TEDGlobal 2012
Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?
Nina Tandon: Kunne vævsopbygning betyde individualiseret medicin?
Filmed:
Readability: 5.3
1,204,216 views
Hver af vores kroppe er komplet unikke, hvilket er en dejlig tanke, indtil det handler om at behandle en sygdom -- når alle kroppe reagerer forskelligt, ofte uforudsigeligt, på en standard behandling. Vævs ingeniør Nina Tandon taler om en mulig løsning: Ved at bruge pluripotente stamceller til at lave individualiserede modeller af organer, på hvilke nye lægemidler og behandlinger kan testes, og gemme dem på computer chips. (Kald det ekstremt individualiseret medicin.)
Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
I'd like to show you a video of some of the models
0
843
2045
Jeg vil gerne vise jer et filmklip af nogle af modellerne
00:18
I work with.
1
2888
1589
jeg arbejder med.
00:20
They're all the perfect size, and they don't have an ounce of fat.
2
4477
3538
De har alle den perfekte størrelse, og de har ikke et gram fedt.
00:23
Did I mention they're gorgeous?
3
8015
2538
Fik jeg nævnt at de er dejlige?
00:26
And they're scientific models? (Laughs)
4
10553
3130
Og de er videnskabelige modeller? (Griner)
00:29
As you might have guessed, I'm a tissue engineer,
5
13683
2343
Som I måske har gættet, er jeg vævs ingeniør,
00:31
and this is a video of some of the beating heart
6
16026
2449
og dette er et filmklip af noget af det bankende hjerte
00:34
that I've engineered in the lab.
7
18475
2216
som jeg har udviklet i laboratoriet.
00:36
And one day we hope that these tissues
8
20691
1882
Og vi håber at disse væv en dag
00:38
can serve as replacement parts for the human body.
9
22573
2944
kan bruges som reservedele til den menneskelige krop.
00:41
But what I'm going to tell you about today
10
25517
2280
Men det jeg vil fortælle jer om i dag
00:43
is how these tissues make awesome models.
11
27797
4447
er hvordan disse stykker væv kan være glimrende modeller.
00:48
Well, let's think about the drug screening process for a moment.
12
32244
2727
Jamen, lad os tænke på lægemiddels-bedømmelses-processen et øjeblik.
00:50
You go from drug formulation, lab testing, animal testing,
13
34971
2978
Man går fra lægemiddelformulering,laboratorietest, dyreforsøg,
00:53
and then clinical trials, which you might call human testing,
14
37949
2503
og så kliniske forsøg, som man kunne kalde menneskelige forsøg,
00:56
before the drugs get to market.
15
40452
2265
før lægemidlerne kommer på markedet.
00:58
It costs a lot of money, a lot of time,
16
42717
3143
Det koster mange penge, meget tid,
01:01
and sometimes, even when a drug hits the market,
17
45860
2810
og nogle gange, selv når et lægemiddel kommet på markedet,
01:04
it acts in an unpredictable way and actually hurts people.
18
48670
3935
opfører det sig uforudsigeligt og skader faktisk mennesker.
01:08
And the later it fails, the worse the consequences.
19
52605
4087
Og jo senere det fejler, jo værre er konsekvenserne.
01:12
It all boils down to two issues. One, humans are not rats,
20
56692
4184
Det kan koges ned til to punkter. Et, mennesker er ikke rotter,
01:16
and two, despite our incredible similarities to one another,
21
60876
4088
og to, på trods af vores utrolige ligheder med hinanden,
01:20
actually those tiny differences between you and I
22
64964
2441
har de små forskelle mellem dig og mig faktisk
01:23
have huge impacts with how we metabolize drugs
23
67405
2509
en kæmpe indvirkning på hvordan vi metaboliserer lægemidler
01:25
and how those drugs affect us.
24
69914
1869
og hvordan disse lægemidler påvirker os.
01:27
So what if we had better models in the lab
25
71783
2832
Så hvad hvis vi havde bedre modeller i laboratoriet
01:30
that could not only mimic us better than rats
26
74615
3270
der ikke kun kunne efterligne os bedre end rotter
01:33
but also reflect our diversity?
27
77885
3920
men også afspejle vores forskelligheder?
01:37
Let's see how we can do it with tissue engineering.
28
81805
3927
Lad os se hvordan vi kan gøre det med vævsopbygning.
01:41
One of the key technologies that's really important
29
85732
2529
En af de væsentligste teknologier, der er virkelig vigtig,
01:44
is what's called induced pluripotent stem cells.
30
88261
3192
er det der hedder inducerede pluripotente stamceller.
01:47
They were developed in Japan pretty recently.
31
91453
2518
De blev for nylig udviklet i Japan.
01:49
Okay, induced pluripotent stem cells.
32
93971
2447
Okay, inducerede pluripotente stamceller.
01:52
They're a lot like embryonic stem cells
33
96418
2113
De er meget lig embryoniske stamceller
01:54
except without the controversy.
34
98531
2217
men uden kontroverserne.
01:56
We induce cells, okay, say, skin cells,
35
100748
2899
Vi inducerer celler, okay, lad os sige, hudceller,
01:59
by adding a few genes to them, culturing them,
36
103647
2507
ved at tilføje et par gener til dem, dyrke dem,
02:02
and then harvesting them.
37
106154
1621
og så høste dem.
02:03
So they're skin cells that can be tricked,
38
107775
2707
Så de er hudceller der kan snydes,
02:06
kind of like cellular amnesia, into an embryonic state.
39
110482
2784
lidt ligesom cellulært hukommelsestab, tilbage til en fostertilstand.
02:09
So without the controversy, that's cool thing number one.
40
113266
2712
Så uden kontroversen, det er den første fede ting.
02:11
Cool thing number two, you can grow any type of tissue
41
115978
2549
Den anden fede ting, er at man kan dyrke enhver type væv
02:14
out of them: brain, heart, liver, you get the picture,
42
118527
2555
ud af dem: hjerne, hjerte, lever, I forstår det,
02:16
but out of your cells.
43
121082
2523
men ud af dine celler.
02:19
So we can make a model of your heart, your brain
44
123605
3565
Så vi kan lave en model af dit hjerte, din hjerne
02:23
on a chip.
45
127170
2632
på en chip.
02:25
Generating tissues of predictable density and behavior
46
129802
2856
At udvikle væv med en forudsigelig densitet og opførsel
02:28
is the second piece, and will be really key towards
47
132658
2832
er det andet stykke, og vil være virkelig væsentlig for at
02:31
getting these models to be adopted for drug discovery.
48
135490
2672
få disse modeller brugt til opdagelsen af lægemidler.
02:34
And this is a schematic of a bioreactor we're developing in our lab
49
138162
3112
Og dette er et skema over en bioreaktor som vi udvikler i vores laboratorium
02:37
to help engineer tissues in a more modular, scalable way.
50
141274
3448
for at hjælpe med at udvikle væv på en mere modulær, skalerbar måde.
02:40
Going forward, imagine a massively parallel version of this
51
144722
3399
Derudover, forestil jer en massiv parallel version af dette
02:44
with thousands of pieces of human tissue.
52
148121
2337
med tusindevis af menneskelige vævsdele.
02:46
It would be like having a clinical trial on a chip.
53
150458
4048
Det ville være ligesom at have kliniske forsøg på en chip.
02:50
But another thing about these induced pluripotent stem cells
54
154506
3795
Men en anden ting ved disse inducerede pluripotente stamceller
02:54
is that if we take some skin cells, let's say,
55
158301
2549
er at hvis vi tager nogle hudceller, for eksempel,
02:56
from people with a genetic disease
56
160850
2176
fra mennesker med en genetisk sygdom
02:58
and we engineer tissues out of them,
57
163026
2256
og vi udvikler væv af dem,
03:01
we can actually use tissue-engineering techniques
58
165282
1968
så kan vi faktisk bruge væv-udviklings teknikker
03:03
to generate models of those diseases in the lab.
59
167250
3401
til at generere modeller af de sygdomme i laboratoriet.
03:06
Here's an example from Kevin Eggan's lab at Harvard.
60
170651
3584
Her er et eksempel fra Kevin Eggans laboratorium ved Harvard.
03:10
He generated neurons
61
174235
2290
Han genererede neuroner
03:12
from these induced pluripotent stem cells
62
176525
2715
af disse inducerede pluripotente stamceller
03:15
from patients who have Lou Gehrig's Disease,
63
179240
2629
fra patienter der har Lou Gehrigs sygdom,
03:17
and he differentiated them into neurons, and what's amazing
64
181869
2443
og han adskilte dem til neuroner, og det der er forbløffende
03:20
is that these neurons also show symptoms of the disease.
65
184312
3152
er at disse neuroner også viste symptomer på sygdommen.
03:23
So with disease models like these, we can fight back
66
187464
2099
Så med disse sygdoms modeller, kan vi kæmpe imod
03:25
faster than ever before and understand the disease better
67
189563
2582
hurtigere end nogensinde før, og forstå sygdommen bedre
03:28
than ever before, and maybe discover drugs even faster.
68
192145
3963
end nogensinde før, og måske udvikle lægemidler hurtigere.
03:32
This is another example of patient-specific stem cells
69
196108
3380
Dette er et andet eksempel på patient specifikke stamceller
03:35
that were engineered from someone with retinitis pigmentosa.
70
199488
4009
der blev udviklet fra en med retinitis pigmentosa.
03:39
This is a degeneration of the retina.
71
203497
1754
Dette er degeneration af nethinden.
03:41
It's a disease that runs in my family, and we really hope
72
205251
2757
Det er en sygdom der ligger til min familie, og vi håber virkelig
03:43
that cells like these will help us find a cure.
73
208008
2224
at celler som disse vil hjælpe os med at finde en kur.
03:46
So some people think that these models sound well and good,
74
210232
2808
Så nogle mennesker mener at disse modeller lyder gode,
03:48
but ask, "Well, are these really as good as the rat?"
75
213040
3441
men spørger, "Jamen, er disse virkelig lige så gode som rotten?"
03:52
The rat is an entire organism, after all,
76
216481
2988
Rotten er en hel organisme, trods alt,
03:55
with interacting networks of organs.
77
219469
1706
med interagerende netværker af organismer.
03:57
A drug for the heart can get metabolized in the liver,
78
221175
3921
Et lægemiddel til et hjertet kan metaboliseres i leveren,
04:00
and some of the byproducts may be stored in the fat.
79
225096
2840
og nogle af biprodukterne kan blive opbevaret i fedtet.
04:03
Don't you miss all that with these tissue-engineered models?
80
227936
4527
Går man ikke glip af alt det med vævs konstruerede modeller?
04:08
Well, this is another trend in the field.
81
232463
2114
Jamen, dette er en anden trend i feltet.
04:10
By combining tissue engineering techniques with microfluidics,
82
234577
2867
Ved at kombinere vævs konstruerende teknikker med mikrofluidik,
04:13
the field is actually evolving towards just that,
83
237444
2164
udvikler feltet sig faktisk i den retning,
04:15
a model of the entire ecosystem of the body,
84
239608
2506
en model af hele kroppens økosystem,
04:18
complete with multiple organ systems to be able to test
85
242114
2400
komplet med adskillige organsystemer for at være i stand til at teste
04:20
how a drug you might take for your blood pressure
86
244514
1603
hvordan et lægemiddel man måske tager mod ens blodtryk
04:22
might affect your liver or an antidepressant might affect your heart.
87
246117
3267
kan påvirke ens lever eller et antidepressiv kan påvirke ens hjerte.
04:25
These systems are really hard to build, but we're just starting to be able to get there,
88
249384
4072
Disse systemer er virkelig svære at bygge, men vi er lige begyndt at kunne nå dertil,
04:29
and so, watch out.
89
253456
3304
så, hold øje.
04:32
But that's not even all of it, because once a drug is approved,
90
256760
2632
Men det er ikke engang det hele, fordi når et lægemiddel er godkendt,
04:35
tissue engineering techniques can actually help us develop more personalized treatments.
91
259392
3682
kan de vævsopbyggende teknikker faktisk hjælpe os med at udvikle mere individualiserede behandlinger.
04:38
This is an example that you might care about someday,
92
263074
3742
Dette er et eksempel som I måske vil bekymre jer om en dag,
04:42
and I hope you never do,
93
266816
2120
og det håber jeg I aldrig gør,
04:44
because imagine if you ever get that call
94
268936
2520
fordi forestil jer, hvis I nogensinde får den opringning
04:47
that gives you that bad news that you might have cancer.
95
271456
3208
der giver en den dårlige nyhed, at man måske har kræft.
04:50
Wouldn't you rather test to see if those cancer drugs
96
274664
2536
Ville I ikke hellere teste for at se om de kræft lægemidler
04:53
you're going to take are going to work on your cancer?
97
277200
2760
I skal til at tage virker mod Jeres kræft?
04:55
This is an example from Karen Burg's lab, where they're
98
279960
2422
Dette er et eksempel fra Karen Burgs laboratorium, hvor de
04:58
using inkjet technologies to print breast cancer cells
99
282382
2906
bruger inkjet teknologi til at printe brystkræft celler
05:01
and study its progressions and treatments.
100
285288
2471
og studere deres progression og behandlinger.
05:03
And some of our colleagues at Tufts are mixing models
101
287759
2553
Og nogle af vores kolleger ved Tufts blander modeller
05:06
like these with tissue-engineered bone to see how cancer
102
290312
3088
som disse med vævs konstruerede knogler for at se hvordan kræft
05:09
might spread from one part of the body to the next,
103
293400
2720
kan sprede sig fra en del af kroppen til den næste,
05:12
and you can imagine those kinds of multi-tissue chips
104
296120
2384
og man kan forestille sig denne slags multi-vævs chips
05:14
to be the next generation of these kinds of studies.
105
298504
2985
som værende den næste generation af denne slags studier.
05:17
And so thinking about the models that we've just discussed,
106
301489
2422
Så med tanke på modellerne vi lige har drøftet,
05:19
you can see, going forward, that tissue engineering
107
303911
1913
kan I se, fremadrettet, at vævsopbygning
05:21
is actually poised to help revolutionize drug screening
108
305824
2456
faktisk er klar til at hjælpe med at revolutionere lægemiddel bedømmelse
05:24
at every single step of the path:
109
308280
2778
på hvert skridt hen af vejen:
05:26
disease models making for better drug formulations,
110
311058
2574
sygdoms modeller der laver bedre udarbejdelser af lægemidler,
05:29
massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing,
111
313632
3871
massivt parallelle menneskelige vævs modeller der hjælper med at revolutionere test i laboratorier,
05:33
reduce animal testing and human testing in clinical trials,
112
317503
4225
reducerer dyreforsøg og menneskelige forsøg i kliniske afprøvninger,
05:37
and individualized therapies that disrupt
113
321728
1692
og individualiserede behandlinger der afbryder
05:39
what we even consider to be a market at all.
114
323420
3588
hvad vi overhovedet forstår som et marked i det hele taget.
05:42
Essentially, we're dramatically speeding up that feedback
115
327008
2544
I bund og grund fremskynder vi dramatisk den feedback
05:45
between developing a molecule and learning about
116
329552
2323
mellem at udvikle et molekule og at lære om
05:47
how it acts in the human body.
117
331875
2349
hvordan det opfører sig i den menneskelige krop.
05:50
Our process for doing this is essentially transforming
118
334224
2328
Vores process for at gøre dette transformerer dybest set
05:52
biotechnology and pharmacology into an information technology,
119
336552
4861
bioteknologi og farmakologi til en informations teknologi,
05:57
helping us discover and evaluate drugs faster,
120
341413
2979
der hjælper os med at opdage og evaluere lægemidler hurtigere,
06:00
more cheaply and more effectively.
121
344392
3216
billigere og mere effektivt.
06:03
It gives new meaning to models against animal testing, doesn't it?
122
347608
4080
Det giver ny mening til modeller imod dyreforsøg, gør det ikke?
06:07
Thank you. (Applause)
123
351688
6815
Tak. (Bifald)
ABOUT THE SPEAKER
Nina Tandon - Tissue engineering researcherNina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies.
Why you should listen
Nina Tandon studies electrical signaling in the context of tissue engineering, with the goal of creating “spare parts” for human implantation and/or disease models. After receiving a bachelor’s degree in electrical engineering from Cooper Union, Nina worked on an electronic nose used to “smell” lung cancer as a Fulbright scholar in Rome. She studied electrical stimulation for cardiac tissue engineering at MIT and Columbia, and now continues her research on electrical stimulation for broader tissue-engineering applications. Tandon was a 2011 TED Fellow and a 2012 Senior Fellow. Nina was also honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.
Nina Tandon | Speaker | TED.com