ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.

Why you should listen

Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.

Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.

More profile about the speaker
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com
TEDxBoston

Geraldine Hamilton: Body parts on a chip

Geraldine Hamilton: Organos corporales en un chip

Filmed:
1,644,547 views

Es relativamente fácil pensar en una nueva medicina, una mejor cura para cierta enfermedad. Lo difícil es probarla, lo que puede retardar nuevos tratamientos prometedores, por años. En esta charla bien explicada, Geraldine Hamilton muestra cómo en su laboratorio ha creado órganos corporales en un chip. Estructuras sencillas con todas las partes esenciales para ensayar nuevos medicamentos; incluso algunos a la medida para alguna persona específica. (Filmado en TEDxBoston)
- Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
We have a globalglobal healthsalud challengereto
0
368
2137
Tenemos un reto mundial relacionado con la salud
00:14
in our handsmanos todayhoy,
1
2505
1692
en nuestras manos, hoy.
00:16
and that is that the way we currentlyactualmente
2
4197
3060
Se trata de la manera como en la actualidad
00:19
discoverdescubrir and developdesarrollar newnuevo drugsdrogas
3
7257
2925
se descubren y se desarrollan nuevos medicamentos.
00:22
is too costlycostoso, takes farlejos too long,
4
10182
4178
Es demasiado costosa, toma muchísimo tiempo
00:26
and it failsfalla more oftena menudo than it succeedstiene éxito.
5
14360
3714
y lleva al fracaso la mayoría de las veces.
00:30
It really just isn't workingtrabajando, and that meansmedio
6
18074
3377
Simplemente no funciona y eso quiere decir
00:33
that patientspacientes that badlymal need newnuevo therapiesterapias
7
21451
3047
que los pacientes que necesitan con urgencia
00:36
are not gettingconsiguiendo them,
8
24498
1711
nuevos tratamientos, no los reciben.
00:38
and diseasesenfermedades are going untreatedsin tratamiento.
9
26209
3498
No se están tratando esas enfermedades.
00:41
We seemparecer to be spendinggasto more and more moneydinero.
10
29707
3083
Parece que se está gastando más y más dinero.
00:44
So for everycada billionmil millones dollarsdólares we spendgastar in R&D,
11
32790
4096
Por los miles de millones de dólares que se
gastan en investigación y desarrollo,
00:48
we're gettingconsiguiendo lessMenos drugsdrogas approvedaprobado into the marketmercado.
12
36886
3829
llegan al comercio cada vez menos medicamentos.
00:52
More moneydinero, lessMenos drugsdrogas. HmmHmm.
13
40715
3217
Más dinero, menos medicamentos. Hmm.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
Entonces ¿qué está sucediendo?
00:57
Well, there's a multitudemultitud of factorsfactores at playjugar,
15
45852
2595
Bueno, hay una gran cantidad de factores en juego,
01:00
but I think one of the keyllave factorsfactores
16
48447
2021
pero creo que uno de los más importantes
01:02
is that the toolsherramientas that we currentlyactualmente have
17
50468
2397
es que los instrumentos que tenemos en la actualidad
01:04
availabledisponible to testprueba whethersi a drugdroga is going to work,
18
52865
4083
para probar si una medicina va a funcionar,
01:08
whethersi it has efficacyeficacia,
19
56948
1389
si va a ser eficaz,
01:10
or whethersi it's going to be safeseguro
20
58337
1766
o si será bastante segura
01:12
before we get it into humanhumano clinicalclínico trialsensayos,
21
60103
3552
antes de llevarla a ensayos clínicos con humanos,
01:15
are failingdefecto us. They're not predictingprediciendo
22
63655
2151
nos están fallando. No predicen
01:17
what's going to happenocurrir in humanshumanos.
23
65806
3228
lo que va a suceder con los pacientes.
01:21
And we have two mainprincipal toolsherramientas availabledisponible
24
69034
2723
Tenemos dos instrumentos principales
01:23
at our disposaldisposición.
25
71757
2014
a nuestra disposición.
01:25
They are cellsCélulas in dishesplatos and animalanimal testingpruebas.
26
73771
4041
Son las células en cajas de Petri y los ensayos con animales.
01:29
Now let's talk about the first one, cellsCélulas in dishesplatos.
27
77812
3320
Hablemos del primero; células en cajas de Petri.
01:33
So, cellsCélulas are happilyfelizmente functioningmarcha in our bodiescuerpos.
28
81132
3153
Las células están felices trabajando en el cuerpo.
01:36
We take them and ripDEP them out
29
84285
2055
Las tomamos y las arrancamos
01:38
of theirsu nativenativo environmentambiente,
throwlanzar them in one of these dishesplatos,
30
86340
2949
de su ambiente natural.
Las arrojamos en uno de estas cajas
01:41
and expectesperar them to work.
31
89289
1585
y esperamos que funcionen igual.
01:42
GuessAdivinar what. They don't.
32
90874
2193
Adivinen qué. No funcionan.
01:45
They don't like that environmentambiente
33
93067
1662
No les gusta el nuevo ambiente
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
porque no es ni parecido
01:48
what they have in the bodycuerpo.
35
96361
2676
a lo que tenían en el cuerpo.
01:51
What about animalanimal testingpruebas?
36
99037
2071
Y ¿qué pasa con los ensayos con animales?
01:53
Well, animalsanimales do and can provideproporcionar
37
101108
2885
Bueno, los animales pueden proporcionar
01:55
extremelyextremadamente usefulútil informationinformación.
38
103993
2262
información supremamente útil, y así lo hacen.
01:58
They teachenseñar us about what happenssucede
39
106255
1709
Nos enseñan lo que sucede en
01:59
in the complexcomplejo organismorganismo.
40
107964
2329
organismos complejos.
02:02
We learnaprender more about the biologybiología itselfsí mismo.
41
110293
3008
Aprendemos más de la biología misma.
02:05
Howeversin embargo, more oftena menudo than not,
42
113301
2898
Sin embargo, muy a menudo
02:08
animalanimal modelsmodelos failfallar to predictpredecir
what will happenocurrir in humanshumanos
43
116199
4216
los modelos con animales no llegan a predecir
lo que puede suceder en humanos
02:12
when they're treatedtratado with a particularespecial drugdroga.
44
120415
3186
al tratarlos con una medicina en particular.
02:15
So we need better toolsherramientas.
45
123601
2379
Es decir, necesitamos mejores instrumentos.
02:17
We need humanhumano cellsCélulas,
46
125980
1753
Necesitamos células humanas,
02:19
but we need to find a way to keep them happycontento
47
127733
2750
pero tenemos que encontrar la
manera de mantenerlas felices
02:22
outsidefuera de the bodycuerpo.
48
130483
1591
por fuera del cuerpo.
02:24
Our bodiescuerpos are dynamicdinámica environmentsambientes.
49
132074
2906
Nuestro cuerpo es un ambiente dinámico.
02:26
We're in constantconstante motionmovimiento.
50
134980
1840
Estamos en constante movimiento.
02:28
Our cellsCélulas experienceexperiencia that.
51
136820
2191
Las células lo perciben.
02:31
They're in dynamicdinámica environmentsambientes in our bodycuerpo.
52
139011
2809
Están en ambientes dinámicos dentro del cuerpo.
02:33
They're underdebajo constantconstante mechanicalmecánico forcesefectivo.
53
141820
2755
Están sometidas a fuerzas
mecánicas permanentemente.
02:36
So if we want to make cellsCélulas happycontento
54
144575
2456
Si las queremos felices
02:39
outsidefuera de our bodiescuerpos,
55
147031
1429
fuera del cuerpo,
02:40
we need to becomevolverse cellcelda architectsarquitectos.
56
148460
2526
tenemos que volvernos arquitectos para células.
02:42
We need to designdiseño, buildconstruir and engineeringeniero
57
150986
4344
Tenemos que diseñar, construir y armar
02:47
a home away from home for the cellsCélulas.
58
155330
3231
un hogar fuera de su hogar, para las células.
02:50
And at the WyssWyss InstituteInstituto,
59
158561
1674
Eso es lo que hemos hecho
02:52
we'venosotros tenemos donehecho just that.
60
160235
1938
en el instituto ViS.
02:54
We call it an organ-on-a-chipórgano en un chip.
61
162173
3024
Lo llamamos, "órgano en un chip".
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
Aquí mismo tengo uno.
02:58
It's beautifulhermosa, isn't it?
But it's prettybonita incredibleincreíble.
63
166988
2815
Hermoso, ¿cierto?
Pero es realmente increíble.
03:01
Right here in my handmano is a breathingrespiración, livingvivo
64
169803
4500
Aquí mismo en mi mano está respirando, vivo,
03:06
humanhumano lungpulmón on a chipchip.
65
174303
2658
este pulmón humano en un chip.
03:08
And it's not just beautifulhermosa.
66
176961
2128
No es solo hermoso.
03:11
It can do a tremendoustremendo amountcantidad of things.
67
179089
2440
Puede hacer muchísimas cosas.
03:13
We have livingvivo cellsCélulas in that little chipchip,
68
181529
3779
Tenemos células vivas en ese pequeño chip,
03:17
cellsCélulas that are in a dynamicdinámica environmentambiente
69
185308
2550
en un ambiente dinámico,
03:19
interactinginteractuando with differentdiferente cellcelda typestipos.
70
187858
3081
interactuando con otros tipos de células.
03:22
There's been manymuchos people
71
190939
1639
Mucha gente ha tratado
03:24
tryingmolesto to growcrecer cellsCélulas in the lablaboratorio.
72
192578
1861
de cultivar células en el laboratorio.
03:26
They'veHan triedintentó manymuchos differentdiferente approachesenfoques.
73
194439
3156
Han ensayado diferentes maneras.
03:29
They'veHan even triedintentó to growcrecer
little mini-organsmini-órganos in the lablaboratorio.
74
197595
2627
Incluso han tratado de cultivar
pequeños mini-órganos en el laboratorio.
03:32
We're not tryingmolesto to do that here.
75
200222
1549
Nosotros no estamos tratando de hacerlo.
03:33
We're simplysimplemente tryingmolesto to recreaterecrear
76
201771
2126
Simplemente tratamos de reproducir,
03:35
in this tinyminúsculo chipchip
77
203897
1577
en este pequeño chip,
03:37
the smallestpequeñísimo functionalfuncional unitunidad
78
205474
3017
la unidad funcional más pequeña
03:40
that representsrepresenta the biochemistrybioquímica,
79
208491
2554
que representa la bioquímica,
03:43
the functionfunción and the mechanicalmecánico straintensión
80
211045
3124
la función y las tensiones mecánicas
03:46
that the cellsCélulas experienceexperiencia in our bodiescuerpos.
81
214169
3516
que las células experimentan en el cuerpo.
03:49
So how does it work? Let me showespectáculo you.
82
217685
3032
¿Cómo funciona esto? Permítanme mostrarles.
03:52
We use techniquestécnicas from the computercomputadora chipchip
83
220717
2634
Usamos tecnología de la industria
03:55
manufacturingfabricación industryindustria
84
223351
1633
de chips para computadores
03:56
to make these structuresestructuras at a scaleescala
85
224984
2197
para fabricar estas estructuras a escala
03:59
relevantpertinente to bothambos the cellsCélulas and theirsu environmentambiente.
86
227181
2896
que sean relevantes para las células y para el ambiente.
04:02
We have threeTres fluidicfluídico channelscanales.
87
230077
2064
Tenemos tres canales fluidos.
04:04
In the centercentrar, we have a porousporoso, flexibleflexible membranemembrana
88
232141
3712
En el centro hay una membrana porosa, flexible,
04:07
on whichcual we can addañadir humanhumano cellsCélulas
89
235853
2063
a la que podemos añadirle células humanas,
04:09
from, say, our lungslivianos,
90
237916
1344
por ejemplo, de pulmón,
04:11
and then underneathdebajo, they had capillarycapilar cellsCélulas,
91
239260
2487
y luego, por debajo, están las células capilares,
04:13
the cellsCélulas in our bloodsangre vesselsrecipientes.
92
241747
1788
de los vasos sanguíneos.
04:15
And we can then applyaplicar mechanicalmecánico forcesefectivo to the chipchip
93
243535
4320
Entonces podemos aplicar fuerzas mecánicas al chip
04:19
that stretchtramo and contractcontrato the membranemembrana,
94
247855
2829
para estirar y contraer la membrana,
04:22
so the cellsCélulas experienceexperiencia the samemismo mechanicalmecánico forcesefectivo
95
250684
3097
de tal forma que las células experimenten las mismas fuerzas
04:25
that they did when we breatherespirar.
96
253781
2933
que en el pulmón cuando respiramos.
04:28
And they experienceexperiencia them how they did in the bodycuerpo.
97
256714
3160
Las perciben igual que en el cuerpo humano.
04:31
There's airaire flowingfluido throughmediante the topparte superior channelcanal,
98
259874
2400
Fluye aire por el canal superior
04:34
and then we flowfluir a liquidlíquido that containscontiene nutrientsnutrientes
99
262274
3349
y luego hacemos circular un líquido con nutrientes
04:37
throughmediante the bloodsangre channelcanal.
100
265623
2839
por el canal sanguíneo.
04:40
Now the chipchip is really beautifulhermosa,
101
268462
2372
El chip es verdaderamente hermoso,
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
pero ¿qué podemos hacer con él?
04:44
We can get incredibleincreíble functionalityfuncionalidad
103
272931
2324
Se puede tener una funcionalidad increíble
04:47
insidedentro these little chipspapas fritas.
104
275255
1751
dentro de estos pequeños chips.
04:49
Let me showespectáculo you.
105
277006
1506
Voy a mostrarles.
04:50
We could, for exampleejemplo, mimicimitar infectioninfección,
106
278512
2631
Por ejemplo, podríamos simular una infección,
04:53
where we addañadir bacterialbacteriano cellsCélulas into the lungpulmón.
107
281143
3536
añadiendo unas células bacteriales al pulmón
04:56
then we can addañadir humanhumano whiteblanco bloodsangre cellsCélulas.
108
284679
2932
para luego añadirle glóbulos blancos humanos.
04:59
WhiteBlanco bloodsangre cellsCélulas are our body'scuerpo defensedefensa
109
287611
2591
Los glóbulos blancos son la defensa corporal
05:02
againsten contra bacterialbacteriano invadersinvasores,
110
290202
1368
contra las bacterias invasoras.
05:03
and when they sensesentido this
inflammationinflamación duedebido to infectioninfección,
111
291570
3169
Cuando sienten la inflamación
producida por la infección,
05:06
they will enterentrar from the bloodsangre into the lungpulmón
112
294739
2857
entran desde la sangre hasta el pulmón
05:09
and engulfsumergir the bacteriabacteria.
113
297596
1915
y engullen la bacteria.
05:11
Well now you're going to see this happeningsucediendo
114
299511
2248
Ahora verán cómo sucede esto
05:13
livevivir in an actualreal humanhumano lungpulmón on a chipchip.
115
301759
3310
en vivo, en un pulmón humano en un chip.
05:17
We'veNosotros tenemos labeledetiquetado the whiteblanco bloodsangre cellsCélulas
so you can see them flowingfluido throughmediante,
116
305069
3543
Hemos marcado los glóbulos blancos
para que puedan ver cómo se mueven
05:20
and when they detectdetectar that infectioninfección,
117
308612
2161
y cuando detectan la infección
05:22
they beginempezar to stickpalo.
118
310773
1397
empiezan a pegarse.
05:24
They stickpalo, and then they try to go into the lungpulmón
119
312170
3887
Se aglutinan y tratan de ir al lado del pulmón
05:28
sidelado from bloodsangre channelcanal.
120
316057
1781
desde el canal de la sangre.
05:29
And you can see here, we can actuallyactualmente visualizevisualizar
121
317838
3689
Pueden ver aquí realmente
05:33
a singlesoltero whiteblanco bloodsangre cellcelda.
122
321527
3759
un glóbulo blanco, solo.
05:37
It stickspalos, it wigglesmeneos its way throughmediante
123
325286
2256
Se pega, se mueve para avanzar
05:39
betweenEntre the cellcelda layerscapas, throughmediante the poreporo,
124
327542
2315
entre las capas de células, por uno de los poros,
05:41
comesproviene out on the other sidelado of the membranemembrana,
125
329857
2421
sale al otro lado de la membrana,
05:44
and right there, it's going to engulfsumergir the bacteriabacteria
126
332278
3435
y ahí mismo va a engullirse la bacteria,
05:47
labeledetiquetado in greenverde.
127
335713
1649
marcada en verde.
05:49
In that tinyminúsculo chipchip, you just witnessedtestigo
128
337362
3004
Ya Uds. han sido testigos, en ese diminuto chip
05:52
one of the mostmás fundamentalfundamental responsesrespuestas
129
340366
3181
de una de las respuestas fundamentales
05:55
our bodycuerpo has to an infectioninfección.
130
343547
1957
que el cuerpo tiene ante una infección.
05:57
It's the way we respondresponder to -- an immuneinmune responserespuesta.
131
345504
3770
Esta es la manera como reaccionamos...
la respuesta inmunológica.
06:01
It's prettybonita excitingemocionante.
132
349274
2401
Es bien emocionante.
06:03
Now I want to sharecompartir this pictureimagen with you,
133
351675
2343
Ahora compartiré esta foto con Uds.,
06:06
not just because it's so beautifulhermosa,
134
354018
2638
no solo porque es hermosa,
06:08
but because it tellsdice us an enormousenorme
amountcantidad of informationinformación
135
356656
3336
sino porque nos da una gran
cantidad de información
06:11
about what the cellsCélulas are doing withindentro the chipspapas fritas.
136
359992
2597
sobre lo que las células
hacen dentro de los chips.
06:14
It tellsdice us that these cellsCélulas
137
362589
2259
Nos están diciendo que
06:16
from the smallpequeña airwaysvías respiratorias in our lungslivianos,
138
364848
2311
en los pequeños conductos de los pulmones,
06:19
actuallyactualmente have these hairlikepeludo structuresestructuras
139
367159
1751
están estas estructuras como pelitos,
06:20
that you would expectesperar to see in the lungpulmón.
140
368910
2008
como pueden verse en el pulmón.
06:22
These structuresestructuras are calledllamado ciliacilios,
141
370918
1465
Esas estructuras se llaman "cilios"
06:24
and they actuallyactualmente movemovimiento the mucusmoco out of the lungpulmón.
142
372383
2910
y se encargan de retirar el moco del pulmón.
06:27
Yeah. MucusMoco. YuckYuck.
143
375293
1539
Sí, moco. Ugh.
06:28
But mucusmoco is actuallyactualmente very importantimportante.
144
376832
2440
Pero el moco es en realidad bien importante,
06:31
MucusMoco trapstrampas particulatespartículas, virusesvirus,
145
379272
2581
porque atrapa partículas, virus,
06:33
potentialpotencial allergensalergenos,
146
381853
1459
alergenos potenciales.
06:35
and these little ciliacilios movemovimiento
147
383312
1601
Estos pequeños cilios se mueven
06:36
and clearclaro the mucusmoco out.
148
384913
2250
y extraen el moco.
06:39
When they get damageddañado, say,
149
387163
1912
Cuando se deterioran, por ejemplo,
06:41
by cigarettecigarrillo smokefumar for exampleejemplo,
150
389075
2419
por el humo del cigarrillo,
06:43
they don't work properlycorrectamente,
and they can't clearclaro that mucusmoco out.
151
391494
2808
no funcionan bien y no logran eliminar el moco.
06:46
And that can leaddirigir to diseasesenfermedades suchtal as bronchitisbronquitis.
152
394302
3817
Esto puede conducir a enfermedades como bronquitis.
06:50
CiliaCilios and the clearancedespeje of mucusmoco
153
398119
2647
Los cilios y la extracción del moco
06:52
are alsoademás involvedinvolucrado in awfulhorrible diseasesenfermedades like cysticcístico fibrosisfibrosis.
154
400766
4461
tienen que ver con otras terribles
enfermedades como la fibrosis quística.
06:57
But now, with the functionalityfuncionalidad
that we get in these chipspapas fritas,
155
405227
3550
Pero ahora, con lo que hemos
logrado con estos chips,
07:00
we can beginempezar to look
156
408777
1824
podemos comenzar a buscar
07:02
for potentialpotencial newnuevo treatmentstratos.
157
410601
2513
nuevos posibles tratamientos.
07:05
We didn't stop with the lungpulmón on a chipchip.
158
413114
1952
No hemos parado ahí, con el pulmón en el chip.
07:07
We have a gutintestino on a chipchip.
159
415066
1884
Tenemos un intestino en un chip.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Aquí pueden verlo.
07:10
And we'venosotros tenemos put intestinalintestinal humanhumano cellsCélulas
161
418980
3226
Hemos colocado células de intestino humano
07:14
in a gutintestino on a chipchip,
162
422206
1905
en este chip.
07:16
and they're underdebajo constantconstante peristalticperistáltico motionmovimiento,
163
424111
2837
Están bajo constante movimiento peristáltico,
07:18
this tricklinggoteando flowfluir throughmediante the cellsCélulas,
164
426948
3191
con este flujo por goteo.
07:22
and we can mimicimitar manymuchos of the functionsfunciones
165
430139
2558
Podemos simular muchas de las funciones
07:24
that you actuallyactualmente would expectesperar to see
166
432697
2263
que pueden verse
07:26
in the humanhumano intestineintestino.
167
434960
1693
en el intestino humano.
07:28
Now we can beginempezar to createcrear modelsmodelos of diseasesenfermedades
168
436653
3791
Ahora podemos comenzar a crear modelos de enfermedades
07:32
suchtal as irritableirritable bowelintestino syndromesíndrome.
169
440444
2410
como el síndrome de colon irritable.
07:34
This is a diseaseenfermedad that affectsafecta
170
442854
2082
Esta es una enfermedad que afecta
07:36
a largegrande numbernúmero of individualsindividuos.
171
444936
1911
a muchas personas.
07:38
It's really debilitatingdebilitante,
172
446847
1774
Es debilitante
07:40
and there aren'tno son really manymuchos good treatmentstratos for it.
173
448621
3942
y en verdad no hay buenos tratamientos.
07:44
Now we have a wholetodo pipelinetubería
174
452563
2302
Ahora tenemos toda una gran fuente
07:46
of differentdiferente organOrgano chipspapas fritas
175
454865
2279
de diversos chips de órganos
07:49
that we are currentlyactualmente workingtrabajando on in our labslaboratorios.
176
457144
3732
actualmente funcionando en el laboratorio.
07:52
Now, the truecierto powerpoder of this technologytecnología, howeversin embargo,
177
460876
3419
La verdadera fuerza de esta tecnología, sin embargo,
07:56
really comesproviene from the facthecho
178
464295
2125
realmente viene de la posibilidad
07:58
that we can fluidicallyfluídicamente linkenlazar them.
179
466420
2545
de acoplarlos de manera fluida.
08:00
There's fluidfluido flowingfluido acrossa través de these cellsCélulas,
180
468965
1947
Hay un líquido que circula por estas células
08:02
so we can beginempezar to interconnectinterconectar
181
470912
2079
por lo que podemos comenzar a interconectar
08:04
multiplemúltiple differentdiferente chipspapas fritas togetherjuntos
182
472991
2862
muchos chips diferentes para conformar
08:07
to formformar what we call a virtualvirtual humanhumano on a chipchip.
183
475853
4213
lo que llamamos un "humano virtual en un chip".
08:12
Now we're really gettingconsiguiendo excitedemocionado.
184
480066
3009
Esto nos emociona.
08:15
We're not going to ever recreaterecrear
a wholetodo humanhumano in these chipspapas fritas,
185
483075
4095
Jamás vamos a recrear todo un
cuerpo humano en estos chips,
08:19
but what our goalGol is is to be ablepoder to recreaterecrear
186
487170
4169
pero nuestro propósito es poder llegar a una
08:23
sufficientsuficiente functionalityfuncionalidad
187
491339
2013
suficiente funcionalidad
08:25
so that we can make better predictionspredicciones
188
493352
2360
como para hacer mejores predicciones
08:27
of what's going to happenocurrir in humanshumanos.
189
495712
2214
de lo que puede suceder en humanos de verdad.
08:29
For exampleejemplo, now we can beginempezar to exploreexplorar
190
497926
2924
Por ejemplo, podemos comenzar a explorar
08:32
what happenssucede when we put
a drugdroga like an aerosolaerosol drugdroga.
191
500850
3434
lo que pasa cuando ponemos
una medicina en aerosol.
08:36
Those of you like me who have asthmaasma,
when you take your inhalerinhalador,
192
504284
2986
Algunos de Uds. que tienen asma como yo,
tienen que usar inhaladores.
08:39
we can exploreexplorar how that drugdroga comesproviene into your lungslivianos,
193
507270
2926
Se puede ahora examinar cómo opera
ese medicamento en los pulmones,
08:42
how it entersentra the bodycuerpo,
194
510196
1626
cómo entra al cuerpo
08:43
how it mightpodría affectafectar, say, your heartcorazón.
195
511822
1754
y cómo puede afectar el corazón, por ejemplo.
08:45
Does it changecambio the beatingpaliza of your heartcorazón?
196
513576
1908
¿Podrá cambiar el ritmo del corazón?
08:47
Does it have a toxicitytoxicidad?
197
515484
1641
¿Será tóxico?
08:49
Does it get cleareddespejado by the liverhígado?
198
517125
2008
¿Sera filtrado por el hígado?
08:51
Is it metabolizedmetabolizado in the liverhígado?
199
519133
2152
¿Se metabolizará en el hígado?
08:53
Is it excretedexcretado in your kidneysriñones?
200
521285
1891
¿Se eliminará en los riñones?
08:55
We can beginempezar to studyestudiar the dynamicdinámica
201
523176
2212
Podremos comenzar a estudiar la respuesta
08:57
responserespuesta of the bodycuerpo to a drugdroga.
202
525388
2625
dinámica del cuerpo ante cierta medicina.
09:00
This could really revolutionizerevolucionar
203
528028
1919
Esto podrá causar una revolución
09:01
and be a gamejuego changercambiador
204
529947
1649
y cambiar las reglas del juego,
09:03
for not only the pharmaceuticalfarmacéutico industryindustria,
205
531596
2938
no solo en la industria farmacéutica,
09:06
but a wholetodo hostanfitrión of differentdiferente industriesindustrias,
206
534534
2373
sino en una cantidad de otras industrias,
09:08
includingincluso the cosmeticsproductos cosméticos industryindustria.
207
536907
2400
incluida la de los cosméticos.
09:11
We can potentiallypotencialmente use the skinpiel on a chipchip
208
539307
2882
Es posible que podamos usar piel en un chip
09:14
that we're currentlyactualmente developingdesarrollando in the lablaboratorio
209
542189
1961
que estamos desarrollando
en el laboratorio, ahora,
09:16
to testprueba whethersi the ingredientsingredientes in those productsproductos
210
544150
2554
para probar si los ingredientes de los productos
09:18
that you're usingutilizando are actuallyactualmente
safeseguro to put on your skinpiel
211
546704
3283
que están en uso en la actualidad,
son suficientemente seguros para la piel
09:21
withoutsin the need for animalanimal testingpruebas.
212
549987
2689
sin necesidad de hacer ensayos en animales.
09:24
We could testprueba the safetyla seguridad
213
552676
1944
Podemos investigar la seguridad
09:26
of chemicalsquímicos that we are exposedexpuesto to
214
554620
2253
de los productos químicos
a los que nos exponemos
09:28
on a dailydiariamente basisbase in our environmentambiente,
215
556873
1914
diariamente en el ambiente,
09:30
suchtal as chemicalsquímicos in regularregular householdcasa cleanerslimpiadores.
216
558787
3731
tales como los que están en
detergentes comunes para el hogar.
09:34
We could alsoademás use the organsórganos on chipspapas fritas
217
562518
3202
Podremos usar esos órganos en chips
09:37
for applicationsaplicaciones in bioterrorismbioterrorismo
218
565720
2779
para aplicaciones en bioterrorismo
09:40
or radiationradiación exposureexposición.
219
568499
2571
o exposición a la radiación.
09:43
We could use them to learnaprender more about
220
571070
3350
Podemos usarlos para conocer más de
09:46
diseasesenfermedades suchtal as ebolaébola
221
574420
3044
enfermedades como el ébola
09:49
or other deadlymortal diseasesenfermedades suchtal as SARSSARS.
222
577464
3892
o algunas otras mortales como el
SARS (síndrome respiratorio agudo severo),
09:53
OrgansÓrganos on chipspapas fritas could alsoademás changecambio
223
581356
1838
Los órganos en chips pueden cambiar
09:55
the way we do clinicalclínico trialsensayos in the futurefuturo.
224
583194
3374
la manera de hacer ensayos clínicos en el futuro.
09:58
Right now, the averagepromedio participantpartícipe
225
586568
2587
En la actualidad, el participante promedio
10:01
in a clinicalclínico trialjuicio is that: averagepromedio.
226
589155
3370
en un ensayo clínico es eso mismo; promedio.
10:04
TendsTiende to be middlemedio agedEnvejecido, tendstiende to be femalehembra.
227
592525
3326
La tendencia es que tenga edad media, que sea mujer.
10:07
You won'tcostumbre find manymuchos clinicalclínico trialsensayos
228
595851
2472
No se encuentran muchos estudios clínicos
10:10
in whichcual childrenniños are involvedinvolucrado,
229
598323
1515
en los que se incluyan niños,
10:11
yettodavía everycada day, we give childrenniños medicationsmedicamentos,
230
599838
3547
y sin embargo les damos medicinas
a los niños todo el tiempo,
10:15
and the only safetyla seguridad datadatos we have on that drugdroga
231
603385
3746
solo con información de seguridad sobre sus efectos
10:19
is one that we obtainedadquirido from adultsadultos.
232
607131
3074
en adultos.
10:22
ChildrenNiños are not adultsadultos.
233
610205
1794
Los niños no son adultos.
10:23
They maymayo not respondresponder in the samemismo way adultsadultos do.
234
611999
3133
Pueden no responder de la misma manera que los adultos.
10:27
There are other things like geneticgenético differencesdiferencias
235
615132
2412
Hay otros aspectos, como las diferencias genéticas
10:29
in populationspoblaciones
236
617544
1433
en poblaciones,
10:30
that maymayo leaddirigir to at-risken riesgo populationspoblaciones
237
618977
3106
que pueden llevar a situaciones de riesgo
10:34
that are at riskriesgo of havingteniendo an adverseadverso drugdroga reactionreacción.
238
622083
3437
en ciertos grupos o que podrían
llevar a reacciones adversas.
10:37
Now imagineimagina if we could take cellsCélulas
from all those differentdiferente populationspoblaciones,
239
625520
3389
Pueden imaginarse que tomamos células de
esos diferentes grupos poblacionales,
10:40
put them on chipspapas fritas,
240
628919
1908
las ponemos en chips,
10:42
and createcrear populationspoblaciones on a chipchip.
241
630827
1964
y obtenemos poblaciones en chips.
10:44
This could really changecambio the way
242
632791
1838
Esto puede verdaderamente cambiar la manera
10:46
we do clinicalclínico trialsensayos.
243
634629
2069
de hacer pruebas clínicas.
10:48
And this is the teamequipo and the people
that are doing this.
244
636698
2832
Este es el grupo de personas
que están haciendo todo esto.
10:51
We have engineersingenieros, we have cellcelda biologistsbiólogos,
245
639530
3257
Tenemos ingenieros, biólogos celulares,
10:54
we have cliniciansclínicos, all workingtrabajando togetherjuntos.
246
642787
3774
médicos clínicos, todos trabajando en equipo.
10:58
We're really seeingviendo something quitebastante incredibleincreíble
247
646561
1926
Estamos presenciando algo realmente increíble
11:00
at the WyssWyss InstituteInstituto.
248
648487
1605
en el Instituto ViS.
11:02
It's really a convergenceconvergencia of disciplinesdisciplinas,
249
650092
2171
Es una verdadera convergencia de disciplinas,
11:04
where biologybiología is influencinginfluyendo the way we designdiseño,
250
652263
3720
en la que la biología está influenciando
nuestra manera de diseñar,
11:07
the way we engineeringeniero, the way we buildconstruir.
251
655983
2662
de planificar, de construir.
11:10
It's prettybonita excitingemocionante.
252
658645
1403
Es bien emocionante.
11:12
We're establishingestablecimiento importantimportante industryindustria collaborationscolaboraciones
253
660048
3564
Estamos estableciendo importantes
colaboraciones con industrias,
11:15
suchtal as the one we have with a companyempresa
254
663612
3373
tales como la que tenemos con una compañía
11:18
that has expertisepericia in large-scaleGran escala
digitaldigital manufacturingfabricación.
255
666985
3599
experta en fabricación digital a gran escala.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Nos van a ayudar a hacer,
11:24
insteaden lugar of one of these,
257
672603
1526
no uno de estos, sino
11:26
millionsmillones of these chipspapas fritas,
258
674129
1583
millones de estos chips,
11:27
so that we can get them into the handsmanos
259
675712
1669
para ponerlos en manos de
11:29
of as manymuchos researchersinvestigadores as possibleposible.
260
677381
2889
tantos investigadores como sea posible.
11:32
And this is keyllave to the potentialpotencial of that technologytecnología.
261
680270
4216
Esta es la clave del potencial de esta tecnología.
11:36
Now let me showespectáculo you our instrumentinstrumento.
262
684486
2537
Permítanme que les muestre nuestro instrumento.
11:39
This is an instrumentinstrumento that our engineersingenieros
263
687023
1989
Este es el instrumento que nuestros ingenieros
11:41
are actuallyactualmente prototypingcreación de prototipos right now in the lablaboratorio,
264
689012
2618
van a producir en forma de prototipo en el laboratorio,
11:43
and this instrumentinstrumento is going to give us
265
691630
2309
que nos va a proporcionar
11:45
the engineeringIngenieria controlscontroles that we're going to requireexigir
266
693939
2459
los controles técnicos necesarios
11:48
in orderorden to linkenlazar 10 or more organOrgano chipspapas fritas togetherjuntos.
267
696398
4168
para interconectar 10 o más órganos en chips.
11:52
It does something elsemás that's very importantimportante.
268
700566
2229
También puede hacer algo más, muy importante.
11:54
It createscrea an easyfácil userusuario interfaceinterfaz.
269
702795
2844
Creará una interfaz de fácil uso para el usuario.
11:57
So a cellcelda biologistbiólogo like me can come in,
270
705639
2990
De modo que un biólogo celular como yo, puede entrar,
12:00
take a chipchip, put it in a cartridgecartucho
271
708629
2008
tomar un chip, ponerlo en un cartucho,
12:02
like the prototypeprototipo you see there,
272
710637
1932
como el prototipo que aquí vemos,
12:04
put the cartridgecartucho into the machinemáquina
273
712569
2071
poner el cartucho en la máquina,
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
como si fuera un disco CD,
12:08
and away you go.
275
716128
1132
y ¡listo!
12:09
PlugEnchufe and playjugar. EasyFácil.
276
717260
2749
Plug and play. Así no más,
12:12
Now, let's imagineimagina a little bitpoco
277
720009
2514
Ahora imaginemos brevemente
12:14
what the futurefuturo mightpodría look like
278
722523
1379
lo que se verá en el futuro
12:15
if I could take your stemvástago cellsCélulas
279
723902
2413
si se logra tomar células madre
12:18
and put them on a chipchip,
280
726315
1440
y se colocan en un chip,
12:19
or your stemvástago cellsCélulas and put them on a chipchip.
281
727755
3219
tus células madre en un chip.
12:22
It would be a personalizedpersonalizado chipchip just for you.
282
730974
3501
Sería un chip personalizado solo tuyo.
12:26
Now all of us in here are individualsindividuos,
283
734475
3208
Todos nosotros, aquí, somos individuos,
12:29
and those individualindividual differencesdiferencias mean
284
737683
2838
con diferencias importantes que implican
12:32
that we could reactreaccionar very differentlydiferentemente
285
740521
2442
que podemos reaccionar de distintas maneras
12:34
and sometimesa veces in unpredictableimpredecible waysformas to drugsdrogas.
286
742963
4247
y algunas veces de forma impredecible,
ante ciertas medicinas.
12:39
I myselfmí mismo, a couplePareja of yearsaños back,
had a really badmalo headachedolor de cabeza,
287
747210
4568
Yo misma, hace un par de años,
tuve un dolor cabeza muy fuerte,
12:43
just couldn'tno pudo shakesacudir it, thought,
"Well, I'll try something differentdiferente."
288
751778
2413
que no podía quitármelo. Pensé,
"Bien, probaré algo diferente".
12:46
I tooktomó some AdvilAdvil. FifteenQuince minutesminutos laterluego,
289
754191
2135
Tomé Advil y quince minutos después,
12:48
I was on my way to the emergencyemergencia roomhabitación
290
756326
1880
iba en camino a la sala de emergencias
12:50
with a full-blownen toda regla asthmaasma attackataque.
291
758206
1893
con un tremendo ataque de asma.
12:52
Now, obviouslyobviamente it wasn'tno fue fatalfatal,
292
760099
1830
Bueno, obviamente no fue fatal.
12:53
but unfortunatelyDesafortunadamente, some of these
293
761929
3173
Pero desafortunadamente, algunos casos de
12:57
adverseadverso drugdroga reactionsreacciones can be fatalfatal.
294
765102
3609
reacciones negativas a los
medicamentos, pueden ser fatales.
13:00
So how do we preventevitar them?
295
768711
1941
¿Cómo los podemos prevenir?
13:02
Well, we could imagineimagina one day
296
770652
2580
Bueno, podemos pensar en que algún día
13:05
havingteniendo GeraldineGeraldine on a chipchip,
297
773232
2343
tengamos a Geraldine en un chip,
13:07
havingteniendo DanielleDanielle on a chipchip,
298
775575
1749
a Danielle en un chip,
13:09
havingteniendo you on a chipchip.
299
777324
1473
a Ud. en un chip.
13:10
PersonalizedPersonalizado medicinemedicina. Thank you.
300
778797
2388
Medicina personalizada. Gracias.
13:13
(ApplauseAplausos)
301
781185
4154
(Aplausos)
Translated by Francisco Gnecco
Reviewed by Ciro Gomez

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.

Why you should listen

Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.

Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.

More profile about the speaker
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com