Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Tradutor: João Daniel Ferrari Nogueira Revisor: Michelle Alves de Lima

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

Eu gostaria de mostrar para vocês um vídeo de alguns dos modelos

I work with.

que eu trabalho.

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

Todos eles têm o tamanho perfeito e não têm uma onça (medida de peso do sistema americano) de gordura.

Did I mention they're gorgeous?

Eu disse que eles são deslumbrantes?

And they're scientific models? (Laughs)

E que são modelos científicos? (Risadas)

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

Como vocês devem ter imaginado, eu sou uma engenheira de tecidos,

and this is a video of some of the beating heart

e esse é um vídeo de um dos corações batendo

that I've engineered in the lab.

que eu projetei no laboratório.

And one day we hope that these tissues

E um dia eu espero que esses tecidos

can serve as replacement parts for the human body.

possam servir como peças de reposição para o corpo humano.

But what I'm going to tell you about today

Mas o que eu irei dizer a vocês hoje

is how these tissues make awesome models.

é como esses tecidos fazem modelos incríveis.

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

Bem, vamos pensar um momento sobre o processo de seleção de remédios.

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

Você vai da formulação da droga, testes em laboratório, testes em animais,

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

e depois ensaios clínicos, que você pode chamar de testes em humanos

before the drugs get to market.

antes dos remédios chegarem ao mercado.

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

Custa muito dinheiro, muito tempo,

and sometimes, even when a drug hits the market,

e, algumas vezes, mesmo quando o remédio chega ao mercado,

it acts in an unpredictable way and actually hurts people.

ele atua de uma maneira imprevisível e, na verdade, machuca as pessoas.

And the later it fails, the worse the consequences.

E quando mais tarde ele falhar, piores são as consequências.

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

Tudo se resume em duas questões. Primeiro, humanos não são ratos,

and two, despite our incredible similarities to one another,

e dois, apesar das nossas incríveis semelhanças uns com os outros,

actually those tiny differences between you and I

na verdade essas pequenas diferenças entre você e eu

have huge impacts with how we metabolize drugs

têm enormes impactos em como nós metabolizamos os remédios

and how those drugs affect us.

e como esses remédios nos afetam.

So what if we had better models in the lab

Então, se nós tivessemos modelos melhores no laboratório

that could not only mimic us better than rats

isso não somente poderia imitar-nos melhor do que ratos

but also reflect our diversity?

mas também refletir nossa diversidade?

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

Vamos ver como nós podemos fazer isso com a engenharia de tecidos.

One of the key technologies that's really important

Umas das tecnologias-chave que é realmente importante

is what's called induced pluripotent stem cells.

é o que é chamado células-tronco pluripotentes induzidas.

They were developed in Japan pretty recently.

Elas foram recentemente desenvolvidas no Japão.

Okay, induced pluripotent stem cells.

Ok, células-tronco pluripotentes induzidas.

They're a lot like embryonic stem cells

Elas são muito parecidas com células-tronco embrionárias

except without the controversy.

exceto sem a controvérsia.

We induce cells, okay, say, skin cells,

Nós induzimos células, ok, digamos, células da pele

by adding a few genes to them, culturing them,

adicionando alguns genes à elas, cultivando-as,

and then harvesting them.

e depois as colhendo.

So they're skin cells that can be tricked,

Portanto elas são células da pele que podem ser enganadas,

kind of like cellular amnesia, into an embryonic state.

parecido com amnésia celular, em um estado embrionário.

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

Então sem a controvérsia, essa é a coisa legal número um.

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

A segunda coisa legal, você pode fazer crescer qualquer tipo de tecido

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

através delas: cérebro, coração, fígado, imaginem,

but out of your cells.

mas de suas células.

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

Então nós podemos fazer um modelo do seu coração, de seu cérebro

on a chip.

em um chip.

Generating tissues of predictable density and behavior

Gerar tecidos de densidade e comportamento previsíveis

is the second piece, and will be really key towards

é a segundo fatia, e será realmente a chave no sentido de

getting these models to be adopted for drug discovery.

fazer esses modelos serem adotados para a descoberta de medicamentos.

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

E esse é o esquema do bioreator que estamos desenvolvendo em nosso laboratório

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

para ajudar engenheiros de tecidos de um modo mais modular, escalonável.

Going forward, imagine a massively parallel version of this

Indo além, imaginem uma versão paralela em massa disso

with thousands of pieces of human tissue.

com milhares de peças de tecidos humanos.

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

Seria como ter um ensaio clínico em um chip.

But another thing about these induced pluripotent stem cells

Mas outra coisa sobre estas células-tronco pluripotentes induzidas

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

é que se pegarmos algumas células da pele, digamos,

from people with a genetic disease

de pessoas com doenças genéticas

and we engineer tissues out of them,

e construirmos tecidos delas,

we can actually use tissue-engineering techniques

nós podemos, na verdade, usar técnicas da engenharia de tecidos

to generate models of those diseases in the lab.

para gerar modelos dessas doenças no laboratório.

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

Aqui está um exemplo do laboratório Kevin Eggan em Harvard.

He generated neurons

Ele gerou neurônios

from these induced pluripotent stem cells

a partir dessas células-tronco pluripotentes induzidas

from patients who have Lou Gehrig's Disease,

de pacientes que têm a doença de Lou Gehrig,

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

e ele as diferenciou em neurônios, e o que é incrível

is that these neurons also show symptoms of the disease.

é que esses neurônios também apresentam sintomas da doença.

So with disease models like these, we can fight back

Então, com modelos de doenças como esses, nós podemos lutar contra

faster than ever before and understand the disease better

mais rápido do que nunca e compreender melhor a doença

than ever before, and maybe discover drugs even faster.

mais do que nunca antes, e talvez descobrir remédios mais rápido ainda.

This is another example of patient-specific stem cells

Este é um outro exemplo de células-tronco específicas de um paciente

that were engineered from someone with retinitis pigmentosa.

que foi construída de alguém com retinite pigmentar.

This is a degeneration of the retina.

Isso é uma degeneração da retina.

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

É uma doença que corre na minha família e nós realmente confiamos

that cells like these will help us find a cure.

que células como essas nos ajudarão a encontrar a cura.

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

Algumas pessoas pensam que esses modelos soam muito bons,

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

mas perguntam, "Bem, eles são mesmo tão bom quanto o rato?"

The rat is an entire organism, after all,

Apesar de tudo, rato é um organismo completo

with interacting networks of organs.

com redes de órgãos interagindo.

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

Um medicamento para o coração pode ser metabolizado no fígado,

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

e alguns dos produtos secundário podem ser armazenados na gordura.

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

Você não sente falta de tudo isso com esses modelos de tecidos?

Well, this is another trend in the field.

Bem, essa é uma outra tendência no campo.

By combining tissue engineering techniques with microfluidics,

Combinando técnicas de engenharia de tecidos com microfluídicos,

the field is actually evolving towards just that,

o campo está realmente evoluindo para isso,

a model of the entire ecosystem of the body,

um modelo de todo o ecossistema do corpo,

complete with multiple organ systems to be able to test

completo com múltiplos sistemas de órgãos para testar

how a drug you might take for your blood pressure

como um remédio que você pode tomar para a pressão sanguínea

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

pode afetar seu fígado, ou como um anti-depressivo pode afetar seu coração.

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

Esses sistemas são realmente difícies de construir, mas nós estamos começando a ser capazes de chegar lá,

and so, watch out.

e, acompanhem.

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

Mas isso não é tudo, porque uma vez que um medicamento é aprovado,

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

as técnicas de engenharia de tecidos podem, na verdade, nos ajudar a desenvolver tratamentos mais personalizados.

This is an example that you might care about someday,

Esse é um exemplo que você pode se importar um dia,

and I hope you never do,

e eu espero que você nunca se importe,

because imagine if you ever get that call

pois imagine se você receber aquela ligação

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

que lhe dá a má notícia de que você pode ter câncer.

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

Você não iria preferir testar para ver se aqueles remédios para câncer

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

que você irá tomar irão funcionar em seu câncer?

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

Esse é um exemplo do laboratório Karen Burg, onde eles estão

using inkjet technologies to print breast cancer cells

usando tecnologias de jato de tinta para imprimir células de câncer de mama

and study its progressions and treatments.

e estudar seu progresso e tratamentos.

And some of our colleagues at Tufts are mixing models

E alguns de nossos colegas do Tufts estão misturando modelos

like these with tissue-engineered bone to see how cancer

como esse com tecidos de ossos construídos para ver como o câncer

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

pode se espalhar de uma parte para outra do corpo,

and you can imagine those kinds of multi-tissue chips

e você pode imaginar os tipos de chips de multi-tecido

to be the next generation of these kinds of studies.

como a próxima geração desses tipos de estudos.

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

E então, pensando sobre os modelos que acabamos de discutir,

you can see, going forward, that tissue engineering

você pode ver, indo além, que a engenharia de tecidos

is actually poised to help revolutionize drug screening

está, na verdade, posicionada para revolucionar a seleção de medicamentos

at every single step of the path:

em cada passo do caminho:

disease models making for better drug formulations,

modelos de doenças para fazer melhores formulações de medicamentos,

massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing,

modelos paralelos de tecido humanos ajudando a revolucionar o teste em laboratório,

reduce animal testing and human testing in clinical trials,

reduzir os testes em animais e humanos em ensaios clínicos,

and individualized therapies that disrupt

e terapias individuais que rompem

what we even consider to be a market at all.

o que ainda consideramos ser de fato um mercado.

Essentially, we're dramatically speeding up that feedback

Essencialmente, nós estamos acelerando drasticamente o feedback

between developing a molecule and learning about

entre desenvolver uma molécula e aprender sobre

how it acts in the human body.

como ela age no corpo humano.

Our process for doing this is essentially transforming

Nosso processo para fazer isso é essencialmente transformar

biotechnology and pharmacology into an information technology,

biotecnologia e farmacologia em uma tecnologia da informação,

helping us discover and evaluate drugs faster,

nos ajudando a descobrir e avaliar medicamentos rapidamente,

more cheaply and more effectively.

de forma mais barata e efetiva.

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

Dá um novo significado aos modelos contra testes em animais, não é?

Thank you. (Applause)

Obrigada. (Aplausos)