TEDMED 2009
Anthony Atala: Growing new organs
Anthony Atala y la medicina regenerativa de órganos
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El laboratorio de última tecnología de Anthony Atala produce órganos humanos: desde músculos, vasos sanguíneos, vejigas, entre otros. En TEDMED muestra escenas de sus bio-ingenieros trabajando con algunas de las herramientas de ciencia ficción, como un horno bioreactor de precalentamiento a 37 º C y una máquina que "imprime" tejido humano.
Anthony Atala - Surgeon
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs. Full bio
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs. Full bio
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This is actually a painting
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3000
Esta es una pintura
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that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
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3000
3000
que se exhibe en la Librería Countway de la Escuela de Medicina de Harvard.
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And it shows the first time an organ was ever transplanted.
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6000
4000
Y muestra la primera vez que se trasplantó un órgano.
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In the front, you see, actually, Joe Murray
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Al frente, pueden ver a Joe Muray
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getting the patient ready for the transplant,
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2000
preparando al paciente para el trasplante
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while in the back room you see Hartwell Harrison,
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2000
mientras en la sala de atrás pueden ver a Hartwell Harrison,
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the Chief of Urology at Harvard,
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17000
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el jefe de urología en Harvard,
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actually harvesting the kidney.
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20000
2000
llevando el riñón.
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The kidney was indeed the first organ
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De hecho, el riñón fue el primer órgano
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ever to be transplanted to the human.
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que se trasplantó al ser humano.
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That was back in 1954,
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Fue en 1954.
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55 years ago.
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Hace 55 años
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Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
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se lidiaba con muchos de los mismos desafíos
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as many decades ago.
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de décadas atrás.
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Certainly many advances, many lives saved.
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Sin duda, muchos avances y muchas vidas salvadas.
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But we have a major shortage of organs.
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39000
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Pero tenemos una gran escasez de órganos.
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In the last decade the number of patients
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3000
En la última década el número de pacientes
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waiting for a transplant has doubled.
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3000
en espera de un trasplante se ha doblado.
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While, at the same time, the actual number of transplants
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2000
Mientras que al mismo tiempo, el número de trasplantes
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has remained almost entirely flat.
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se ha mantenido prácticamente igual.
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That really has to do with our aging population.
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2000
Eso tiene relación con el envejecimiento de la población.
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We're just getting older.
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56000
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Simplemente, la esperanza de vida es mayor.
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Medicine is doing a better job
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3000
La medicina está mejorando
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of keeping us alive.
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prolongándonos más la vida.
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But as we age, our organs tend to fail more.
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63000
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Pero mientras envejecemos, nuestros órganos tienden a fallar más.
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So, that's a challenge,
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66000
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Por eso, es un desafío
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not just for organs but also for tissues.
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no solo para los órganos, sino también para los tejidos.
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Trying to replace pancreas,
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70000
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Tratar de reemplazar el páncreas,
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trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
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73000
5000
reemplazar nervios que nos pueden ayudar con el Parkinson,
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These are major issues.
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estos son problemas mayores.
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This is actually a very stunning statistic.
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4000
Esta es una estadística muy impresionante.
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Every 30 seconds
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Cada 30 segundos
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a patient dies from diseases
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un paciente muere de enfermedades
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that could be treated with tissue regeneration or replacement.
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que podrían haberse tratado con regeneración de tejido o reemplazo.
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So, what can we do about it?
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93000
3000
Entonces, ¿Qué podemos hacer al respecto?
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We've talked about stem cells tonight.
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96000
2000
Hemos hablado de células madre esta noche.
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That's a way to do it.
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98000
2000
Esa es una forma de solucionarlo.
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But still ways to go to get stem cells into patients,
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100000
5000
Pero aún falta mucho para aplicar células madre en los pacientes,
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in terms of actual therapies for organs.
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105000
3000
terapias de órganos efectivas.
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Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
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108000
3000
¿No sería genial si nuestros cuerpos se pudieran regenerar?
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Wouldn't it be great if we could actually harness the power
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3000
¿No sería genial si pudiéramos controlar
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of our bodies, to actually heal ourselves?
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114000
5000
nuestros cuerpos para sanarnos a nosotros mismos?
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It's not really that foreign of a concept, actually;
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119000
3000
No es un concepto tan lejano, de hecho,
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it happens on the Earth every day.
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122000
4000
sucede en la Tierra a diario.
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This is actually a picture of a salamander.
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126000
3000
Esta es una fotografía de una salamandra.
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Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
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129000
4000
Las salamandras tienen una increíble capacidad para regenerarse.
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You see here a little video.
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133000
2000
Aquí ven este pequeño video.
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This is actually a limb injury in this salamander.
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135000
4000
Es una lesión en la extremidad de la salamandra.
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And this is actually real photography,
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139000
2000
Y esta es la fotografía real,
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timed photography, showing how that limb regenerates
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141000
3000
fotografía temporizada que muestra como se regenera el miembro
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in a period of days.
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144000
2000
en un periodo de días.
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You see the scar form.
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146000
2000
Pueden ver como se forma la cicatriz.
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And that scar actually grows out
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148000
3000
Y esa cicatriz se transforma
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a new limb.
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151000
2000
en una nueva extremidad.
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So, salamanders can do it.
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2000
Las salamandras pueden hacerlo.
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Why can't we? Why can't humans regenerate?
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155000
3000
¿Por qué nosotros no? ¿Por qué no pueden regenerarse los humanos?
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Actually, we can regenerate.
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158000
4000
De hecho, sí podemos.
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Your body has many organs
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162000
4000
Su cuerpo tiene muchos órganos
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and every single organ in your body
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2000
y cada uno de los órganos en su cuerpo
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has a cell population
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2000
tiene una población celular
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that's ready to take over at the time of injury. It happens every day.
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170000
5000
que está preparada para tomar el control tras una lesión. Sucede todos los días.
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As you age, as you get older.
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3000
Mientras crecemos, mientras envejecemos.
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Your bones regenerate every 10 years.
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3000
Los huesos se regeneran cada 10 años.
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Your skin regenerates every two weeks.
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181000
3000
La piel se regenera cada dos semanas.
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So, your body is constantly regenerating.
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184000
2000
Por tanto, el cuerpo se regenera constantemente.
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The challenge occurs when there is an injury.
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186000
2000
El desafió aparece cuando ocurre una lesión.
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At the time of injury or disease,
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188000
3000
En el momento de una lesión o enfermedad,
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the body's first reaction
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191000
3000
la reacción inicial del cuerpo
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is to seal itself off from the rest of the body.
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194000
3000
es sellarse a sí mismo del resto del cuerpo.
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It basically wants to fight off infection,
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197000
2000
Básicamente quiere combatir la infección
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and seal itself, whether it's organs inside your body,
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199000
4000
y sellarse, sin importar si son órganos internos
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or your skin, the first reaction
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3000
o piel. La primera reacción
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is for scar tissue to move in,
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206000
2000
es la aparición del tejido cicatrizante,
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to seal itself off from the outside.
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208000
4000
para protegerse del exterior.
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So, how can we harness that power?
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212000
2000
¿Cómo podemos dominar este capacidad?
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One of the ways that we do that
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214000
2000
Una forma de hacerlo
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is actually by using smart biomaterials.
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216000
5000
es usando biomateriales inteligentes.
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How does this work? Well, on the left side here
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221000
3000
¿Cómo funciona? En la izquierda
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you see a urethra which was injured.
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224000
2000
ven una uretra lesionada.
04:01
This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
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226000
4000
Este es el canal que conecta la vejiga con el exterior del cuerpo.
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And you see that it is injured.
80
230000
2000
Y se ve que está dañada.
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We basically found out that you can use these smart biomaterials
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232000
4000
Básicamente, descubrimos que se pueden usar estos biomateriales inteligentes,
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that you can actually use as a bridge.
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236000
3000
que se pueden usar como puente.
04:14
If you build that bridge, and you close off
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239000
3000
Si se construye ese puente y se aísla
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from the outside environment,
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242000
2000
del ambiente exterior,
04:19
then you can create that bridge, and cells
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244000
3000
se puede crear ese puente y las células
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that regenerate in your body,
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247000
2000
que se generan en su cuerpo,
04:24
can then cross that bridge, and take that path.
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249000
4000
pueden cruzar ese puente y seguir ese camino.
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That's exactly what you see here.
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253000
2000
Eso es exactamente lo que ven aquí.
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It's actually a smart biomaterial
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255000
2000
Es un biomaterial inteligente
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that we used, to actually treat this patient.
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257000
2000
que usamos para tratar a este paciente.
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This was an injured urethra on the left side.
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259000
3000
Esta era una uretra lesionada en el lado izquierdo.
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We used that biomaterial in the middle.
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262000
2000
Aplicamos ese biomaterial en el medio.
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And then, six months later on the right-hand side
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264000
3000
Seis meses más tarde en el lado derecho
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you see this reengineered urethra.
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267000
2000
pueden ver esta uretra reconstruida.
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Turns out your body can regenerate,
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269000
2000
Y es que el cuerpo puede regenerarse,
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but only for small distances.
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271000
3000
pero solo en tramos pequeños.
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The maximum efficient distance for regeneration
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274000
3000
El tramo máximo para una regeneración eficiente
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is only about one centimeter.
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277000
2000
es de solo un centímetro.
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So, we can use these smart biomaterials
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279000
3000
Por eso podemos usar estos biomateriales inteligentes
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but only for about one centimeter
100
282000
3000
pero solo aproximádamente un centímetro
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to bridge those gaps.
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285000
2000
para unir esos vacíos.
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So, we do regenerate, but for limited distances.
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287000
3000
Así es que nos regeneramos, pero en tramos limitados.
05:05
What do we do now,
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290000
2000
¿Pero qué hacemos,
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if you have injury for larger organs?
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292000
3000
si se lesiona un órgano mayor?
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What do we do when we have injuries
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295000
2000
¿Qué hacemos cuando tenemos lesiones
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for structures which are much larger
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297000
2000
en estructuras mayores
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than one centimeter?
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299000
2000
de un centímetro?
05:16
Then we can start to use cells.
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301000
3000
Entonces podemos comenzar a usar células.
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The strategy here, is if a patient comes in to us
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304000
3000
La estrategia aquí, es si un paciente nos viene
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with a diseased or injured organ,
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307000
2000
con un órgano enfermo o lesionado,
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you can take a very small piece of tissue from that organ,
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309000
3000
se puede tomar un pequeño pedazo de tejido de ese órgano,
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less than half the size of a postage stamp,
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312000
3000
menos de la mitad del tamaño de una estampilla,
05:30
you can then tease that tissue apart,
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315000
3000
se puede separar ese tejido,
05:33
and look at its basic components,
114
318000
2000
y observar sus componentes básicos,
05:35
the patient's own cells,
115
320000
2000
las células del mismo paciente,
05:37
you take those cells out,
116
322000
2000
tomarlas,
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grow and expand those cells outside the body in large quantities,
117
324000
4000
cultivar y expandir esas células fuera del cuerpo en grandes cantidades,
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
328000
3000
y luego usamos materiales para armazones.
05:46
To the naked eye they look like a piece of your blouse,
119
331000
3000
A simple vista parecen un pedazo de su blusa,
05:49
or your shirt, but actually
120
334000
2000
o su camisa, pero en realidad
05:51
these materials are fairly complex
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336000
3000
estos materiales son bastante complejos
05:54
and they are designed to degrade once inside the body.
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339000
3000
y están diseñados para degradarse una vez dentro del cuerpo.
05:57
It disintegrates a few months later.
123
342000
2000
Se desintegra unos meses después.
05:59
It's acting only as a cell delivery vehicle.
124
344000
3000
Actúa solamente como un medio de distribución de células.
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
347000
2000
Carga las células dentro del cuerpo. Permite
06:04
the cells to regenerate new tissue,
126
349000
2000
a las células regenerar nuevo tejido,
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
127
351000
4000
y una vez que el tejido se regenera el armazón desaparece.
06:10
And that's what we did for this piece of muscle.
128
355000
3000
Y eso fue lo que hicimos con este pedazo de músculo.
06:13
This is actually showing a piece of muscle and how we go through
129
358000
2000
Acá se muestra un pedazo de músculo y como pasamos por
06:15
the structures to actually engineer the muscle.
130
360000
3000
las estructuras para fabricar el músculo.
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We take the cells, we expand them,
131
363000
2000
Tomamos las células, las expandimos,
06:20
we place the cells on the scaffold,
132
365000
2000
incorporamos las células en la estructura,
06:22
and we then place the scaffold back into the patient.
133
367000
3000
y luego ponemos el armazón de vuelta en el paciente.
06:25
But actually, before placing the scaffold into the patient,
134
370000
3000
Pero, antes de poner el armazón en el paciente,
06:28
we actually exercise it.
135
373000
3000
lo ejercitamos.
06:31
We want to make sure that we condition
136
376000
2000
Nos aseguramos de acondicionar
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this muscle, so that it knows what to do
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378000
2000
este músculo, para que sepa qué hacer
06:35
once we put it into the patient.
138
380000
2000
una vez que colocado en el paciente.
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That's what you're seeing here. You're seeing
139
382000
2000
Eso es lo que están viendo. Están viendo
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this muscle bio-reactor
140
384000
2000
este bio-reactor muscular
06:41
actually exercising the muscle back and forth.
141
386000
4000
ejercitando el músculo de ida y vuelta.
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
142
390000
4000
Sí. Lo que vemos acá son estructuras planas,
06:49
the muscle.
143
394000
2000
el músculo.
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What about other structures?
144
396000
2000
¿Y qué sucede con otras estructuras?
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This is actually an engineered blood vessel.
145
398000
3000
Este es un vaso sanguíneo fabricado.
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Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
401000
3000
Muy similar a lo que acabamos de hacer, pero algo más complejo.
06:59
Here we take a scaffold,
147
404000
2000
En este caso tomamos un armazón,
07:01
and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
148
406000
4000
y básicamente, la estructura puede ser como un pedazo de papel.
07:05
And we can then tubularize this scaffold.
149
410000
2000
Y luego podemos tubularizar este armazón.
07:07
And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
150
412000
4000
Y para hacer un vaso sanguíneo aplicamos la misma estrategia.
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
416000
4000
Un vaso sanguíneo se compone de dos diferentes tipos de células.
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
420000
3000
Tomamos células musculares, las pegamos
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
423000
2000
o revestimos el exterior con estas células musculares,
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
425000
3000
es muy parecido a preparar un pastel de capas, si prefieren.
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
428000
3000
Se colocan las células musculares en el exterior.
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
431000
5000
Se colocan las células de revestimiento de los vasos sanguíneos en el interior.
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
436000
2000
Ahora el armazón esta completamente preparado.
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
438000
3000
Pondremos esto en un aparato similar a un horno.
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
441000
2000
Tiene las mismas condiciones que el cuerpo humano,
07:38
37 degrees centigrade,
160
443000
2000
37 grados centígrados,
07:40
95 percent oxygen.
161
445000
2000
95 por ciento de oxigeno.
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
447000
4000
Luego se ejercita, como vieron en el vídeo.
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
451000
3000
Y a la derecha pueden ver una arteria carótida fabricada.
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
454000
3000
Esta es la arteria que va desde su cuello hasta su cerebro.
07:52
And this is an X-ray showing you
165
457000
3000
Y esta es una radiografía que muestra
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
460000
3000
al vaso sanguíneo funcionando.
07:58
More complex structures
167
463000
2000
Estructuras más complejas
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
465000
3000
como vasos sanguíneos, uretras que ya les mostré,
08:03
they're definitely more complex
169
468000
2000
son definitivamente más complejas
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
470000
2000
porque se introducen dos tipos de células diferentes.
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
472000
2000
Pero actúan principalmente como conductos.
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
474000
2000
Permiten el flujo de fluidos o aire
08:11
at steady states.
173
476000
2000
a un ritmo continuo.
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
478000
2000
No están ni cerca de ser tan complejos como los órganos huecos.
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
480000
3000
Los órganos huecos tienen un nivel de dificultad mucho mayor,
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
483000
3000
porque se les pide a estos órganos que actúen bajo demanda.
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
486000
3000
La vejiga es uno de esos órganos.
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
489000
3000
Aplicamos la misma estrategia, tomamos un pedazo de la vejiga,
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
492000
2000
menos de la mitad de una estampilla.
08:29
We then tease the tissue apart
180
494000
2000
Luego separamos el tejido
08:31
into its two individual cell components,
181
496000
2000
en sus dos componentes celulares diferentes,
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
498000
3000
células musculares y las células especializadas de la vejiga.
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
501000
3000
Cultivamos las células fuera del cuerpo en grandes cantidades.
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
504000
3000
Se tarda cerca de cuatro semanas cultivar estas células.
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
507000
3000
Luego tomamos un armazón con la forma de una vejiga.
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
510000
4000
Cubrimos el interior con estas células de recubrimiento de la vejiga.
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
514000
3000
Cubrimos el exterior con células musculares.
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
517000
3000
Lo volvemos a poner en un dispositivo parecido a un horno.
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
520000
3000
Desde el momento que tomamos ese pedazo de tejido, seis a ocho semanas después
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
523000
3000
podemos volver a colocar el órgano en el paciente.
09:01
This actually shows the scaffold.
191
526000
3000
Aquí se ve el armazón.
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
529000
4000
El material esta siendo cubierto con estas células.
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
533000
3000
Cuando hicimos las primeras pruebas clínicas para estos pacientes
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
536000
3000
creamos las estructuras específicamente para cada paciente.
09:14
We brought patients in,
195
539000
2000
Trajimos a los pacientes,
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
541000
3000
antes de seis a ocho semanas de la operación programada, les hicimos radiografías
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
544000
3000
y luego desarrollamos un armazón especifico para el tamaño de
09:22
pelvic cavity.
198
547000
2000
la cavidad pélvica de ese paciente.
09:24
For the second phase of the trials
199
549000
2000
Para la segunda fase de pruebas
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
551000
3000
ya teníamos diferentes tamaños, pequeña, mediana, grande y super grande.
09:29
(Laughter)
201
554000
3000
(Risas)
09:32
It's true.
202
557000
2000
Es verdad.
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
559000
3000
Y estoy seguro que todos aquí querrían una super grande, ¿verdad?
09:37
(Laughter)
204
562000
2000
(Risas)
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
564000
3000
Las vejigas son algo más complejas
09:42
than the other structures.
206
567000
2000
que otras estructuras.
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
569000
3000
Pero hay otros órganos huecos que tienen una complejidad adicional.
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
572000
3000
Esta es una válvula cardiaca que desarrollamos.
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
575000
3000
Y la forma en la que construir esta válvula cardíaca aplica la misma estrategia.
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
578000
2000
Tomamos el armazón, lo plantamos con células
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
580000
4000
y, como ven aquí, las válvulas se abren y cierran.
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
584000
3000
Las ejercitamos antes de la implantación.
10:02
Same strategy.
213
587000
2000
Es la misma estrategia.
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
589000
2000
Y los más complejos son los órganos sólidos.
10:06
For solid organs, they're more complex
215
591000
2000
Los órganos sólidos son más complejos
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
593000
4000
porque se usan muchas más células por centímetro.
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
597000
2000
Este es en realidad un órgano sólido simple como la oreja.
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
599000
2000
Primero se cubre con cartílago.
10:16
That's the oven-like device;
219
601000
3000
Ahí esta el aparato parecido a un horno;
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
604000
2000
Una vez cubierto se coloca ahí.
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
606000
5000
Y luego de unas semanas podemos retirar el armazón del cartílago.
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
611000
2000
Estos son dedos que estamos fabricando.
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
613000
3000
Se están cubriendo, capa a capa,
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
616000
3000
primero el hueso, llenamos los espacios con cartílago.
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
619000
2000
Luego añadimos músculo encima.
10:36
And you start layering these solid structures.
226
621000
2000
Y se comienzan a construir estas estructuras sólidas por capas.
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
623000
3000
Una vez más, se trata de órganos algo más complejos.
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
626000
3000
Pero de lejos, los órganos sólidos más complejos
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
629000
4000
son los vascularizados, los altamente vascularizados,
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
633000
2000
órganos con muchos vasos sanguíneos,
10:50
organs such as the heart,
231
635000
3000
órganos como el corazón,
10:53
the liver, the kidneys.
232
638000
3000
el hígado, los riñones.
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
641000
2000
Este es un ejemplo de aplicar muchas estrategias
10:58
to engineer solid organs.
234
643000
2000
para fabricar órganos sólidos.
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
645000
2000
Esta es una de las estrategias. Usamos una impresora.
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
647000
4000
Y en vez de usar tinta, usamos -- acaban de ver un cartucho de inyección de tinta --
11:06
we just use cells.
237
651000
2000
usamos células.
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
653000
2000
Su típica impresora de escritorio.
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
655000
3000
Imprimiendo este corazón de dos cámaras,
11:13
one layer at a time.
240
658000
2000
capa por capa.
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
660000
4000
Pueden ver el corazón saliendo. Se tarda cerca de 40 minutos imprimirlo,
11:19
and about four to six hours later
242
664000
2000
y de cuatro a seis horas más tarde
11:21
you see the muscle cells contract.
243
666000
3000
ven las células musculares contraerse.
11:24
(Applause)
244
669000
6000
(Aplausos)
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
675000
4000
Esta tecnología fue desarrollada por Tao Ju, que trabajó en nuestro instituto.
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
679000
2000
Y está es un estadio aún, por supuesto, experimental,
11:36
not for use in patients.
247
681000
3000
todavía no para aplicarse en pacientes.
11:39
Another strategy that we have followed
248
684000
2000
Otra estrategia que hemos seguido
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
686000
2000
es usar órganos descelularizados.
11:43
We actually take donor organs,
250
688000
3000
Usamos órganos de donantes,
11:46
organs that are discarded,
251
691000
2000
órganos que han sido descartados,
11:48
and we then can use very mild detergents
252
693000
2000
y luego usamos detergentes muy suaves
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
695000
3000
para retirar todos los elementos celulares de estos órganos.
11:53
So, for example on the left panel,
254
698000
2000
Así, por ejemplo en el panel izquierdo,
11:55
top panel, you see a liver.
255
700000
2000
superior, ven un hígado.
11:57
We actually take the donor liver,
256
702000
2000
Tomamos el hígado donado,
11:59
we use very mild detergents,
257
704000
2000
aplicamos estos detergentes suaves,
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
706000
4000
y mediante estos detergentes retiramos todas las células
12:05
out of the liver.
259
710000
2000
del hígado.
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
712000
3000
Dos semanas después, podemos tomar este órgano,
12:10
it feels like a liver,
261
715000
2000
tiene la consistencia de un hígado,
12:12
we can hold it like a liver,
262
717000
2000
podemos sostenerlo como a un hígado,
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
719000
3000
tiene la apariencia de un hígado, pero no tiene células.
12:17
All we are left with
264
722000
2000
Todo lo que queda
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
724000
3000
es el esqueleto, si lo prefieren, del hígado,
12:22
all made up of collagen,
266
727000
2000
hecho todo de colágeno,
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
729000
2000
un material de nuestros cuerpos que no será rechazado.
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
731000
2000
Podemos usarlo de un paciente a otro.
12:28
We then take this vascular structure
269
733000
2000
Luego tomamos esta estructura vascular
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
735000
4000
y podemos probar mantener el suministro de vasos sanguíneos.
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
739000
2000
Pueden ver, de hecho, esa es una fluoroscopia.
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
741000
3000
Inyectamos contraste al órgano.
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
744000
4000
Ahora pueden ver cómo lo hacemos. Inyectamos contraste al órgano
12:43
into this decellularized liver.
274
748000
2000
dentro de ese hígado descelularizado.
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
750000
3000
Y pueden ver cómo el árbol vascular permanece intacto.
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
753000
3000
Luego tomamos las células, las células vasculares,
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
756000
2000
células de los vasos sanguíneos, bombeamos el árbol vascular
12:53
with the patient's own cells.
278
758000
2000
con las células del propio paciente.
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
760000
2000
Perfundimos el exterior del higado
12:57
with the patient's own liver cells.
280
762000
2000
con las células del hígado del paciente.
12:59
And we can then create functional livers.
281
764000
2000
Y así podemos crear hígados funcionales.
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
766000
2000
Y eso es lo que están viendo.
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
768000
4000
Esto es aún experimental. Pero hemos podido reproducir la funcionalidad
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
772000
3000
de la estructura del hígado, experimentalmente.
13:10
For the kidney,
285
775000
2000
Para el riñón,
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
777000
4000
al hablarles sobre la primera pintura que mostré,
13:16
the first slide I showed you,
287
781000
2000
la primera diapositiva que les enseñé,
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
783000
3000
el 90 por ciento de los pacientes en la lista de espera de trasplantes
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
786000
2000
esperan un riñón, el 90 por ciento.
13:23
So, another strategy we're following
290
788000
2000
Por eso, otra estrategia que estamos siguiendo
13:25
is actually to create wafers
291
790000
2000
es crear obleas
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
792000
4000
que podemos apilar, como un acordeón.
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
796000
3000
Así es que apilamos estas obleas usando células del riñón.
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
799000
3000
Y aquí se ven los riñones en miniatura que hemos creado.
13:37
They are actually making urine.
295
802000
2000
Y realmente están fabricando orina.
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
804000
4000
Una vez más se tratan de estructuras pequeñas, nuestro empeño es hacerlas más grandes,
13:43
and that is something we're working on
297
808000
2000
y es algo en lo que estamos trabajando
13:45
right now at the institute.
298
810000
2000
ahora mismo en el instituto.
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
812000
3000
Una de las cosas que quiero resumirles
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
815000
4000
es una estrategia que estamos siguiendo en medicina regenerativa.
13:54
If at all possible,
301
819000
2000
Si es posible
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
821000
3000
nos gustaría usar biomateriales inteligentes
13:59
that we can just take off the shelf
303
824000
2000
que se puedan sacar de la despensa
14:01
and regenerate your organs.
304
826000
2000
y regenerar sus órganos.
14:03
We are limited with distances right now,
305
828000
2000
Ahora seguimos limitados por los tramos,
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
830000
4000
pero nuestra meta es incrementar esos tramos con el tiempo.
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
834000
2000
Si no podemos usar biomateriales inteligentes,
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
836000
2000
entonces preferiríamos usar sus propias células.
14:13
Why? Because they will not reject.
309
838000
2000
¿Por qué? Porque no generarán rechazo.
14:15
We can take cells from you,
310
840000
2000
Podemos tomar células de ustedes,
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
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842000
3000
crear la estructura, volverla a poner dentro de su cuerpo y no habrá rechazo.
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And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
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845000
4000
Y si es posible, preferiríamos usar células de su órgano en particular.
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If you present with a diseased wind pipe
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849000
3000
Si ustedes se presentan con una traquea enferma
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we'd like to take cells from your windpipe.
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2000
nos gustaría tomar células de su traquea.
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If you present with a diseased pancreas
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854000
3000
Si se presentan con un páncreas dañado
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we'd like to take cells from that organ.
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857000
2000
tomaríamos células de ese órgano.
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Why? Because we'd rather take those cells
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859000
3000
¿Por qué? Porque nos gustaría usar aquellas células
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which already know that those are the cell types you want.
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862000
3000
que ya sabemos que son el tipo de células que necesitan.
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A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
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3000
Una célula de la traquea ya sabe que es una célula de la traquea.
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We don't need to teach it to become another cell type.
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3000
No debemos enseñarle a ser otro tipo de célula.
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So, we prefer organ-specific cells.
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2000
Así es que preferimos células de órganos especificos.
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And today we can obtain cells from most every organ in your body,
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3000
Y hoy podemos obtener células de prácticamente cualquier órgano en su cuerpo,
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except for several which we still need stem cells for,
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876000
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excepto para los que aún necesitamos células madre,
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like heart, liver, nerve and pancreas.
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879000
4000
como el corazón, el hígado, los nervios y el páncreas.
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And for those we still need stem cells.
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Y para aquellos que aún necesitamos células madre,
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If we cannot use stem cells from your body
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si no podemos usar células madre de su cuerpo
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then we'd like to use donor stem cells.
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entonces nos gustaría usar células madre donadas.
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And we prefer cells that will not reject
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Y preferimos células que no serán rechazadas
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and will not form tumors.
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y no formarán tumores.
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And we're working a lot with the stem cells that we
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Y estamos trabajando intensamente con las células madre que
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published on two years ago,
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898000
2000
sobre las que publicamos hace dos años,
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stem cells from the amniotic fluid,
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células madre del líquido amniótico,
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and the placenta, which have those properties.
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4000
y la placenta que tienen esas propiedades.
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So, at this point, I do want to tell you that
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906000
3000
A estas alturas me gustaría contarles
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some of the major challenges we have.
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909000
4000
algunos de los mayores desafíos que tenemos.
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You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
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913000
2000
Ya saben, acabo de mostrarles esta presentación, todo se ve muy bien,
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everything works. Actually no,
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todo funciona. Realmente no,
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these technologies really are not that easy.
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917000
2000
estas tecnologías no son nada fáciles.
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Some of the work you saw today
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2000
Parte del trabajo que vieron hoy
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was performed by over 700 researchers
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3000
fue desarrollado por más de 700 investigadores
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at our institute across a 20-year time span.
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924000
3000
en nuestro instituto durante 20 años.
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So, these are very tough technologies.
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927000
2000
Así es que estas son tecnologías muy complejas.
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Once you get the formula right you can replicate it.
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3000
Una vez que se obtiene la fórmula correcta se puede replicar.
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But it takes a lot to get there.
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2000
Pero cuesta mucho llegar a ese punto.
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So, I always like to show this cartoon.
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934000
2000
Siempre disfruto al mostrar esta caricatura.
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This is how to stop a runaway stage.
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936000
2000
Trata de cómo detener un carruaje fuera de control.
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And there you see the stagecoach driver,
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938000
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Y ahí pueden ver al conductor,
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and he goes, on the top panel,
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940000
2000
mientras se mueve, en la parte superior,
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He goes A, B, C, D, E, F.
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2000
Va desde A a B, C, D, E, F.
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He finally stops the runaway stage.
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2000
Finalmente detiene el carruaje.
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And those are usually the basic scientists,
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946000
3000
Y esos son los científicos,
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The bottom is usually the surgeons.
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949000
2000
Los de abajo son generalmente los cirujanos.
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(Laughter)
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951000
4000
(Risas)
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I'm a surgeon so that's not that funny.
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2000
Yo soy cirujano por eso no es tan divertido.
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(Laughter)
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957000
1000
(Risas)
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But actually method A is the correct approach.
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958000
4000
Pero en realidad, el método A es el enfoque correcto.
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And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
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962000
3000
Lo que quiero decir con eso es que cada vez que lanzamos una de estas tecnologías
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to the clinic,
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965000
2000
a la clínica,
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we've made absolutely sure that we do everything we can
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nos aseguramos de hacer todo lo posible
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in the laboratory before we ever
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2000
en el laboratorio antes de
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launch these technologies to patients.
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972000
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presentar estas tecnologías a los pacientes.
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And when we launch these technologies to patients
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974000
2000
Y cuando lanzamos estas tecnologías para uso en pacientes
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we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
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976000
5000
nos aseguramos de hacernos una pregunta muy difícil.
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Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
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¿Estás preparado para colocar esto dentro de un ser querido, de tu propio hijo,
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your own family member, and then we proceed.
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984000
3000
tu propia familia? y luego procedemos.
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Because our main goal, of course,
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2000
Porque nuestro propósito principal, desde luego,
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is first, to do no harm.
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989000
3000
es primero, no hacer daño.
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I'm going to show you now, a very short clip,
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2000
Les mostraré un clip de vídeo muy corto,
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It's a five second clip of a patient
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994000
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es un video de cinco segundos de un paciente
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who received one of the engineered organs.
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997000
2000
que recibió uno de los órganos fabricados.
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We started implanting some of these structures
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999000
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Comenzamos a implantar algunas de estas estructuras
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over 14 years ago.
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1001000
2000
hace 14 años.
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So, we have patients now walking around with organs,
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1003000
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Así es que tenemos pacientes caminando con órganos,
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engineered organs, for over 10 years, as well.
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1005000
4000
órganos fabricados, hace ya más de 10 años.
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I'm going to show a clip of one young lady.
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1009000
2000
Les mostraré este vídeo de una señorita muy joven.
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She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
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1011000
3000
Ella tenía espina bífida, una anomalía de la médula espinal.
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She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
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1014000
3000
Ella no tenía una vejiga normal. Este es un corto de la CNN.
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We are just taking five seconds.
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2000
Mostraré solo cinco segundos.
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This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
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5000
Se trata de de un corto a cargo de Sanjay Gupta.
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Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
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2000
Video - Kaitlyn M: Estoy contenta. Siempre tenía miedo
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that I was going to have like, an accident or something.
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1026000
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de que iba a tener un accidente o algo así.
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And now I can just go and
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3000
Y ahora puedo ir y
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go out with my friends,
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salir con mis amigos,
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go do whatever I want.
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ir y hacer lo que quiera.
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Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
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Anthony Atala: Ven, después de todo, la promesa de la medicina regenerativa
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is a single promise.
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es tan solo una promesa.
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And that is really very simple,
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Y es realmente muy simple,
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to make our patients better.
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ayudar a mejorar la calidad de vida de nuestros pacientes.
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Thank you for your attention.
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Gracias por su atención.
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(Applause)
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1049000
2000
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Anthony Atala - SurgeonAnthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs.
Why you should listen
Anthony Atala is the director of the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, where his work focuses on growing and regenerating tissues and organs. His team engineered the first lab-grown organ to be implanted into a human -- a bladder -- and is developing experimental fabrication technology that can "print" human tissue on demand.
In 2007, Atala and a team of Harvard University researchers showed that stem cells can be harvested from the amniotic fluid of pregnant women. This and other breakthroughs in the development of smart bio-materials and tissue fabrication technology promises to revolutionize the practice of medicine.
Anthony Atala | Speaker | TED.com