TEDMED 2009
Anthony Atala: Growing new organs
Anthony Atala yeni organlar büyütmek üzerine
Filmed:
Readability: 4
1,913,459 views
Anthony Atala'nın sanat şahaseri laboratuarında insan organları yetiştiriliyor-- kaslardan, kan damarlarına, mesanelere ve daha pek çoğu. Kendisi TEDMED'de yaptığı sunumda bio-mühendislerinin bazı bilim kurgusal şeyler üstünde yaptıkları çalışmaların, 37 derece santigrata ön ısıtılmış fırın benzeri bio-reaktörlerin, insan dokusu "basan" makinaların görüntülerini bizimle paylaşıyor.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
This is actually a painting
0
0
3000
Bu aslında Harvard Tıp Fakültesi Countway Kütüphanesi'nde
00:18
that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
1
3000
3000
asılı duran bir resim.
00:21
And it shows the first time an organ was ever transplanted.
2
6000
4000
Ve ilk defa bir organın transplante (nakil) edilişini gösteriyor.
00:25
In the front, you see, actually, Joe Murray
3
10000
3000
Önde, gördüğünüz gibi, aslında Joe Murray
00:28
getting the patient ready for the transplant,
4
13000
2000
hastayı organ nakline hazırlıyor
00:30
while in the back room you see Hartwell Harrison,
5
15000
2000
bu arada arka odada Harvard'da Ürolojinin şefi olan
00:32
the Chief of Urology at Harvard,
6
17000
3000
Hartwell Harrison'u aslında
00:35
actually harvesting the kidney.
7
20000
2000
böbreği alırken görüyorsunuz.
00:37
The kidney was indeed the first organ
8
22000
2000
Böbrek gerçekten de insana
00:39
ever to be transplanted to the human.
9
24000
2000
nakli yapılan ilk organdır.
00:41
That was back in 1954,
10
26000
3000
1954 yıllarındaydı.
00:44
55 years ago.
11
29000
2000
55 yıl önce
00:46
Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
12
31000
3000
Onlar da, onlarca yıl önce, benzeri sorunlarla
00:49
as many decades ago.
13
34000
2000
baş etmeye çalışıyorlardı.
00:51
Certainly many advances, many lives saved.
14
36000
3000
Kesinlikle çok ilerleme kaydedildi, çok yaşam kurtarıldı.
00:54
But we have a major shortage of organs.
15
39000
4000
Ama büyük bir organ eksikliğimiz var.
00:58
In the last decade the number of patients
16
43000
3000
Son on yılda organ bekleyen
01:01
waiting for a transplant has doubled.
17
46000
3000
hastaların sayısı iki kat arttı.
01:04
While, at the same time, the actual number of transplants
18
49000
2000
Aynı zaman diliminde yapılan
01:06
has remained almost entirely flat.
19
51000
3000
organ nakillerinin gerçek sayısı ise aynı kaldı.
01:09
That really has to do with our aging population.
20
54000
2000
Bunun yaşlanan nüfusumuzla ilgisi olmalı.
01:11
We're just getting older.
21
56000
2000
Sadece yaşlanıyoruz.
01:13
Medicine is doing a better job
22
58000
3000
Tababet bizleri hayatta tutma konusunda
01:16
of keeping us alive.
23
61000
2000
daha iyi bir iş çıkarıyor.
01:18
But as we age, our organs tend to fail more.
24
63000
3000
Ama biz yaşlandıkça, organlarımız yetmezliğe giriyor.
01:21
So, that's a challenge,
25
66000
2000
Ve bu bir sorun,
01:23
not just for organs but also for tissues.
26
68000
2000
sadece organlarımız da değil, dokularımız da öyle.
01:25
Trying to replace pancreas,
27
70000
3000
Pankreası yenilemeye çalışmak
01:28
trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
28
73000
5000
Parkinson hastalığında bize yardım edecek sinirleri yenilemeye çalışmak.
01:33
These are major issues.
29
78000
2000
Bunlar çok temel konular.
01:35
This is actually a very stunning statistic.
30
80000
4000
Bu aslında çok çarpıcı bir istatistik.
01:39
Every 30 seconds
31
84000
2000
Her 30 saniyede bir
01:41
a patient dies from diseases
32
86000
3000
doku yenilenmesi veya nakli ile
01:44
that could be treated with tissue regeneration or replacement.
33
89000
4000
tedavi edilebilecek bir hasta ölüyor.
01:48
So, what can we do about it?
34
93000
3000
Peki, bu konuda ne yapabiliriz?
01:51
We've talked about stem cells tonight.
35
96000
2000
Bu akşam kök hücrelerden bahsettik.
01:53
That's a way to do it.
36
98000
2000
Bunu yapmanın bir yolu bu.
01:55
But still ways to go to get stem cells into patients,
37
100000
5000
Ancak bu kök hücrelerini hastalara, organlarını tedavi edecek
02:00
in terms of actual therapies for organs.
38
105000
3000
şekilde aktarabilmemize daha çok zaman var.
02:03
Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
39
108000
3000
Vücutlarımız kendi kendilerini yenileseler harika olmaz mıydı?
02:06
Wouldn't it be great if we could actually harness the power
40
111000
3000
Gerçekten de vücutlarımız üzerinde bu güce sahip olsak
02:09
of our bodies, to actually heal ourselves?
41
114000
5000
ve gerçekten kendi kendimizi iyileştirsek muhteşem olmaz mıydı?
02:14
It's not really that foreign of a concept, actually;
42
119000
3000
Bu durum o kadar da yabancı olduğumuz bir kavram değil, aslında;
02:17
it happens on the Earth every day.
43
122000
4000
Dünya'da hergün meydana geliyor.
02:21
This is actually a picture of a salamander.
44
126000
3000
Bu aslında bir salamanderin fotoğrafı.
02:24
Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
45
129000
4000
Salamanderlerde bu inanılmaz yenilenme kapasitesine sahip.
02:28
You see here a little video.
46
133000
2000
Burada küçük bir video görüyorsunuz.
02:30
This is actually a limb injury in this salamander.
47
135000
4000
Bu salamanderde bir uzuv yaralanması.
02:34
And this is actually real photography,
48
139000
2000
Ve bu gerçek bir fotoğraf, zamanlamalı çekilmiş,
02:36
timed photography, showing how that limb regenerates
49
141000
3000
uzvun bir kaç gün içinde
02:39
in a period of days.
50
144000
2000
yenilenmesini gösteriyor.
02:41
You see the scar form.
51
146000
2000
Yara dokusunun oluşmasını görüyorsunuz.
02:43
And that scar actually grows out
52
148000
3000
Ve bu yara dokusu aslında
02:46
a new limb.
53
151000
2000
dışarıya uzuv olarak büyüyor.
02:48
So, salamanders can do it.
54
153000
2000
Yani salamanderler bunu yapabiliyor.
02:50
Why can't we? Why can't humans regenerate?
55
155000
3000
Biz niye yapamıyoruz? Insanlar neden yenilenemiyor?
02:53
Actually, we can regenerate.
56
158000
4000
Aslında, yapabiliriz.
02:57
Your body has many organs
57
162000
4000
Vücudunuzda pek çok organ var,
03:01
and every single organ in your body
58
166000
2000
ve vücudunuzdaki her bir organın da
03:03
has a cell population
59
168000
2000
herhangi bir yaralanma zamanında işi
03:05
that's ready to take over at the time of injury. It happens every day.
60
170000
5000
devir almaya hazır bekleyen bir hücre popülasyonu (nüfusu)var. Bu hergün oluyor.
03:10
As you age, as you get older.
61
175000
3000
Yaşlandıkça, siz yaşlanırken.
03:13
Your bones regenerate every 10 years.
62
178000
3000
Kemikleriniz her 10 yılda yenileniyor.
03:16
Your skin regenerates every two weeks.
63
181000
3000
Cildiniz her iki haftada bir yenileniyor.
03:19
So, your body is constantly regenerating.
64
184000
2000
Yani vücudunuz sürekli yenileniyor.
03:21
The challenge occurs when there is an injury.
65
186000
2000
Yaralanma olduğunda sorun başlıyor.
03:23
At the time of injury or disease,
66
188000
3000
yaralanma veya hastalıkta
03:26
the body's first reaction
67
191000
3000
vücudunuzun ilk tepkisi
03:29
is to seal itself off from the rest of the body.
68
194000
3000
o bölgeyi vücudun geri kalanına kapatmak.
03:32
It basically wants to fight off infection,
69
197000
2000
Basitçe enfeksiyonu defetmek istiyor,
03:34
and seal itself, whether it's organs inside your body,
70
199000
4000
ve kendini kapatıyor, vücudunuzun içindeki organlar olsun
03:38
or your skin, the first reaction
71
203000
3000
cildiniz olsun, ilk tepki
03:41
is for scar tissue to move in,
72
206000
2000
yara dokusunun oraya doğru ilerlemesi
03:43
to seal itself off from the outside.
73
208000
4000
ve dışarıya kendini kapatması.
03:47
So, how can we harness that power?
74
212000
2000
Peki bu gücü nasıl kullanabiliriz?
03:49
One of the ways that we do that
75
214000
2000
Bunu yapmamızın yollarınden biri
03:51
is actually by using smart biomaterials.
76
216000
5000
aslında bio-akıllı malzemeler kullanmak.
03:56
How does this work? Well, on the left side here
77
221000
3000
Bu nasıl işe yarıyor? Burada sol tarafta
03:59
you see a urethra which was injured.
78
224000
2000
zedelenmiş bir üretra görüyorsunuz.
04:01
This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
79
226000
4000
Bu mesaneyi vücudun dışına bağlayan kanal.
04:05
And you see that it is injured.
80
230000
2000
Ve zedelenmiş olduğunu görüyorsunuz.
04:07
We basically found out that you can use these smart biomaterials
81
232000
4000
Biz basitce bu akıllı biyolojik malzemeleri
04:11
that you can actually use as a bridge.
82
236000
3000
bir köprü oluşturacak şekilde kullanıyoruz.
04:14
If you build that bridge, and you close off
83
239000
3000
Eğer bu köprüyü kurarsanız ve dış ortamdan
04:17
from the outside environment,
84
242000
2000
uzaklaştırırsanız,
04:19
then you can create that bridge, and cells
85
244000
3000
o zaman bu köprüyü yaratabilirsiniz ve hücreler
04:22
that regenerate in your body,
86
247000
2000
vücudunuzda yenilenerek
04:24
can then cross that bridge, and take that path.
87
249000
4000
bu köprüden geçip yolunu bulabilir.
04:28
That's exactly what you see here.
88
253000
2000
Burada gördüğünüz de aynen budur.
04:30
It's actually a smart biomaterial
89
255000
2000
Bu aslında bu hastayı tedavi
04:32
that we used, to actually treat this patient.
90
257000
2000
etmekte kullandığımız akıllı bir bio-malzeme.
04:34
This was an injured urethra on the left side.
91
259000
3000
soldaki yaralanmış bir üretraydı.
04:37
We used that biomaterial in the middle.
92
262000
2000
Bio-malzemeyi ortada kullandık.
04:39
And then, six months later on the right-hand side
93
264000
3000
Ve 6 ay sonra, sağ tarafta
04:42
you see this reengineered urethra.
94
267000
2000
yeniden yapılmış üretrayı görüyorsunuz.
04:44
Turns out your body can regenerate,
95
269000
2000
Yani vücudunuzun kısa mesafeler
04:46
but only for small distances.
96
271000
3000
dahilinde yenilenebildiği ortaya çıkıyor.
04:49
The maximum efficient distance for regeneration
97
274000
3000
Yenilenme için en uzak yeterli mesafe
04:52
is only about one centimeter.
98
277000
2000
sadece bir santimetre kadar.
04:54
So, we can use these smart biomaterials
99
279000
3000
Yani bu akıllı bio-malzemeleri sadece
04:57
but only for about one centimeter
100
282000
3000
bir santimetrelik boşluklarda köprü kurup
05:00
to bridge those gaps.
101
285000
2000
doldurabilecek şekilde kullanabiliyoruz.
05:02
So, we do regenerate, but for limited distances.
102
287000
3000
Yani, vücudumuz yenileniyor ama limitli mesafelerde.
05:05
What do we do now,
103
290000
2000
Şimdi ne yapacağız,
05:07
if you have injury for larger organs?
104
292000
3000
ya daha büyük organlarınızda yaralanmalar varsa?
05:10
What do we do when we have injuries
105
295000
2000
Bir santimetreden çok daha büyük yapılarda
05:12
for structures which are much larger
106
297000
2000
yaralarımız olduğunda
05:14
than one centimeter?
107
299000
2000
ne yapmalıyız?
05:16
Then we can start to use cells.
108
301000
3000
O zaman hücreleri kullanmaya başlayabiliriz.
05:19
The strategy here, is if a patient comes in to us
109
304000
3000
Buradaki strateji şudur; eğer bize bir hasta
05:22
with a diseased or injured organ,
110
307000
2000
hastalanmış veya yaralanmış
05:24
you can take a very small piece of tissue from that organ,
111
309000
3000
bir organla gelirse, o organdan çok küçük bir parça,
05:27
less than half the size of a postage stamp,
112
312000
3000
bir posta pulunun yarısı kadarlık bir doku örneği alıyoruz.
05:30
you can then tease that tissue apart,
113
315000
3000
Daha sonra bu dokuyu parçalara ayırabilirsiniz,
05:33
and look at its basic components,
114
318000
2000
temel özelliklerine bakarsınız,
05:35
the patient's own cells,
115
320000
2000
hastanın kendi hücrelerine,
05:37
you take those cells out,
116
322000
2000
bu hücreleri dışarıya alırsınız,
05:39
grow and expand those cells outside the body in large quantities,
117
324000
4000
vücudun dışında çoğaltır ve büyük miktarlarda üretirsiniz,
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
328000
3000
ve daha sonra yapı iskelesi malzemelerini kullanırsınız.
05:46
To the naked eye they look like a piece of your blouse,
119
331000
3000
Çıplak gözle baktığınızda, bluz veya
05:49
or your shirt, but actually
120
334000
2000
eteğinizin bir parçasıymışlar gibi görünürler,
05:51
these materials are fairly complex
121
336000
3000
ama aslında bu malzemeler oldukça kompleks yapıdadır.
05:54
and they are designed to degrade once inside the body.
122
339000
3000
ve vücudun içine girdiklerinde zamanla yok olacak şekilde dizayn edilmişlerdir.
05:57
It disintegrates a few months later.
123
342000
2000
Birkaç ay içinde erirler.
05:59
It's acting only as a cell delivery vehicle.
124
344000
3000
Sadece hücre taşıyıcı bir araç görevi görürler.
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
347000
2000
Hücrelerin vücuda girmesini sağlar. Hücrelerin
06:04
the cells to regenerate new tissue,
126
349000
2000
yeni dokuyu geliştirmesine izin verir
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
127
351000
4000
ve doku yenilendiğinde de yapı iskeleti ortadan kaybolur.
06:10
And that's what we did for this piece of muscle.
128
355000
3000
İşte bu kas parçası için yaptığımız şey.
06:13
This is actually showing a piece of muscle and how we go through
129
358000
2000
Bu aslında bir parça kas dokusunu ve yapısal parçalarının
06:15
the structures to actually engineer the muscle.
130
360000
3000
içinden kası nasıl inşaa ettiğimizi gösteriyor.
06:18
We take the cells, we expand them,
131
363000
2000
Hücreleri alıyoruz ve çoğaltıyoruz,
06:20
we place the cells on the scaffold,
132
365000
2000
hücreleri yapı iskeleti malzemesinin üstüne yerleştiriyoruz,
06:22
and we then place the scaffold back into the patient.
133
367000
3000
ve yapı iskeletini hastaya geri yerleştiriyoruz.
06:25
But actually, before placing the scaffold into the patient,
134
370000
3000
Ama aslında, hastaya yapı iskeletini yerleştirmeden önce,
06:28
we actually exercise it.
135
373000
3000
biraz egzersiz yaptırıyoruz.
06:31
We want to make sure that we condition
136
376000
2000
Kasın kondüsyonu ve hastaya
06:33
this muscle, so that it knows what to do
137
378000
2000
geri naklettiğimizde ne yapacağını bildiği hakkında
06:35
once we put it into the patient.
138
380000
2000
emin olmaya çalışıyoruz.
06:37
That's what you're seeing here. You're seeing
139
382000
2000
İşte burada gördüğünüz de budur. Bir
06:39
this muscle bio-reactor
140
384000
2000
kas bio-reaktörü görüyorsunuz,
06:41
actually exercising the muscle back and forth.
141
386000
4000
kası öne ve arkaya doğru çalıştırıyor.
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
142
390000
4000
Tamam. Burada gördükleriniz düz-yassı yapılar,
06:49
the muscle.
143
394000
2000
kas gibi.
06:51
What about other structures?
144
396000
2000
Ya diğer yapılar?
06:53
This is actually an engineered blood vessel.
145
398000
3000
Bu aslında inşaa edilmiş bir kan damarı.
06:56
Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
401000
3000
Az önce yaptığımıza çok benziyor, biraz daha kompleks.
06:59
Here we take a scaffold,
147
404000
2000
Bir yapı iskeletini alıyoruz,
07:01
and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
148
406000
4000
ve basitçe--yapı iskeleti buradaki bir parça kağıt diye düşünün
07:05
And we can then tubularize this scaffold.
149
410000
2000
Ve bu iskeleti tüp haline getirebiliyoruz.
07:07
And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
150
412000
4000
Ve sonra ne yapıyoruz, bir kan damarı, strateji aynı.
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
416000
4000
Bir kan damarı iki farklı tip hücreden oluşur.
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
420000
3000
Kas hücrelerini alıyoruz, yapıştırıyor
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
423000
2000
veya dışını bu kas hücreleri ile kaplıyoruz
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
425000
3000
çok katlı pasta yapmak gibi, eğer yapıyorsanız.
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
428000
3000
Kas hücrelerini dışarıya yerleştiriyorsunuz.
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
431000
5000
Kan damarı içini döşeyen hücreleri (endotel) de içeriye yerleştiriyorsunuz.
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
436000
2000
İşte hücre ekilmiş yapı iskeletiniz tamamen hazır.
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
438000
3000
Bunu fırın benzeri bir bir aletin içine koyacaksınız.
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
441000
2000
İçi insan vücuduyla aynı koşullara sahip,
07:38
37 degrees centigrade,
160
443000
2000
37 derece santigrat,
07:40
95 percent oxygen.
161
445000
2000
%95 oksijen.
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
447000
4000
Ve sonra çalıştırıyorsunuz, videoda görüldüğü gibi.
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
451000
3000
Va sağda da aslında inşaa edilmiş bir Carotis arteri görülüyor.
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
454000
3000
Bu boynunuzdan beyninize giden arterdir.
07:52
And this is an X-ray showing you
165
457000
3000
Ve bu da lümeni açık, fonksiyonel kan damarını
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
460000
3000
gösteren bir rontgen.
07:58
More complex structures
167
463000
2000
Daha kompleks yapılar, örneğin
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
465000
3000
size gösterdiğim kan damarları, üretralar,
08:03
they're definitely more complex
169
468000
2000
bunlar kesinlikle daha kompleks yapılardır,
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
470000
2000
çünkü iki farklı hücre türü ile çalışırsınız.
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
472000
2000
Ama aslında su kanalı gibi hareket ederler.
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
474000
2000
İçinden kararlı halde hava veya
08:11
at steady states.
173
476000
2000
sıvının geçmesine izin verirler.
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
478000
2000
İçi boş organlar kadar kompleks değillerdir.
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
480000
3000
İçi boş organlar çok yüksek kompleks yapılara sahiptir,
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
483000
3000
çünkü bu organların gelen talebe uygun şekilde davranmasını istiyorsunuz.
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
486000
3000
Yani, mesane işte böyle bir organ.
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
489000
3000
Aynı strateji, mesaneden çok küçük bir parça alıyoruz,
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
492000
2000
posta pulunun yarısı kadar.
08:29
We then tease the tissue apart
180
494000
2000
Sonra bu dokuyu parçalıyoruz
08:31
into its two individual cell components,
181
496000
2000
ve iki ayrı hücresel komponentine ayırıyoruz,
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
498000
3000
kas ve mesaneye özel hücreler.
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
501000
3000
Büyük miktarda hücreyi vücudun dışında çoğaltıyoruz.
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
504000
3000
Organdan alınıp çoğaltılmaları yaklaşık dört hafta sürüyor.
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
507000
3000
Ve mesaneye benzer bir yapı iskeleti hazırlıyoruz.
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
510000
4000
İçini mesane hücreleri ile kaplıyoruz (transisyonel epitel hücre)
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
514000
3000
Dışını kas hücreleri ile kaplıyoruz.
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
517000
3000
Fırına benzer aletimizin içine geri yerleştiriyoruz.
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
520000
3000
Hastadan mesane doku örneği alışınızdan altı sekiz hafta sonra
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
523000
3000
hastaya organı nakledebiliyorsunuz.
09:01
This actually shows the scaffold.
191
526000
3000
İşte bu yapı iskeletini gösteriyor
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
529000
4000
Bu malzeme aslında hücrelerle kaplanmış durumda.
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
533000
3000
İlk klinik deneylerimizi yaptığımızda, bu hastaların her biri için
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
536000
3000
spesifik birer tane mesane yapı iskeleti hazırlamıştık.
09:14
We brought patients in,
195
539000
2000
Hastalarımız ameliyatlarından
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
541000
3000
altı sekiz hafta önce yatırdık ve rontgenlerini çektik.
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
544000
3000
Ve tam olarak o hastanın kendi pelvik boşluğuna
09:22
pelvic cavity.
198
547000
2000
uygun boyutta yapı iskeleti oluşturduk.
09:24
For the second phase of the trials
199
549000
2000
Deneyin ikinci fazında
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
551000
3000
küçük, orta, büyük, ekstra-büyük gibi farklı boyutlarda hazırladık.
09:29
(Laughter)
201
554000
3000
(Kahkahalar)
09:32
It's true.
202
557000
2000
Gerçekten.
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
559000
3000
Ve eminim buradaki herkes ekstra-büyük boyutta isterdi, değil mi?
09:37
(Laughter)
204
562000
2000
(kahkahalar)
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
564000
3000
Yani, mesaneler diğer organlara göre kesinlikle
09:42
than the other structures.
206
567000
2000
biraz daha kompleks yapıda.
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
569000
3000
Ama bu kompleks yapının daha ötesine geçmiş başka içi boş organlar da var.
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
572000
3000
Bu örneğin biizim inşaa ettiğimiz bir kalp kapağı.
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
575000
3000
Ve bu kalp kapağının inşaası da aynı stratejiye dayanıyor.
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
578000
2000
Yapı iskeletini aldık, hücreleri ona ektik,
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
580000
4000
ve işte burada gördüğünüz gibi, kapağın yaprakçıkları açılıp kapanıyor.
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
584000
3000
Nakil etmeden önce bu egzersizleri yapıyoruz.
10:02
Same strategy.
213
587000
2000
Aynı strateji.
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
589000
2000
Ve en kompleks yapıda olanlarda sıra, içi dolu (solid) organlar.
10:06
For solid organs, they're more complex
215
591000
2000
İçi dolu organlar daha da kompleks
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
593000
4000
çünkü her santimetre-kare için çok daha fazla hücre kullanıyorsunuz.
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
597000
2000
Bu aslında basit bir içi dolu organ, kulak yani.
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
599000
2000
Şimdi kıkırdak dokuyu ektik.
10:16
That's the oven-like device;
219
601000
3000
Fırına benzer aletimize koyduk;
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
604000
2000
Ekim işlemi biter bitmez hemen buraya yerleştiriyoruz.
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
606000
5000
Ve bir kaç hafta içinde de kıkrdak yapı iskeletini çıkarabiliyoruz.
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
611000
2000
Bunlar aslında inşaa ettiğimiz parmak eklemleri.
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
613000
3000
Bunlar katmanlanıyorlar, her seferinde 1 kat,
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
616000
3000
ilk önce kemik, boşlukları da kıkırdakla dolduruyoruz.
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
619000
2000
Ve en üste de kasları eklemeye başlıyoruz.
10:36
And you start layering these solid structures.
226
621000
2000
Ve bu içi dolu organları katmanlamaya başlıyorsunuz.
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
623000
3000
Yine, buna nazaran daha kompleks organlar,
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
626000
3000
ama hepsinden öte en kompleks içi dolu organlar
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
629000
4000
damarsal yapıda, yüksek damarsal yapıda olan,
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
633000
2000
çok fazla kan damar yapı desteği olan,
10:50
organs such as the heart,
231
635000
3000
örneğin kalp,
10:53
the liver, the kidneys.
232
638000
3000
karaciğer, böbrekler.
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
641000
2000
Bu aslında bir örnek-- içi dolu organların inşaası için
10:58
to engineer solid organs.
234
643000
2000
pek çok strateji var.
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
645000
2000
Bu stratejilerden bir tanesi. Bir yazıcı (printer) kullanıyoruz.
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
647000
4000
Ve mürekkep kullanmak yerine-- az önce kıkırdak püskürtüldüğünü gördünüz--
11:06
we just use cells.
237
651000
2000
biz hücre kullanıyoruz.
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
653000
2000
Bu gerçekten de masa üstü tipik bir yazıcı.
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
655000
3000
Ve aslında şu anda bu iki bölümlü kalbi yazıyor,
11:13
one layer at a time.
240
658000
2000
her defasında bir katını.
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
660000
4000
İşte kalbin ortaya çıkışını görüyorsunuz. Yazdırma işlemi yaklaşık 40 dakika sürüyor,
11:19
and about four to six hours later
242
664000
2000
ve 4-6 saat sonra da
11:21
you see the muscle cells contract.
243
666000
3000
kas hücrelerinin kasıldığını görebilirsiniz.
11:24
(Applause)
244
669000
6000
(Alkışlar)
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
675000
4000
Bu teknoloji enstitümüzde çalışan Tao Ju tarafından geliştirildi.
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
679000
2000
Ve elbette ki hala deneysel,
11:36
not for use in patients.
247
681000
3000
hastalarda kullanmak için değil.
11:39
Another strategy that we have followed
248
684000
2000
İzlediğimiz başka bir strateji de
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
686000
2000
hücrelerinden arındırılmış organları kullanmak.
11:43
We actually take donor organs,
250
688000
3000
Donör organları alıyoruz,
11:46
organs that are discarded,
251
691000
2000
bunlar ıskartaya çıkmış organlar,
11:48
and we then can use very mild detergents
252
693000
2000
ve sonra çok ılımlı deterjanlar kullanarak
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
695000
3000
bu organdaki tüm hücresel elemanları ayırıyoruz.
11:53
So, for example on the left panel,
254
698000
2000
Örneğin solda üstte bir
11:55
top panel, you see a liver.
255
700000
2000
karaciğer görüyorsunuz.
11:57
We actually take the donor liver,
256
702000
2000
Biz donör karaciğerini alıyoruz,
11:59
we use very mild detergents,
257
704000
2000
ılımlı deterjan ajanlarla
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
706000
4000
bütün hücrelerini üstünden alıyoruz
12:05
out of the liver.
259
710000
2000
tüm hücreleri oradan alıyoruz.
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
712000
3000
İki hafta sonra, basitçe, bu organı kaldırabilirsiniz,
12:10
it feels like a liver,
261
715000
2000
bir karaciğermiş gibi hissedersiniz,
12:12
we can hold it like a liver,
262
717000
2000
ve bir karaciğermiş gibi elinizde tutabilirsiniz,
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
719000
3000
ve bir karaciğere benzer ama hiç hücresi yoktur.
12:17
All we are left with
264
722000
2000
geriye kalan tek şey
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
724000
3000
kollajen dokusundan ibaret olan
12:22
all made up of collagen,
266
727000
2000
iskelet yapısıdır ve bu kollajen vücutlarımızda vardır,
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
729000
2000
ve vücut tarafından yabancı sayılıp reddedilmez.
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
731000
2000
Bir hastadan alıp diğerinde kullanılabilir.
12:28
We then take this vascular structure
269
733000
2000
Bu damarsal yapıdaki organı tekrar alırız
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
735000
4000
ve kan damarı yapısının kaybolmadığını ispat edebiliriz.
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
739000
2000
Görüyorsunuz, bu floroskopi.
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
741000
3000
Organa rontgende ışık verecek (kontrast madde) madde enjekte ediyoruz.
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
744000
4000
İşte başladığını görüyorsunuz. Kontrast maddeyi bu organa,
12:43
into this decellularized liver.
274
748000
2000
hücreleri alınmış karaciğere veriyoruz.
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
750000
3000
Ve sağlam kalmış olan damarsal ağaç yapısını görüyorsunuz.
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
753000
3000
Daha sonra hücreleri alıyoruz, damar hücrelerini,
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
756000
2000
kan damarı hücrelerini, yani hastanın kendi hücrelerini
12:53
with the patient's own cells.
278
758000
2000
bu damarsal ağaç yapısına serpiyoruz.
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
760000
2000
Karaciğerin dışına da, yine
12:57
with the patient's own liver cells.
280
762000
2000
hastanın kendi karaciğer hücrelerini serpiyoruz.
12:59
And we can then create functional livers.
281
764000
2000
Ve böylece işlev gören karaciğerler yaratıyorsunuz.
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
766000
2000
Ve bu gördüğünüzde aslında budur.
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
768000
4000
Bu hala deneysel. Ama gerçekten de deneysel olarak
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
772000
3000
karaciğerdeki işlevselliği yeniden yaratmayı başardık.
13:10
For the kidney,
285
775000
2000
Böbreklere gelince,
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
777000
4000
size en başta gördüğünüz resim hakkında konuşmuştum,
13:16
the first slide I showed you,
287
781000
2000
gösterdiğim ilk slide'dı,
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
783000
3000
Organ nakli listesinde beklemekte olan hastaların %90'ı
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
786000
2000
böbrek beklemektedir, %90...
13:23
So, another strategy we're following
290
788000
2000
Yani takip ettiğimiz diğer bir strateji,
13:25
is actually to create wafers
291
790000
2000
silikon levhalar yaratıp
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
792000
4000
onları akordeona benzer yapıda istiflemek.
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
796000
3000
Ve, bunları bu şekilde böbrek hücrelerini kullanarak kümeliyoruz.
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
799000
3000
Ve işte inşaa ettiğimiz minyatür böbrekleri görüyorsunuz.
13:37
They are actually making urine.
295
802000
2000
Gerçekten de idrar yapabiliyorlar.
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
804000
4000
Ve yine, küçük yapılar, bunları nasıl büyüteceğimiz asıl sorunumuz,
13:43
and that is something we're working on
297
808000
2000
ve halen enstitüde
13:45
right now at the institute.
298
810000
2000
bu konu üstünde çalışıyoruz.
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
812000
3000
Sizin için özetlemek istediğim şeylerden birisi de
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
815000
4000
bu yenileme tıbbında izlediğimiz stratejiler.
13:54
If at all possible,
301
819000
2000
Eğer mümkünse
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
821000
3000
gerçekten organlarınızı yeniden yaratmakta
13:59
that we can just take off the shelf
303
824000
2000
istediğimiz zaman bir raftan çekip alabildiğimiz
14:01
and regenerate your organs.
304
826000
2000
akıllı bio-malzemeleri kullanmayı istiyoruz.
14:03
We are limited with distances right now,
305
828000
2000
Şu an mesafeler konusunda kısıtlıyız,
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
830000
4000
ama hedefimiz zaman içinde bu mesafelerin artmasını sağlayabilmek.
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
834000
2000
Eğer akıllı biomateryalleri kullanamıyorsak
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
836000
2000
sizin kendi hücrelerinizi kullanmayı tercih ediyoruz.
14:13
Why? Because they will not reject.
309
838000
2000
Neden? Çünkü vücudunuz tarafından tanınır, reddilmezler.
14:15
We can take cells from you,
310
840000
2000
Sizden hücrelerinizi alabilir,
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
311
842000
3000
yapıyı oluşturabilir, size geri nakledebiliriz, reddedilmezler.
14:20
And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
312
845000
4000
Ve eğer mümkünse, sizin söz konusu organınıza ait spresifik hücreleri kullanmayı tercih ederiz.
14:24
If you present with a diseased wind pipe
313
849000
3000
Hastalanmış bir nefes borunuz varsa,
14:27
we'd like to take cells from your windpipe.
314
852000
2000
nefes borunuzdaki hücreleri almayı,
14:29
If you present with a diseased pancreas
315
854000
3000
hastalanmış bir pankreasınız varsa
14:32
we'd like to take cells from that organ.
316
857000
2000
o organa özel hücreleri almayı tercih ederiz.
14:34
Why? Because we'd rather take those cells
317
859000
3000
Neden? Çünkü aldığımız bu hücreler,
14:37
which already know that those are the cell types you want.
318
862000
3000
sizin istediğiniz tipte hücreler olduklarını zaten biliyorlar.
14:40
A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
319
865000
3000
Bir nefes borusu hücresi, zaten bir nefes borusu hücresi olduğunu bilir.
14:43
We don't need to teach it to become another cell type.
320
868000
3000
Ona başka türde bir hücre olmayı öğretmeye gerek yoktur.
14:46
So, we prefer organ-specific cells.
321
871000
2000
Yani, organ-spesifik hücreleri tercih ediyoruz.
14:48
And today we can obtain cells from most every organ in your body,
322
873000
3000
Ve bugün vücudunuzdaki,neredeyse tüm organlardan hücre elde edebiliyoruz.
14:51
except for several which we still need stem cells for,
323
876000
3000
halen kök hücrelerine ihtiyaç duyduğumuz
14:54
like heart, liver, nerve and pancreas.
324
879000
4000
kalp, karaciğer, sinir ve pankreas gibi organlar haricinde
14:58
And for those we still need stem cells.
325
883000
3000
neredeyse tüm organlardan hücre elde edebiliyoruz.
15:01
If we cannot use stem cells from your body
326
886000
3000
Vücudunuzdaki kök hücreleri kullanamazsak,
15:04
then we'd like to use donor stem cells.
327
889000
3000
o zaman donör kök hücresi kullanmayı tercih ediyoruz.
15:07
And we prefer cells that will not reject
328
892000
2000
Ve reddedilmeyecek, tümor oluşturmayacak
15:09
and will not form tumors.
329
894000
2000
hücreler tercihimiz oluyor.
15:11
And we're working a lot with the stem cells that we
330
896000
2000
İki yıl önce üstüne yayın yapmış olduğumuz
15:13
published on two years ago,
331
898000
2000
kök hücrelerle de çalışmaya devam ediyoruz;
15:15
stem cells from the amniotic fluid,
332
900000
2000
benzer özellikler taşıyan amniyotik sıvıdan (halk arasında gebelik suyu) ve
15:17
and the placenta, which have those properties.
333
902000
4000
plasentadan (halk arasında bebeğin eşi) alınan kök hücreler.
15:21
So, at this point, I do want to tell you that
334
906000
3000
Yani, bu noktada, size belli başlı sorunlarımızdan
15:24
some of the major challenges we have.
335
909000
4000
bahsetmek istedim.
15:28
You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
336
913000
2000
Biliyorsunuz, size bu sunumu yaptım, herşey harika gözüküyor,
15:30
everything works. Actually no,
337
915000
2000
herşey işliyor. Aslında hayır,
15:32
these technologies really are not that easy.
338
917000
2000
bu teknolojiler gerçekten de kolay değil.
15:34
Some of the work you saw today
339
919000
2000
Bugün gördüğünüz bazı çalışmalar
15:36
was performed by over 700 researchers
340
921000
3000
enstitümüzde 700'den fazla araştırmacı tarafından
15:39
at our institute across a 20-year time span.
341
924000
3000
yaklaşık 20 yılda yapıldı.
15:42
So, these are very tough technologies.
342
927000
2000
Yani bunlar son derece zorlu teknolojiler.
15:44
Once you get the formula right you can replicate it.
343
929000
3000
Bir kez formulü oturtunca, tekrarlayabiliyorsunuz.
15:47
But it takes a lot to get there.
344
932000
2000
Ama oraya varabilmek çok zorlu oluyor.
15:49
So, I always like to show this cartoon.
345
934000
2000
Yani, ben bu karikatürü göstermeyi hep sevmişimdir.
15:51
This is how to stop a runaway stage.
346
936000
2000
Bu kaçağı nasıl durdurabiliriz aşaması.
15:53
And there you see the stagecoach driver,
347
938000
2000
Ve orada posta-arabası sürücüsünü görüyorsunuz,
15:55
and he goes, on the top panel,
348
940000
2000
ve o üst panele çıkıyor,
15:57
He goes A, B, C, D, E, F.
349
942000
2000
A, B, C, D, E, F aşamalarını geçiyor.
15:59
He finally stops the runaway stage.
350
944000
2000
Ve nihayet kaçma aşamasını durduruyor.
16:01
And those are usually the basic scientists,
351
946000
3000
Ve onlar genellikle temel bilimadamları,
16:04
The bottom is usually the surgeons.
352
949000
2000
En altta da genellikle cerrahlar vardır.
16:06
(Laughter)
353
951000
4000
(Kahkahalar)
16:10
I'm a surgeon so that's not that funny.
354
955000
2000
Ben bir cerrahım ve bu hiç komik değil.
16:12
(Laughter)
355
957000
1000
(Kahkahalar)
16:13
But actually method A is the correct approach.
356
958000
4000
Ama aslında A metodu doğru yaklaşımdır.
16:17
And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
357
962000
3000
Şunu demek istiyorum, bu teknolojilerden birini ne zaman
16:20
to the clinic,
358
965000
2000
klinikte başlatsak,
16:22
we've made absolutely sure that we do everything we can
359
967000
3000
hastalar üstünde bu teknolojiyi kullanmadan önce,
16:25
in the laboratory before we ever
360
970000
2000
laboratuarda elimizden gelen herşeyi yapmış olduğumuza
16:27
launch these technologies to patients.
361
972000
2000
kesinlikle emin olmuşuzdur.
16:29
And when we launch these technologies to patients
362
974000
2000
Ve bu teknolojiyi insanlarda kullandığımızda da
16:31
we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
363
976000
5000
kendimize son derece zor bir soru sorduğumuza emin olun;
16:36
Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
364
981000
3000
Bunu kendi sevdiklerine, kendi çocuğuna
16:39
your own family member, and then we proceed.
365
984000
3000
kendi aile bireyine nakil etmeye hazır mısın? Ondan sonra devam ederiz.
16:42
Because our main goal, of course,
366
987000
2000
Çünkü ana hedefimiz, elbette
16:44
is first, to do no harm.
367
989000
3000
ilk önce zarar vermemektir.
16:47
I'm going to show you now, a very short clip,
368
992000
2000
Şimdi size çok kısa bir video klip göstereceğim,
16:49
It's a five second clip of a patient
369
994000
3000
bir hastaya ait 5 saniyelik bir klip
16:52
who received one of the engineered organs.
370
997000
2000
kendisi inşaa ettiğimiz organlardan birini aldı.
16:54
We started implanting some of these structures
371
999000
2000
Bu yapılardan bazılarını nakletmeye
16:56
over 14 years ago.
372
1001000
2000
14 yıldan daha uzun bir zaman önce başladık.
16:58
So, we have patients now walking around with organs,
373
1003000
2000
Yani, şimdi etrafta organlarımızla dolaşan hastalar var,
17:00
engineered organs, for over 10 years, as well.
374
1005000
4000
inşaa edilmiş organlar, belki 10 yıldan daha fazla zamandır.
17:04
I'm going to show a clip of one young lady.
375
1009000
2000
Size genç bir hanımın video klibini gösteriyorum.
17:06
She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
376
1011000
3000
Spina Bifida defekti ve omurilik anormalliği vardı (omurgası kapanmamış)
17:09
She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
377
1014000
3000
Normal bir mesanesi yoktu. Bu CNN'den bir parça.
17:12
We are just taking five seconds.
378
1017000
2000
Sadece 5 saniye.
17:14
This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
379
1019000
5000
Bu bölüm Sanja Gupta'nın asıl ilgilendiği kısım.
17:19
Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
380
1024000
2000
Video: Kaitlyn M: Mutluyum. Her zaman bir kaza.. veya
17:21
that I was going to have like, an accident or something.
381
1026000
3000
benzeri bir şey yaşayacağımdan korkardım.
17:24
And now I can just go and
382
1029000
3000
Ve şimdi öylece gidebiliyorum.
17:27
go out with my friends,
383
1032000
2000
arkadaşlarımla dışarıya çıkabiliyorum,
17:29
go do whatever I want.
384
1034000
2000
gidip ne istersem onu yapabiliyorum.
17:32
Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
385
1037000
3000
Anthony Atala: Görüyorsunuz, günün sonunda, yenileyici tıbbın verdiği söz,
17:35
is a single promise.
386
1040000
2000
tek bir sözdür.
17:37
And that is really very simple,
387
1042000
3000
Ve aslında bu çok da basittir,
17:40
to make our patients better.
388
1045000
2000
hastalarımızı daha iyi yapabilmek.
17:42
Thank you for your attention.
389
1047000
2000
İlginiz için teşekkürler.
17:44
(Applause)
390
1049000
2000
(Alkışlar)
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