TEDxBoston
Geraldine Hamilton: Body parts on a chip
جيرالدين هاميلتون: أعضاء الجسم في رقاقة
Filmed:
Readability: 4.1
1,644,547 views
إنّه لأمر سهل نسبيّا أن نتخيّل دواء جديدا، علاجا أفضل لبعض الأمراض. الجزء الصّعب يكمن في تجربته، وهو أمر يمكنه تأخير صناعة أدوية جديدة لسنوات.
في هذه المحادثة الثرية بالتفسيرات، تقوم جيرالدين هاميلتون بالكشف عن كيفية محاولة مختبرها تخليق أعضاء و أجزاء من الجسم في رقاقة، وهي هياكل بسيطة تحتوي على كلّ الأجزاء الأساسية لتجربة الأدوية الجديدة -- أو حتّى الأدوية المخصصة لأشخاص معيّنين. (تمّ تصويره في TEDxBoston)
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio
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 global health challenge
0
368
2137
هناك تحدّ للصحة العالمية
00:14
in our hands today,
1
2505
1692
يقف أمامنا اليوم،
00:16
and that is that the way we currently
2
4197
3060
وهو حول كيفية اكتشافنا
00:19
discover and develop new drugs
3
7257
2925
و تطويرنا للعقاقير حاليا
00:22
is too costly, takes far too long,
4
10182
4178
بطريقة مكلفة جدّا، تستغرق وقتا طويلا،
00:26
and it fails more often than it succeeds.
5
14360
3714
و فشلها أكثر من نجاحها.
00:30
It really just isn't working, and that means
6
18074
3377
إنّ الأمر لا يعمل كما ينبغي، ممّا يعني
00:33
that patients that badly need new therapies
7
21451
3047
أنّ المرضى المحتاجين بإلحاح لعلاجات جديدة
00:36
are not getting them,
8
24498
1711
لن يجدوا ما يحتاجونه،
00:38
and diseases are going untreated.
9
26209
3498
و أنّ الأمراض لن تعالج.
00:41
We seem to be spending more and more money.
10
29707
3083
و نحن أيضا ننفق كميات متزايدة من الأموال.
00:44
So for every billion dollars we spend in R&D,
11
32790
4096
على كلّ مليار دولار ننفقه على البحث و التطوير،
00:48
we're getting less drugs approved into the market.
12
36886
3829
نحن نحصل على عدد أقل من الأدوية المصادق عليها للتسويق.
00:52
More money, less drugs. Hmm.
13
40715
3217
أمصاريف أكثر أدوية أقل , هممم
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
إذن ما الخطب هنا؟
00:57
Well, there's a multitude of factors at play,
15
45852
2595
حسنا، هناك العديد من العوامل،
01:00
but I think one of the key factors
16
48447
2021
لكن أعقتد أنّ واحدا من أهمّها هو
01:02
is that the tools that we currently have
17
50468
2397
كون الوسائل التي نمتلكها حاليّا
01:04
available to test whether a drug is going to work,
18
52865
4083
التي نستعملها لاختبار مدى فعالية دواء ما
01:08
whether it has efficacy,
19
56948
1389
ما إن كان ناجعا أم لا،
01:10
or whether it's going to be safe
20
58337
1766
و ما إن كان آمنا للاستعمال
01:12
before we get it into human clinical trials,
21
60103
3552
قبل البدأ بتجربته اكلينيكيّا على البشر،
01:15
are failing us. They're not predicting
22
63655
2151
تخذلنا. إنّها لا تتنبّؤ
01:17
what's going to happen in humans.
23
65806
3228
بما سيحصل للبشر.
01:21
And we have two main tools available
24
69034
2723
و لنا وسيلتان رئيسيتان
01:23
at our disposal.
25
71757
2014
متاحتان للاستعمال.
01:25
They are cells in dishes and animal testing.
26
73771
4041
الخلايا في الصفائح و الاختبار على الحيوانات.
01:29
Now let's talk about the first one, cells in dishes.
27
77812
3320
لنتحّدث في البدأ عن الأولى، الخلايا في الصفائح.
01:33
So, cells are happily functioning in our bodies.
28
81132
3153
تعمل الخلايا بطريقة طبيعية في أجسادنا،
01:36
We take them and rip them out
29
84285
2055
نقوم باستخراجها
01:38
of their native environment,
throw them in one of these dishes,
throw them in one of these dishes,
30
86340
2949
من بيئتها الأصلية،
نرميها إلى إحدى هذه الأطباق،
نرميها إلى إحدى هذه الأطباق،
01:41
and expect them to work.
31
89289
1585
ثمّ نتوقّع منها العمل.
01:42
Guess what. They don't.
32
90874
2193
لكنها لا تفعل.
01:45
They don't like that environment
33
93067
1662
إنّها لا تحبّذ تلك البيئة
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
لأنّها لا تشبه أبدا
01:48
what they have in the body.
35
96361
2676
البيئة التي تعيش فيها داخل الجسم.
01:51
What about animal testing?
36
99037
2071
ماذا عن التجارب على الحيوانات؟
01:53
Well, animals do and can provide
37
101108
2885
إنّ الحيوانات تستطيع أن توفّر
01:55
extremely useful information.
38
103993
2262
معلومات مفيدة و هو ما تفعله بالفعل.
01:58
They teach us about what happens
39
106255
1709
إنّها تعلّمنا عمّا يحدث
01:59
in the complex organism.
40
107964
2329
داخل الكائن المعقّد.
02:02
We learn more about the biology itself.
41
110293
3008
نحن نتعلّم أكثر عن البيولوجيا نفسها.
02:05
However, more often than not,
42
113301
2898
لكن في الغالب،
02:08
animal models fail to predict
what will happen in humans
what will happen in humans
43
116199
4216
النماذج الحيوانية تفشل في التنبّؤ
بما سيحدث عند البشر
بما سيحدث عند البشر
02:12
when they're treated with a particular drug.
44
120415
3186
عند معالجتها بدواء ما.
02:15
So we need better tools.
45
123601
2379
إذن فنحن نحتاج وسائل أفضل.
02:17
We need human cells,
46
125980
1753
نحن نحتاج خلايا بشرية
02:19
but we need to find a way to keep them happy
47
127733
2750
لكن علينا إيجاد طريقة لتركها تعمل بسعادة
02:22
outside the body.
48
130483
1591
خارج الجسم.
02:24
Our bodies are dynamic environments.
49
132074
2906
إنّ أجسامنا بيئات حيوية.
02:26
We're in constant motion.
50
134980
1840
إنّها في حركة مستمرّة.
02:28
Our cells experience that.
51
136820
2191
و خلايانا تختبر ذلك.
02:31
They're in dynamic environments in our body.
52
139011
2809
إنّها تعيش في الأوساط الديناميكية داخل أجسامنا.
02:33
They're under constant mechanical forces.
53
141820
2755
وهي تتأثّر بقوى ميكانيكية مستمرة.
02:36
So if we want to make cells happy
54
144575
2456
لذا فإن أردنا جعل الخلايا سعيدة
02:39
outside our bodies,
55
147031
1429
خارج الجسم
02:40
we need to become cell architects.
56
148460
2526
فعلينا أن نصبح مهندسي خلايا.
02:42
We need to design, build and engineer
57
150986
4344
علينا أن نصمّم و نبني و نهندس
02:47
a home away from home for the cells.
58
155330
3231
موطنا خارج الجسم للخلايا.
02:50
And at the Wyss Institute,
59
158561
1674
و في معهد فيس،
02:52
we've done just that.
60
160235
1938
هذا هو تماما ما قمنا به.
02:54
We call it an organ-on-a-chip.
61
162173
3024
نحن نسمّيها "عضو على رقاقة".
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
ولي واحدة منها هنا،
02:58
It's beautiful, isn't it?
But it's pretty incredible.
But it's pretty incredible.
63
166988
2815
إنّها جميلة، أليس كذلك؟
الأمر لا يصدّق.
الأمر لا يصدّق.
03:01
Right here in my hand is a breathing, living
64
169803
4500
هنا تماما في يدي هناك رئة بشريّة
03:06
human lung on a chip.
65
174303
2658
حيّة تتنفّس في رقاقة.
03:08
And it's not just beautiful.
66
176961
2128
إنّه أمر أكثر من جميل.
03:11
It can do a tremendous amount of things.
67
179089
2440
وهو أمر يمكنه أن يقوم بعديد الأشياء.
03:13
We have living cells in that little chip,
68
181529
3779
لدينا خلايا حيّة في تلك الرقاقة الصّغيرة،
03:17
cells that are in a dynamic environment
69
185308
2550
الخلايا الموجودة في بيئة ديناميكية
03:19
interacting with different cell types.
70
187858
3081
تتفاعل مع مختلف أنواع الخلايا.
03:22
There's been many people
71
190939
1639
كان هناك عدد كبير من النّاس
03:24
trying to grow cells in the lab.
72
192578
1861
يحاولون تنمية خلايا في المختبر.
03:26
They've tried many different approaches.
73
194439
3156
لقد حاولوا بشتّى الطّرق.
03:29
They've even tried to grow
little mini-organs in the lab.
little mini-organs in the lab.
74
197595
2627
وصلوا إلى درجة محاولة تنمية
أعضاء مصغّرة في المختبر.
أعضاء مصغّرة في المختبر.
03:32
We're not trying to do that here.
75
200222
1549
لن نحاول القيام بذلك مجدّدا.
03:33
We're simply trying to recreate
76
201771
2126
نحن فقط بصدد إعادة صنع
03:35
in this tiny chip
77
203897
1577
في هذه الرّقاقة الصّغيرة
03:37
the smallest functional unit
78
205474
3017
أصغر وحدة وظيفيّة
03:40
that represents the biochemistry,
79
208491
2554
تمثيليّة للبيوكيمياء،
03:43
the function and the mechanical strain
80
211045
3124
الوظيفة و التّسلسل الميكانيكيّ
03:46
that the cells experience in our bodies.
81
214169
3516
الذي تعيشه الخلايا داخل أجسامنا.
03:49
So how does it work? Let me show you.
82
217685
3032
فكيف يعمل هذا؟ دعوني أريكم.
03:52
We use techniques from the computer chip
83
220717
2634
نستعمل تقنيات من الصناعة التحويلية
03:55
manufacturing industry
84
223351
1633
لرقاقات الحاسوب
03:56
to make these structures at a scale
85
224984
2197
لصنع هذه الهياكل ذات المقياس
03:59
relevant to both the cells and their environment.
86
227181
2896
المناسب للخلايا و لبيئتها.
04:02
We have three fluidic channels.
87
230077
2064
لدينا ثلاثة قنوات سوائل.
04:04
In the center, we have a porous, flexible membrane
88
232141
3712
في المركز، هناك غشاء مشاميّ مرن
04:07
on which we can add human cells
89
235853
2063
يمكن من خلاله إضافة الخلايا البشريّة
04:09
from, say, our lungs,
90
237916
1344
من الرئتين مثلا،
04:11
and then underneath, they had capillary cells,
91
239260
2487
و أسفلها هناك خلايا الشعيرات الدموية،
04:13
the cells in our blood vessels.
92
241747
1788
وهي الخلايا بأوعيتنا الدموية.
04:15
And we can then apply mechanical forces to the chip
93
243535
4320
ثمّ نستطيع بعد ذلك تسليط قوى ميكانيكية
على الرقاقة
على الرقاقة
04:19
that stretch and contract the membrane,
94
247855
2829
فتجعل الغشاء يتمدّد و يتقلّص،
04:22
so the cells experience the same mechanical forces
95
250684
3097
إذن تختبر الخلايا نفس القوى الميكانيكية
04:25
that they did when we breathe.
96
253781
2933
التي تحصل عندما نتنفّس.
04:28
And they experience them how they did in the body.
97
256714
3160
و هي تجربة مشابهة لما تعيشه في الجسد.
04:31
There's air flowing through the top channel,
98
259874
2400
هناك هواء يمرّ عبر القناة العلوية،
04:34
and then we flow a liquid that contains nutrients
99
262274
3349
ثمّ نسكب سائلا يحتوي على مغذّيات
04:37
through the blood channel.
100
265623
2839
إلى القناة الدموية.
04:40
Now the chip is really beautiful,
101
268462
2372
الرقاقة تبدو جميلة فعلا،
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
لكن ما الذي يمكننا القيام به بواسطتها؟
04:44
We can get incredible functionality
103
272931
2324
نستطيع التحصل على وظيفيّة جيّدة
04:47
inside these little chips.
104
275255
1751
داخل هذه الرّقاقات الصغيرة.
04:49
Let me show you.
105
277006
1506
دعوني أريكم.
04:50
We could, for example, mimic infection,
106
278512
2631
يمكن مثلا محاكاة العدوى،
04:53
where we add bacterial cells into the lung.
107
281143
3536
حيث نضيف خلايا بكتيرية إلى الرئة
04:56
then we can add human white blood cells.
108
284679
2932
ثمّ نضيف كريات دم بيضاء بشريّة.
04:59
White blood cells are our body's defense
109
287611
2591
الكريات البيضاء هي ما يدافع عن جسمنا
05:02
against bacterial invaders,
110
290202
1368
ضدّ البكتيريا الدخيلة،
05:03
and when they sense this
inflammation due to infection,
inflammation due to infection,
111
291570
3169
و عندما تحسّ بهذا الالتهاب
الذي تسبّبت فيه العدوى،
الذي تسبّبت فيه العدوى،
05:06
they will enter from the blood into the lung
112
294739
2857
سوف تدخل من الدّم إلى الرئة
05:09
and engulf the bacteria.
113
297596
1915
و تبتلع البكتيريا.
05:11
Well now you're going to see this happening
114
299511
2248
حسنا سترون الأمر أثناء حدوثه الآن
05:13
live in an actual human lung on a chip.
115
301759
3310
مباشرة من رئة بشريّة في رقاقة.
05:17
We've labeled the white blood cells
so you can see them flowing through,
so you can see them flowing through,
116
305069
3543
لقد قمنا بتمييز كريات الدم البيضاء
حتّى تتمكّنوا من رؤيتها بوضوح،
حتّى تتمكّنوا من رؤيتها بوضوح،
05:20
and when they detect that infection,
117
308612
2161
و عندما تكشف عن العدوى،
05:22
they begin to stick.
118
310773
1397
فهي تبدأ بالالتصاق.
05:24
They stick, and then they try to go into the lung
119
312170
3887
ثمّ تحاول الذهاب إلى جانب
05:28
side from blood channel.
120
316057
1781
الرئة عبر القناة الدموية.
05:29
And you can see here, we can actually visualize
121
317838
3689
و تستطيعون أن تروا هنا، بامكاننا تصوير
05:33
a single white blood cell.
122
321527
3759
خلية الدم البيضاء فرديّا.
05:37
It sticks, it wiggles its way through
123
325286
2256
إنّها تلتصق و تتلوّى طيلة الطريق
05:39
between the cell layers, through the pore,
124
327542
2315
بين طبقات الخلايا، عبر المسامات
05:41
comes out on the other side of the membrane,
125
329857
2421
و تخرج من الجهة الأخرى من الغشاء
05:44
and right there, it's going to engulf the bacteria
126
332278
3435
و هنا تماما، سوف تقوم بابتلاع البكتيريا
05:47
labeled in green.
127
335713
1649
الملوّنة بالأخضر.
05:49
In that tiny chip, you just witnessed
128
337362
3004
لقد شاهدتهم لتوّكم في هذه الرقاقة الصغيرة
05:52
one of the most fundamental responses
129
340366
3181
إحدى ردات الفعل الرئيسية
05:55
our body has to an infection.
130
343547
1957
لجسمنا تجاه العدوى.
05:57
It's the way we respond to -- an immune response.
131
345504
3770
إنّها طريقة استجابتنا -- استجابة مناعيّة.
06:01
It's pretty exciting.
132
349274
2401
إنّه أمر مشوّق.
06:03
Now I want to share this picture with you,
133
351675
2343
أرغب في مشاركة هذه الصورة معكم،
06:06
not just because it's so beautiful,
134
354018
2638
ليس فقط لجمالها الشديد
06:08
but because it tells us an enormous
amount of information
amount of information
135
356656
3336
بل لأنّها تنقل لنا كمية هائلة من المعلومات
06:11
about what the cells are doing within the chips.
136
359992
2597
عمّا تفعله الخلايا داخل الرقاقات.
06:14
It tells us that these cells
137
362589
2259
إنّها تخبرنا أنّّ هذه الخلايا
06:16
from the small airways in our lungs,
138
364848
2311
من المسارات الهوائية في رئتينا
06:19
actually have these hairlike structures
139
367159
1751
بها هياكل مشابهة للشعر
06:20
that you would expect to see in the lung.
140
368910
2008
تتوقّع رؤيتها في الرّئات.
06:22
These structures are called cilia,
141
370918
1465
هذه الهياكل تسمّى أهدابا،
06:24
and they actually move the mucus out of the lung.
142
372383
2910
وهي قادرة على تحريك المخاط نحو خارج الرئة.
06:27
Yeah. Mucus. Yuck.
143
375293
1539
نعم، مخاط. مقزّز.
06:28
But mucus is actually very important.
144
376832
2440
لكن المخاط في الواقع هامّ جدّا.
06:31
Mucus traps particulates, viruses,
145
379272
2581
المخاط يحبس الجزيئات و الفيروسات
06:33
potential allergens,
146
381853
1459
و المواد التي قد تسبّب الحساسية
06:35
and these little cilia move
147
383312
1601
و هذه الأهداب الصغيرة تحرّك
06:36
and clear the mucus out.
148
384913
2250
و تخرج المخاط من الرّئة.
06:39
When they get damaged, say,
149
387163
1912
في حال تضرّرها،
06:41
by cigarette smoke for example,
150
389075
2419
بسبب التّدخين مثلا،
06:43
they don't work properly,
and they can't clear that mucus out.
and they can't clear that mucus out.
151
391494
2808
لن تتمكّن من العمل كما ينبغي،
و لن تتمكّن من اخراج المخاط.
و لن تتمكّن من اخراج المخاط.
06:46
And that can lead to diseases such as bronchitis.
152
394302
3817
وهو ما قد يسبّب الإصابة بأمراض مثل الالتهاب الشّعبيّ الحادّ.
06:50
Cilia and the clearance of mucus
153
398119
2647
الأهداب و إخراج المخاط مرتبطة
06:52
are also involved in awful diseases like cystic fibrosis.
154
400766
4461
أيضا بأمراض خطيرة مثل التليف الكيسي.
06:57
But now, with the functionality
that we get in these chips,
that we get in these chips,
155
405227
3550
لكن الآن، من خلال القيمة الوظيفية
التي نتحصّل عليها من خلال هذه الرّقاقات،
التي نتحصّل عليها من خلال هذه الرّقاقات،
07:00
we can begin to look
156
408777
1824
نستطيع أن نبدأ بالبحث
07:02
for potential new treatments.
157
410601
2513
عن طرق جديدة ممكنة للعلاج.
07:05
We didn't stop with the lung on a chip.
158
413114
1952
لم يتوقّف الأمر مع الرئة في رقاقة.
07:07
We have a gut on a chip.
159
415066
1884
لدينا أمعاء في رقاقة.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
يمكنكم رؤية واحدة منها هنا.
07:10
And we've put intestinal human cells
161
418980
3226
لقد وضعنا الخلايا المعوية البشرية
07:14
in a gut on a chip,
162
422206
1905
في رقاقة،
07:16
and they're under constant peristaltic motion,
163
424111
2837
و هي في بيئة ذات حركة احتوائية متواصلة، حركة
07:18
this trickling flow through the cells,
164
426948
3191
هذا السيلان المتقطّر عبر الخلايا،
07:22
and we can mimic many of the functions
165
430139
2558
و نستطيع محاكاة عديد الوظائف
07:24
that you actually would expect to see
166
432697
2263
التي قد تتوقّع من الأمعاء البشرية
07:26
in the human intestine.
167
434960
1693
القيام بها.
07:28
Now we can begin to create models of diseases
168
436653
3791
نستطيع الآن البدأ في صنع نماذج من الأمراض
07:32
such as irritable bowel syndrome.
169
440444
2410
مثل متلازمة القولون المتهيج.
07:34
This is a disease that affects
170
442854
2082
إنّه مرض يصيب
07:36
a large number of individuals.
171
444936
1911
عددا كبيرا من الأشخاص.
07:38
It's really debilitating,
172
446847
1774
إنّه فعلا موهن،
07:40
and there aren't really many good treatments for it.
173
448621
3942
و ليس هناك أيّة علاجات فعالة ضدّه.
07:44
Now we have a whole pipeline
174
452563
2302
الآن لدينا خط أنابيب كاملا
07:46
of different organ chips
175
454865
2279
لمختلف رقاقات الأعضاء
07:49
that we are currently working on in our labs.
176
457144
3732
التي نعمل عليها في مختبراتنا.
07:52
Now, the true power of this technology, however,
177
460876
3419
لكن القوة الحقيقة لهذه التكنولوجيا
07:56
really comes from the fact
178
464295
2125
تكمن في حقيقة كوننا نستطيع
07:58
that we can fluidically link them.
179
466420
2545
وصلها ببعضها البعض عبر السوائل.
08:00
There's fluid flowing across these cells,
180
468965
1947
هناك سائل يعوم حول هذه الخلايا،
08:02
so we can begin to interconnect
181
470912
2079
إذن يمكننا جعل مختلف الرقاقات
08:04
multiple different chips together
182
472991
2862
تتفاعل مع بعضها البعض
08:07
to form what we call a virtual human on a chip.
183
475853
4213
لتكوين ما نسمّيه بإنسان افتراضي في رقاقة.
08:12
Now we're really getting excited.
184
480066
3009
الآن نحن متحمسون جدا.
08:15
We're not going to ever recreate
a whole human in these chips,
a whole human in these chips,
185
483075
4095
لن نقوم أبدا بإعادة خلق
بشريّ كامل في هذه الرقاقات،
بشريّ كامل في هذه الرقاقات،
08:19
but what our goal is is to be able to recreate
186
487170
4169
لكن هدفنا هو إعادة خلق
08:23
sufficient functionality
187
491339
2013
وظيفيّة كافية
08:25
so that we can make better predictions
188
493352
2360
تمكّننا من التنبؤ بطريقة أفضل
08:27
of what's going to happen in humans.
189
495712
2214
عمّا سيحدث داخل البشر.
08:29
For example, now we can begin to explore
190
497926
2924
مثلا يمكننا البدأ في اكتشاف
08:32
what happens when we put
a drug like an aerosol drug.
a drug like an aerosol drug.
191
500850
3434
ماذا يحدث عند وضع
دواء مثل الدواء الضبابيّ.
دواء مثل الدواء الضبابيّ.
08:36
Those of you like me who have asthma,
when you take your inhaler,
when you take your inhaler,
192
504284
2986
بالنسبة لمن يعانون منكم من الربو مثلي،
عندما تأخذون دواء الاستنشاق
عندما تأخذون دواء الاستنشاق
08:39
we can explore how that drug comes into your lungs,
193
507270
2926
نستطيع اكتشاف كيفية عمل ذلك الدواء بالرئتين،
08:42
how it enters the body,
194
510196
1626
كيفية دخوله الجسم
08:43
how it might affect, say, your heart.
195
511822
1754
و كيف يمكنه التأثير على قلبك مثلا.
08:45
Does it change the beating of your heart?
196
513576
1908
هل يقوم بتغيير معدل نبضات القلب؟
08:47
Does it have a toxicity?
197
515484
1641
هل فيه مواد سامة؟
08:49
Does it get cleared by the liver?
198
517125
2008
هل يتم تصفيتها عبر الكبد؟
08:51
Is it metabolized in the liver?
199
519133
2152
هل يتم استقلابها في الكبد؟
08:53
Is it excreted in your kidneys?
200
521285
1891
هل يتم إفرازها في الكلى؟
08:55
We can begin to study the dynamic
201
523176
2212
نستطيع البدأ بدراسة الاستجابة
08:57
response of the body to a drug.
202
525388
2625
الديناميكية للجسد تجاه دواء ما.
09:00
This could really revolutionize
203
528028
1919
هذا من شأنه أن يحدث ثورة
09:01
and be a game changer
204
529947
1649
و نقلة نوعية
09:03
for not only the pharmaceutical industry,
205
531596
2938
ليس فقط للصناعة الصيدلية
09:06
but a whole host of different industries,
206
534534
2373
بل للعديد من الصناعات الأخرى
09:08
including the cosmetics industry.
207
536907
2400
منها صناعة مواد التجميل.
09:11
We can potentially use the skin on a chip
208
539307
2882
نستطيع استعمال الجلد في الرقاقة
09:14
that we're currently developing in the lab
209
542189
1961
وهو ما نقوم حاليا بتطويره في المختبر
09:16
to test whether the ingredients in those products
210
544150
2554
لتجربة ما إن كانت المكونات في هذه
المنتجات
المنتجات
09:18
that you're using are actually
safe to put on your skin
safe to put on your skin
211
546704
3283
التي تستعملونها حاليا
آمنة لوضعها على بشرتك
آمنة لوضعها على بشرتك
09:21
without the need for animal testing.
212
549987
2689
دون الحاجة للتجربة على الحيوان.
09:24
We could test the safety
213
552676
1944
نستطيع امتحان سلامة
09:26
of chemicals that we are exposed to
214
554620
2253
المواد الكيميائية التي نحن عرضة لها
09:28
on a daily basis in our environment,
215
556873
1914
بشكل يومي في البيئة التي نعيش فيها،
09:30
such as chemicals in regular household cleaners.
216
558787
3731
مثل الكيميائيات الموجودة في مواد التنظيف المنزلية
العادية.
العادية.
09:34
We could also use the organs on chips
217
562518
3202
نستطيع أيضا استعمال الأعضاء في الرقاقة
09:37
for applications in bioterrorism
218
565720
2779
للتطبيقات في الارهاب البيولوجي
09:40
or radiation exposure.
219
568499
2571
أو التعرض الإشعاعي.
09:43
We could use them to learn more about
220
571070
3350
كما نستطيع استعمالها لتعلّم المزيد عن
09:46
diseases such as ebola
221
574420
3044
الأمراض مثل الإيبولا
09:49
or other deadly diseases such as SARS.
222
577464
3892
أو أمراضا قاتلة أخرى كفيروس سارس.
09:53
Organs on chips could also change
223
581356
1838
الأعضاء في الرقاقات بامكانها أيضا تغيير
09:55
the way we do clinical trials in the future.
224
583194
3374
طريقة القيام بالتجارب الاكلينيكية مستقبلا.
09:58
Right now, the average participant
225
586568
2587
حاليا فإنّ المشارك العادي
10:01
in a clinical trial is that: average.
226
589155
3370
في التجارب الاكلينيكية هو شخص نمطيّ.
10:04
Tends to be middle aged, tends to be female.
227
592525
3326
إذ أنّه يميل لأن يكون أنثى في منتصف العمر.
10:07
You won't find many clinical trials
228
595851
2472
لن تجد الكثير من التجارب الاكلينيكية
10:10
in which children are involved,
229
598323
1515
شارك فيها أطفال
10:11
yet every day, we give children medications,
230
599838
3547
و رغم ذلك فإنّنا نعطي الأطفال الأدوية يوميا
10:15
and the only safety data we have on that drug
231
603385
3746
و المعلومة الوحيدة الآمنة التي نمتلكها عن ذلك الدواء
10:19
is one that we obtained from adults.
232
607131
3074
كنّا قد تحصلنا عليها من البالغين.
10:22
Children are not adults.
233
610205
1794
الأطفال ليسوا ببالغين.
10:23
They may not respond in the same way adults do.
234
611999
3133
إنّهم لا يستجيبون بنفس طريقة استجابة البالغين.
10:27
There are other things like genetic differences
235
615132
2412
هناك عوامل أخرى مثل الاختلافات الجينية
10:29
in populations
236
617544
1433
في الشعوب
10:30
that may lead to at-risk populations
237
618977
3106
التي قد تتسّب في جعل شعب كامل
10:34
that are at risk of having an adverse drug reaction.
238
622083
3437
عرضة لخطر الاستجابة بطريقة سلبية للدواء.
10:37
Now imagine if we could take cells
from all those different populations,
from all those different populations,
239
625520
3389
تخيّلوا لو استطعنا أخذ خلايا
من مختلف الشعوب
من مختلف الشعوب
10:40
put them on chips,
240
628919
1908
وضعها في رقاقات
10:42
and create populations on a chip.
241
630827
1964
و إحداث شعوب في الرقاقات.
10:44
This could really change the way
242
632791
1838
هذا يستطيع فعلا أن يغيّر طريقة
10:46
we do clinical trials.
243
634629
2069
قيامنا بالتجارب الاكلينيكية.
10:48
And this is the team and the people
that are doing this.
that are doing this.
244
636698
2832
وهذا هو الفريق و الأشخاص الذين
يقومون بهذا كلّه.
يقومون بهذا كلّه.
10:51
We have engineers, we have cell biologists,
245
639530
3257
معنا مهندسون و بيولوجيو خلايا
10:54
we have clinicians, all working together.
246
642787
3774
وأطباء سريريّين، كلّهم يعملون معا.
10:58
We're really seeing something quite incredible
247
646561
1926
نحن نرى فعلا أمرا مذهلا
11:00
at the Wyss Institute.
248
648487
1605
في معهد فيس.
11:02
It's really a convergence of disciplines,
249
650092
2171
إنّها فعلا نقطة التقاء التخصّصات
11:04
where biology is influencing the way we design,
250
652263
3720
حيث البيولوجيا تؤثّر في طريقة تصميمنا،
11:07
the way we engineer, the way we build.
251
655983
2662
طريقة هندستنا و بناءنا.
11:10
It's pretty exciting.
252
658645
1403
أنّه أمر حماسيّ.
11:12
We're establishing important industry collaborations
253
660048
3564
نحن نؤسّس لتعاون صناعيّ هام
11:15
such as the one we have with a company
254
663612
3373
مثل العلاقة التي تجمعنا مع شركة
11:18
that has expertise in large-scale
digital manufacturing.
digital manufacturing.
255
666985
3599
التي لها خبرة في الصناعة
الرقمية الضخمة.
الرقمية الضخمة.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
وهم سيقومون بمساعدتنا على صنع،
11:24
instead of one of these,
257
672603
1526
عوض واحدة من هذه
11:26
millions of these chips,
258
674129
1583
ملايين من الرقاقات
11:27
so that we can get them into the hands
259
675712
1669
حتّى نتمكّن من إعطائها إلى
11:29
of as many researchers as possible.
260
677381
2889
أكبر عدد ممكن من الباحثين.
11:32
And this is key to the potential of that technology.
261
680270
4216
وهذا أمر هامّ جدا لمدى نجاح
هذه التكنولوجيا.
هذه التكنولوجيا.
11:36
Now let me show you our instrument.
262
684486
2537
دعوني أريكم أداتنا.
11:39
This is an instrument that our engineers
263
687023
1989
هذه أداة يعمل مهندسونا
11:41
are actually prototyping right now in the lab,
264
689012
2618
على نمذجتها حاليّا في المختبر،
11:43
and this instrument is going to give us
265
691630
2309
و هذه الأداة قادرة على توفير
11:45
the engineering controls that we're going to require
266
693939
2459
التحكم الهندسيّ الذي نحتاجه
11:48
in order to link 10 or more organ chips together.
267
696398
4168
لوصل 10 أو أكثر من رقاقات الأعضاء ببعضها البعض.
11:52
It does something else that's very important.
268
700566
2229
وهي تقوم بأمر آخر في غاية الأهمية.
11:54
It creates an easy user interface.
269
702795
2844
إنّها تصنع واجهة استعمال سهلة.
11:57
So a cell biologist like me can come in,
270
705639
2990
بيولوجيّ خلايا مثلي يمكنه القدوم
12:00
take a chip, put it in a cartridge
271
708629
2008
أخذ رقاقة، وضعها في خرطوشة
12:02
like the prototype you see there,
272
710637
1932
مثل النموذج الأولي هناك،
12:04
put the cartridge into the machine
273
712569
2071
وضع الخرطوشة في الآلة
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
تماما كما تفعل مع أقراص الليزر
12:08
and away you go.
275
716128
1132
و يمكنك البدأ.
12:09
Plug and play. Easy.
276
717260
2749
توصلها و تشغّلها. الأمر سهل.
12:12
Now, let's imagine a little bit
277
720009
2514
دعونا نتخيّل قليلا
12:14
what the future might look like
278
722523
1379
عمّا سيكون عليه المستقبل
12:15
if I could take your stem cells
279
723902
2413
إن قمت بأخذ خلاياك الجذعية
12:18
and put them on a chip,
280
726315
1440
و وضعتها في رقاقة
12:19
or your stem cells and put them on a chip.
281
727755
3219
أو وضعت خلاياك الجذعية في رقاقة.
12:22
It would be a personalized chip just for you.
282
730974
3501
سوف تصبح الرقاقة خاصة بك.
12:26
Now all of us in here are individuals,
283
734475
3208
كلّ منّا هو فرد
12:29
and those individual differences mean
284
737683
2838
و كلّ هذه الاختلافات الفردية تعني
12:32
that we could react very differently
285
740521
2442
أنّ بامكاننا الاستجابة بطرق مختلفة للأدوية
12:34
and sometimes in unpredictable ways to drugs.
286
742963
4247
و بطرق غير متوقّعة أيضا في بعض الأحيان.
12:39
I myself, a couple of years back,
had a really bad headache,
had a really bad headache,
287
747210
4568
كنت أعاني من صداع رهيب جدّا منذ سنوات مضت،
12:43
just couldn't shake it, thought,
"Well, I'll try something different."
"Well, I'll try something different."
288
751778
2413
لم أتمكّن من التّغلب عليه، ففكّرت:
"حسنا، سأقوم بتجربة أمر مختلف."
"حسنا، سأقوم بتجربة أمر مختلف."
12:46
I took some Advil. Fifteen minutes later,
289
754191
2135
لقد تعاطيت دواء الأدفيل. و بعد 15 دقيقة،
12:48
I was on my way to the emergency room
290
756326
1880
كنت في طريقي نحو غرفة الطوارئ
12:50
with a full-blown asthma attack.
291
758206
1893
و أصبت بنوبة ربو حادّة.
12:52
Now, obviously it wasn't fatal,
292
760099
1830
من الواضح أنّ الأمر لم يكن قاتلا
12:53
but unfortunately, some of these
293
761929
3173
لكن لسوء الحظ بعض هذه الاستجابات
12:57
adverse drug reactions can be fatal.
294
765102
3609
السلبية للأدوية يمكن أن تكون مميتة.
13:00
So how do we prevent them?
295
768711
1941
فكيف نحول دون حدوثها؟
13:02
Well, we could imagine one day
296
770652
2580
حسنا، يمكننا تخيّل يوم ما
13:05
having Geraldine on a chip,
297
773232
2343
يكون لدينا فيه جيرالدين في رقاقة،
13:07
having Danielle on a chip,
298
775575
1749
أو دانيال في رقاقة،
13:09
having you on a chip.
299
777324
1473
أنت في رقاقة.
13:10
Personalized medicine. Thank you.
300
778797
2388
الطب المخصّص. شكرا لكم.
13:13
(Applause)
301
781185
4154
(تصفيق)
ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcherGeraldine 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.
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com