TEDxBoston
Geraldine Hamilton: Body parts on a chip
Geraldine Hamilton: Çip Üzerinde Organ
Filmed:
Readability: 4.1
1,644,547 views
Herhangi bir hastalığa yeni bir ilaç, yeni bir tedavi hayal etmek nispeten daha kolay. Zor kısmı ise, aslında, onu denemek, ve bu deneyler umut vaat eden yeni tedavileri yıllarca geciktirebiliyor. İyi anlatılmış bu konuşmada Geraldine Hamilton, çalıştığı laboratuvarda nasıl yeni tedavilerin -- hatta tek bir kişiye özel tedavilerin -- sınanması için gerekli tüm parçaları içeren basit yapılar olan çip üzerinde organlar oluşturduklarını gösteriyor. (TEDxBoston'da çekilmiştir)
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
We have a global health challenge
0
368
2137
Küresel bir sağlık sıkıntısı
00:14
in our hands today,
1
2505
1692
yaşadağımız günlerdeyiz.
00:16
and that is that the way we currently
2
4197
3060
Yani şu anda, yeni ilaçların
keşfi ve geliştirilmesi
00:19
discover and develop new drugs
3
7257
2925
00:22
is too costly, takes far too long,
4
10182
4178
hem çok masraflı, hem çok uzun sürüyor,
00:26
and it fails more often than it succeeds.
5
14360
3714
çoğunlukla da kazandırdığından çok kaybettiriyor.
00:30
It really just isn't working, and that means
6
18074
3377
Bu yöntem gerçekten, gerçekten işe yaramıyor.
Yani yeni tedavi yöntemlerine muhtaç hastalar,
00:33
that patients that badly need new therapies
7
21451
3047
00:36
are not getting them,
8
24498
1711
buna kavuşamıyor,
00:38
and diseases are going untreated.
9
26209
3498
hastalıklara çare bulunamıyor.
00:41
We seem to be spending more and more money.
10
29707
3083
Görünüşe bakılırsa, giderek daha fazla para harcıyoruz.
00:44
So for every billion dollars we spend in R&D,
11
32790
4096
Ar-Ge çalışmalarına harcadığımız her bir milyar dolarda,
00:48
we're getting less drugs approved into the market.
12
36886
3829
daha az ilaca onay alıp, satışa çıkarabiliyoruz.
00:52
More money, less drugs. Hmm.
13
40715
3217
Daha fazla masraf, daha az ilaç.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
Peki bütün bunların sebebi ne?
00:57
Well, there's a multitude of factors at play,
15
45852
2595
Aslında, işin içinde birçok sebep var.
01:00
but I think one of the key factors
16
48447
2021
Ama bence başlıca etkenlerden biri,
01:02
is that the tools that we currently have
17
50468
2397
bir ilacı insan üstünde denemeden önce
01:04
available to test whether a drug is going to work,
18
52865
4083
ilacın işe yarayıp yaramayacağını,
01:08
whether it has efficacy,
19
56948
1389
etkisinin ne kadar olduğunu
01:10
or whether it's going to be safe
20
58337
1766
veya ne kadar güvenli olduğunu
01:12
before we get it into human clinical trials,
21
60103
3552
saptamak için kullandığımız araçların
bizi yarı yolda bırakması.
01:15
are failing us. They're not predicting
22
63655
2151
İlacın insan üzerinde ne etki yapacağını öngöremiyorlar.
01:17
what's going to happen in humans.
23
65806
3228
01:21
And we have two main tools available
24
69034
2723
Kullanmakta olduğumuz iki temel
aracımız var.
01:23
at our disposal.
25
71757
2014
01:25
They are cells in dishes and animal testing.
26
73771
4041
Birisi kaplardaki hücrelerimiz,
öteki ise hayvanlar üstünde deneyler.
öteki ise hayvanlar üstünde deneyler.
01:29
Now let's talk about the first one, cells in dishes.
27
77812
3320
İlkinden başlayalım, kaplardaki hücrelerimiz.
01:33
So, cells are happily functioning in our bodies.
28
81132
3153
Şimdi, hücrelerimiz vücudumuzda mutlu mutlu çalışıyorlardı.
01:36
We take them and rip them out
29
84285
2055
Onları aldık,
doğal ortamlarından söktük ve bu kaplara sürdük.
01:38
of their native environment,
throw them in one of these dishes,
throw them in one of these dishes,
30
86340
2949
01:41
and expect them to work.
31
89289
1585
Ve çalışmalarını bekledik.
01:42
Guess what. They don't.
32
90874
2193
Tahmin edin ne oldu? Çalışmadılar.
01:45
They don't like that environment
33
93067
1662
Böyle ortamları sevmiyorlar.
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
Çünkü oranın insan vücudundaki yerleriyle
01:48
what they have in the body.
35
96361
2676
uzaktan yakından alakası yok.
01:51
What about animal testing?
36
99037
2071
Peki ya hayvanlar üstünde yapılan deneyler?
01:53
Well, animals do and can provide
37
101108
2885
Hayvanlar son derece yararlı
bilgiler sağlayabilir ve sağlıyor da.
01:55
extremely useful information.
38
103993
2262
01:58
They teach us about what happens
39
106255
1709
Karmaşık bir organizmada
01:59
in the complex organism.
40
107964
2329
neler olacağını gösteriyorlar.
02:02
We learn more about the biology itself.
41
110293
3008
Biyolojinin kendisini daha iyi anlıyoruz.
02:05
However, more often than not,
42
113301
2898
Bununla beraber, çoğu kez,
02:08
animal models fail to predict
what will happen in humans
what will happen in humans
43
116199
4216
hayvan modeller, belirli bir ilaç tedavisinde
insanlarda oluşacak durumu öngörmede
başarısız oluyor.
başarısız oluyor.
02:12
when they're treated with a particular drug.
44
120415
3186
02:15
So we need better tools.
45
123601
2379
Yani daha iyi araçlara ihtiyacımız var.
02:17
We need human cells,
46
125980
1753
Bize insan hücreleri lazım,
02:19
but we need to find a way to keep them happy
47
127733
2750
ama onları insan vücudunun dışında mutlu etmenin
02:22
outside the body.
48
130483
1591
bir yolunu bulmalıyız.
02:24
Our bodies are dynamic environments.
49
132074
2906
Bizim vücutlarımız dinamik ortamlar.
02:26
We're in constant motion.
50
134980
1840
Sürekli hareket halindeyiz.
02:28
Our cells experience that.
51
136820
2191
Hücrelerimiz buna alışıklar.
02:31
They're in dynamic environments in our body.
52
139011
2809
Vücudumuzdaki dinamik ortamda yaşıyorlar.
02:33
They're under constant mechanical forces.
53
141820
2755
Sürekli bir mekanik kuvvet altındalar.
02:36
So if we want to make cells happy
54
144575
2456
Yani, eğer hücrelerimizi
vücut dışında da mutlu etmek istiyorsak
02:39
outside our bodies,
55
147031
1429
02:40
we need to become cell architects.
56
148460
2526
hücre mimarları olmak zorundayız.
02:42
We need to design, build and engineer
57
150986
4344
Hücrelerimize evlerini aratmayacak bir ev
tasarlamalı, inşa etmeli ve mühendisliğini yapmalıyız.
02:47
a home away from home for the cells.
58
155330
3231
02:50
And at the Wyss Institute,
59
158561
1674
Biz Wyss Enstitüsü'nde
02:52
we've done just that.
60
160235
1938
tam bunu yaptık.
02:54
We call it an organ-on-a-chip.
61
162173
3024
Bunun adına "çip üstünde organ" diyoruz.
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
İşte burada bunlardan biri var.
02:58
It's beautiful, isn't it?
But it's pretty incredible.
But it's pretty incredible.
63
166988
2815
Çok güzel değil mi?
Ama oldukça da inanılmaz.
Ama oldukça da inanılmaz.
03:01
Right here in my hand is a breathing, living
64
169803
4500
Tam burada, avucumda nefes alan, yaşayan
03:06
human lung on a chip.
65
174303
2658
bir akciğer, çipin üzerinde.
03:08
And it's not just beautiful.
66
176961
2128
Ve sadece güzel de değil.
03:11
It can do a tremendous amount of things.
67
179089
2440
Muazzam miktarda iş görebiliyor.
03:13
We have living cells in that little chip,
68
181529
3779
Bu ufacık çipin içinde yaşayan hücreler var,
03:17
cells that are in a dynamic environment
69
185308
2550
dinamik bir ortamda bulunan ve
03:19
interacting with different cell types.
70
187858
3081
farklı hücre türleri ile etkileşimde olan hücreler.
03:22
There's been many people
71
190939
1639
Daha önce birçok insan,
03:24
trying to grow cells in the lab.
72
192578
1861
laboratuvarda hücre yetiştirmeye çalıştı.
03:26
They've tried many different approaches.
73
194439
3156
Birçok farklı yöntemler denediler.
03:29
They've even tried to grow
little mini-organs in the lab.
little mini-organs in the lab.
74
197595
2627
Laboratuvarda ufak organlar
yetiştirmeye bile teşebbüs ettiler.
yetiştirmeye bile teşebbüs ettiler.
03:32
We're not trying to do that here.
75
200222
1549
Biz burada buna uğraşmıyoruz.
03:33
We're simply trying to recreate
76
201771
2126
Biz sadece burada
bu ufacık çipte
03:35
in this tiny chip
77
203897
1577
03:37
the smallest functional unit
78
205474
3017
biyokimyayı temsil eden
en küçük işlevsel birimi oluşturmaya çalışıyoruz.
03:40
that represents the biochemistry,
79
208491
2554
03:43
the function and the mechanical strain
80
211045
3124
Hücrelerin vücudumuzda maruz kaldığı etkileri ve
03:46
that the cells experience in our bodies.
81
214169
3516
mekanik zorlanmayı canlandırmaya çalışıyoruz.
03:49
So how does it work? Let me show you.
82
217685
3032
Peki bu nasıl işliyor? Size göstereyim.
03:52
We use techniques from the computer chip
83
220717
2634
Bilgisayar çipi üretim sanayisinde
03:55
manufacturing industry
84
223351
1633
kullanılan tekniklerle
03:56
to make these structures at a scale
85
224984
2197
hem hücrelerin hem de ortamlarının
03:59
relevant to both the cells and their environment.
86
227181
2896
boyutlarına uygun yapılar yapmaya uğraşıyoruz.
04:02
We have three fluidic channels.
87
230077
2064
3 tane akışkan sıvı kanalımız var.
04:04
In the center, we have a porous, flexible membrane
88
232141
3712
Merkezde ise bir porumuz yani esnek bir zarımız var.
04:07
on which we can add human cells
89
235853
2063
Zarın üstüne hücrelerimizi
04:09
from, say, our lungs,
90
237916
1344
mesela, akciğer hücreleri diyelim, koyabiliyoruz.
04:11
and then underneath, they had capillary cells,
91
239260
2487
Onların aşağısında da kılcal hücreler var,
04:13
the cells in our blood vessels.
92
241747
1788
kan damarlarımızdaki hücreler.
04:15
And we can then apply mechanical forces to the chip
93
243535
4320
Daha sonra ise çipe,
zarı esneten ve kasan
04:19
that stretch and contract the membrane,
94
247855
2829
mekanik kuvvetleri uygulayabiliyoruz.
Bu sayede hücreler, solunum sırasında oluşan
04:22
so the cells experience the same mechanical forces
95
250684
3097
04:25
that they did when we breathe.
96
253781
2933
mekanik kuvvetleri tıpkı vücut üzerindeki gibi yaşıyorlar.
04:28
And they experience them how they did in the body.
97
256714
3160
04:31
There's air flowing through the top channel,
98
259874
2400
Tepe kanaldan bir hava akışına ve
04:34
and then we flow a liquid that contains nutrients
99
262274
3349
kan kanalından da besin içerikli
04:37
through the blood channel.
100
265623
2839
bir sıvı akışına sahipler.
04:40
Now the chip is really beautiful,
101
268462
2372
Şimdi, çip gerçekten güzel,
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
peki bununla neler yapabiliriz?
04:44
We can get incredible functionality
103
272931
2324
Bu ufacık çiplerin içinde
inanılmaz bir işlevsellik bulabiliriz.
04:47
inside these little chips.
104
275255
1751
04:49
Let me show you.
105
277006
1506
İzin verin göstereyim.
04:50
We could, for example, mimic infection,
106
278512
2631
Mesela, enfeksiyon taklidi yapabiliriz.
04:53
where we add bacterial cells into the lung.
107
281143
3536
Akciğerciğimize bakteri hücreleri koyarız,
04:56
then we can add human white blood cells.
108
284679
2932
daha sonra da akyuvarlarımızı yerleştiririz.
04:59
White blood cells are our body's defense
109
287611
2591
Akyuvarlarımız, vücudumuza bakteri saldırısı durumunda
05:02
against bacterial invaders,
110
290202
1368
vücudumuzun savunucularıdır.
05:03
and when they sense this
inflammation due to infection,
inflammation due to infection,
111
291570
3169
Ve eğer enfeksiyona bağlı olarak
bir iltihapla karşılaşırlarsa
bir iltihapla karşılaşırlarsa
05:06
they will enter from the blood into the lung
112
294739
2857
kandan akciğere geçer
05:09
and engulf the bacteria.
113
297596
1915
ve bakterileri yutarlar.
05:11
Well now you're going to see this happening
114
299511
2248
Şimdi bunun gerçekleşmesini, canlı olarak,
05:13
live in an actual human lung on a chip.
115
301759
3310
çip üzerindeki gerçek bir insan akciğerinde göreceksiniz.
05:17
We've labeled the white blood cells
so you can see them flowing through,
so you can see them flowing through,
116
305069
3543
İçeride akmaya başlayan akyuvar
hücrelerini siz görebilesiniz diye etiketledik.
hücrelerini siz görebilesiniz diye etiketledik.
05:20
and when they detect that infection,
117
308612
2161
Akyuvarlar enfeksiyonu farkettiklerinde
05:22
they begin to stick.
118
310773
1397
kenarlara yapışmaya başlayacaklar.
05:24
They stick, and then they try to go into the lung
119
312170
3887
Yapışacaklar ve akciğere kan kanalının kenarlarından
05:28
side from blood channel.
120
316057
1781
girmeye çalışacaklar.
05:29
And you can see here, we can actually visualize
121
317838
3689
İşte burada gördüğünüz gibi, biz tek bir akyuvar hücresini
05:33
a single white blood cell.
122
321527
3759
gerçekten de görüntüleyebiliyoruz.
05:37
It sticks, it wiggles its way through
123
325286
2256
Yapışıyor ve kıvrıla kıvrıla yolunu buluyor.
05:39
between the cell layers, through the pore,
124
327542
2315
Hücre katmanlarından ve porlardan geçerek,
05:41
comes out on the other side of the membrane,
125
329857
2421
en sonunda zarın öbür tarafından çıkıyor.
05:44
and right there, it's going to engulf the bacteria
126
332278
3435
Tam da orada bakteriyi, yeşil ile işaretlenmiş olan
05:47
labeled in green.
127
335713
1649
bakteriyi yutuyor.
05:49
In that tiny chip, you just witnessed
128
337362
3004
Az önce, şu küçücük çipte,
05:52
one of the most fundamental responses
129
340366
3181
vücudumuzun enfeksiyona gösterdiği
en temel tepkilerden birine tanık oldunuz.
05:55
our body has to an infection.
130
343547
1957
05:57
It's the way we respond to -- an immune response.
131
345504
3770
İşte tepkimiz böyle oluyor -- bir bağışıklık tepkisi.
06:01
It's pretty exciting.
132
349274
2401
Epey heyecan verici.
06:03
Now I want to share this picture with you,
133
351675
2343
Şimdi, sizinle bir resim paylaşmak istiyorum.
06:06
not just because it's so beautiful,
134
354018
2638
Sadece çok güzel olduğu için değil,
06:08
but because it tells us an enormous
amount of information
amount of information
135
356656
3336
aynı zamanda hücrelerimizin
çiplerin içinde nelerle uğraştığı
çiplerin içinde nelerle uğraştığı
06:11
about what the cells are doing within the chips.
136
359992
2597
hakkında muazzam bir bilgi kaynağı olduğu için.
06:14
It tells us that these cells
137
362589
2259
Bu resim, bir akciğerdeki
06:16
from the small airways in our lungs,
138
364848
2311
ufak hava kanallarının içinde
06:19
actually have these hairlike structures
139
367159
1751
gerçekten de tam beklediğimiz gibi
06:20
that you would expect to see in the lung.
140
368910
2008
kıl benzeri yapıların bulunduğunu gösteriyor.
06:22
These structures are called cilia,
141
370918
1465
Cilia (tüycükler) adı verilen bu yapılar
06:24
and they actually move the mucus out of the lung.
142
372383
2910
aslında mukusu akciğerden dışarıya taşıyor.
06:27
Yeah. Mucus. Yuck.
143
375293
1539
Evet. Mukus. Iyy!
06:28
But mucus is actually very important.
144
376832
2440
Ama aslında mukus epey önemlidir.
06:31
Mucus traps particulates, viruses,
145
379272
2581
Mukus partikülleri, virüsleri,
06:33
potential allergens,
146
381853
1459
olası alerjenleri temizler.
06:35
and these little cilia move
147
383312
1601
Ve bu ufacık cilia hareket ederek
06:36
and clear the mucus out.
148
384913
2250
mukusu dışarı taşır.
06:39
When they get damaged, say,
149
387163
1912
Ama mesela, zarar gördüklerinde;
06:41
by cigarette smoke for example,
150
389075
2419
diyelim ki sigara dumanından,
06:43
they don't work properly,
and they can't clear that mucus out.
and they can't clear that mucus out.
151
391494
2808
doğru düzgün çalışamazlar
ve mukusu tamamıyla dışarı atamazlar.
ve mukusu tamamıyla dışarı atamazlar.
06:46
And that can lead to diseases such as bronchitis.
152
394302
3817
Ve bu da, bronşit gibi hastalıklara sebep olur.
06:50
Cilia and the clearance of mucus
153
398119
2647
Cilia ve mukusun temizlenememesi
06:52
are also involved in awful diseases like cystic fibrosis.
154
400766
4461
kistik fibrozis (mukus yoğunlaşması) gibi
başka berbat hastalıklara da sebep olabilir.
başka berbat hastalıklara da sebep olabilir.
06:57
But now, with the functionality
that we get in these chips,
that we get in these chips,
155
405227
3550
Ama şimdi, bu çiplerden elde
ettiğimiz yeni fonksiyonlarla
ettiğimiz yeni fonksiyonlarla
07:00
we can begin to look
156
408777
1824
daha farklı tedavi yöntemlerine de
07:02
for potential new treatments.
157
410601
2513
başvurabiliriz.
07:05
We didn't stop with the lung on a chip.
158
413114
1952
Çip üzerine akciğer yerleştirmekle kalmadık,
07:07
We have a gut on a chip.
159
415066
1884
çipin üzerine bağırsak da yerleştirdik.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Hemen burada bir tane var.
07:10
And we've put intestinal human cells
161
418980
3226
İnsan bağırsak hücrelerini buraya yerleştirdik.
07:14
in a gut on a chip,
162
422206
1905
Çip üstündeki bağırsağımızda
07:16
and they're under constant peristaltic motion,
163
424111
2837
sürekli bir peristaltik hareket yani
07:18
this trickling flow through the cells,
164
426948
3191
dalgalanma içerisindeler.
07:22
and we can mimic many of the functions
165
430139
2558
Bu sayede bir insan bağırsağında
07:24
that you actually would expect to see
166
432697
2263
gerçekleşmesini bekleyebileceğiniz
07:26
in the human intestine.
167
434960
1693
bütün işlevleri taklit edebiliyoruz.
07:28
Now we can begin to create models of diseases
168
436653
3791
Şimdi bazı hastalıkların modelini oluşturabiliriz.
07:32
such as irritable bowel syndrome.
169
440444
2410
Örneğin, Rahatsız Edici Bağırsak Sendromu.
07:34
This is a disease that affects
170
442854
2082
Çok sayıda insanı etkileyen
07:36
a large number of individuals.
171
444936
1911
bir rahatsızlık bu.
07:38
It's really debilitating,
172
446847
1774
Gerçekten güçten düşürücü bir hastalık
07:40
and there aren't really many good treatments for it.
173
448621
3942
ve gerçekten iyi olan bir tedavisi yok.
07:44
Now we have a whole pipeline
174
452563
2302
Laboratuvarlarımızda, şu anda
birbirlerine bağlı olarak çalışan
07:46
of different organ chips
175
454865
2279
07:49
that we are currently working on in our labs.
176
457144
3732
değişik organ çiplerine sahibiz.
07:52
Now, the true power of this technology, however,
177
460876
3419
Aslında bütün bu teknolojinin asıl gücü,
bizim bu çipleri akışkanlar yoluyla
07:56
really comes from the fact
178
464295
2125
07:58
that we can fluidically link them.
179
466420
2545
birbirine bağlayabilmemizden geliyor.
08:00
There's fluid flowing across these cells,
180
468965
1947
Bu hücrelerin içinde akan sıvı sayesinde
08:02
so we can begin to interconnect
181
470912
2079
artık çok sayıda farklı çipi birbirine bağlayabiliyor
08:04
multiple different chips together
182
472991
2862
ve böylece, çip üzerinde sanal insan
08:07
to form what we call a virtual human on a chip.
183
475853
4213
olarak adlandırdığımız yapıyı oluşturabiliyoruz.
08:12
Now we're really getting excited.
184
480066
3009
Buradan itibaren iyice heyecanlı oluyor.
08:15
We're not going to ever recreate
a whole human in these chips,
a whole human in these chips,
185
483075
4095
Hiç bir zaman bu çiplerin üzerinde
tam bir insan oluşturmayacağız,
tam bir insan oluşturmayacağız,
08:19
but what our goal is is to be able to recreate
186
487170
4169
fakat amacımız şu ki, insanlar üzerinde
ne olacağına dair daha iyi öngörü yapmamızı
08:23
sufficient functionality
187
491339
2013
08:25
so that we can make better predictions
188
493352
2360
sağlamaya yetecek ölçüde işlevselliği
08:27
of what's going to happen in humans.
189
495712
2214
elde edebilmek istiyoruz.
08:29
For example, now we can begin to explore
190
497926
2924
Örnek olarak, artık insan vücuduna
aerosol (gaz) ilaçlar verildiğinde
ne olacağını keşfedebiliriz.
ne olacağını keşfedebiliriz.
08:32
what happens when we put
a drug like an aerosol drug.
a drug like an aerosol drug.
191
500850
3434
08:36
Those of you like me who have asthma,
when you take your inhaler,
when you take your inhaler,
192
504284
2986
Benim gibi astımı olanlar varsa,
solunum aleti kullandığınızda
solunum aleti kullandığınızda
08:39
we can explore how that drug comes into your lungs,
193
507270
2926
ilacın akciğere nasıl girdiğini,
vücuda girişini ve örneğin kalbi
08:42
how it enters the body,
194
510196
1626
08:43
how it might affect, say, your heart.
195
511822
1754
nasıl etkilediğini görebiliyoruz.
08:45
Does it change the beating of your heart?
196
513576
1908
Kalbinizin atışını değiştiriyor mu?
08:47
Does it have a toxicity?
197
515484
1641
Zehirli etkileri var mı?
08:49
Does it get cleared by the liver?
198
517125
2008
Karaciğer bunu temizleyebiliyor mu?
08:51
Is it metabolized in the liver?
199
519133
2152
Karaciğerde mi kalıyor?
08:53
Is it excreted in your kidneys?
200
521285
1891
Böbreklerden mi atılıyor?
08:55
We can begin to study the dynamic
201
523176
2212
Artık vücudun bir ilaca karşı gösterdiği
08:57
response of the body to a drug.
202
525388
2625
dinamik tepkiyi araştırabiliyoruz.
Bu gerçekten de hem ilaç endüstrisinde,
09:00
This could really revolutionize
203
528028
1919
09:01
and be a game changer
204
529947
1649
hem de kozmetik sektörünün de aralarında olduğu
09:03
for not only the pharmaceutical industry,
205
531596
2938
pek çok farklı endüstride,
09:06
but a whole host of different industries,
206
534534
2373
devrim yaratabilir ve
09:08
including the cosmetics industry.
207
536907
2400
kuralları yeniden yazabilir.
09:11
We can potentially use the skin on a chip
208
539307
2882
Potansiyel olarak, şu anda laboratuvarda
09:14
that we're currently developing in the lab
209
542189
1961
geliştirmekte olduğumuz "çip üstünde cilt"
09:16
to test whether the ingredients in those products
210
544150
2554
projemizle, o ürünlerin içindekilerin,
09:18
that you're using are actually
safe to put on your skin
safe to put on your skin
211
546704
3283
hayvanlar üzerinde test yapmadan,
gerçekten de derinize herhangi bir
gerçekten de derinize herhangi bir
09:21
without the need for animal testing.
212
549987
2689
zararı olup olmadığını ölçebileceğiz.
09:24
We could test the safety
213
552676
1944
Günlük hayat düşünüldüğünde,
09:26
of chemicals that we are exposed to
214
554620
2253
sürekli olarak maruz kaldığımız kimyasalların,
09:28
on a daily basis in our environment,
215
556873
1914
örneğin temizlik malzemelerindeki kimyasalların
09:30
such as chemicals in regular household cleaners.
216
558787
3731
güvenliğini ölçebileceğiz.
09:34
We could also use the organs on chips
217
562518
3202
Çiplerin üstündeki organları aynı zamanda
09:37
for applications in bioterrorism
218
565720
2779
biyolojik terör uygulamalarında veya
09:40
or radiation exposure.
219
568499
2571
radyasyona maruz kalındığında kullanabileceğiz.
09:43
We could use them to learn more about
220
571070
3350
Bu çipleri, ebola gibi hastalıklar veya
09:46
diseases such as ebola
221
574420
3044
SARS gibi başka ölümcül hastalıklar hakkında
09:49
or other deadly diseases such as SARS.
222
577464
3892
daha çok şey öğrenebilmek için kullanabiliriz.
09:53
Organs on chips could also change
223
581356
1838
Gelecekte bu organ çipleri
09:55
the way we do clinical trials in the future.
224
583194
3374
klinik denemelerin yapılışını da değiştirebilir.
09:58
Right now, the average participant
225
586568
2587
Şu anda klinik denemelerde kullanılan
10:01
in a clinical trial is that: average.
226
589155
3370
ortalama birey: ortalama.
10:04
Tends to be middle aged, tends to be female.
227
592525
3326
Genelde orta yaşlı ve genelde kadın.
10:07
You won't find many clinical trials
228
595851
2472
Çocukları içeren çok da
10:10
in which children are involved,
229
598323
1515
fazla klinik denemeyle karşılaşmazsınız.
10:11
yet every day, we give children medications,
230
599838
3547
Ama yine de, her gün çocuklara reçete yazıyoruz.
10:15
and the only safety data we have on that drug
231
603385
3746
Elimizdeki tek deneme verisi ise,
10:19
is one that we obtained from adults.
232
607131
3074
yetişkin insanlardan elde ettiğimiz.
10:22
Children are not adults.
233
610205
1794
Çocuklar yetişkin değillerdir.
10:23
They may not respond in the same way adults do.
234
611999
3133
Yetişkinlerin verdiği tepkileri vermeyebilirler.
10:27
There are other things like genetic differences
235
615132
2412
Topluluklar arasındaki genetik farklar gibi
10:29
in populations
236
617544
1433
başka faktörler de olabilir.
10:30
that may lead to at-risk populations
237
618977
3106
İlaca ters tepki veren
10:34
that are at risk of having an adverse drug reaction.
238
622083
3437
risk altında topluluklar olabilir.
10:37
Now imagine if we could take cells
from all those different populations,
from all those different populations,
239
625520
3389
Şimdi, bütün bu topluluklardan
hücre örnekleri aldığımızı ve bunları
hücre örnekleri aldığımızı ve bunları
çiplere yerleştirdiğimizi hayal edin.
10:40
put them on chips,
240
628919
1908
10:42
and create populations on a chip.
241
630827
1964
"Çip üstünde toplum" yaptığımızı düşünün.
10:44
This could really change the way
242
632791
1838
Bu durum, klinik denemelerimizin yapılma şeklini
10:46
we do clinical trials.
243
634629
2069
gerçekten de değiştirebilir.
10:48
And this is the team and the people
that are doing this.
that are doing this.
244
636698
2832
İşte bunu gerçekleştiren insanlar, bu takım.
10:51
We have engineers, we have cell biologists,
245
639530
3257
Mühendislerimiz var, hücre biyologlarımız var,
10:54
we have clinicians, all working together.
246
642787
3774
klinik tedavi uzmanlarımız var; hep beraber çalışıyorlar.
Wyss Enstitüsünde gerçekten de
10:58
We're really seeing something quite incredible
247
646561
1926
inanılmaz bir şeye tanık oluyoruz.
11:00
at the Wyss Institute.
248
648487
1605
11:02
It's really a convergence of disciplines,
249
650092
2171
Bu, bilim dallarının kucaklaşması gibi bir şey.
11:04
where biology is influencing the way we design,
250
652263
3720
Biyolojinin tasarımlarımızı, mühendisliğimizi,
11:07
the way we engineer, the way we build.
251
655983
2662
inşa edişimizi etkilemesi gibi.
11:10
It's pretty exciting.
252
658645
1403
Oldukça heyecan verici.
11:12
We're establishing important industry collaborations
253
660048
3564
Önemli sanayi işbirlikleri oluşturuyoruz.
11:15
such as the one we have with a company
254
663612
3373
Mesela size geniş çapta dijital üretim
11:18
that has expertise in large-scale
digital manufacturing.
digital manufacturing.
255
666985
3599
yapmada uzmanlaşmış
bir şirketi örnek gösterebilirim.
bir şirketi örnek gösterebilirim.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Bize bu çiplerden,
11:24
instead of one of these,
257
672603
1526
bu elimde gördüğünüz bir tanesi gibi,
11:26
millions of these chips,
258
674129
1583
milyonlarca üretilmesini sağlayacaklar ki;
11:27
so that we can get them into the hands
259
675712
1669
biz bunları ulaştırabileceğimiz en fazla
11:29
of as many researchers as possible.
260
677381
2889
araştırmacıya ulaştırabilelim.
11:32
And this is key to the potential of that technology.
261
680270
4216
O teknolojinin potansiyelinin anahtarı işte burada.
11:36
Now let me show you our instrument.
262
684486
2537
Şimdi, izin verin size aletimizi göstereyim.
11:39
This is an instrument that our engineers
263
687023
1989
Bu gördüğünüz alet şu anda laboratuvarımızda
11:41
are actually prototyping right now in the lab,
264
689012
2618
gerçekten de prototipi yapılan bir şey.
11:43
and this instrument is going to give us
265
691630
2309
Bu aletin bize sağlayacağı şey ise,
11:45
the engineering controls that we're going to require
266
693939
2459
10 veya daha fazla çipi bağlamak için
11:48
in order to link 10 or more organ chips together.
267
696398
4168
gereken mühendislik kontrollerini yapmak olacak.
11:52
It does something else that's very important.
268
700566
2229
Aynı zamanda çok önemli bir iş daha yapıyor.
11:54
It creates an easy user interface.
269
702795
2844
Kolay bir kullanıcı arayüzü oluşturuyor.
11:57
So a cell biologist like me can come in,
270
705639
2990
Bu sayede, benim gibi bir hücre biyoloğu gelip,
12:00
take a chip, put it in a cartridge
271
708629
2008
bir çip alıp, bu gördüğünüz prototip gibi
12:02
like the prototype you see there,
272
710637
1932
bir kartuşun içine koyup,
12:04
put the cartridge into the machine
273
712569
2071
tıpkı bir CD gibi
kartuşu makineye yerleştirebilir.
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
12:08
and away you go.
275
716128
1132
İşiniz bu kadar.
12:09
Plug and play. Easy.
276
717260
2749
Tak ve oyna. Basit.
12:12
Now, let's imagine a little bit
277
720009
2514
Şimdi, biraz da gelecekte olabilecekleri
12:14
what the future might look like
278
722523
1379
hayal edelim.
12:15
if I could take your stem cells
279
723902
2413
Eğer sizin kök hücrelerinizi alıp
12:18
and put them on a chip,
280
726315
1440
bir çipin içine yerleştirsem,
12:19
or your stem cells and put them on a chip.
281
727755
3219
veya sizin kök hücrelerinizi bir çipe yerleştirsem.
12:22
It would be a personalized chip just for you.
282
730974
3501
Tamamen size özel bir çip olurdu.
12:26
Now all of us in here are individuals,
283
734475
3208
Şimdi, burada hepimiz farklı birer bireyiz.
12:29
and those individual differences mean
284
737683
2838
Bu bireysel farklılıkların anlamı,
ilaçlara vereceğimiz tepkilerin çok çeşitli,
12:32
that we could react very differently
285
740521
2442
12:34
and sometimes in unpredictable ways to drugs.
286
742963
4247
hatta bazen öngörülemez türde olacağıdır.
12:39
I myself, a couple of years back,
had a really bad headache,
had a really bad headache,
287
747210
4568
Benim bir kaç yıl önce şiddetli baş ağrılarım vardı.
Başımı kaldıramıyordum ve "başka bir şey deneyeceğim" dedim.
12:43
just couldn't shake it, thought,
"Well, I'll try something different."
"Well, I'll try something different."
288
751778
2413
12:46
I took some Advil. Fifteen minutes later,
289
754191
2135
Advil aldım. 15 dakika sonra,
bütün gücüyle saldırmış bir astım kriziyle
12:48
I was on my way to the emergency room
290
756326
1880
12:50
with a full-blown asthma attack.
291
758206
1893
acile doğru gidiyordum.
12:52
Now, obviously it wasn't fatal,
292
760099
1830
Şimdi, gördüğünüz gibi, ölümcül değildi.
12:53
but unfortunately, some of these
293
761929
3173
Ama maalesef, bazıları için
12:57
adverse drug reactions can be fatal.
294
765102
3609
ters ilaç tepkimeleri ölümcül olabiliyor.
13:00
So how do we prevent them?
295
768711
1941
Peki bunları önleyebilmek için neler yapabiliriz?
13:02
Well, we could imagine one day
296
770652
2580
Mesela, bir gelecek hayal edebiliriz;
13:05
having Geraldine on a chip,
297
773232
2343
Geraldine'in bir çipte olduğu,
13:07
having Danielle on a chip,
298
775575
1749
Danielle'nin bir çipte olduğu,
13:09
having you on a chip.
299
777324
1473
sizin çipte olduğunuz bir gelecek.
13:10
Personalized medicine. Thank you.
300
778797
2388
Kişiselleştirilmiş ilaçlar. Teşekkür ederim.
13:13
(Applause)
301
781185
4154
(Alkışlar)
ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcherGeraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.
Why you should listen
Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.
Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com