000
No dobrze, ale to są tylko płaskie
06:49
the muscle.
143
409260
2000
struktury, takie jak mięśnie.
06:51
What about other structures?
144
411260
2000
A co z innymi?
06:53
This is actually an engineered blood vessel.
145
413260
3000
Przedstawione tutaj naczynie krwionośne można stworzyć w
06:56
Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
416260
3000
podobny sposób, ale jest to już trochę bardziej skomplikowane.
06:59
Here we take a scaffold,
147
419260
2000
Z materiału szkieletowego, który w tym
07:01
and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
148
421260
4000
przypadku traktujemy jak kartkę papieru,
07:05
And we can then tubularize this scaffold.
149
425260
2000
robimy rurkę i
07:07
And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
150
427260
4000
dalej postępujemy podobnie jak w przypadku mięśni.
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
431260
4000
Naczynia krwionośne składają się z dwóch rodzajów komórek -
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
435260
3000
komórek mięśniowych i komórek śródbłonka.
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
438260
2000
Dlatego z zewnątrz pokrywamy materiał
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
440260
3000
komórkami mięśniowymi,
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
443260
3000
a w środku komórkami śródbłonka.
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
446260
5000
Przypomina to trochę tworzenie piętrowego tortu.
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
451260
2000
Kiedy już to wszystko zrobimy umieszczamy
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
453260
3000
kompletnie pokryty materiał w urządzeniu przypominającym piekarnik.
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
456260
2000
Tak jak w ludzkim organizmie
07:38
37 degrees centigrade,
160
458260
2000
panuje tam temperatura 37 stopni Celsjusza
07:40
95 percent oxygen.
161
460260
2000
i saturacja tlenem 95%.
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
462260
4000
Następnie ćwiczy się naczynie, tak jak to widać na nagraniu.
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
466260
3000
Po prawej jest wyhodowana arteria szyjna
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
469260
3000
biegnąca na szyi do mózgu.
07:52
And this is an X-ray showing you
165
472260
3000
Na tym zdjęciu rentgenowskim widać
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
475260
3000
drożne, w pełni działające naczynie krwionośne.
07:58
More complex structures
167
478260
2000
Organy takie jak
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
480260
3000
naczynia krwionośne czy cewka moczowa
08:03
they're definitely more complex
169
483260
2000
są na pewno bardziej skomplikowane,
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
485260
2000
ponieważ składają się z dwóch różnych rodzajów komórek.
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
487260
2000
Ale jednocześnie służą one głównie jako kanały
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
489260
2000
przewodzące płyny lub powietrze
08:11
at steady states.
173
491260
2000
w stanie stacjonarnym.
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
493260
2000
Nie są więc aż tak skomplikowane jak puste organy.
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
495260
3000
Złożoność takich organów wywodzi się z tego,
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
498260
3000
że muszą działać na żądanie.
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
501260
3000
Przykładem jest pęcherz moczowy.
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
504260
3000
Znowu metoda jest ta sama. Pobieramy kawałek pęcherza
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
507260
2000
trochę mniejszy od znaczka pocztowego
08:29
We then tease the tissue apart
180
509260
2000
i odseparowujemy z tkanki
08:31
into its two individual cell components,
181
511260
2000
jej dwa elementy, czyli
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
513260
3000
mięśnie i wyspecjalizowane komórki pęcherza.
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
516260
3000
Wyhodowanie dużej ilości komórek poza organizmem
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
519260
3000
zajmuje nam mniej więcej cztery tygodnie.
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
522260
3000
Po tym czasie pokrywamy ukształtowany na wzór pęcherza szkielet
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
525260
4000
komórkami nabłonka pęcherza wewnątrz
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
529260
3000
i komórkami mięśniowymi na zewnątrz.
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
532260
3000
Całość umieszczamy we wcześniej wspomnianym "piecyku".
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
535260
3000
Sześć do ośmiu tygodni od pobrania tkanki
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
538260
3000
organ jest gotowy do umieszczenia w ciele pacjenta.
09:01
This actually shows the scaffold.
191
541260
3000
To zdjęcie pokazuje jak
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
544260
4000
materiał jest pokrywany komórkami.
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
548260
3000
Podczas pierwszych badań klinicznych
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
551260
3000
dla każdego pacjenta tworzyliśmy materiał indywidualnie.
09:14
We brought patients in,
195
554260
2000
Wzywaliśmy do nas pacjentów
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
556260
3000
na sześć do ośmiu miesięcy przed zaplanowaną operacją, robiliśmy zdjęcia rentgenowskie
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
559260
3000
i na ich podstawie tworzyliśmy szkielet dopasowany do
09:22
pelvic cavity.
198
562260
2000
rozmiaru jamy miednicy pacjenta.
09:24
For the second phase of the trials
199
564260
2000
W drugiej fazie testów mieliśmy już tylko
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
566260
3000
różne rozmiary:mały, średni, duży i bardzo duży.
09:29
(Laughter)
201
569260
3000
(Śmiech)
09:32
It's true.
202
572260
2000
Naprawdę.
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
574260
3000
Wszyscy tutaj pewnie chcieliby dostać bardzo duży, prawda?
09:37
(Laughter)
204
577260
2000
(Śmiech)
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
579260
3000
Pęcherz moczowy jest bardziej skomplikowany
09:42
than the other structures.
206
582260
2000
niż inne struktury.
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
584260
3000
Nadal są jednak jeszcze bardziej złożone narządy jamiste.
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
587260
3000
To jest zastawka sercowa, którą wyhodowaliśmy.
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
590260
3000
Używaliśmy tego samego sposobu, co przy poprzednich narządach -
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
593260
2000
pokryliśmy szkielet komórkami.
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
595260
4000
Jak widać na filmie płatki zastawki otwierają się i zamykają.
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
599260
3000
Dlatego tak jak przy innych ruchomych narządach musimy je
10:02
Same strategy.
213
602260
2000
ćwiczyć przed wszczepieniem.
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
604260
2000
Jeszcze wyższy stopień skomplikowania prezentują narządy miąższowe,
10:06
For solid organs, they're more complex
215
606260
2000
przy których trudność wynika z
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
608260
4000
większej liczby komórek na centymetr.
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
612260
2000
To jest ucho, które jest prostym organem miąższowym.
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
614260
2000
Tutaj jest pokrywane tkanką chrzęstną.
10:16
That's the oven-like device;
219
616260
3000
To jest właśnie to podobne do pieca urządzenie
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
619260
2000
do którego wkładamy ucho, kiedy już zostanie całkowicie pokryte.
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
621260
5000
Kilka tygodni później wyjmujemy szkielet.
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
626260
2000
Tutaj widzą Państwo palec, który stworzyliśmy.
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
628260
3000
Konstruowaliśmy go warstwa po warstwie.
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
631260
3000
Najpierw kości, następnie tkanka chrzęstna pomiędzy i
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
634260
2000
na samej górze mięśnie.
10:36
And you start layering these solid structures.
226
636260
2000
Organy miąższowe trzeba konstruować warstwowo,
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
638260
3000
dlatego jest to tak skomplikowany proces.
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
641260
3000
Największym wyzwaniem są jednak narządy,
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
644260
4000
które wymagają dużej ilości krwi i z tego powodu
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
648260
2000
są bardzo unaczynione.
10:50
organs such as the heart,
231
650260
3000
Te organy to serce,
10:53
the liver, the kidneys.
232
653260
3000
wątroba czy nerki.
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
656260
2000
Jest kilka sposobów na
10:58
to engineer solid organs.
234
658260
2000
ich stworzenie.
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
660260
2000
W jednym z nich używamy drukarki, ale
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
662260
4000
jak Państwo przed chwilą widzieli w kartridżu zamiast atramentu
11:06
we just use cells.
237
666260
2000
znajdują się komórki.
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
668260
2000
Jest to najzwyklejsza biurkowa drukarka,
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
670260
3000
która warstwa po warstwie
11:13
one layer at a time.
240
673260
2000
drukuje dwukomorowe serce.
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
675260
4000
Wychodzi z niej serce. Jego wydrukowanie zajmuje około 40 minut,
11:19
and about four to six hours later
242
679260
2000
a już 4-6 godzin pózniej
11:21
you see the muscle cells contract.
243
681260
3000
jego mięśnie są w stanie się kurczyć.
11:24
(Applause)
244
684260
6000
(Oklaski)
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
690260
4000
Ta technologia została opracowana przez byłego pracownika naszego Instytutu, Tao Ju
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
694260
2000
i oczywiście nadal jest eksperymentalna,
11:36
not for use in patients.
247
696260
3000
więc nie można jej jeszcze zastosować w leczeniu pacjentów.
11:39
Another strategy that we have followed
248
699260
2000
Inny sposób, który opracowaliśmy to
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
701260
2000
użycie organów pozbawionych komórek.
11:43
We actually take donor organs,
250
703260
3000
Bierzemy organy do przeszczepu,
11:46
organs that are discarded,
251
706260
2000
które odrzucono
11:48
and we then can use very mild detergents
252
708260
2000
i za pomocą bardzo delikatnych płynów oczyszczających
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
710260
3000
wypłukujemy z nich wszystkie komórki.
11:53
So, for example on the left panel,
254
713260
2000
Dla przykładu na górnym zdjęciu
11:55
top panel, you see a liver.
255
715260
2000
po lewej stronie znajduje się wątrobę.
11:57
We actually take the donor liver,
256
717260
2000
Nie nadawała się do przeszczepu, więc
11:59
we use very mild detergents,
257
719260
2000
używając płynów oczyszczających
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
721260
4000
usunęliśmy z niej
12:05
out of the liver.
259
725260
2000
wszystkie komórki.
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
727260
3000
Dwa tygodnie pózniej otrzymujemy
12:10
it feels like a liver,
261
730260
2000
coś co w dotyku
12:12
we can hold it like a liver,
262
732260
2000
i z wyglądu przypomina
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
734260
3000
wątrobę, ale nie ma żadnych komórek.
12:17
All we are left with
264
737260
2000
Zostaje nam, że się tak wyrażę
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
739260
3000
szkielet wątroby.
12:22
all made up of collagen,
266
742260
2000
Jest wykonany z kolagenu,
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
744260
2000
a więc substancji, która ponieważ występuje w naszym organizmie nie zostanie odrzucona.
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
746260
2000
Możemy ten szkielet uzyskać od jednego pacjenta i użyć go u drugiego.
12:28
We then take this vascular structure
269
748260
2000
Dzięki tej naczyniowej strukturze
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
750260
4000
możemy utrzymać dopływ krwi przez naczynia krwionośne.
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
754260
2000
Zdjęcia poniżej przedstawiają fluoroskopię.
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
756260
3000
Do narządu wstrzyknięto płyn kontrastowy.
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
759260
4000
To jest właśnie moment wstrzyknięcia.
12:43
into this decellularized liver.
274
763260
2000
Widzą Państwo, że w tej pozbawionej komórek wątrobie
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
765260
3000
drzewo naczyniowe pozostało nieuszkodzone.
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
768260
3000
A więc przepuszczamy komórki naczyniowe
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
771260
2000
i naczyń krwionośnych pacjenta
12:53
with the patient's own cells.
278
773260
2000
przez drzewo naczyniowe.
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
775260
2000
Z zewnątrz rozprowadzamy
12:57
with the patient's own liver cells.
280
777260
2000
komórki wątroby.
12:59
And we can then create functional livers.
281
779260
2000
I w ten właśnie sposób
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
781260
2000
tworzymy działającą wątrobę.
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
783260
4000
Ta metoda jest nadal w fazie próbnej, ale byliśmy w stanie stworzyć
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
787260
3000
funkcjonalną wątrobę na potrzeby eksperymentu.
13:10
For the kidney,
285
790260
2000
Teraz wróćmy do nerki
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
792260
4000
o której mówiłem na samym początku,
13:16
the first slide I showed you,
287
796260
2000
przy okazji pierwszego slajdu.
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
798260
3000
Spośród pacjentów czekających na przeszczep
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
801260
2000
90% potrzebuje nowej nerki. Aż 90%.
13:23
So, another strategy we're following
290
803260
2000
Przy wytwarzaniu tego organu używamy jeszcze innej metody.
13:25
is actually to create wafers
291
805260
2000
Tworzymy cienkie płytki
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
807260
4000
które układamy jedna na drugiej jak akordeon
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
811260
3000
i łączymy je ze sobą za pomocą komórek nerki.
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
814260
3000
Powstają z nich te miniaturowe nerki, które widać na zdjęciach.
13:37
They are actually making urine.
295
817260
2000
Są one w stanie wytwarzać mocz.
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
819260
4000
Znowu pojawia się tu problem związany z powiększeniem tych małych
13:43
and that is something we're working on
297
823260
2000
struktur. Zajmujemy się jego rozwiązaniem
13:45
right now at the institute.
298
825260
2000
w Instytucie.
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
827260
3000
Jednym z tematów, który chciałbym Państwu przedstawić
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
830260
4000
jest strategia obrana przez nas w medycynie regeneratywnej.
13:54
If at all possible,
301
834260
2000
W miarę możliwości
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
836260
3000
chcielibyśmy używać
13:59
that we can just take off the shelf
303
839260
2000
biomateriałów do
14:01
and regenerate your organs.
304
841260
2000
regeneracji organów.
14:03
We are limited with distances right now,
305
843260
2000
Póki co ograniczeniem, które planujemy pokonać są
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
845260
4000
niewielkie rozmiary tkanki, która jesteśmy w stanie zregenerować.
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
849260
2000
W razie braku inteligentnych biomateriałów
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
851260
2000
uważamy za najlepsze rozwiązanie użycie własnych komórek pacjenta.
14:13
Why? Because they will not reject.
309
853260
2000
Dlaczego? Bo nie zostaną odrzucone.
14:15
We can take cells from you,
310
855260
2000
Możemy pobrać komórki pacjenta,
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
311
857260
3000
wyhodować narząd i umieścić go z powrotem mając pewność, że się przyjmie.
14:20
And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
312
860260
4000
Jeżeli to możliwe, to najlepiej używać komórek z konkretnych organów.
14:24
If you present with a diseased wind pipe
313
864260
3000
Jeżeli zgłasza się do nas pacjent z chorą
14:27
we'd like to take cells from your windpipe.
314
867260
2000
tchawicą to pobieramy je z tchawicy.
14:29
If you present with a diseased pancreas
315
869260
3000
Z chorą trzustką -
14:32
we'd like to take cells from that organ.
316
872260
2000
pobieramy z trzustki.
14:34
Why? Because we'd rather take those cells
317
874260
3000
Robimy tak ponieważ te komórki są już
14:37
which already know that those are the cell types you want.
318
877260
3000
odpowiednio wyspecjalizowane.
14:40
A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
319
880260
3000
Komórka tchawicy zna swoje funkcje
14:43
We don't need to teach it to become another cell type.
320
883260
3000
i nie trzeba jej niczego uczyć.
14:46
So, we prefer organ-specific cells.
321
886260
2000
Dlatego wolimy komórki z tych organów, które będziemy tworzyć.
14:48
And today we can obtain cells from most every organ in your body,
322
888260
3000
W dzisiejszych czasach możemy pobrać komórki z prawie każdego narządu,
14:51
except for several which we still need stem cells for,
323
891260
3000
oprócz serca, wątroby, nerwów i trzustki.
14:54
like heart, liver, nerve and pancreas.
324
894260
4000
Do tych narządów nadal potrzebujemy komórek macierzystych.
14:58
And for those we still need stem cells.
325
898260
3000
Kiedy nie możemy ich
15:01
If we cannot use stem cells from your body
326
901260
3000
pobrać od pacjenta
15:04
then we'd like to use donor stem cells.
327
904260
3000
używamy komórek dawcy.
15:07
And we prefer cells that will not reject
328
907260
2000
Najlepsze są komórki, które nie zostaną odrzucone
15:09
and will not form tumors.
329
909260
2000
i nie spowodują guza.
15:11
And we're working a lot with the stem cells that we
330
911260
2000
Jak opublikowaliśmy dwa lata temu,
15:13
published on two years ago,
331
913260
2000
tego typu komórki znajdują się w płynie
15:15
stem cells from the amniotic fluid,
332
915260
2000
owodniowym oraz łożysku i
15:17
and the placenta, which have those properties.
333
917260
4000
z dlatego z nimi pracujemy.
15:21
So, at this point, I do want to tell you that
334
921260
3000
Na koniec chciałbym przedstawić wyzwania
15:24
some of the major challenges we have.
335
924260
4000
przed którymi stajemy.
15:28
You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
336
928260
2000
Technologie, które państwu przedstawiłem
15:30
everything works. Actually no,
337
930260
2000
wyglądają obiecująco i wszystko w nich działa,
15:32
these technologies really are not that easy.
338
932260
2000
ale wbrew pozorom osiągnięcie tego nie było łatwe.
15:34
Some of the work you saw today
339
934260
2000
Niektóre z przedstawionych prac wykonywane były
15:36
was performed by over 700 researchers
340
936260
3000
przez ponad 700 badaczy z naszego Instytutu
15:39
at our institute across a 20-year time span.
341
939260
3000
na przestrzeni 20 lat.
15:42
So, these are very tough technologies.
342
942260
2000
Jest to bardzo trudna dziedzina.
15:44
Once you get the formula right you can replicate it.
343
944260
3000
Kiedy już ma się opracowany sposób można go powielać,
15:47
But it takes a lot to get there.
344
947260
2000
ale samo dojście do odpowiedniej metody zajmuje dużo czasu.
15:49
So, I always like to show this cartoon.
345
949260
2000
Uważam, że ten komiks dobrze obrazuje tą sytuację.
15:51
This is how to stop a runaway stage.
346
951260
2000
Tytuł brzmi "Jak zatrzymać rozpędzony dyliżans?"
15:53
And there you see the stagecoach driver,
347
953260
2000
Na górnym obrazku woźnica próbuje go zatrzymać
15:55
and he goes, on the top panel,
348
955260
2000
wykonując po kolei czynności od A do F.
15:57
He goes A, B, C, D, E, F.
349
957260
2000
Tak postępują naukowcy.
15:59
He finally stops the runaway stage.
350
959260
2000
Natomiast rysunek na
16:01
And those are usually the basic scientists,
351
961260
3000
dole obrazuje
16:04
The bottom is usually the surgeons.
352
964260
2000
metody chirurgów.
16:06
(Laughter)
353
966260
4000
(Śmiech)
16:10
I'm a surgeon so that's not that funny.
354
970260
2000
Sam jestem chirurgiem, więc proszę się tak nie śmiać.
16:12
(Laughter)
355
972260
1000
(Śmiech)
16:13
But actually method A is the correct approach.
356
973260
4000
Pierwsza metoda jest właściwym podejściem.
16:17
And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
357
977260
3000
Podczas naszych badań nad tymi technologiami
16:20
to the clinic,
358
980260
2000
zawsze najpierw upewnialiśmy się
16:22
we've made absolutely sure that we do everything we can
359
982260
3000
w laboratorium, że wszystko
16:25
in the laboratory before we ever
360
985260
2000
działa jak należy,
16:27
launch these technologies to patients.
361
987260
2000
a dopiero potem sprawdzaliśmy je na pacjentach.
16:29
And when we launch these technologies to patients
362
989260
2000
I nawet wtedy stawialiśmy sobie najpierw
16:31
we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
363
991260
5000
bardzo ważne pytanie.
16:36
Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
364
996260
3000
Czy zastosowalibyśmy je u własnego dziecka, współmałżonka, bliskiej nam osoby?
16:39
your own family member, and then we proceed.
365
999260
3000
Dopiero kiedy odpowiedz jest pozytywna przeprowadzamy zabieg.
16:42
Because our main goal, of course,
366
1002260
2000
W końcu najważniejszą zasadą lekarza jest
16:44
is first, to do no harm.
367
1004260
3000
"przede wszystkim nie szkodzić".
16:47
I'm going to show you now, a very short clip,
368
1007260
2000
Zobaczą państwo za chwilę krótki,
16:49
It's a five second clip of a patient
369
1009260
3000
5 sekundowy filmik przedstawiający
16:52
who received one of the engineered organs.
370
1012260
2000
pacjentkę, która otrzymała stworzone przez nas organy.
16:54
We started implanting some of these structures
371
1014260
2000
Zaczęliśmy wszczepiać te struktury
16:56
over 14 years ago.
372
1016260
2000
ponad 14 lat temu
16:58
So, we have patients now walking around with organs,
373
1018260
2000
i teraz niektórzy z naszych pacjentów
17:00
engineered organs, for over 10 years, as well.
374
1020260
4000
żyją z nimi od 10 lat.
17:04
I'm going to show a clip of one young lady.
375
1024260
2000
Ta młoda kobieta ma wadę rdzenia kręgowego
17:06
She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
376
1026260
3000
zwaną rozszczepem kręgosłupa,
17:09
She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
377
1029260
3000
z powodu której nie posiadała normalnego pęcherza.
17:12
We are just taking five seconds.
378
1032260
2000
Jest to 5 sekund z programu CNN,
17:14
This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
379
1034260
5000
którym zajmował się Sanjay Gupta.
17:19
Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
380
1039260
2000
Jestem bardzo szczęśliwa. Zawsze się bałam, że
17:21
that I was going to have like, an accident or something.
381
1041260
3000
będę miała jakiś wypadek poza domem.
17:24
And now I can just go and
382
1044260
3000
A teraz mogę wychodzić z przyjaciółmi,
17:27
go out with my friends,
383
1047260
2000
gdziekolwiek chcę i
17:29
go do whatever I want.
384
1049260
2000
o nic się nie martwić.
17:32
Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
385
1052260
3000
Koniec końców w medycynie regeneracyjnej
17:35
is a single promise.
386
1055260
2000
składamy pacjentom tylko jedną,
17:37
And that is really very simple,
387
1057260
3000
prostą obietnicę -
17:40
to make our patients better.
388
1060260
2000
że im pomożemy.
17:42
Thank you for your attention.
389
1062260
2000
Dziękuję za uwagę.
17:44
(Applause)
390
1064260
2000
(Oklaski)

Original video on YouTube.com
O tej stronie

Na tej stronie poznasz filmy z YouTube, które są przydatne do nauki języka angielskiego. Zobaczysz lekcje angielskiego prowadzone przez najlepszych nauczycieli z całego świata. Kliknij dwukrotnie na angielskie napisy wyświetlane na stronie każdego filmu, aby odtworzyć film od tego miejsca. Napisy przewijają się synchronicznie z odtwarzaniem filmu. Jeśli masz jakieś uwagi lub prośby, skontaktuj się z nami za pomocą formularza kontaktowego.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7