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

ジュラルディン・ハミルトン: 「臓器チップ」がもたらす未来

Filmed:
1,644,547 views

新しい薬や病気の治療法を考え出すのは、比較的簡単です。難しいのはその試験で、それによって、将来性のある治療法が何年も使うことができないこともあります。この詳細に語られるトークで、ジュラルディン・ハミルトンは、彼女の研究所がチップ上にどう臓器や体の一部を作りだしたか紹介します。新薬を試験するのに必要な部分だけを備えたシンプルな構造のチップによって、その人だけに合った治療法を探し出すこともできます。(TEDxBostonで撮影)
- Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio

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00:12
We have a globalグローバル health健康 challengeチャレンジ
0
368
2137
今 私たちは
世界的な保健医療問題を抱えています
00:14
in our hands today今日,
1
2505
1692
今 私たちは
世界的な保健医療問題を抱えています
00:16
and that is that the way we currently現在
2
4197
3060
というのも 現在の―
00:19
discover発見する and develop開発する new新しい drugs薬物
3
7257
2925
新薬の研究・開発方法は
00:22
is too costly高価な, takes far遠い too long,
4
10182
4178
コストも時間もかかりすぎる上
00:26
and it fails失敗する more oftenしばしば than it succeeds成功する.
5
14360
3714
成功するより
失敗の方が多い状況で
00:30
It really just isn't workingワーキング, and that means手段
6
18074
3377
とにかく うまく行っていないからです
00:33
that patients患者 that badlyひどく need new新しい therapiesセラピー
7
21451
3047
つまり 本当に必要とされている
新しい治療法が
00:36
are not getting取得 them,
8
24498
1711
患者さんのもとに
届けられず
00:38
and diseases病気 are going untreated未処理.
9
26209
3498
病気がそのまま
蔓延っている状態です
00:41
We seem思われる to be spending支出 more and more moneyお金.
10
29707
3083
私たちは 以前にも増して
お金を投資しているようですが
00:44
So for everyすべて billion dollarsドル we spend費やす in R&D,
11
32790
4096
研究開発投資 一千億円あたりの
00:48
we're getting取得 lessもっと少なく drugs薬物 approved承認された into the market市場.
12
36886
3829
新薬承認数は減ってきています
00:52
More moneyお金, lessもっと少なく drugs薬物. Hmmうーん.
13
40715
3217
より多くのお金をかけて
少ない薬を生み出す
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
どうなっているんでしょう?
00:57
Well, there's a multitude多数 of factors要因 at play遊びます,
15
45852
2595
これには様々な原因があるわけですが
01:00
but I think one of the keyキー factors要因
16
48447
2021
主要因の一つと思われるのが
01:02
is that the toolsツール that we currently現在 have
17
50468
2397
新薬試験のためのツールです
01:04
available利用可能な to testテスト whetherかどうか a drugドラッグ is going to work,
18
52865
4083
薬がうまく機能するのか
01:08
whetherかどうか it has efficacy効能,
19
56948
1389
効能があるのか
01:10
or whetherかどうか it's going to be safe安全
20
58337
1766
安全であるのかを
01:12
before we get it into human人間 clinical臨床的 trials試行,
21
60103
3552
臨床試験前に確認するのですが
01:15
are failing失敗する us. They're not predicting予測する
22
63655
2151
それが うまく行っていません
01:17
what's going to happen起こる in humans人間.
23
65806
3228
人間に使ったとき
どうなるか予測できないのです
01:21
And we have two mainメイン toolsツール available利用可能な
24
69034
2723
今 私たちが使えるツールは
01:23
at our disposal廃棄.
25
71757
2014
主に2つで
01:25
They are cells細胞 in dishes料理 and animal動物 testingテスト.
26
73771
4041
細胞培養と動物実験です
01:29
Now let's talk about the first one, cells細胞 in dishes料理.
27
77812
3320
まず 1つ目の細胞培養を
見てみましょう
01:33
So, cells細胞 are happily幸せに functioning機能する in our bodies.
28
81132
3153
細胞は 私たちの体の中で
機能するわけですが
01:36
We take them and ripRIP them out
29
84285
2055
元々あった環境から
細胞だけを
01:38
of their彼らの nativeネイティブ environment環境,
throwスロー them in one of these dishes料理,
30
86340
2949
取り出してきて
このようなシャーレに移し
01:41
and expect期待する them to work.
31
89289
1585
元通りに機能させようとしても
01:42
Guess推測 what. They don't.
32
90874
2193
そう うまくはいきません
01:45
They don't like that environment環境
33
93067
1662
細胞は そんな環境
好まないのです
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
やっぱり 体の中とは
01:48
what they have in the body.
35
96361
2676
状況が違いますから
01:51
What about animal動物 testingテスト?
36
99037
2071
では 動物実験はどうでしょう?
01:53
Well, animals動物 do and can provide提供する
37
101108
2885
動物は 実際に
大変有益な情報を
01:55
extremely極端な useful有用 information情報.
38
103993
2262
与えてくれています
01:58
They teach教える us about what happens起こる
39
106255
1709
動物のお蔭で
複雑な器官で
01:59
in the complex複合体 organism生物.
40
107964
2329
どんなことが起こるのか
分かります
02:02
We learn学ぶ more about the biology生物学 itself自体.
41
110293
3008
まさに生物学的なことを多く学べます
02:05
Howeverしかしながら, more oftenしばしば than not,
42
113301
2898
でも しばしば
02:08
animal動物 modelsモデル fail失敗します to predict予測する
what will happen起こる in humans人間
43
116199
4216
動物実験では
特定の薬で治療をしたときに
02:12
when they're treated治療された with a particular特に drugドラッグ.
44
120415
3186
人体に何が起こるのか
分からないことがあります
02:15
So we need better toolsツール.
45
123601
2379
ですから より良いツールが必要なのです
02:17
We need human人間 cells細胞,
46
125980
1753
人間の細胞が必要ですが
02:19
but we need to find a way to keep them happyハッピー
47
127733
2750
体から取り出しても
心地よい環境にできるような
02:22
outside外側 the body.
48
130483
1591
方法を見つけないといけません
02:24
Our bodies are dynamic動的 environments環境.
49
132074
2906
私たちの体は
動的環境で
02:26
We're in constant定数 motionモーション.
50
134980
1840
常に動いています
02:28
Our cells細胞 experience経験 that.
51
136820
2191
細胞も その影響を受けます
02:31
They're in dynamic動的 environments環境 in our body.
52
139011
2809
細胞は 私たちの体の
動的環境の中で
02:33
They're under constant定数 mechanical機械的 forces.
53
141820
2755
常に機械的な力を
受けているわけです
02:36
So if we want to make cells細胞 happyハッピー
54
144575
2456
ですから 体外で
細胞にとって
02:39
outside外側 our bodies,
55
147031
1429
心地よい環境を作るためには
02:40
we need to become〜になる cell細胞 architects建築家.
56
148460
2526
私たちは 細胞建築家に
ならないといけません
02:42
We need to design設計, buildビルドする and engineerエンジニア
57
150986
4344
この細胞たちのために
第二の故郷を
02:47
a home away from home for the cells細胞.
58
155330
3231
設計し 作ってあげるのです
02:50
And at the Wyssウィス Institute研究所,
59
158561
1674
ハーバード大学ヴィース研究所は
02:52
we've私たちは done完了 just that.
60
160235
1938
そのことに成功しました
02:54
We call it an organ-on-a-chipオルガン・オン・ア・チップ.
61
162173
3024
それが「臓器チップ(organ-on-a-chip)」で
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
こちらがそうです
02:58
It's beautiful綺麗な, isn't it?
But it's prettyかなり incredible信じられない.
63
166988
2815
美しいでしょう?
本当にすごいんですよ
03:01
Right here in my handハンド is a breathing呼吸, living生活
64
169803
4500
私が手にしているのは
チップ上の人間の肺で
03:06
human人間 lung on a chipチップ.
65
174303
2658
まさに呼吸し 生きています
03:08
And it's not just beautiful綺麗な.
66
176961
2128
ただ美しいだけではないのです
03:11
It can do a tremendousすばらしい amount of things.
67
179089
2440
これによって
本当にいろんなことができます
03:13
We have living生活 cells細胞 in that little chipチップ,
68
181529
3779
あの小さなチップの上の
生きた細胞は
03:17
cells細胞 that are in a dynamic動的 environment環境
69
185308
2550
動的な環境にあり
03:19
interacting相互作用する with different異なる cell細胞 typesタイプ.
70
187858
3081
様々な種類の細胞と
互いに作用し合っています
03:22
There's been manyたくさんの people
71
190939
1639
多くの人が 研究室で
03:24
trying試す to grow成長する cells細胞 in the lab研究室.
72
192578
1861
細胞を育てる取組みをし
03:26
They've彼らは tried試した manyたくさんの different異なる approachesアプローチ.
73
194439
3156
様々なアプローチが
取られてきました
03:29
They've彼らは even tried試した to grow成長する
little mini-organsミニオルガン in the lab研究室.
74
197595
2627
研究室で ミニ臓器を作る
というものさえ ありました
03:32
We're not trying試す to do that here.
75
200222
1549
私たちが考えているのは
03:33
We're simply単に trying試す to recreate再作成する
76
201771
2126
そういうことではなく
03:35
in this tiny小さな chipチップ
77
203897
1577
この小さなチップに
03:37
the smallest最小 functional機能的 unit単位
78
205474
3017
最小機能単位を作り
その中で
03:40
that representsは表す the biochemistry生化学,
79
208491
2554
細胞が人体で影響を受ける
03:43
the function関数 and the mechanical機械的 strain
80
211045
3124
生化学 機能 力学的歪みも
03:46
that the cells細胞 experience経験 in our bodies.
81
214169
3516
再現しようというのです
03:49
So how does it work? Let me showショー you.
82
217685
3032
どう機能するのか
お見せしましょう
03:52
We use techniques技術 from the computerコンピューター chipチップ
83
220717
2634
コンピュータチップ製造技術を使い
03:55
manufacturing製造 industry業界
84
223351
1633
コンピュータチップ製造技術を使い
03:56
to make these structures構造 at a scale規模
85
224984
2197
これらの構造を
03:59
relevant関連する to bothどちらも the cells細胞 and their彼らの environment環境.
86
227181
2896
実際の細胞と環境に
見合ったものにしています
04:02
We have three fluidic流動性の channelsチャンネル.
87
230077
2064
ここに 3つの流体チャネルがあります
04:04
In the centerセンター, we have a porous多孔質の, flexibleフレキシブル membrane
88
232141
3712
真ん中が
多孔質で柔軟性がある皮膜で
04:07
on whichどの we can add追加する human人間 cells細胞
89
235853
2063
ここに人間の細胞をのせます
04:09
from, say, our lungs,
90
237916
1344
例えば 肺ですね
04:11
and then underneath下の, they had capillary毛細血管 cells細胞,
91
239260
2487
その下には
毛細血管細胞―
04:13
the cells細胞 in our blood血液 vessels船舶.
92
241747
1788
血管にある細胞があります
04:15
And we can then apply適用する mechanical機械的 forces to the chipチップ
93
243535
4320
さらに チップには
機械的な力を加えることができ
04:19
that stretchストレッチ and contract契約する the membrane,
94
247855
2829
皮膜は伸びたり縮んだりします
04:22
so the cells細胞 experience経験 the same同じ mechanical機械的 forces
95
250684
3097
つまり 細胞には
私たちが呼吸をしたときと同様の
04:25
that they did when we breathe呼吸する.
96
253781
2933
機械的な力が加わり
04:28
And they experience経験 them how they did in the body.
97
256714
3160
私たちの体の中にいるのと
同じような影響を受けます
04:31
There's air空気 flowing流れる throughを通して the top channelチャネル,
98
259874
2400
上のチャネルには
空気が流れ
04:34
and then we flowフロー a liquid液体 that contains含まれる nutrients栄養素
99
262274
3349
血管のチャネルには
栄養素を含む
04:37
throughを通して the blood血液 channelチャネル.
100
265623
2839
液体を流します
04:40
Now the chipチップ is really beautiful綺麗な,
101
268462
2372
さて チップは素晴らしいですが
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
これで何ができるのでしょうか?
04:44
We can get incredible信じられない functionality機能性
103
272931
2324
この小さなチップには
すごい機能性があるのです
04:47
inside内部 these little chipsチップ.
104
275255
1751
この小さなチップには
すごい機能性があるのです
04:49
Let me showショー you.
105
277006
1506
お見せしましょう
04:50
We could, for example, mimic模倣する infection感染,
106
278512
2631
例えば 疑似感染をさせられます
04:53
where we add追加する bacterial細菌性の cells細胞 into the lung.
107
281143
3536
バクテリアを肺に流し込んで
04:56
then we can add追加する human人間 white blood血液 cells細胞.
108
284679
2932
人間の白血球も入れます
04:59
White blood血液 cells細胞 are our body's身体 defense防衛
109
287611
2591
すると 白血球は
バクテリアの侵入に対して
05:02
againstに対して bacterial細菌性の invaders侵略者,
110
290202
1368
防御機能がありますから
05:03
and when they senseセンス this
inflammation炎症 due支払う to infection感染,
111
291570
3169
白血球は
感染による炎症を感知すると
05:06
they will enter入る from the blood血液 into the lung
112
294739
2857
血管から肺に浸入して
05:09
and engulf包み込む the bacteria細菌.
113
297596
1915
バクテリアを飲みこみます
05:11
Well now you're going to see this happeningハプニング
114
299511
2248
これを チップ上の
人間の肺で
05:13
liveライブ in an actual実際の human人間 lung on a chipチップ.
115
301759
3310
実際にご覧いただきましょう
05:17
We've私たちは labeledラベルされた the white blood血液 cells細胞
so you can see them flowing流れる throughを通して,
116
305069
3543
白血球にマークをしていますので
流れているのが分かるでしょう
05:20
and when they detect検出する that infection感染,
117
308612
2161
今 感染を感知して
05:22
they beginベギン to stickスティック.
118
310773
1397
白血球は留まり始めました
05:24
They stickスティック, and then they try to go into the lung
119
312170
3887
そして そこに留まって
肺に入り込もうとし
05:28
side from blood血液 channelチャネル.
120
316057
1781
血管から侵入します
05:29
And you can see here, we can actually実際に visualize視覚化する
121
317838
3689
ご覧いただいた通り
05:33
a singleシングル white blood血液 cell細胞.
122
321527
3759
1つの白血球の動きを
実際に目で見られるのです
05:37
It sticksスティック, it wiggles揺れる its way throughを通して
123
325286
2256
止まって 小刻みに動いて
05:39
betweenの間に the cell細胞 layers, throughを通して the pore細孔,
124
327542
2315
細胞の層を通り
穴を抜け
05:41
comes来る out on the other side of the membrane,
125
329857
2421
反対側の皮膜から出てきます
05:44
and right there, it's going to engulf包み込む the bacteria細菌
126
332278
3435
そして 緑色にマークされた
バクテリアを
05:47
labeledラベルされた in green.
127
335713
1649
動けなくします
05:49
In that tiny小さな chipチップ, you just witnessed目撃した
128
337362
3004
あの小さなチップで再現される―
05:52
one of the most最も fundamental基本的な responses反応
129
340366
3181
感染に対する
体の最も基本的な反応を
05:55
our body has to an infection感染.
130
343547
1957
ご覧いただきました
05:57
It's the way we respond応答する to -- an immune免疫 response応答.
131
345504
3770
これが免疫反応です
06:01
It's prettyかなり excitingエキサイティング.
132
349274
2401
素晴らしいですね
06:03
Now I want to shareシェア this picture画像 with you,
133
351675
2343
次に お見せするのは
この写真です
06:06
not just because it's so beautiful綺麗な,
134
354018
2638
ただ美しいだけではなく
06:08
but because it tells伝える us an enormous巨大な
amount of information情報
135
356656
3336
非常に多くの情報を
教えてくれるもので
06:11
about what the cells細胞 are doing within以内 the chipsチップ.
136
359992
2597
チップ内での
細胞の動きが分かります
06:14
It tells伝える us that these cells細胞
137
362589
2259
これらの細胞は
06:16
from the small小さい airways気道 in our lungs,
138
364848
2311
私たちの肺の
細い気道から取ったものですが
06:19
actually実際に have these hairlikeヘアーライク structures構造
139
367159
1751
実際の肺の中にも
この毛のようなものが生えています
06:20
that you would expect期待する to see in the lung.
140
368910
2008
実際の肺の中にも
この毛のようなものが生えています
06:22
These structures構造 are calledと呼ばれる cilia繊毛,
141
370918
1465
繊毛と呼ばれるものですが
06:24
and they actually実際に move動く the mucus粘液 out of the lung.
142
372383
2910
肺から粘液を
排出する役割があります
06:27
Yeah. Mucus粘液. Yuckヤック.
143
375293
1539
粘液というと気持ち悪いですね
06:28
But mucus粘液 is actually実際に very important重要.
144
376832
2440
でも 粘液は
とても重要なもので
06:31
Mucus粘液 trapsトラップ particulates微粒子, virusesウイルス,
145
379272
2581
粘液が 微粒子やウイルス
06:33
potential潜在的な allergensアレルゲン,
146
381853
1459
アレルゲンになりうるものを捉え
06:35
and these little cilia繊毛 move動く
147
383312
1601
これらの繊毛が動いて
06:36
and clearクリア the mucus粘液 out.
148
384913
2250
粘液を外に出すのです
06:39
When they get damaged損傷した, say,
149
387163
1912
繊毛がもし損傷してしまうと
06:41
by cigaretteシガレット smoke for example,
150
389075
2419
例えば 喫煙とかで―
06:43
they don't work properly正しく,
and they can't clearクリア that mucus粘液 out.
151
391494
2808
繊毛は正しく機能せず
粘液を外に出せなくなり
06:46
And that can lead to diseases病気 suchそのような as bronchitis気管支炎.
152
394302
3817
気管支炎などの
病気になります
06:50
Ciliaチリア and the clearanceクリアランス of mucus粘液
153
398119
2647
繊毛と 粘液排出機能は
06:52
are alsoまた、 involved関係する in awful補うステまにくるににステまし補うま diseases病気 like cystic嚢胞性の fibrosis線維症.
154
400766
4461
嚢胞(のうほう)性線維症のような
重大な病気とも関わりがありますね
06:57
But now, with the functionality機能性
that we get in these chipsチップ,
155
405227
3550
さて これらのチップで
細胞が機能するようになったので
07:00
we can beginベギン to look
156
408777
1824
私たちは 新たな治療の可能性を
07:02
for potential潜在的な new新しい treatments治療.
157
410601
2513
探り始めました
07:05
We didn't stop with the lung on a chipチップ.
158
413114
1952
チップに肺を作っただけ
ではありません
07:07
We have a gut on a chipチップ.
159
415066
1884
腸も作りました
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
こちらが そうです
07:10
And we've私たちは put intestinal human人間 cells細胞
161
418980
3226
人間の腸細胞を
07:14
in a gut on a chipチップ,
162
422206
1905
腸チップに入れ
07:16
and they're under constant定数 peristaltic蠕動 motionモーション,
163
424111
2837
絶えず蠕動運動を与えます
07:18
this trickling流す flowフロー throughを通して the cells細胞,
164
426948
3191
波のように細胞から細胞に
伝わる運動です
07:22
and we can mimic模倣する manyたくさんの of the functions機能
165
430139
2558
これによって
人間の腸で起こりうる
07:24
that you actually実際に would expect期待する to see
166
432697
2263
多くの機能を再現できます
07:26
in the human人間 intestine.
167
434960
1693
多くの機能を再現できます
07:28
Now we can beginベギン to create作成する modelsモデル of diseases病気
168
436653
3791
これで病気のモデルも
作れるようになりました
07:32
suchそのような as irritable過敏な bowel syndrome症候群.
169
440444
2410
例えば 過敏性腸症候群
07:34
This is a disease疾患 that affects影響を与える
170
442854
2082
これは多くの人が患っていて
07:36
a large number of individuals個人.
171
444936
1911
これは多くの人が患っていて
07:38
It's really debilitating衰弱させる,
172
446847
1774
本当に体にこたえますが
07:40
and there aren'tない really manyたくさんの good treatments治療 for it.
173
448621
3942
あまり良い治療法がないのが
現状です
07:44
Now we have a whole全体 pipelineパイプライン
174
452563
2302
今 様々な器官のチップを
07:46
of different異なる organ器官 chipsチップ
175
454865
2279
つなげた一連の機構を
07:49
that we are currently現在 workingワーキング on in our labsラボ.
176
457144
3732
私たちの研究室で
作っています
07:52
Now, the true真実 powerパワー of this technology技術, howeverしかしながら,
177
460876
3419
実は この技術の
真の実力は
07:56
really comes来る from the fact事実
178
464295
2125
これらのチップを
07:58
that we can fluidically流動的に linkリンク them.
179
466420
2545
流体的に結び付けられることに
あるのです
08:00
There's fluid流体 flowing流れる across横断する these cells細胞,
180
468965
1947
液体が これらの細胞に流れ
08:02
so we can beginベギン to interconnect相互接続
181
470912
2079
さまざまな臓器チップを
互いにつなげて
08:04
multiple複数 different異なる chipsチップ together一緒に
182
472991
2862
さまざまな臓器チップを
互いにつなげて
08:07
to form what we call a virtualバーチャル human人間 on a chipチップ.
183
475853
4213
チップ上に いわゆる
仮想人体を作るのです
08:12
Now we're really getting取得 excited興奮した.
184
480066
3009
本当にうれしく思っています
08:15
We're not going to ever recreate再作成する
a whole全体 human人間 in these chipsチップ,
185
483075
4095
これらのチップで 人体の全てを
再現するつもりはありません
08:19
but what our goalゴール is is to be ableできる to recreate再作成する
186
487170
4169
私たちが目指すところは
08:23
sufficient十分 functionality機能性
187
491339
2013
人体でどんなことが起こるか
08:25
so that we can make better predictions予測
188
493352
2360
予測性を高めるために
08:27
of what's going to happen起こる in humans人間.
189
495712
2214
十分な機能を再現することだからです
08:29
For example, now we can beginベギン to explore探検する
190
497926
2924
例えば 今 私たちは
エアロゾル製剤などの薬を
08:32
what happens起こる when we put
a drugドラッグ like an aerosolエアロゾル drugドラッグ.
191
500850
3434
入れたときに どうなるか
調べられるようになりました
08:36
Those of you like me who have asthma喘息,
when you take your inhaler吸入器,
192
504284
2986
私のように喘息持ちの方が
吸入具を使ったとき
08:39
we can explore探検する how that drugドラッグ comes来る into your lungs,
193
507270
2926
どのように薬が
肺に入って行き
08:42
how it enters入る the body,
194
510196
1626
体に吸収されるのか
心臓には
08:43
how it mightかもしれない affect影響を与える, say, your heartハート.
195
511822
1754
どんな影響を与えるか
調べられます
08:45
Does it change変化する the beating打つ of your heartハート?
196
513576
1908
心臓の鼓動が変わるか?
08:47
Does it have a toxicity毒性?
197
515484
1641
毒性があるのか?
08:49
Does it get clearedクリアされた by the liver?
198
517125
2008
肝臓で解毒されるのか?
08:51
Is it metabolized代謝された in the liver?
199
519133
2152
肝臓の中で代謝されるのか?
08:53
Is it excreted排泄された in your kidneys腎臓?
200
521285
1891
腎臓で排出されるのか?
08:55
We can beginベギン to study調査 the dynamic動的
201
523176
2212
体が薬にどう反応するか
08:57
response応答 of the body to a drugドラッグ.
202
525388
2625
動的に研究することができるのです
09:00
This could really revolutionize革命を起こす
203
528028
1919
これはとても革命的で
09:01
and be a gameゲーム changerチェンジャー
204
529947
1649
世の中をひっくり返すようなものです
09:03
for not only the pharmaceutical医薬品 industry業界,
205
531596
2938
製薬会社だけではなく
09:06
but a whole全体 hostホスト of different異なる industries産業,
206
534534
2373
化粧品業界を始めとする
様々な産業にとって革命です
09:08
includingを含む the cosmetics化粧品 industry業界.
207
536907
2400
化粧品業界を始めとする
様々な産業にとって革命です
09:11
We can potentially潜在的 use the skin on a chipチップ
208
539307
2882
今 研究室で
開発している皮膚チップを使えば
09:14
that we're currently現在 developing現像 in the lab研究室
209
542189
1961
今 研究室で
開発している皮膚チップを使えば
09:16
to testテスト whetherかどうか the ingredients材料 in those products製品
210
544150
2554
化粧品に使われている成分が
09:18
that you're usingを使用して are actually実際に
safe安全 to put on your skin
211
546704
3283
実際に皮膚に使っても
安全か確認もできるでしょう
09:21
withoutなし the need for animal動物 testingテスト.
212
549987
2689
それも動物実験なしにです
09:24
We could testテスト the safety安全性
213
552676
1944
日々 私たちが
さらされている化学物質が
09:26
of chemicals薬品 that we are exposed露出した to
214
554620
2253
日々 私たちが
さらされている化学物質が
09:28
on a daily毎日 basis基礎 in our environment環境,
215
556873
1914
安全かも検証できます
09:30
suchそのような as chemicals薬品 in regular定期的 household家庭 cleanersクリーナー.
216
558787
3731
例えば 家庭用洗剤に含まれる
化学物質などです
09:34
We could alsoまた、 use the organs器官 on chipsチップ
217
562518
3202
臓器チップがあれば
09:37
for applicationsアプリケーション in bioterrorismバイオテロリズム
218
565720
2779
バイオテロや放射線被ばくにも
09:40
or radiation放射線 exposure暴露.
219
568499
2571
応用ができます
09:43
We could use them to learn学ぶ more about
220
571070
3350
さらには エボラ出血熱や
09:46
diseases病気 suchそのような as ebolaエボラ
221
574420
3044
SARSなどの危険な病気について
09:49
or other deadly致命的 diseases病気 suchそのような as SARSSARS.
222
577464
3892
多くを学ぶことができます
09:53
Organsオルガン on chipsチップ could alsoまた、 change変化する
223
581356
1838
臓器チップによって
09:55
the way we do clinical臨床的 trials試行 in the future未来.
224
583194
3374
私たちの臨床試験のあり方も
変わるでしょう
09:58
Right now, the average平均 participant参加者
225
586568
2587
今 臨床試験の対象となるのは
10:01
in a clinical臨床的 trial試行 is that: average平均.
226
589155
3370
平均的な患者です
平均ですから
10:04
TendsTends to be middle中間 aged老人, tends傾向がある to be female女性.
227
592525
3326
つまり 中年や女性が
対象となる傾向があります
10:07
You won't〜されません find manyたくさんの clinical臨床的 trials試行
228
595851
2472
臨床試験で あまり子どもは
対象となりません
10:10
in whichどの children子供 are involved関係する,
229
598323
1515
臨床試験で あまり子どもは
対象となりません
10:11
yetまだ everyすべて day, we give children子供 medications,
230
599838
3547
日々 子どもは
薬を飲んでいるのに
10:15
and the only safety安全性 dataデータ we have on that drugドラッグ
231
603385
3746
唯一 その安全性を検証したデータは
10:19
is one that we obtained得られた from adults大人.
232
607131
3074
大人のものというわけです
10:22
Children子供 are not adults大人.
233
610205
1794
子どもは
大人とは違います
10:23
They mayかもしれない not respond応答する in the same同じ way adults大人 do.
234
611999
3133
大人と同じような
反応をするとは限りません
10:27
There are other things like genetic遺伝的な differences相違
235
615132
2412
ほかにも
遺伝学的な違いなどによって
10:29
in populations人口
236
617544
1433
ほかにも
遺伝学的な違いなどによって
10:30
that mayかもしれない lead to at-riskリスクがある populations人口
237
618977
3106
ある種の人は リスク集団に入り
10:34
that are at riskリスク of having持つ an adverse有害な drugドラッグ reaction反応.
238
622083
3437
薬の副作用が出る可能性も
高くなるかもしれません
10:37
Now imagine想像する if we could take cells細胞
from all those different異なる populations人口,
239
625520
3389
ですから
もし様々な人から細胞を取って
10:40
put them on chipsチップ,
240
628919
1908
チップに載せて
チップの上で
10:42
and create作成する populations人口 on a chipチップ.
241
630827
1964
様々な人口集団を
再現できたとしたら
10:44
This could really change変化する the way
242
632791
1838
これは 本当に
10:46
we do clinical臨床的 trials試行.
243
634629
2069
臨床試験を大きく変えるのです
10:48
And this is the teamチーム and the people
that are doing this.
244
636698
2832
これが この取り組みをしている
チームのみんなです
10:51
We have engineersエンジニア, we have cell細胞 biologists生物学者,
245
639530
3257
エンジニアもいれば
細胞生物学者も
10:54
we have clinicians臨床医, all workingワーキング together一緒に.
246
642787
3774
臨床医もいて
一緒に研究をしています
10:58
We're really seeing見る something quiteかなり incredible信じられない
247
646561
1926
ここ ヴィース研究所で
素晴らしいことが起こりつつあります
11:00
at the Wyssウィス Institute研究所.
248
648487
1605
ここ ヴィース研究所で
素晴らしいことが起こりつつあります
11:02
It's really a convergence収束 of disciplines分野,
249
650092
2171
様々な領域がここに収斂し
11:04
where biology生物学 is influencing影響を及ぼす the way we design設計,
250
652263
3720
生物学が
デザインや設計・制作をする方法に
11:07
the way we engineerエンジニア, the way we buildビルドする.
251
655983
2662
影響を与えているのです
11:10
It's prettyかなり excitingエキサイティング.
252
658645
1403
面白いことです
11:12
We're establishing確立する important重要 industry業界 collaborationsコラボレーション
253
660048
3564
重要な産業間連携を
打ち立てつつあるのです
11:15
suchそのような as the one we have with a company会社
254
663612
3373
その一例として 私たちも
11:18
that has expertise専門知識 in large-scale大規模な
digitalデジタル manufacturing製造.
255
666985
3599
大規模デジタル製造専門の
企業と連携しています
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
これによって
11:24
instead代わりに of one of these,
257
672603
1526
一つではなく
11:26
millions何百万 of these chipsチップ,
258
674129
1583
何百万ものチップが作れ
11:27
so that we can get them into the hands
259
675712
1669
出来るだけ多くの
11:29
of as manyたくさんの researchers研究者 as possible可能.
260
677381
2889
研究者の手に渡せるようになります
11:32
And this is keyキー to the potential潜在的な of that technology技術.
261
680270
4216
これこそ この技術の可能性を
開くものです
11:36
Now let me showショー you our instrument計器.
262
684486
2537
ここで 私たちの機械をお見せしましょう
11:39
This is an instrument計器 that our engineersエンジニア
263
687023
1989
こちらは
エンジニアが
11:41
are actually実際に prototypingプロトタイピング right now in the lab研究室,
264
689012
2618
今 研究室で
プロトタイプしているもので
11:43
and this instrument計器 is going to give us
265
691630
2309
この機械を使えば
11:45
the engineeringエンジニアリング controlsコントロール that we're going to require要求する
266
693939
2459
技術的に制御を行い
11:48
in order注文 to linkリンク 10 or more organ器官 chipsチップ together一緒に.
267
696398
4168
10以上の臓器チップを
リンクできるようになるのです
11:52
It does something elseelse that's very important重要.
268
700566
2229
ほかにも重要な機能があります
11:54
It creates作成する an easy簡単 userユーザー interfaceインタフェース.
269
702795
2844
簡単に使えるインターフェイスです
11:57
So a cell細胞 biologist生物学者 like me can come in,
270
705639
2990
私のような細胞生物学者でも
12:00
take a chipチップ, put it in a cartridgeカートリッジ
271
708629
2008
チップを取って
それをカートリッジに入れ
12:02
like the prototypeプロトタイプ you see there,
272
710637
1932
ちょうど このプロトタイプのように
12:04
put the cartridgeカートリッジ into the machine機械
273
712569
2071
カートリッジをちょうど
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
CDのように機械に挿入すれば
12:08
and away you go.
275
716128
1132
準備完了です
12:09
Plugプラグ and play遊びます. Easy簡単.
276
717260
2749
つないでスイッチを入れるだけ
簡単です
12:12
Now, let's imagine想像する a little bitビット
277
720009
2514
ちょっと想像してみてください
12:14
what the future未来 mightかもしれない look like
278
722523
1379
あなたの幹細胞を取って
12:15
if I could take your stem cells細胞
279
723902
2413
あなたの幹細胞を取って
12:18
and put them on a chipチップ,
280
726315
1440
チップに載せることで
12:19
or your stem cells細胞 and put them on a chipチップ.
281
727755
3219
将来 どんなことができるのか
12:22
It would be a personalizedパーソナライズド chipチップ just for you.
282
730974
3501
あなた専用のチップです
12:26
Now all of us in here are individuals個人,
283
734475
3208
ここにいる私たちは
それぞれ違います
12:29
and those individual個人 differences相違 mean
284
737683
2838
こうした個人差は
12:32
that we could react反応する very differently異なって
285
740521
2442
薬に対して
異なった反応―
12:34
and sometimes時々 in unpredictable予測不可能な ways方法 to drugs薬物.
286
742963
4247
時には予想もしない反応を
引き起こします
12:39
I myself私自身, a coupleカップル of years back,
had a really bad悪い headache頭痛,
287
747210
4568
私自身 2年ほど前に
ひどい頭痛があり
12:43
just couldn'tできなかった shake振る it, thought,
"Well, I'll try something different異なる."
288
751778
2413
どうしても治らず
「何かしなくちゃ」と思い
12:46
I took取った some Advilアドビル. Fifteen15 minutes later後で,
289
754191
2135
鎮痛解熱剤を飲みました
すると15分後には
12:48
I was on my way to the emergency緊急 roomルーム
290
756326
1880
病院行きになりました
12:50
with a full-blown本格的な asthma喘息 attack攻撃.
291
758206
1893
ひどい喘息の発作を起こしたのです
12:52
Now, obviously明らかに it wasn'tなかった fatal致命的な,
292
760099
1830
私は 致命的ではありませんでしたが
12:53
but unfortunately残念ながら, some of these
293
761929
3173
残念ながら
こうした薬の副作用は
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adverse有害な drugドラッグ reactions反応 can be fatal致命的な.
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765102
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時に致命的になります
13:00
So how do we prevent防ぐ them?
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768711
1941
どうやって それを防ぐのか?
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Well, we could imagine想像する one day
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私たちは いつの日か
13:05
having持つ Geraldineジェラルディン on a chipチップ,
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773232
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ジェラルディンさん専用のチップ
13:07
having持つ Danielleダニエル on a chipチップ,
298
775575
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ダニエルさん専用のチップ
そして
13:09
having持つ you on a chipチップ.
299
777324
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あなたのチップを作り
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Personalizedパーソナライズド medicine医学. Thank you.
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778797
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その人専用の医療が
できるかもしれません
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(Applause拍手)
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4154
ありがとうございました
(拍手)
Translated by Yuko Yoshida
Reviewed by Tomoyuki Suzuki

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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