TEDMED 2009
Anthony Atala: Growing new organs
アンソニー・アタラ：臓器の培養
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アンソニー・アタラの最先端技術を駆使した研究所では筋肉、血管、膀胱を始め様々な人間の臓器が培養されています。TEDMEDでアタラ医師は生体工学の研究者たちと取り組んでいる様子を紹介します。摂氏37度に予熱されるオーブンのようなバイオリアクタ―や人間の組織をプリントする機械など、どれもSF小説の中から飛び出して来たような発明ばかりです。
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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0
3000
これはハーバード大学医学部の
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that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
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3000
3000
図書館に飾ってある絵画です
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And it shows the first time an organ was ever transplanted.
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6000
4000
初めての臓器移植の様子が描かれています
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In the front, you see, actually, Joe Murray
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10000
3000
ジョー・ミュレーの様子が伺えます
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getting the patient ready for the transplant,
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13000
2000
そして 後ろの部屋には
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while in the back room you see Hartwell Harrison,
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15000
2000
ハーバードの泌尿器科科長である
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the Chief of Urology at Harvard,
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17000
3000
ハートウェル・ハリソンが腎臓を
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actually harvesting the kidney.
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20000
2000
摘出している様子が描かれています
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The kidney was indeed the first organ
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実に腎臓こそが人間に移植された
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ever to be transplanted to the human.
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最初の臓器なのです
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That was back in 1954,
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それは1954年のことでした
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55 years ago.
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55年も前の話です
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Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
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3000
我々は何十年も経った今も
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as many decades ago.
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2000
同じ難題に挑戦しています
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Certainly many advances, many lives saved.
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36000
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もちろん たくさんの医学的進歩があり たくさんの命が救われました
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But we have a major shortage of organs.
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しかし 私たちは重大な臓器の不足に直面しています
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In the last decade the number of patients
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臓器移植の順番を待つ患者は
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waiting for a transplant has doubled.
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3000
ここ十年で２倍に増えています
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While, at the same time, the actual number of transplants
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49000
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その一方で臓器移植の
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has remained almost entirely flat.
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3000
手術数はほとんど増えていません
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That really has to do with our aging population.
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2000
これは高齢化が関っているためで
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We're just getting older.
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寿命が延びているからです
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Medicine is doing a better job
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医学の進歩によって
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of keeping us alive.
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2000
私たちは長生きできているのです
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But as we age, our organs tend to fail more.
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63000
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しかし 私たちが年を重ねるとともに 私たちの臓器は衰えてゆくのです
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So, that's a challenge,
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2000
これは私たちに課せられた難題です
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not just for organs but also for tissues.
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68000
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臓器だけではなく組織も衰えて行きます
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Trying to replace pancreas,
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70000
3000
膵臓の移植や
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trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
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73000
5000
パーキンソン病を和らげるための神経の移植に挑戦しています
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These are major issues.
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2000
これらには重大な問題が伴います
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This is actually a very stunning statistic.
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80000
4000
驚くべき統計データがあるのですが
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Every 30 seconds
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84000
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30秒に１人の割合で
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a patient dies from diseases
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3000
体の一部を再生させたり
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that could be treated with tissue regeneration or replacement.
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89000
4000
移植をすれば助かる患者が亡くなっているのです
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So, what can we do about it?
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93000
3000
では私たちに何ができるのでしょうか？
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We've talked about stem cells tonight.
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2000
今晩は幹細胞についてお話しています
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That's a way to do it.
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98000
2000
それこそ私たちが取るべき手段なのです
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But still ways to go to get stem cells into patients,
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100000
5000
しかし 幹細胞治療を臨床応用するには
02:00
in terms of actual therapies for organs.
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105000
3000
長い道のりがあります
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Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
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108000
3000
私たちの体を再生させられたら素晴らしいと思いませんか？
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Wouldn't it be great if we could actually harness the power
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111000
3000
もし 私たち自身の体の力を活用して
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of our bodies, to actually heal ourselves?
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114000
5000
回復させることが実際にできたら素晴らしいと思いませんか？
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It's not really that foreign of a concept, actually;
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3000
これは日常からかけ離れた概念なのではなく
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it happens on the Earth every day.
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122000
4000
実は地球上で日々起こっていることなのです
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This is actually a picture of a salamander.
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3000
これはサンショウウオの写真です
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Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
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サンショウウオはこのように驚くべき再生能力を持っています
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You see here a little video.
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2000
ビデオでご覧になっているのは
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This is actually a limb injury in this salamander.
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135000
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損傷したサンショウウオの足です
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And this is actually real photography,
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139000
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実際に サンショウウオの足が
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timed photography, showing how that limb regenerates
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3000
数日のうちに再生する様子を
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in a period of days.
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2000
時間を追って撮影した写真です
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You see the scar form.
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146000
2000
瘢痕ができているのが見えますね
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And that scar actually grows out
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148000
3000
瘢痕の部分から
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a new limb.
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151000
2000
新たな足が伸びてきます
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So, salamanders can do it.
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2000
サンショウウオにはこのような事が出来るのです
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Why can't we? Why can't humans regenerate?
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3000
なぜ人間は再生機能がないのかと思うでしょうが
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Actually, we can regenerate.
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我々も再生する力をもっています
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Your body has many organs
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4000
皆さんの体にはたくさん臓器があり
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and every single organ in your body
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それぞれの臓器には
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has a cell population
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2000
傷ついたときに働きだす
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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
細胞群が備わっており 休みなく働いています
03:10
As you age, as you get older.
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175000
3000
皆さんが年をとるにつれて
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Your bones regenerate every 10 years.
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3000
皆さんの骨は10年ごとに再生されています
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Your skin regenerates every two weeks.
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181000
3000
皆さんの皮膚も2週間ごとに再生されています
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So, your body is constantly regenerating.
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184000
2000
皆さんの体は常に再生され続けているのです
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The challenge occurs when there is an injury.
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186000
2000
体が傷ついたとき その再生の挑戦が始まるのです
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At the time of injury or disease,
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188000
3000
怪我をしたり 病気になると
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the body's first reaction
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191000
3000
まず体は傷や病気が
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is to seal itself off from the rest of the body.
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194000
3000
ほかの部分に広がらないように封じ込めようとします
03:32
It basically wants to fight off infection,
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197000
2000
体の他の部分へ感染が広がらないよう
03:34
and seal itself, whether it's organs inside your body,
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199000
4000
封じ込めようとします それは臓器であれ皮膚であれ
03:38
or your skin, the first reaction
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203000
3000
最初の反応は外部と遮断するために
03:41
is for scar tissue to move in,
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206000
2000
瘢痕組織がつくられます
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to seal itself off from the outside.
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208000
4000
ではこの傷を封じ込めようとする力を
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So, how can we harness that power?
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212000
2000
利用する方法はあるのでしょうか？
03:49
One of the ways that we do that
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214000
2000
現に 高性能な生体材料を用いて
03:51
is actually by using smart biomaterials.
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216000
5000
実用化されているのがその一つです
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How does this work? Well, on the left side here
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221000
3000
どのように役立つのか見てみましょう
03:59
you see a urethra which was injured.
78
224000
2000
左の写真は損傷した尿道です
04:01
This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
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226000
4000
これが膀胱から体の外につながる管です
04:05
And you see that it is injured.
80
230000
2000
このように傷ついています
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We basically found out that you can use these smart biomaterials
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232000
4000
まず その高性能な生体材料を
04:11
that you can actually use as a bridge.
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236000
3000
橋（ブリッジ）のように利用できることを発見しました
04:14
If you build that bridge, and you close off
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239000
3000
ブリッジをつくり 外部の環境から封じ込めることができれば
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from the outside environment,
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242000
2000
体内で再生させた細胞に
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then you can create that bridge, and cells
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244000
3000
ブリッジを渡らせて
04:22
that regenerate in your body,
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247000
2000
尿道をたどらせることが
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can then cross that bridge, and take that path.
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249000
4000
できるのです
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That's exactly what you see here.
88
253000
2000
これがその様子です
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It's actually a smart biomaterial
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255000
2000
これが 私たちが実際にこの患者の治療に用いた
04:32
that we used, to actually treat this patient.
90
257000
2000
高性能の生体材料です
04:34
This was an injured urethra on the left side.
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259000
3000
左に見えるのは損傷した尿道です
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We used that biomaterial in the middle.
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262000
2000
中央に示している生体材料を用いました
04:39
And then, six months later on the right-hand side
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264000
3000
そして 6ヶ月後・・・右に見えるのが
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you see this reengineered urethra.
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267000
2000
再生された尿道です
04:44
Turns out your body can regenerate,
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269000
2000
短い間隔に限ってだけですが
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but only for small distances.
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271000
3000
私たちの体は再生できるのです
04:49
The maximum efficient distance for regeneration
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274000
3000
１cmまでしか
04:52
is only about one centimeter.
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277000
2000
再生できないと言われています
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So, we can use these smart biomaterials
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279000
3000
高性能生体材料でも
04:57
but only for about one centimeter
100
282000
3000
１cmまでしか
05:00
to bridge those gaps.
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285000
2000
カバーできないのです
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So, we do regenerate, but for limited distances.
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287000
3000
私たちは短い間隔であれば再生することができるのです
05:05
What do we do now,
103
290000
2000
より大きな臓器が損傷した場合
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if you have injury for larger organs?
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292000
3000
どうすれば良いのでしょうか
05:10
What do we do when we have injuries
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295000
2000
組織の損傷が
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for structures which are much larger
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297000
2000
1cm以上の場合
05:14
than one centimeter?
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299000
2000
どうすれば良いのでしょうか？
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Then we can start to use cells.
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301000
3000
このような時には細胞の出番です
05:19
The strategy here, is if a patient comes in to us
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304000
3000
ここで取る戦略は次のようなものです
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with a diseased or injured organ,
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307000
2000
患者が臓器に問題を抱えて来院します
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you can take a very small piece of tissue from that organ,
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309000
3000
その患者の臓器から一部を採取します
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less than half the size of a postage stamp,
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312000
3000
切手の半分以下の大きさです
05:30
you can then tease that tissue apart,
113
315000
3000
そして組織を細かく切って
05:33
and look at its basic components,
114
318000
2000
基本的な成分を観察し
05:35
the patient's own cells,
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320000
2000
患者の細胞を
05:37
you take those cells out,
116
322000
2000
取り出して
05:39
grow and expand those cells outside the body in large quantities,
117
324000
4000
患者の体外で培養させます
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
328000
3000
そしてここで 臓器の骨組みとなる物質を用いるのです
05:46
To the naked eye they look like a piece of your blouse,
119
331000
3000
裸眼では洋服の切れ端のように見えますが
05:49
or your shirt, but actually
120
334000
2000
実はこの物質は
05:51
these materials are fairly complex
121
336000
3000
きわめて複雑で
05:54
and they are designed to degrade once inside the body.
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339000
3000
体内に入ると分解されてしまいます
05:57
It disintegrates a few months later.
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342000
2000
数カ月後には分解されてしまいます
05:59
It's acting only as a cell delivery vehicle.
124
344000
3000
つまり 細胞を適切な場所に行き渡らせるためのみ働くのです
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
347000
2000
体内に細胞を運んで
06:04
the cells to regenerate new tissue,
126
349000
2000
新しい組織を再生できるようにします
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
127
351000
4000
そして組織が再生されると骨組みは消えてしまいます
06:10
And that's what we did for this piece of muscle.
128
355000
3000
筋肉に施した方法をお見せします
06:13
This is actually showing a piece of muscle and how we go through
129
358000
2000
これは筋組織の一部と
06:15
the structures to actually engineer the muscle.
130
360000
3000
その構造のつくり方を示しています
06:18
We take the cells, we expand them,
131
363000
2000
細胞を取り出し増やした後に
06:20
we place the cells on the scaffold,
132
365000
2000
細胞を骨組みに乗せ
06:22
and we then place the scaffold back into the patient.
133
367000
3000
その骨組みを患者の体に戻します
06:25
But actually, before placing the scaffold into the patient,
134
370000
3000
しかし その骨組みを患者の体に戻す前に
06:28
we actually exercise it.
135
373000
3000
できたての筋肉に運動をさせるのです
06:31
We want to make sure that we condition
136
376000
2000
筋組織が患者の体内で
06:33
this muscle, so that it knows what to do
137
378000
2000
本来の動きができるように
06:35
once we put it into the patient.
138
380000
2000
運動させておくのです
06:37
That's what you're seeing here. You're seeing
139
382000
2000
その運動がこれです
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this muscle bio-reactor
140
384000
2000
筋肉バイオリアクターが
06:41
actually exercising the muscle back and forth.
141
386000
4000
筋肉を前後に運動させている様子をご覧いただいています
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
142
390000
4000
この平らな組織が
06:49
the muscle.
143
394000
2000
筋肉です
06:51
What about other structures?
144
396000
2000
それでは他の組織ではどうでしょうか？
06:53
This is actually an engineered blood vessel.
145
398000
3000
これは再生医療によってつくられた人工血管です
06:56
Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
401000
3000
尿道をつくる工程と似ていますが もう少し複雑です
06:59
Here we take a scaffold,
147
404000
2000
まず骨組みを準備します
07:01
and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
148
406000
4000
骨組みはまるで一枚の紙のようです
07:05
And we can then tubularize this scaffold.
149
410000
2000
それを筒状にして
07:07
And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
150
412000
4000
血管も同じ方法でつくります
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
416000
4000
血管は２種類の細胞で構成されています
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
420000
3000
筋肉の細胞を取り出し
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
423000
2000
年輪のように重なるケーキを焼くように
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
425000
3000
筒の外側に筋細胞を
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
428000
3000
貼りつけていきます
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
431000
5000
内側には血管内皮細胞を配置します
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
436000
2000
細胞が植え付けられた骨組みを
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
438000
3000
オーブンのような装置に入れます
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
441000
2000
人間の体内環境と同じで
07:38
37 degrees centigrade,
160
443000
2000
摂氏37度
07:40
95 percent oxygen.
161
445000
2000
酸素95％にしてあります
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
447000
4000
先ほどのビデオのように 血管を動かします
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
451000
3000
右にみえるのは人工頸動脈です
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
454000
3000
頸動脈は首から脳につながる動脈です
07:52
And this is an X-ray showing you
165
457000
3000
このレントゲン写真では
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
460000
3000
きちんと機能している血管が見えます
07:58
More complex structures
167
463000
2000
血管や尿道などは
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
465000
3000
もっと複雑な組織です
08:03
they're definitely more complex
169
468000
2000
なぜなら2種の異なる細胞を
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
470000
2000
導入することになるからです
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
472000
2000
しかし 実際にこれらは導管としての役割を果たしています
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
474000
2000
液体か空気が
08:11
at steady states.
173
476000
2000
一定の状態で流れるようになっているのです
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
478000
2000
管状の組織は
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
480000
3000
空洞の臓器ほど複雑ではありません
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
483000
3000
空洞の臓器は状況に応じて機能するからです
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
486000
3000
膀胱もそのような臓器のひとつです
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
489000
3000
同様に膀胱から切手の半分以下の
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
492000
2000
大きさを切り取り
08:29
We then tease the tissue apart
180
494000
2000
その組織を分けて
08:31
into its two individual cell components,
181
496000
2000
筋肉と膀胱に特化した
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
498000
3000
二つの細胞成分に分類します
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
501000
3000
体外で細胞を大量に増やします
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
504000
3000
臓器から取り出した細胞は約４週間で培養できます
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
507000
3000
そして骨組みを膀胱のような形に整えます
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
510000
4000
膀胱の内面を内側用の細胞で覆います
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
514000
3000
そして外側を筋肉の細胞で覆います
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
517000
3000
そしてオーブンのような装置へ戻します
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
520000
3000
組織の一部を採取してから６～８週間後に
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
523000
3000
臓器を患者の体に戻す事ができます
09:01
This actually shows the scaffold.
191
526000
3000
これは実際に骨組みを表したものです
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
529000
4000
この物質は細胞で覆ってあります
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
533000
3000
臨床実験を最初に行った時は
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
536000
3000
各患者に合わせた骨組みを作りました
09:14
We brought patients in,
195
539000
2000
手術の６～８週間前に
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
541000
3000
患者に来てもらい レントゲン撮影の後
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
544000
3000
患者の骨盤腔の大きさにあった
09:22
pelvic cavity.
198
547000
2000
骨組みを特別につくりました
09:24
For the second phase of the trials
199
549000
2000
そして臨床試験の第２期には
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
551000
3000
小 中 大 特大サイズで骨組みをつくりました
09:29
(Laughter)
201
554000
3000
（聴衆より笑い）
09:32
It's true.
202
557000
2000
本当です
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
559000
3000
皆さんは特大がいいんでしょう？
09:37
(Laughter)
204
562000
2000
（聴衆より笑い）
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
564000
3000
膀胱は明らかに他の組織よりも
09:42
than the other structures.
206
567000
2000
少々複雑なのです
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
569000
3000
さらに複雑な空洞の臓器もあります
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
572000
3000
これは私たちが再生医療でつくった人工心臓弁です
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
575000
3000
心臓弁の作り方は同様の方法です
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
578000
2000
骨組みに細胞をのせます
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
580000
4000
ご覧のとおり 弁が開いたり閉じたりしています
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
584000
3000
同じ方法を用いて移植の前に
10:02
Same strategy.
213
587000
2000
これらの臓器に運動をさせます
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
589000
2000
そして最も複雑なのは固形臓器です
10:06
For solid organs, they're more complex
215
591000
2000
固形臓器がより複雑なのは
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
593000
4000
１cmあたりに必要な細胞が数段に多いからです
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
597000
2000
例えば 耳です
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
599000
2000
軟骨細胞をのせているところです
10:16
That's the oven-like device;
219
601000
3000
細胞で覆った後は オーブンのような装置に
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
604000
2000
入れます
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
606000
5000
そして数週間後 軟骨の骨組みを取り外す事ができます
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
611000
2000
指をつくっているところです
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
613000
3000
これは一層 一層 積み重ねられています
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
616000
3000
最初に骨 そして隙間を軟骨でふさぎ
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
619000
2000
筋肉を上にのせて
10:36
And you start layering these solid structures.
226
621000
2000
固形組織の層を積み重ねます
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
623000
3000
繰り返しますが かなり複雑な臓器です
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
626000
3000
しかし 他とは比べ物にならない複雑な固形臓器は
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
629000
4000
血管が多い臓器です
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
633000
2000
血管が多いのは
10:50
organs such as the heart,
231
635000
3000
心臓 肝臓 そして腎臓などの
10:53
the liver, the kidneys.
232
638000
3000
臓器です
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
641000
2000
固形臓器をつくる方法はいくつかありますが
10:58
to engineer solid organs.
234
643000
2000
これはその一例です
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
645000
2000
私たちはプリンターを使います
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
647000
4000
インクを使うのではなく
11:06
we just use cells.
237
651000
2000
細胞を使います
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
653000
2000
これは普通のプリンターです
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
655000
3000
これは実は心臓の二つの小室を
11:13
one layer at a time.
240
658000
2000
一層ずつプリントしているのです
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
660000
4000
ご覧になっているのは心臓で 約40分で印刷が終了し
11:19
and about four to six hours later
242
664000
2000
４時間から６時間後には
11:21
you see the muscle cells contract.
243
666000
3000
筋肉が収縮し始めます
11:24
(Applause)
244
669000
6000
（拍手）
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
675000
4000
私達の研究所にいたタオ・ジュ氏が開発した技術です
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
679000
2000
この技術は 試験的なもので
11:36
not for use in patients.
247
681000
3000
まだ患者に使用できる段階ではありません
11:39
Another strategy that we have followed
248
684000
2000
また 脱細胞化した臓器も
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
686000
2000
使用しました
11:43
We actually take donor organs,
250
688000
3000
ドナー提供された臓器を用いて
11:46
organs that are discarded,
251
691000
2000
刺激の少ない洗浄剤で
11:48
and we then can use very mild detergents
252
693000
2000
すべての細胞成分を
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
695000
3000
これらの臓器から取り出します
11:53
So, for example on the left panel,
254
698000
2000
左手のパネルと
11:55
top panel, you see a liver.
255
700000
2000
上のパネルは肝臓です
11:57
We actually take the donor liver,
256
702000
2000
ドナー提供された肝臓を
11:59
we use very mild detergents,
257
704000
2000
洗浄します
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
706000
4000
刺激の少ない洗浄剤で すべての細胞を
12:05
out of the liver.
259
710000
2000
肝臓から取り出すのです
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
712000
3000
２週間後にはこの臓器を持ち上げる事ができます
12:10
it feels like a liver,
261
715000
2000
見た目も感触も
12:12
we can hold it like a liver,
262
717000
2000
本物の肝臓のようですが
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
719000
3000
細胞はありません
12:17
All we are left with
264
722000
2000
肝臓を取り除くと
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
724000
3000
コラーゲン製の骨組みが残ります
12:22
all made up of collagen,
266
727000
2000
コラーゲンは拒絶反応を
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
729000
2000
起こすことがありません
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
731000
2000
これは何人もの患者に使用できます
12:28
We then take this vascular structure
269
733000
2000
そしてこの血管組織を取り出し
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
735000
4000
血管の供給の維持を証明できます
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
739000
2000
これはフローラスコピーです
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
741000
3000
ご覧になっているのは
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
744000
4000
造影剤を脱細胞化した肝臓に
12:43
into this decellularized liver.
274
748000
2000
注入しているところです
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
750000
3000
無傷のままの血管樹が見えます
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
753000
3000
そこで 木のように枝分かれした血管に
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
756000
2000
患者自身の細胞を行き渡らせます
12:53
with the patient's own cells.
278
758000
2000
肝臓の外側に
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
760000
2000
患者自身の肝臓の細胞を
12:57
with the patient's own liver cells.
280
762000
2000
一面に散布します
12:59
And we can then create functional livers.
281
764000
2000
肝臓を機能させるようにします
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
766000
2000
ご覧になっているのが それです
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
768000
4000
まだ試験段階ですが肝臓機能の再生を
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
772000
3000
成功させています
13:10
For the kidney,
285
775000
2000
腎臓に話を移します
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
777000
4000
講演の最初にお見せした絵でも
13:16
the first slide I showed you,
287
781000
2000
腎臓移植をしていましたが
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
783000
3000
臓器移植が必要な患者の90%は
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
786000
2000
腎臓移植が必要な方たちです
13:23
So, another strategy we're following
290
788000
2000
私たちが試みているもう一つの方法は
13:25
is actually to create wafers
291
790000
2000
ウェハーをつくり
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
792000
4000
それをアコーディオンのように積み重ねる方法です
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
796000
3000
腎臓の細胞を使ってウェハーを重ねます
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
799000
3000
これは私たちがつくった小さな腎臓です
13:37
They are actually making urine.
295
802000
2000
これらは実は尿をつくり出しているのです
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
804000
4000
小さな組織をどうやって大きくするかという難題に
13:43
and that is something we're working on
297
808000
2000
今 私達の研究所で
13:45
right now at the institute.
298
810000
2000
取り組んでいます
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
812000
3000
皆さんにお話ししたかった事のひとつは
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
815000
4000
再生医療が取ろうとしている戦略です
13:54
If at all possible,
301
819000
2000
もし可能ならば
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
821000
3000
既製の高性能な生体材料を使って
13:59
that we can just take off the shelf
303
824000
2000
患者の臓器を
14:01
and regenerate your organs.
304
826000
2000
再生させたいと思っています
14:03
We are limited with distances right now,
305
828000
2000
再生できる幅は限られていますが
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
830000
4000
目標は その大きさを広げていくことです
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
834000
2000
高性能な生体材料の使用がだめなら
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
836000
2000
自分の細胞を使うことです
14:13
Why? Because they will not reject.
309
838000
2000
拒絶反応を起こさないからです
14:15
We can take cells from you,
310
840000
2000
皆さんから細胞を取り出し組織をつくり出す
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
311
842000
3000
そして それをそのまま皆さんに返すそうすれば拒絶反応は起きません
14:20
And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
312
845000
4000
もし可能なら 特定の臓器の細胞が好ましいのです
14:24
If you present with a diseased wind pipe
313
849000
3000
気管に問題がある場合は
14:27
we'd like to take cells from your windpipe.
314
852000
2000
気管の細胞を取り出します
14:29
If you present with a diseased pancreas
315
854000
3000
膵臓に問題がある場合は
14:32
we'd like to take cells from that organ.
316
857000
2000
膵臓の細胞を取り出すわけです
14:34
Why? Because we'd rather take those cells
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3000
理由は 採取する細胞は
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which already know that those are the cell types you want.
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自らが何の細胞なのか わかっているからです
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A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
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3000
気管の細胞は自身が気管の細胞だとわかっているので
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We don't need to teach it to become another cell type.
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3000
どんな細胞になるのか教える必要がありません
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So, we prefer organ-specific cells.
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2000
よって特定の臓器の細胞がいいのです
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And today we can obtain cells from most every organ in your body,
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3000
今では 大半の臓器から細胞を得ることができますが
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except for several which we still need stem cells for,
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3000
心臓 肝臓 神経 膵臓などがその例外で
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like heart, liver, nerve and pancreas.
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4000
それらには依然として
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And for those we still need stem cells.
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3000
幹細胞が必要です
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If we cannot use stem cells from your body
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3000
もし患者自身の幹細胞を使えない場合は
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then we'd like to use donor stem cells.
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ドナーの幹細胞を使います
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And we prefer cells that will not reject
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拒絶反応を起こさず
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and will not form tumors.
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腫瘍を形成しない細胞を選びます
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And we're working a lot with the stem cells that we
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2000
そのような特性をもっているのは
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published on two years ago,
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2000
２年前に発表した幹細胞です
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stem cells from the amniotic fluid,
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2000
その幹細胞とは
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and the placenta, which have those properties.
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4000
羊水や胎盤から採取でき
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So, at this point, I do want to tell you that
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3000
私たちはその研究に取り組んでいます
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some of the major challenges we have.
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909000
4000
いくつかの難題についてお話したいと思います
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You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
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紹介した技術は順調に見えますが
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everything works. Actually no,
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2000
現実の答えはノーなのです
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these technologies really are not that easy.
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2000
それほど簡単ではありません
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Some of the work you saw today
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2000
今日 紹介した内容の一部は
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was performed by over 700 researchers
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3000
我々の研究所で700人以上の研究者が
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at our institute across a 20-year time span.
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20年の年月を経て 成し遂げたものです
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So, these are very tough technologies.
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2000
とても難しい技術であって
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Once you get the formula right you can replicate it.
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3000
正しい方式を見出すまで
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But it takes a lot to get there.
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道のりは長いのです
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So, I always like to show this cartoon.
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ぜひこの漫画を見てください
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This is how to stop a runaway stage.
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暴走した馬車の阻止の仕方です
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And there you see the stagecoach driver,
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馬車の御者が上の絵では
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and he goes, on the top panel,
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馬の背をたどって
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He goes A, B, C, D, E, F.
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先頭の馬まで進んでいき
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He finally stops the runaway stage.
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最後に暴走した馬車を阻止します
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And those are usually the basic scientists,
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科学者なら そうするでしょう
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The bottom is usually the surgeons.
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2000
下にいるのは通常 外科医です
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(Laughter)
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4000
（聴衆より笑い）
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I'm a surgeon so that's not that funny.
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2000
外科医の私には面白くありません
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(Laughter)
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1000
（聴衆より笑い）
16:13
But actually method A is the correct approach.
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958000
4000
しかし 実は上の方法が正しい取り組み方なのです
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And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
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3000
それが意味するのは このような技術を
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to the clinic,
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病院で患者に着手する時は
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we've made absolutely sure that we do everything we can
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どんな時でも絶対に研究室でやれる事の
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in the laboratory before we ever
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すべてをやってからにするよう
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launch these technologies to patients.
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2000
徹底しています
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And when we launch these technologies to patients
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2000
また これらの技術を患者に施す前に
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we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
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5000
自らにとても難しい問いかけをするように徹底しています
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Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
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自分の大切な人に この臓器移植をしても差し支えないかを問い
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your own family member, and then we proceed.
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3000
その答えがイエスなら事を進めます
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Because our main goal, of course,
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なぜなら第一の目標は
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is first, to do no harm.
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危害を与えないことだからです
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I'm going to show you now, a very short clip,
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では とても短いのですが
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It's a five second clip of a patient
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培養した臓器の移植を受けた患者の
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who received one of the engineered organs.
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2000
ビデオをお見せします
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We started implanting some of these structures
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このような組織の移植は
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over 14 years ago.
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2000
14年以上前に始めました
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So, we have patients now walking around with organs,
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ですからこのような人工臓器を抱えて
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engineered organs, for over 10 years, as well.
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10年以上元気に歩きまわっている患者がいるというわけです
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I'm going to show a clip of one young lady.
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2000
これからお見せする若い女性患者は
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She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
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脊髄異常が原因の二分脊髄症で苦しんでいました
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She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
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3000
彼女の膀胱は正常ではなかった これはCNNニュースからのひとコマです
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We are just taking five seconds.
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2000
５秒間だけお時間頂きます
17:14
This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
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5000
これはサンジェイ・グプタが実際に携わったひとコマです
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Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
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幸せです 私はいつも事故か何かで
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that I was going to have like, an accident or something.
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どうかなることを恐れていました
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And now I can just go and
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でも 今は友達と
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go out with my friends,
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外へ繰り出し
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go do whatever I want.
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やりたい事ができるのです
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Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
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結局のところ 再生医療の将来性が
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is a single promise.
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唯一の希望なのです
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And that is really very simple,
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本当にとても簡単ですが
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to make our patients better.
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それだけで患者に勇気を与える事ができるのです
17:42
Thank you for your attention.
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2000
ご清聴ありがとうございました
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(Applause)
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2000
（拍手）
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