Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Traducător: Delia Bogdan Corector: Ariana Bleau Lugo

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

Vreau să vedeţi un video cu câteva din modelele

I work with.

cu care lucrez.

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

Sunt perfect proporţionate şi nu au un gram de grăsime.

Did I mention they're gorgeous?

Am spus cumva că-s minunate?

And they're scientific models? (Laughs)

Şi că sunt modele ştiinţifice? (Râsete)

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

După cum aţi ghicit, sunt inginer de ţesuturi,

and this is a video of some of the beating heart

iar acesta e un video cu o inimă funcţională

that I've engineered in the lab.

pe care am creat-o în laborator.

And one day we hope that these tissues

Cândva sperăm că aceste ţesuturi

can serve as replacement parts for the human body.

vor putea servi ca piese de rezervă pentru corpul uman.

But what I'm going to tell you about today

Azi am să vă vorbesc despre

is how these tissues make awesome models.

modul în care aceste ţesuturi dau modele deosebite.

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

Procesul de monitorizare al medicamentelor e cam aşa:

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

pleci de la formula medicamentului, teste de laborator, teste pe animale,

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

studii clinice, care se pot numi teste pe oameni,

before the drugs get to market.

abia apoi medicamentul intră pe piaţă.

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

Costă o grămadă de bani şi timp

and sometimes, even when a drug hits the market,

şi câteodată, deşi ajunge pe piaţă,

it acts in an unpredictable way and actually hurts people.

se comportă imprevizibil şi face rău oamenilor.

And the later it fails, the worse the consequences.

Cu cât eșuează mai târziu, cu atât mai grave sunt consecinţele.

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

De fapt, totul se reduce la două probleme. Prima - oamenii nu sunt animale,

and two, despite our incredible similarities to one another,

şi a doua - în ciuda incredibilei noastre asemănări,

actually those tiny differences between you and I

acele mici diferenţe dintre mine şi tine

have huge impacts with how we metabolize drugs

au impact asupra modului în care metabolizăm substanţele

and how those drugs affect us.

şi în ce mod ne afectează.

So what if we had better models in the lab

Dacă am avea modele mai bune în laboratoare

that could not only mimic us better than rats

care nu doar că ne-ar imita mai bine decât şobolanii,

but also reflect our diversity?

dar ne-ar reflecta şi diversitatea?

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

Să vedem cum putem face asta cu ajutorul ingineriei tisulare.

One of the key technologies that's really important

Una din tehnologiile cheie extrem de importante

is what's called induced pluripotent stem cells.

sunt celulele stem pluripotente induse.

They were developed in Japan pretty recently.

Au fost create recent în Japonia.

Okay, induced pluripotent stem cells.

OK, celule stem pluripotente induse.

They're a lot like embryonic stem cells

Seamănă mult cu celulele stem embrionare,

except without the controversy.

exceptând faptul că sunt controversate.

We induce cells, okay, say, skin cells,

Inducem celulele pielii, să zicem,

by adding a few genes to them, culturing them,

adăugându-le câteva gene, cultivându-le,

and then harvesting them.

apoi recoltându-le.

So they're skin cells that can be tricked,

Aşadar sunt celule ale pielii care pot fi păcălite,

kind of like cellular amnesia, into an embryonic state.

asemeni amneziei celulare din stadiul embrionic.

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

Exceptând controversa, acesta e primul aspect benefic.

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

Al doilea beneficiu, poţi cultiva orice tip de ţesut din ele:

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

creier, inimă, ficat, orice

but out of your cells.

plecând de la celulele tale proprii.

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

Putem face un model al inimii tale, al creierului tău

on a chip.

pe un cip.

Generating tissues of predictable density and behavior

Generând ţesuturi de densitate şi comportament previzibil

is the second piece, and will be really key towards

e al doilea aspect, care va fi cheia pentru adoptarea

getting these models to be adopted for drug discovery.

acestor modele pentru descoperirea medicamentelor.

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

Acesta e un bioreactor schematic pe care îl dezvoltăm în laborator,

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

care să-i ajute pe inginerii tisulari într-un mod mai modular, cu posibilitate de mărire a scării.

Going forward, imagine a massively parallel version of this

Anticipând, imaginaţi-vă o versiune paralelă a acestuia,

with thousands of pieces of human tissue.

cu mii de piese de ţesut uman.

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

Ar fi ca un studiu clinic pe un cip.

But another thing about these induced pluripotent stem cells

Dar încă un avantaj al acestor celule stem induse pluripotent

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

e că luând câteva celule de piele, să zicem,

from people with a genetic disease

de la oameni cu o boală genetică

and we engineer tissues out of them,

din care facem ţesuturi,

we can actually use tissue-engineering techniques

putem folosi tehnicile de inginerie tisulară

to generate models of those diseases in the lab.

să generăm modele ale acelei boli în laborator.

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

Un exemplu din laboratorul lui Kevin Eggan de la Harvard.

He generated neurons

A generat neuroni

from these induced pluripotent stem cells

din aceste celule stem induse pluripotente

from patients who have Lou Gehrig's Disease,

de la pacienţi cu boala Lou Gehrig,

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

şi le-a diferenţiat în neuroni, iar ce e uimitor

is that these neurons also show symptoms of the disease.

e că şi aceşti neuroni au semne ale bolii.

So with disease models like these, we can fight back

Cu asemenea modele de boli ne putem apăra

faster than ever before and understand the disease better

mai rapid decât oricând şi putem înţelege boala mai bine

than ever before, and maybe discover drugs even faster.

şi putem descoperi medicamente mai repede.

This is another example of patient-specific stem cells

Alt exemplu de celule stem specifice unui pacient

that were engineered from someone with retinitis pigmentosa.

pe care le-am creat de la cineva cu retinită pigmentară.

This is a degeneration of the retina.

E o degenerare a retinei.

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

E o boală ereditară şi sperăm

that cells like these will help us find a cure.

că celule de acest fel să ne ajute să-i găsim tratamentul.

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

Unii cred că aceste modele sună bine şi ne întreabă

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

dacă sunt la fel de bune ca şi şobolanii.

The rat is an entire organism, after all,

Şobolanii constituie un organism întreg,

with interacting networks of organs.

cu reţele şi organe interactive.

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

Un medicament pentru inimă ar putea fi metabolizat în ficat,

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

iar unii produşi secundari ar putea fi depozitați în ţesutul adipos.

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

Nu vă lipsesc aceste aspecte la ţesuturile obţinute în laborator.

Well, this is another trend in the field.

Ei bine, asta-i o altă tendință în domeniu.

By combining tissue engineering techniques with microfluidics,

Combinând tehnicile de inginerie tisulară cu microfluidica,

the field is actually evolving towards just that,

domeniul abia emerge acum,

a model of the entire ecosystem of the body,

un model al întregului ecosistem al corpului,

complete with multiple organ systems to be able to test

întregit cu multiple sisteme de organe cu care să se poată testa

how a drug you might take for your blood pressure

cum un medicament pe care l-ai lua pentru tensiune

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

ţi-ar afecta ficatul sau cum un antidepresiv ţi-ar afecta inima.

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

Aceste sisteme sunt greu de făcut, dar începem să ne apropiem,

and so, watch out.

aşa că fiţi pe fază.

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

Asta nu e tot, odată ce un medicament e aprobat,

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

tehnicile de inginerie tisulară ne pot ajuta să creăm tratamente personalizate.

This is an example that you might care about someday,

E un exemplu care v-ar putea interesa într-o zi,

and I hope you never do,

deşi sper să nu fie nevoie.

because imagine if you ever get that call

Imaginaţi-vă că primiţi acel telefon

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

care vă dă vestea proastă că s-ar putea să aveţi cancer.

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

N-aţi vrea ca medicamentele prescrise vouă, împotriva cancerului,

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

chiar vor avea efect pe tipul vostru de cancer?

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

Un exemplu din laboratorul lui Karen Burg, în care ei

using inkjet technologies to print breast cancer cells

folosesc tehnologia inkjet ca să tipărească celule canceroase mamare

and study its progressions and treatments.

şi să le studieze evoluţia pe parcursul tratamentelor.

And some of our colleagues at Tufts are mixing models

Colegi de la Tufts combină modele din acestea

like these with tissue-engineered bone to see how cancer

cu ţesut osos creat pentru a vedea în ce mod cancerul

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

se întinde de la o parte la alta a corpului,

and you can imagine those kinds of multi-tissue chips

şi vă puteţi imagina acele cipuri multitisulare

to be the next generation of these kinds of studies.

ca fiind generaţia următoare acestor tipuri de studii.

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

Putem anticipa că modelele discutate,

you can see, going forward, that tissue engineering

obţinute prin inginerie tisulară,

is actually poised to help revolutionize drug screening

au rolul de a revoluţiona monitorizarea medicamentelor

at every single step of the path:

la fiecare pas:

disease models making for better drug formulations,

modele de boli pentru o mai bună structură farmacologică,

massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing,

modele masive de ţesut uman pentru revoluţionarea testelor de laborator,

reduce animal testing and human testing in clinical trials,

reducerea testelor pe animale şi a celor clinice,

and individualized therapies that disrupt

terapii individualizate care răstoarnă

what we even consider to be a market at all.

ceea ce până acum abia consideram a fi o nevoie medicală.

Essentially, we're dramatically speeding up that feedback

De fapt, accelerăm serios feedback-ul

between developing a molecule and learning about

dintre crearea unei molecule şi studierea modului

how it acts in the human body.

în care ea acţionează în corpul uman.

Our process for doing this is essentially transforming

Procesul prin care facem asta constă în transformarea

biotechnology and pharmacology into an information technology,

biotehnologiei şi a farmacologiei în tehnologia informaţiei,

helping us discover and evaluate drugs faster,

ajutându-ne să descoperim şi să evaluăm medicamentele mai repede,

more cheaply and more effectively.

mai ieftin şi mai eficace.

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

Dă o nouă însemnătate modelelor în comparație cu testarea pe animale, nu-i aşa?

Thank you. (Applause)

Vă mulţumesc. (Aplauze)