Anthony Atala: Growing new organs

Энтони Альта про выращивание новых органов

339,706 views

2010-01-21 ・ TED


New videos

Anthony Atala: Growing new organs

Энтони Альта про выращивание новых органов

339,706 views ・ 2010-01-21

TED


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

Переводчик: Igor Muravsky Редактор: Nikolay Degtyarev
00:15
This is actually a painting
0
15260
3000
Это картина,
00:18
that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
1
18260
3000
которая висит в библиотеке Кэунтвэй Гарвардской медицинской школы.
00:21
And it shows the first time an organ was ever transplanted.
2
21260
4000
И на ней изображена первая в мире трансплантация органа.
00:25
In the front, you see, actually, Joe Murray
3
25260
3000
На переднем плане вы видите Джо Мюрея,
00:28
getting the patient ready for the transplant,
4
28260
2000
который подготавливает пациента к трансплантации,
00:30
while in the back room you see Hartwell Harrison,
5
30260
2000
а на заднем плане - Хартвела Харисона,
00:32
the Chief of Urology at Harvard,
6
32260
3000
руководителя отделения урологии Гарварда,
00:35
actually harvesting the kidney.
7
35260
2000
который извлекает почку.
00:37
The kidney was indeed the first organ
8
37260
2000
Почка это первый орган,
00:39
ever to be transplanted to the human.
9
39260
2000
который был пересажен человеку.
00:41
That was back in 1954,
10
41260
3000
Это было в 1954.
00:44
55 years ago.
11
44260
2000
55 лет назад
00:46
Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
12
46260
3000
они до сих пор имеют дело с весьма схожими проблемами
00:49
as many decades ago.
13
49260
2000
как и много десятилетий назад.
00:51
Certainly many advances, many lives saved.
14
51260
3000
Конечно, был сделан значительный прогресс, было спасено много жизней.
00:54
But we have a major shortage of organs.
15
54260
4000
Но мы испытываем огромный дефицит органов.
00:58
In the last decade the number of patients
16
58260
3000
За последнее десятилетие, количество пациентов,
01:01
waiting for a transplant has doubled.
17
61260
3000
которые ожидают трансплантации, удвоилось.
01:04
While, at the same time, the actual number of transplants
18
64260
2000
В то же время, количество органов для трансплантации
01:06
has remained almost entirely flat.
19
66260
3000
остается практически неизменным.
01:09
That really has to do with our aging population.
20
69260
2000
Это имеет непосредственное отношение
01:11
We're just getting older.
21
71260
2000
к нашему стареющему населению. Мы просто стареем.
01:13
Medicine is doing a better job
22
73260
3000
Медицина делает все возможное
01:16
of keeping us alive.
23
76260
2000
что бы сохранить наши жизни.
01:18
But as we age, our organs tend to fail more.
24
78260
3000
Но с возрастом, наши органы начинают отказывать чаще.
01:21
So, that's a challenge,
25
81260
2000
И это испытание,
01:23
not just for organs but also for tissues.
26
83260
2000
не только для органов, но и для тканей.
01:25
Trying to replace pancreas,
27
85260
3000
Мы пытаемся заменить поджелудочную железу,
01:28
trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
28
88260
5000
пытаемся заменить нервы, которые могут помочь нам с болезнью Паркинсона.
01:33
These are major issues.
29
93260
2000
Это основные положения.
01:35
This is actually a very stunning statistic.
30
95260
4000
Это действительно ошеломляющая статистика.
01:39
Every 30 seconds
31
99260
2000
Каждые 30 секунд
01:41
a patient dies from diseases
32
101260
3000
пациент умирает от болезней,
01:44
that could be treated with tissue regeneration or replacement.
33
104260
4000
которые могли бы быть излечены регенерацией или заменой тканей.
01:48
So, what can we do about it?
34
108260
3000
Ну, и что же мы с этим можем сделать?
01:51
We've talked about stem cells tonight.
35
111260
2000
Сегодня вечером мы говорили о стволовых клетках.
01:53
That's a way to do it.
36
113260
2000
И Это один из способов добиться поставленной цели.
01:55
But still ways to go to get stem cells into patients,
37
115260
5000
Но нет способа доставки стволовых клеток в организм пациента,
02:00
in terms of actual therapies for organs.
38
120260
3000
если говорить конкретно о лечении органов.
02:03
Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
39
123260
3000
А не было бы лучше, если бы наше тело могло восстанавливаться?
02:06
Wouldn't it be great if we could actually harness the power
40
126260
3000
Не было бы замечательно, если бы мы смогли обуздать
02:09
of our bodies, to actually heal ourselves?
41
129260
5000
возможности своих тел, что бы самих себя исцелять?
02:14
It's not really that foreign of a concept, actually;
42
134260
3000
Это не такая уж чуждая идея.
02:17
it happens on the Earth every day.
43
137260
4000
Это происходит на Земле каждый день.
02:21
This is actually a picture of a salamander.
44
141260
3000
Это же описание саламандры.
02:24
Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
45
144260
4000
Саламандры имеют удивительные способности к регенерации.
02:28
You see here a little video.
46
148260
2000
Вот небольшое видео.
02:30
This is actually a limb injury in this salamander.
47
150260
4000
У этой саламандры повреждение конечности.
02:34
And this is actually real photography,
48
154260
2000
Это настоящие фотографии,
02:36
timed photography, showing how that limb regenerates
49
156260
3000
синхронные фотографии, демонстрирующие регенерацию конечности
02:39
in a period of days.
50
159260
2000
за несколько дней.
02:41
You see the scar form.
51
161260
2000
Вы видите шрамоподобное образование.
02:43
And that scar actually grows out
52
163260
3000
И этот шрам вырастает
02:46
a new limb.
53
166260
2000
в новую конечность.
02:48
So, salamanders can do it.
54
168260
2000
Итак, саламандра может это делать.
02:50
Why can't we? Why can't humans regenerate?
55
170260
3000
Почему же мы не можем? Почему люди не регенерируют?
02:53
Actually, we can regenerate.
56
173260
4000
Ну, вообще-то мы можем регенерировать.
02:57
Your body has many organs
57
177260
4000
В ваших организмах много органов
03:01
and every single organ in your body
58
181260
2000
и каждый орган в вашем теле
03:03
has a cell population
59
183260
2000
имеет набор клеток
03:05
that's ready to take over at the time of injury. It happens every day.
60
185260
5000
которые готовы заменить собой поврежденные. Это происходит каждый день.
03:10
As you age, as you get older.
61
190260
3000
Когда вы взрослеете, когда выростаете.
03:13
Your bones regenerate every 10 years.
62
193260
3000
Ваши кости обновляются каждые 10 лет.
03:16
Your skin regenerates every two weeks.
63
196260
3000
Ваша кожа обновляется каждые две недели.
03:19
So, your body is constantly regenerating.
64
199260
2000
Так что ваше тело постоянно регенерирует.
03:21
The challenge occurs when there is an injury.
65
201260
2000
Проблемы возникают во время травмы.
03:23
At the time of injury or disease,
66
203260
3000
Во время травмы или болезни,
03:26
the body's first reaction
67
206260
3000
первая реакция организма
03:29
is to seal itself off from the rest of the body.
68
209260
3000
изолировать повреждение от остальной части организма.
03:32
It basically wants to fight off infection,
69
212260
2000
В сущности, организм хочет предотвратить заражение,
03:34
and seal itself, whether it's organs inside your body,
70
214260
4000
и изолирует себя или свои органы внутри тела,
03:38
or your skin, the first reaction
71
218260
3000
или ваша кожа, первая реакция которой
03:41
is for scar tissue to move in,
72
221260
2000
создать шрам,
03:43
to seal itself off from the outside.
73
223260
4000
который изолирует организм от внешней среды.
03:47
So, how can we harness that power?
74
227260
2000
Итак, как же нам обуздать эту силу?
03:49
One of the ways that we do that
75
229260
2000
Один из способов достичь этого
03:51
is actually by using smart biomaterials.
76
231260
5000
это использование умных биоматериалов.
03:56
How does this work? Well, on the left side here
77
236260
3000
Как это работает? Ну, тут слева
03:59
you see a urethra which was injured.
78
239260
2000
вы видите поврежденную уретру.
04:01
This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
79
241260
4000
Это канал, который соединяет мочевой пузырь с наружной частью тела.
04:05
And you see that it is injured.
80
245260
2000
Как видите - он поврежден.
04:07
We basically found out that you can use these smart biomaterials
81
247260
4000
Фактически, мы обнаружили, что можно использовать эти умные биоматериалы,
04:11
that you can actually use as a bridge.
82
251260
3000
что их можно использовать как мост.
04:14
If you build that bridge, and you close off
83
254260
3000
Если вы построите такой мост и изолируете
04:17
from the outside environment,
84
257260
2000
от внешней среды,
04:19
then you can create that bridge, and cells
85
259260
3000
тогда вы в состоянии создать такой мост и клетки,
04:22
that regenerate in your body,
86
262260
2000
которые регенерируют в вашем теле,
04:24
can then cross that bridge, and take that path.
87
264260
4000
смогут пересечь этот мост и занять это пространство.
04:28
That's exactly what you see here.
88
268260
2000
Именно это мы тут и наблюдаем.
04:30
It's actually a smart biomaterial
89
270260
2000
Это умные биоматериалы
04:32
that we used, to actually treat this patient.
90
272260
2000
которые мы используем, что бы лечить пациентов.
04:34
This was an injured urethra on the left side.
91
274260
3000
Поврежденную уретру вы видите слева.
04:37
We used that biomaterial in the middle.
92
277260
2000
Посередине - мы использовали этот биоматериал.
04:39
And then, six months later on the right-hand side
93
279260
3000
И наконец, через шесть месяцев - справа,
04:42
you see this reengineered urethra.
94
282260
2000
вы видите востановленую уретру.
04:44
Turns out your body can regenerate,
95
284260
2000
Выходит, что ваше тело может регенерировать,
04:46
but only for small distances.
96
286260
3000
но только на небольших расстояниях.
04:49
The maximum efficient distance for regeneration
97
289260
3000
Максимальное эффективное расстояние для регенерации
04:52
is only about one centimeter.
98
292260
2000
всего лишь около одного сантиметра.
04:54
So, we can use these smart biomaterials
99
294260
3000
Итак, мы можем использовать эти умные биоматериалы
04:57
but only for about one centimeter
100
297260
3000
но только на растояниях около сантиметра,
05:00
to bridge those gaps.
101
300260
2000
что бы закрывать эти поврежденные участки.
05:02
So, we do regenerate, but for limited distances.
102
302260
3000
Значит, мы все-таки регенерируем, но только в небольшом масштабе.
05:05
What do we do now,
103
305260
2000
Так что бы нам теперь делать,
05:07
if you have injury for larger organs?
104
307260
3000
если поврежден орган большого размера?
05:10
What do we do when we have injuries
105
310260
2000
Что нам делать, когда мы имеем повреждение
05:12
for structures which are much larger
106
312260
2000
структур, которые значительно больше
05:14
than one centimeter?
107
314260
2000
чем один сантиметр?
05:16
Then we can start to use cells.
108
316260
3000
Тогда мы можем начать использовать клетки.
05:19
The strategy here, is if a patient comes in to us
109
319260
3000
Стратегия тут следующая. Если пациент пришел к нам
05:22
with a diseased or injured organ,
110
322260
2000
с больным или травмированным органом,
05:24
you can take a very small piece of tissue from that organ,
111
324260
3000
можно взять очень маленький кусочек ткани из этого органа,
05:27
less than half the size of a postage stamp,
112
327260
3000
меньше чем половина почтовой марки,
05:30
you can then tease that tissue apart,
113
330260
3000
далее можно разделить этот кусочек ткани,
05:33
and look at its basic components,
114
333260
2000
и посмотреть на его базовые составные части,
05:35
the patient's own cells,
115
335260
2000
клетки пациента,
05:37
you take those cells out,
116
337260
2000
извлечь эти клетки,
05:39
grow and expand those cells outside the body in large quantities,
117
339260
4000
вырастить и размножить их вне тела в большом количестве,
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
343260
3000
а потом мы сможем использовать полученный материал как подложку.
05:46
To the naked eye they look like a piece of your blouse,
119
346260
3000
Для невооруженного глаза он выглядят как кусок блузки,
05:49
or your shirt, but actually
120
349260
2000
или рубашки, но на самом деле
05:51
these materials are fairly complex
121
351260
3000
этот довольно сложный материал
05:54
and they are designed to degrade once inside the body.
122
354260
3000
и он спроектированы таким образом, что бы разлагаться внутри тела.
05:57
It disintegrates a few months later.
123
357260
2000
Он полностью растворяются через несколько месяцев.
05:59
It's acting only as a cell delivery vehicle.
124
359260
3000
Он работают только как транспорт для доставки клеток.
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
362260
2000
Он доставляют клетки в организм. Позволяет
06:04
the cells to regenerate new tissue,
126
364260
2000
клеткам регенерировать в новую ткань,
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
127
366260
4000
а как только ткань востановилась, подложка растворяется.
06:10
And that's what we did for this piece of muscle.
128
370260
3000
Именно это мы сделали с этим куском мышцы.
06:13
This is actually showing a piece of muscle and how we go through
129
373260
2000
Здесь показан кусок мышцы и как мы работали со
06:15
the structures to actually engineer the muscle.
130
375260
3000
структурами, чтобы сконструировать мышцу.
06:18
We take the cells, we expand them,
131
378260
2000
Мы взяли клетки, размножили их,
06:20
we place the cells on the scaffold,
132
380260
2000
поместили клетки на материале-подложке,
06:22
and we then place the scaffold back into the patient.
133
382260
3000
а потом имплантировали этот материал пациенту.
06:25
But actually, before placing the scaffold into the patient,
134
385260
3000
Но, на самом деле, до того как имплантировать подложку,
06:28
we actually exercise it.
135
388260
3000
мы тренируем ее.
06:31
We want to make sure that we condition
136
391260
2000
Мы хотим убедиться, что мы натренировали
06:33
this muscle, so that it knows what to do
137
393260
2000
эту мышцу, так что она будет знать, что делать
06:35
once we put it into the patient.
138
395260
2000
как только мы ее имплантируем пациенту.
06:37
That's what you're seeing here. You're seeing
139
397260
2000
Именно это вы тут видите. Это
06:39
this muscle bio-reactor
140
399260
2000
мускульный био-реактор,
06:41
actually exercising the muscle back and forth.
141
401260
4000
который тренирует мышцу на сжатие и растяжение
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
142
405260
4000
Хорошо. Все что мы тут видим - это плоская структура
06:49
the muscle.
143
409260
2000
мышцы.
06:51
What about other structures?
144
411260
2000
А что же с другими структурами?
06:53
This is actually an engineered blood vessel.
145
413260
3000
Это сконструированный кровеносный сосуд.
06:56
Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
416260
3000
Очень похож на то, что мы только что демонстрировали, но немного сложнее.
06:59
Here we take a scaffold,
147
419260
2000
Мы берем подложку,
07:01
and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
148
421260
4000
и фактически - подложка это как лист бумаги.
07:05
And we can then tubularize this scaffold.
149
425260
2000
И потом мы можем свернуть в трубочку эту подложку.
07:07
And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
150
427260
4000
Для создания кровеносного сосуда мы используем такую же стратегию.
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
431260
4000
Сосуды состоят из двух разных типов клеток.
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
435260
3000
Мы берем мышечные клетки и обклеиваем
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
438260
2000
или скорее покрываем внешнюю сторону сосуда ими,
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
440260
3000
очень похоже на выпечку слоеного пирога, если вы его когда-то делали.
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
443260
3000
Размещаем мышечные клетки на внешней стороне.
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
446260
5000
Сосудистые выстилающие клетки внутри.
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
451260
2000
Теперь у нас есть полностью покрытая клетками подложка.
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
453260
3000
Теперь ложим ее в устройство похожее на печь.
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
456260
2000
В ней создаются такие же условия, как и в человеческом теле,
07:38
37 degrees centigrade,
160
458260
2000
37 градусов Цельсия,
07:40
95 percent oxygen.
161
460260
2000
95 процентов кислорода.
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
462260
4000
Потом ее надо натренировать, как вы уже видели на записи.
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
466260
3000
И справа вы видите воссозданую сонную артерию.
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
469260
3000
Это артерия, которая идет от шеи к мозгу.
07:52
And this is an X-ray showing you
165
472260
3000
А этот рентгеновский снимок показывает
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
475260
3000
чистый, работающий кровеносный сосуд.
07:58
More complex structures
167
478260
2000
Более сложные структуры
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
480260
3000
как сосуды, уретры, которые я вам показывал,
08:03
they're definitely more complex
169
483260
2000
определенно более сложные,
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
485260
2000
поскольку используется два разных типа клеток.
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
487260
2000
Но, в основном, они используются как трубопровод в организме.
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
489260
2000
Жидкости или воздуху разрешено проходить
08:11
at steady states.
173
491260
2000
постоянно.
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
493260
2000
Они и близко не такие сложные как полые органы.
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
495260
3000
Полые органы имею намного более сложное строение,
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
498260
3000
потому что эти органы работают по требованию.
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
501260
3000
Мочевой пузырь - это один из таких органов.
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
504260
3000
Идея та же, мы берем очень маленький кусочек мочевого пузыря,
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
507260
2000
менше половинки почтовой марки.
08:29
We then tease the tissue apart
180
509260
2000
Потом мы разделяем ткань на части
08:31
into its two individual cell components,
181
511260
2000
на две независимые составляющие,
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
513260
3000
мышечную ткань и специализированную ткань мочевого пузыря.
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
516260
3000
Мы выращиваем клетки вне тела в больших количествах.
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
519260
3000
Для выращивания клеток, взятых из органа, требуется около четырех недель.
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
522260
3000
Потом мы берем подложку, которой придается форма мочевого пузыря.
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
525260
4000
Внутреннюю часть мы покрываем выстилающими клетками мочевого пузыря.
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
529260
3000
А внешнюю - мышечными клетками.
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
532260
3000
Затем мы помещаем все это в устройство, напоминающее печьку.
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
535260
3000
Через шесть, восемь недель после того как была взята ткань
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
538260
3000
можно имплантировать орган пациенту.
09:01
This actually shows the scaffold.
191
541260
3000
Это подложка.
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
544260
4000
Материал был покрыт клетками.
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
548260
3000
Когда мы проводили первые клинические испытания
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
551260
3000
мы создавали подложку для каждого пациента индивидуально.
09:14
We brought patients in,
195
554260
2000
Мы приводили пациентов,
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
556260
3000
за шесть, восемь недель до запланированной операции, делали рентген,
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
559260
3000
а потом составляли подложку по размерам тазовой впадины
09:22
pelvic cavity.
198
562260
2000
конкретного пациента.
09:24
For the second phase of the trials
199
564260
2000
На втором этапе испытаний
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
566260
3000
у нас было всего несколько размеров, маленький, средний, большой и очень большой.
09:29
(Laughter)
201
569260
3000
(Смех)
09:32
It's true.
202
572260
2000
Нет. правда.
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
574260
3000
И я уверен, что каждый хотел бы себе самый большой размер. Правда?
09:37
(Laughter)
204
577260
2000
(Смех)
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
579260
3000
Так что, мочевой пузырь, определенно, немного сложнее
09:42
than the other structures.
206
582260
2000
чем другие структуры.
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
584260
3000
Но есть другие, еще более сложные полые органы.
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
587260
3000
Это сердечный клапан, который мы сконструировали.
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
590260
3000
И способ, с помощью которого он был создан - аналогичен.
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
593260
2000
Мы берем подложку, покрываем ее клетками,
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
595260
4000
и вот вы уже видите как створки клапана открываются и закрываются.
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
599260
3000
Это тренировка до имплантации.
10:02
Same strategy.
213
602260
2000
Идея такая же.
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
604260
2000
И самые сложные - это цельные органы.
10:06
For solid organs, they're more complex
215
606260
2000
Цельные органы более сложные,
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
608260
4000
потому что нужно использовать намного больше клеток на единицу обьема
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
612260
2000
Это простой цельный орган - ухо.
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
614260
2000
Вот хрящ покрывается клетками.
10:16
That's the oven-like device;
219
616260
3000
Это похожее на печь устройство;
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
619260
2000
Как только хрящ полностью покроют, его поместят туда.
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
621260
5000
И через несколько недель мы сможем вынуть хрящ-основу.
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
626260
2000
А это палец, который мы конструировали.
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
628260
3000
Он был сделан послойно, по слою за раз,
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
631260
3000
сначала создается кость, потом промежутки заполняются хрящем.
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
634260
2000
Затем добавляется мышечную ткань на верх.
10:36
And you start layering these solid structures.
226
636260
2000
И вы начинаете создавать послойно эту цельную структуру.
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
638260
3000
И снова, намного более сложные органы.
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
641260
3000
но самые сложные цельные органы
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
644260
4000
пронизаны кровеносными сосудами, очень сильно ими пронизаны,
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
648260
2000
в них очень много кровеносных сосудов,
10:50
organs such as the heart,
231
650260
3000
такие органы как сердце,
10:53
the liver, the kidneys.
232
653260
3000
печень, почки.
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
656260
2000
Вот пример нескольких стратегий
10:58
to engineer solid organs.
234
658260
2000
создания цельных органов.
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
660260
2000
Одна из них - использование принтера.
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
662260
4000
Вместо чернил мы используем – только что вы видили картридж струйного принтера --
11:06
we just use cells.
237
666260
2000
мы используем клетки.
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
668260
2000
Это обычный струйный принтер.
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
670260
3000
Он печатает двухкамерное сердце,
11:13
one layer at a time.
240
673260
2000
по слою за раз.
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
675260
4000
вы видите как сердце выходит оттуда. Надо около 40 минут для печати,
11:19
and about four to six hours later
242
679260
2000
и примерно через 6 часов
11:21
you see the muscle cells contract.
243
681260
3000
мышечные клетки начинают сокращаться.
11:24
(Applause)
244
684260
6000
(Аплодисменты)
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
690260
4000
Эта технология была изобретена Тао Жу, который работает в нашем институте.
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
694260
2000
Эта технология, конечно же, экспериментальная,
11:36
not for use in patients.
247
696260
3000
мы ее не используем на пациентах.
11:39
Another strategy that we have followed
248
699260
2000
Другая стратегия, которую мы используем
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
701260
2000
это использование органов с извлеченными клетками.
11:43
We actually take donor organs,
250
703260
3000
Мы берем донорский орган,
11:46
organs that are discarded,
251
706260
2000
отбракованный орган,
11:48
and we then can use very mild detergents
252
708260
2000
и очень мягко очищаем его от
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
710260
3000
всех клеток этого органа.
11:53
So, for example on the left panel,
254
713260
2000
К примеру, на левой панели,
11:55
top panel, you see a liver.
255
715260
2000
сверху, вы видите печень.
11:57
We actually take the donor liver,
256
717260
2000
Мы берем донорскую печень,
11:59
we use very mild detergents,
257
719260
2000
используем мягкое очищение,
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
721260
4000
и с помощью этого очищения извлекаем все клетки
12:05
out of the liver.
259
725260
2000
из печени.
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
727260
3000
Через 2 недели мы можем взять этот орган,
12:10
it feels like a liver,
261
730260
2000
он будет на ощупь как печень,
12:12
we can hold it like a liver,
262
732260
2000
мы его сможем держать как печень,
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
734260
3000
он будет выглядеть как печень, но в нем не будет клеток.
12:17
All we are left with
264
737260
2000
Все что у нас осталось
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
739260
3000
это скелет печени,
12:22
all made up of collagen,
266
742260
2000
состоящий из коллагена,
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
744260
2000
материал, который не отторгается нашими телами.
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
746260
2000
Мы можем его использовать от пациента к пациенту.
12:28
We then take this vascular structure
269
748260
2000
И вот мы имеем структуру кровеносных сосудов
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
750260
4000
и мы можем доказать, что сохраняется кровоснабжение.
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
754260
2000
Как вы видите на этой флюороскопии.
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
756260
3000
Мы ввели контраст в орган.
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
759260
4000
Вот, видно как он распространяется. Мы вводим контраст в орган
12:43
into this decellularized liver.
274
763260
2000
в эту печень, из которой извлечены все клетки.
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
765260
3000
Вы видите что сосудистое дерево осталось нетронутым.
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
768260
3000
Затем мы берем клетки, кровеносные клетки,
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
771260
2000
клетки кровеносных сосудов, мы покрываем сосудистое дерево
12:53
with the patient's own cells.
278
773260
2000
клетка самого пациента.
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
775260
2000
Мы покрываем внешнюю часть печени
12:57
with the patient's own liver cells.
280
777260
2000
так же клетками печени пациента.
12:59
And we can then create functional livers.
281
779260
2000
И, таким образом, мы можем создать работающую печень.
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
781260
2000
И это, собственно, то, что вы видите.
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
783260
4000
Это пока еще эксперименты. Но мы в состоянии воссоздать функциональность
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
787260
3000
печени, экспериментально.
13:10
For the kidney,
285
790260
2000
Для почек,
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
792260
4000
я вам уже рассказывал про первого пациента, которого вы сегодня видели,
13:16
the first slide I showed you,
287
796260
2000
на первом слайде, который я вам показывал,
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
798260
3000
90 процентов пациентов, в списке ожидающих трансплантацию,
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
801260
2000
ожидают почку, 90 процентов.
13:23
So, another strategy we're following
290
803260
2000
Тут мы используем другую стратегию
13:25
is actually to create wafers
291
805260
2000
мы создаем пластинки
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
807260
4000
которые мы складываем вместе, гармошкой.
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
811260
3000
Итак, мы складываем эти пластинки вместе, используя почечные клетки
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
814260
3000
И вот вы видите эти небольшие почки которые мы сконструировали.
13:37
They are actually making urine.
295
817260
2000
И они действительно производят мочу.
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
819260
4000
И снова, это небольшие структуры, наша задача - это сделать их больше,
13:43
and that is something we're working on
297
823260
2000
и это то, над чем мы работаем
13:45
right now at the institute.
298
825260
2000
прямо сейчас в институте.
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
827260
3000
Мне бы хотелось обобщить стратегии,
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
830260
4000
которые мы используем для регенерационной медицины.
13:54
If at all possible,
301
834260
2000
Если это вообще возможно
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
836260
3000
мы хотели бы использовать умные биоматериалы,
13:59
that we can just take off the shelf
303
839260
2000
которые можно просто взять с полки
14:01
and regenerate your organs.
304
841260
2000
и восстановить наши орган.
14:03
We are limited with distances right now,
305
843260
2000
Мы ограничены расстоянием сейчас,
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
845260
4000
но нашей целью является увеличение этого расстояния со временем.
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
849260
2000
Если нет возможности использовать биоматериалы,
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
851260
2000
тогда мы используем ваши клетки.
14:13
Why? Because they will not reject.
309
853260
2000
Почему? Да потому что они не отторгаются.
14:15
We can take cells from you,
310
855260
2000
Мы можем взять у вас клетки
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
311
857260
3000
создать из них структуру, имплантировать ее вам и она не будет отторгаться.
14:20
And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
312
860260
4000
И если возможно, мы предпочитаем использовать клетки из конкретного органа.
14:24
If you present with a diseased wind pipe
313
864260
3000
Если у вас больные легкие
14:27
we'd like to take cells from your windpipe.
314
867260
2000
тогда мы предпочитаем использовать клетки из ваших легких
14:29
If you present with a diseased pancreas
315
869260
3000
Если у вас больная поджелудочная
14:32
we'd like to take cells from that organ.
316
872260
2000
тогда мы хотели бы использовать клетки именно этого органа.
14:34
Why? Because we'd rather take those cells
317
874260
3000
Почему? Потому что лучше использовать эти клетки
14:37
which already know that those are the cell types you want.
318
877260
3000
которые уже знают что они клетки того типа который вам нужен.
14:40
A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
319
880260
3000
Клетки легких уже знают, что они клетки легких.
14:43
We don't need to teach it to become another cell type.
320
883260
3000
Нам не надо их обучать быть клетками другого типа.
14:46
So, we prefer organ-specific cells.
321
886260
2000
Итак, мы предпочитаем клетки конкретных органов.
14:48
And today we can obtain cells from most every organ in your body,
322
888260
3000
Сегодня мы можем получить клетки практически из любого органа,
14:51
except for several which we still need stem cells for,
323
891260
3000
кроме нескольких, для которых нам до сих пор приходится использовать стволовые клетки,
14:54
like heart, liver, nerve and pancreas.
324
894260
4000
это сердце, печень, нервы и поджелудочная.
14:58
And for those we still need stem cells.
325
898260
3000
Для этих органов нам нужны стволовые клетки.
15:01
If we cannot use stem cells from your body
326
901260
3000
Если мы не можем использовать стволовые клетки из вашего организма
15:04
then we'd like to use donor stem cells.
327
904260
3000
тогда мы будем использовать стволовые клетки донора.
15:07
And we prefer cells that will not reject
328
907260
2000
И мы предпочитаем стволовые клетки, которые не отторгаются
15:09
and will not form tumors.
329
909260
2000
и не будут образовывать опухолей.
15:11
And we're working a lot with the stem cells that we
330
911260
2000
И мы много работаем со стволовыми клетками,
15:13
published on two years ago,
331
913260
2000
мы опубликовали наши исследования 2 года назад,
15:15
stem cells from the amniotic fluid,
332
915260
2000
о стволовых клетках из околоплодовой жидкости,
15:17
and the placenta, which have those properties.
333
917260
4000
и плаценты, которая имеет нужные свойства.
15:21
So, at this point, I do want to tell you that
334
921260
3000
На данном этапе, я хочу вам рассказать
15:24
some of the major challenges we have.
335
924260
4000
об основных трудностях, с которыми мы сталкиваемся.
15:28
You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
336
928260
2000
Знаю, я только что показал вам это презентацию, все выглядит очень хорошо,
15:30
everything works. Actually no,
337
930260
2000
все работает. Но на самом деле - нет,
15:32
these technologies really are not that easy.
338
932260
2000
эти технологии не так просты.
15:34
Some of the work you saw today
339
934260
2000
Некоторые из работ, которые вы сегодня увидели
15:36
was performed by over 700 researchers
340
936260
3000
были осуществлены более чем 700 исследователями
15:39
at our institute across a 20-year time span.
341
939260
3000
в нашем институте на протяжении 20 лет.
15:42
So, these are very tough technologies.
342
942260
2000
Так что это очень сложная технология.
15:44
Once you get the formula right you can replicate it.
343
944260
3000
Как только вы получили правильную формулу, вы можете использовать ее.
15:47
But it takes a lot to get there.
344
947260
2000
Но многое требуется, что бы ее получить.
15:49
So, I always like to show this cartoon.
345
949260
2000
Мне всегда нравится показывать эту карикатуру.
15:51
This is how to stop a runaway stage.
346
951260
2000
Вот как остановить мчащуюся карету.
15:53
And there you see the stagecoach driver,
347
953260
2000
Вот кучер
15:55
and he goes, on the top panel,
348
955260
2000
и он, в верхней части карикатуры
15:57
He goes A, B, C, D, E, F.
349
957260
2000
он делает шаги A, B, C, D, E, F.
15:59
He finally stops the runaway stage.
350
959260
2000
И наконец, останавливает мчащуюся карету.
16:01
And those are usually the basic scientists,
351
961260
3000
Так поступают обычные ученые,
16:04
The bottom is usually the surgeons.
352
964260
2000
А внизу - это хирурги.
16:06
(Laughter)
353
966260
4000
(Смех)
16:10
I'm a surgeon so that's not that funny.
354
970260
2000
Я хирург, поэтому это не так смешно.
16:12
(Laughter)
355
972260
1000
(Смех)
16:13
But actually method A is the correct approach.
356
973260
4000
Но на самом деле, метод А - это правильный метод.
16:17
And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
357
977260
3000
И это означает, что когда мы запустим одну из этих технологий
16:20
to the clinic,
358
980260
2000
в больницах
16:22
we've made absolutely sure that we do everything we can
359
982260
3000
мы должны быть абсолютно уверены что мы сделаем все что в наших силах
16:25
in the laboratory before we ever
360
985260
2000
в лаборатории до того как
16:27
launch these technologies to patients.
361
987260
2000
мы начнем применять эту технологию на пациентах.
16:29
And when we launch these technologies to patients
362
989260
2000
И только тогда запускать эту технологию на пациентах
16:31
we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
363
991260
5000
мы должны быть уверены, что поставили себе очень сложный вопрос.
16:36
Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
364
996260
3000
Готовы ли мы имплантировать это в свою любимую, в своего ребенка,
16:39
your own family member, and then we proceed.
365
999260
3000
в члена своей семьи, и только тогда давать добро.
16:42
Because our main goal, of course,
366
1002260
2000
Потому что наша главная цель, конечно же,
16:44
is first, to do no harm.
367
1004260
3000
это прежде всего не навредить.
16:47
I'm going to show you now, a very short clip,
368
1007260
2000
Я вам покажу очень маленький видеоролик,
16:49
It's a five second clip of a patient
369
1009260
3000
Это пятисекундный ролик о пациенте
16:52
who received one of the engineered organs.
370
1012260
2000
который получил сконструированный орган.
16:54
We started implanting some of these structures
371
1014260
2000
Мы начали имплантировать некоторые созданные нами структуры
16:56
over 14 years ago.
372
1016260
2000
более 14 лет назад.
16:58
So, we have patients now walking around with organs,
373
1018260
2000
Так что сейчас есть люди вокруг нас с органами,
17:00
engineered organs, for over 10 years, as well.
374
1020260
4000
сконструированными органами уже более 10 лет.
17:04
I'm going to show a clip of one young lady.
375
1024260
2000
Я вам покажу ролик об одной молодой особе.
17:06
She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
376
1026260
3000
У нее была расщелина в позвоночнике, аномалия спинного мозга.
17:09
She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
377
1029260
3000
У нее не было нормального мочевого пузыря. Это кусочек из выпуска CNN.
17:12
We are just taking five seconds.
378
1032260
2000
Мы взяли только 5 секунд.
17:14
This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
379
1034260
5000
Это участок, за который отвечала Саня Гупта.
17:19
Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
380
1039260
2000
Видео: Кэйтлин М: Я счастлива. Я всегда боялась
17:21
that I was going to have like, an accident or something.
381
1041260
3000
что со мной произойдет несчастный случай или еще что-то.
17:24
And now I can just go and
382
1044260
3000
А сейчас я могу просто ходить и
17:27
go out with my friends,
383
1047260
2000
выходить с моими друзьями,
17:29
go do whatever I want.
384
1049260
2000
и вообще ходить куда хочу.
17:32
Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
385
1052260
3000
Энтони Альта: Видите, по большому счету, обещание регенерационной медицины
17:35
is a single promise.
386
1055260
2000
это одно единственное обещание.
17:37
And that is really very simple,
387
1057260
3000
И оно очень простое
17:40
to make our patients better.
388
1060260
2000
сделать так, что бы нашим пациентам стало лучше.
17:42
Thank you for your attention.
389
1062260
2000
Спасибо за внимание.
17:44
(Applause)
390
1064260
2000
(Аплодисменты)
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7