TEDMED 2009
Anthony Atala: Growing new organs
Anthony Atala sur la culture de nouveaux organes
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Le laboratoire d'Anthony Atala, à la pointe de l'art, cultive des organes humains -- des muscles aux vaisseaux sanguins en passant par la vessie, et bien d'autres. Pour TEDMED, il présente les images de ses bio-ingénieurs travaillant sur des gadgets dignes de science-fiction, comme par exemple un bio-réacteur semblable à une étuve (préchauffée à 37°C) et une machine qui "imprime" des tissus humains.
Anthony Atala - Surgeon
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs. Full bio
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs. Full bio
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This is actually a painting
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Voici ce qui est en fait un tableau
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that hangs at the Countway Library at Harvard Medical School.
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accroché à la bibliothèque Countway de la faculté de médecine de Harvard.
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And it shows the first time an organ was ever transplanted.
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Et il montre la première fois qu'un organe ait jamais été transplanté.
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In the front, you see, actually, Joe Murray
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à l'avant, on y voit Joe Murray
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getting the patient ready for the transplant,
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préparant le patient pour la transplantation
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while in the back room you see Hartwell Harrison,
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pendant que dans le fond on voit Hartwell Harrison,
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the Chief of Urology at Harvard,
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le Chef d'Urologie de Harvard
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actually harvesting the kidney.
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en train de prélever le rein.
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The kidney was indeed the first organ
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Le rein fût en effet le premier organe
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ever to be transplanted to the human.
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jamais transplanté à l'être humain.
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That was back in 1954,
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C'était en 1954.
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55 years ago.
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Il y a 55 ans
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Yet we're still dealing with a lot of the same challenges
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ils étaient encore aux prises avec un grand nombre des mêmes défis
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as many decades ago.
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qu'il y a quelques décennies.
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Certainly many advances, many lives saved.
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Certainement beaucoup d'avancées, beaucoup de vies sauvées.
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But we have a major shortage of organs.
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Mais nous avons une importante pénurie d'organes.
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In the last decade the number of patients
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Dans la dernière décennie le nombre de patients
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waiting for a transplant has doubled.
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attendant une transplantation a doublé.
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While, at the same time, the actual number of transplants
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Alors que sur la même période, le chiffre effectif des transplantations
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has remained almost entirely flat.
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est resté quasiment inchangé.
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That really has to do with our aging population.
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C'est bien sûr en rapport avec notre population vieillissante.
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We're just getting older.
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Nous vieillissons tout simplement.
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Medicine is doing a better job
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La médecine fait mieux son boulot
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of keeping us alive.
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en nous gardant en vie.
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But as we age, our organs tend to fail more.
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Mais lorsque nous vieillissons, nos organes tendent à moins bien fonctionner.
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So, that's a challenge,
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Alors, c'est un défi,
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not just for organs but also for tissues.
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pas seulement pour les organes mais aussi pour les tissus.
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Trying to replace pancreas,
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Essayer de remplacer le pancréas,
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trying to replace nerves that can help us with Parkinson's.
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essayer de remplacer les nerfs ce qui peut nous aider contre la maladie de Parkinson.
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These are major issues.
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Ce sont les principaux problèmes.
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This is actually a very stunning statistic.
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Voici dans les faits une statistique stupéfiante.
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Every 30 seconds
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Toutes les 30 secondes
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a patient dies from diseases
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un patient meurt de maladie
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that could be treated with tissue regeneration or replacement.
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qui pourrait être traitée par le remplacement ou la régénération des tissus.
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So, what can we do about it?
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Alors, que pouvons nous y faire ?
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We've talked about stem cells tonight.
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Nous avons parlé des cellules souches ce soir.
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That's a way to do it.
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C'est une voie à suivre.
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But still ways to go to get stem cells into patients,
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Mais on est loin d'avoir trouvé le moyen d'implanter des cellules souches dans des patients,
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in terms of actual therapies for organs.
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en ce qui concerne les thérapies en vigueur pour les organes.
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Wouldn't it be great if our bodies could regenerate?
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Ne serait-ce pas formidable si nos corps pouvaient se régénérer ?
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Wouldn't it be great if we could actually harness the power
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Ne serait-ce pas formidable si nous pouvions effectivement exploiter le pouvoir
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of our bodies, to actually heal ourselves?
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5000
de nos corps pour nous soigner de nous même ?
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It's not really that foreign of a concept, actually;
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En fait ce n'est pas vraiment un concept si étrange ;
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it happens on the Earth every day.
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ça se passe tous les jours sur Terre
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This is actually a picture of a salamander.
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Voici maintenant l'image d'une salamandre.
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Salamanders have this amazing capacity to regenerate.
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Les salamandres ont cette capacité surprenante de se régénérer.
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You see here a little video.
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Regardez ici ce petit film.
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This is actually a limb injury in this salamander.
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Il s'agit d'une blessure au membre de cette salamandre.
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And this is actually real photography,
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Et voilà maintenant une photographie réelle,
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timed photography, showing how that limb regenerates
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une photographie étalée dans le temps, montrant comment ce membre se régénère
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in a period of days.
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en l'espace de quelques jours.
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You see the scar form.
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Vous voyez la cicatrice se former.
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And that scar actually grows out
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Et en fait de cette cicatrice croît
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a new limb.
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un nouveau membre.
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So, salamanders can do it.
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Donc, les salamandres peuvent le faire.
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Why can't we? Why can't humans regenerate?
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Pourquoi pas nous ? Pourquoi les êtres humains ne peuvent-ils pas se régénérer ?
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Actually, we can regenerate.
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En fait, nous pouvons nous régénérer.
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Your body has many organs
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Votre corps a beaucoup d'organes
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and every single organ in your body
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et chacun de ces organes dans votre corps
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has a cell population
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a une population de cellules
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that's ready to take over at the time of injury. It happens every day.
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qui est prête à prendre le relai au moment d'une blessure. Ça arrive tous les jours.
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As you age, as you get older.
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Quand vous vieillissez, que vous prenez de l'âge.
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Your bones regenerate every 10 years.
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Vos os se régénèrent tous les 10 ans.
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Your skin regenerates every two weeks.
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Votre peau se régénère toutes les deux semaines.
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So, your body is constantly regenerating.
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Donc, votre corps se régénère constamment.
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The challenge occurs when there is an injury.
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Le défi intervient en cas de blessure.
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At the time of injury or disease,
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Au moment d'une blessure ou d'une maladie,
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the body's first reaction
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la première réaction du corps
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is to seal itself off from the rest of the body.
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194000
3000
est de se fermer au reste du corps.
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It basically wants to fight off infection,
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Ce qu'il veut au fond c'est combattre l'infection,
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and seal itself, whether it's organs inside your body,
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199000
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et de se s'isoler, que ce soit un organe à l'intérieur de votre corps,
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or your skin, the first reaction
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3000
ou votre peau, la première réaction
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is for scar tissue to move in,
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206000
2000
est la formation d'un tissu de cicatrisation,
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to seal itself off from the outside.
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pour s'isoler de l'extérieur.
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So, how can we harness that power?
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212000
2000
Alors, comment pouvons nous exploiter ce pouvoir ?
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One of the ways that we do that
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Une des possibilités de le faire
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is actually by using smart biomaterials.
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216000
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est en fait d'utiliser les biomatériaux intelligents.
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How does this work? Well, on the left side here
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3000
Comment ça marche ? Et bien, ici sur le côté gauche
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you see a urethra which was injured.
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224000
2000
vous voyez un urètre qui a été endommagé.
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This is the channel that connects the bladder to the outside of the body.
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226000
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C'est le canal qui relie la vessie à l'extérieur du corps.
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And you see that it is injured.
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230000
2000
Et vous voyez qu'il a été endommagé.
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We basically found out that you can use these smart biomaterials
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232000
4000
Nous avons découvert qu'en réalité vous pouvez utiliser ces biomatériaux intelligents,
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that you can actually use as a bridge.
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236000
3000
que vous pouvez en fait les utiliser comme un pont.
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If you build that bridge, and you close off
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239000
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Si vous construisez ce pont, en l'isolant
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from the outside environment,
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242000
2000
de l'environnement extérieur,
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then you can create that bridge, and cells
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244000
3000
alors vous pouvez créer ce pont, et les cellules
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that regenerate in your body,
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2000
qui se régénèrent dans votre corps
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can then cross that bridge, and take that path.
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249000
4000
peuvent ensuite traverser ce pont, et emprunter ce chemin.
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That's exactly what you see here.
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C'est exactement ce que vous voyez ici.
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It's actually a smart biomaterial
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2000
Ceci est un biomatériau intelligent
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that we used, to actually treat this patient.
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257000
2000
que nous avons utilisé, pour soigner ce patient.
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This was an injured urethra on the left side.
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259000
3000
Sur le côté gauche c'était un urètre endommagé.
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We used that biomaterial in the middle.
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262000
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Nous avons utilisé ce biomatériau au milieu.
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And then, six months later on the right-hand side
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264000
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Et ensuite, six mois plus tard sur votre droite
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you see this reengineered urethra.
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267000
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vous voyez cet urètre réparé.
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Turns out your body can regenerate,
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Il s'avère que votre corps peut se régénérer
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but only for small distances.
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mais seulement sur de courtes distances
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The maximum efficient distance for regeneration
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La distance d'efficacité maximum de régénération
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is only about one centimeter.
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277000
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est d'environ un centimètre.
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So, we can use these smart biomaterials
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Donc, nous pouvons utiliser ces biomatériaux intelligents
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but only for about one centimeter
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3000
mais sur seulement environ un centimètre
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to bridge those gaps.
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285000
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pour combler ces vides.
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So, we do regenerate, but for limited distances.
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287000
3000
Donc, nous nous régénérons, mais sur des distances limitées.
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What do we do now,
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290000
2000
Que faisons nous maintenant,
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if you have injury for larger organs?
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3000
si des organes plus grands sont blessés?
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What do we do when we have injuries
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295000
2000
Que faisons nous quand nous sommes blessés
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for structures which are much larger
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297000
2000
sur des structures qui sont beaucoup plus larges
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than one centimeter?
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299000
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qu'un centimètre ?
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Then we can start to use cells.
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301000
3000
C'est alors que nous pouvons commencer à utiliser des cellules.
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The strategy here, is if a patient comes in to us
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304000
3000
La stratégie ici, est que si un patient vient nous voir
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with a diseased or injured organ,
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307000
2000
avec un organe malade ou endommagé,
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you can take a very small piece of tissue from that organ,
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309000
3000
vous pouvez prendre un tout petit morceau de tissu de cet organe,
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less than half the size of a postage stamp,
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312000
3000
moitié moins grand qu'un timbre-poste,
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you can then tease that tissue apart,
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315000
3000
vous pouvez ensuite désassembler ce tissu,
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and look at its basic components,
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318000
2000
et observer ses composants de base,
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the patient's own cells,
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320000
2000
les propres cellules du patient,
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you take those cells out,
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322000
2000
vous les prélevez,
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grow and expand those cells outside the body in large quantities,
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324000
4000
cultivez et rassemblez ces cellules à l'extérieur du corps en grandes quantités,
05:43
and then we then use scaffold materials.
118
328000
3000
et ensuite nous utilisons du matériau de soutien.
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To the naked eye they look like a piece of your blouse,
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331000
3000
À l'œil nu ces matériaux ressemblent à un morceau de votre chemisier
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or your shirt, but actually
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334000
2000
ou de votre chemise, mais en fait
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these materials are fairly complex
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336000
3000
ces matériaux sont assez complexes
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and they are designed to degrade once inside the body.
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339000
3000
et ils sont conçus pour se dégrader une fois à l'intérieur du corps.
05:57
It disintegrates a few months later.
123
342000
2000
Il se désintègre quelques mois plus tard.
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It's acting only as a cell delivery vehicle.
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344000
3000
Il agit seulement comme un support de transfert de cellules.
06:02
It's bringing the cells into the body. It's allowing
125
347000
2000
Il amène les cellules à l'intérieur du corps. Il permet
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the cells to regenerate new tissue,
126
349000
2000
aux cellules de régénérer un nouveau tissu,
06:06
and once the tissue is regenerated the scaffold goes away.
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351000
4000
et dès que le tissu est régénéré l'échafaudage s'en va.
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And that's what we did for this piece of muscle.
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355000
3000
Et c'est ce que nous avons fait pour ce morceau de muscle.
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This is actually showing a piece of muscle and how we go through
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358000
2000
Ceci montre en fait un morceau de muscle et comment nous passons à travers
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the structures to actually engineer the muscle.
130
360000
3000
les structures pour de fait fabriquer le muscle.
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We take the cells, we expand them,
131
363000
2000
Nous prenons des cellules, nous les cultivons,
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we place the cells on the scaffold,
132
365000
2000
nous les plaçons sur l'échafaudage,
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and we then place the scaffold back into the patient.
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367000
3000
et ensuite nous replaçons l'échafaudage dans le patient.
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But actually, before placing the scaffold into the patient,
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370000
3000
Mais en fait, avant de mettre l'échafaudage dans le patient,
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we actually exercise it.
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373000
3000
nous l'exerçons.
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We want to make sure that we condition
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376000
2000
Nous voulons être sûr de préparer
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this muscle, so that it knows what to do
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378000
2000
ce muscle, pour qu'il sache quoi faire
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once we put it into the patient.
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380000
2000
une fois que nous l'aurons mis à l'intérieur du patient.
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That's what you're seeing here. You're seeing
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382000
2000
C'est ce que vous voyez ici. Vous voyez
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this muscle bio-reactor
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384000
2000
ce bio-reacteur de muscle
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actually exercising the muscle back and forth.
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386000
4000
en train d'exercer le muscle d'avant en arrière.
06:45
Okay. These are flat structures that we see here,
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390000
4000
Okay. Ce sont des structures plates que nous voyons ici,
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the muscle.
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394000
2000
le muscle.
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What about other structures?
144
396000
2000
Qu'en est-il des autres structures ?
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This is actually an engineered blood vessel.
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398000
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Ceci est en fait un vaisseau sanguin artificiel.
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Very similar to what we just did, but a little bit more complex.
146
401000
3000
Très proche de ce que nous venons de faire, mais un petit peu plus complexe.
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Here we take a scaffold,
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404000
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Ici nous prenons un échafaudage,
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and we basically -- scaffold can be like a piece of paper here.
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406000
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et en fait nous -- l'échaffaudage peut être comparé à une feuille de papier ici.
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And we can then tubularize this scaffold.
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Et nous pouvons ensuite lui donner la forme d'un tube.
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And what we do is we, to make a blood vessel, same strategy.
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412000
4000
Et ce que nous utilisons, pour faire un vaisseau sanguin, est la même stratégie.
07:11
A blood vessel is made up of two different cell types.
151
416000
4000
Un vaisseau sanguin est constitué de deux types de cellules différentes.
07:15
We take muscle cells, we paste,
152
420000
3000
Nous prenons les cellules musculaires, nous collons,
07:18
or coat the outside with these muscle cells,
153
423000
2000
ou enrobons l'extérieur avec ces cellules musculaires,
07:20
very much like baking a layer cake, if you will.
154
425000
3000
c'est vraiment comme préparer les couches d'un gâteau, si vous voulez.
07:23
You place the muscle cells on the outside.
155
428000
3000
Vous placez les cellules musculaires sur l'extérieur.
07:26
You place the vascular blood vessel lining cells on the inside.
156
431000
5000
Vous placez le revêtement de cellules des vaisseaux sanguins vasculaires à l'intérieur.
07:31
You now have your fully seeded scaffold.
157
436000
2000
Vous avez maintenant votre échafaudage entièrement ensemencé.
07:33
You're going to place this in an oven-like device.
158
438000
3000
Vous allez le mettre dans une sorte d'étuve.
07:36
It has the same conditions as a human body,
159
441000
2000
Elle a les mêmes conditions qu'un corps humain,
07:38
37 degrees centigrade,
160
443000
2000
37 degrés Celsius,
07:40
95 percent oxygen.
161
445000
2000
95 pour 100 d'oxygène.
07:42
You then exercise it, as what you saw on that tape.
162
447000
4000
Ensuite vous l'exercez, comme vous le voyez à l'écran.
07:46
And on the right you actually see a carotid artery that was engineered.
163
451000
3000
Et sur la droite vous voyez à présent une artère carotide artificielle.
07:49
This is actually the artery that goes from your neck to your brain.
164
454000
3000
C'est en fait l'artère qui va du cou au cerveau.
07:52
And this is an X-ray showing you
165
457000
3000
Et ceci est une radio montrant
07:55
the patent, functional blood vessel.
166
460000
3000
le vaisseau sanguin, manifestement fonctionnel.
07:58
More complex structures
167
463000
2000
Les structures plus complexes
08:00
such as blood vessels, urethras, which I showed you,
168
465000
3000
comme les vaisseaux sanguins, les urètres, que je vous ai montrés,
08:03
they're definitely more complex
169
468000
2000
sont sans aucun doute plus complexes
08:05
because you're introducing two different cell types.
170
470000
2000
parce qu'on doit prendre en compte deux types de cellules différentes.
08:07
But they are really acting mostly as conduits.
171
472000
2000
Mais elles agissent plutôt vraiment comme des tuyaux.
08:09
You're allowing fluid or air to go through
172
474000
2000
Vous permettez au fluide ou à l'air d'y passer
08:11
at steady states.
173
476000
2000
à un rythme régulier.
08:13
They are not nearly as complex as hollow organs.
174
478000
2000
C'est loin d'être aussi complexe que les organes creux.
08:15
Hollow organs have a much higher degree of complexity,
175
480000
3000
Les organes creux ont un degré de complexité beaucoup plus élevé,
08:18
because you're asking these organs to act on demand.
176
483000
3000
parce qu'on attend de ces organes qu'ils agissent à la demande.
08:21
So, the bladder is one such organ.
177
486000
3000
La vessie est un de ces organes.
08:24
Same strategy, we take a very small piece of the bladder,
178
489000
3000
Même stratégie, nous prenons un tout petit morceau de la vessie,
08:27
less than half the size of a postage stamp.
179
492000
2000
moitié moins grand qu'un timbre-poste,
08:29
We then tease the tissue apart
180
494000
2000
Ensuite nous défaisons l'écheveau de ce tissu
08:31
into its two individual cell components,
181
496000
2000
pour en séparer les deux composants cellulaires
08:33
muscle, and these bladder specialized cells.
182
498000
3000
le muscle, et ces cellules de vessie spécialisées.
08:36
We grow the cells outside the body in large quantities.
183
501000
3000
Nous cultivons les cellules à l'extérieur du corps en grandes quantités.
08:39
It takes about four weeks to grow these cells from the organ.
184
504000
3000
Ça prend environ quatre semaines de cultiver ces cellules d'organe.
08:42
We then take a scaffold that we shape like a bladder.
185
507000
3000
Ensuite nous prenons un échafaudage que nous modelons comme une vessie.
08:45
We coat the inside with these bladder lining cells.
186
510000
4000
Nous enrobons l'intérieur avec une couche de cellules de vessie.
08:49
We coat the outside with these muscle cells.
187
514000
3000
Nous enrobons l'extérieur avec ces cellules musculaires.
08:52
We place it back into this oven-like device.
188
517000
3000
Nous les remettons dans cette sorte d'étuve.
08:55
From the time you take that piece of tissue, six to eight weeks later
189
520000
3000
A partir du moment où vous avez prélevé ce morceau de tissu, six à huit semaines plus tard
08:58
you can put the organ right back into the patient.
190
523000
3000
vous pouvez replacer l'organe à l'intérieur du patient.
09:01
This actually shows the scaffold.
191
526000
3000
Ceci montre l'échafaudage
09:04
The material is actually being coated with the cells.
192
529000
4000
Le matériau est en fait en train d'être enduit de cellules.
09:08
When we did the first clinical trial for these patients
193
533000
3000
Quand nous avons fait le premier essai clinique avec ces patients
09:11
we actually created the scaffold specifically for each patient.
194
536000
3000
nous avons en fait créé l'échafaudage sur mesure pour chaque patient
09:14
We brought patients in,
195
539000
2000
Nous avons examiné les patients,
09:16
six to eight weeks prior to their scheduled surgery, did X-rays,
196
541000
3000
six à huit semaines avant la chirurgie prévue, avons fait des radios,
09:19
and we then composed a scaffold specifically for that patient's size
197
544000
3000
et ensuite nous avons composé un échafaudage spécifique à la taille
09:22
pelvic cavity.
198
547000
2000
de la cavité pelvienne du patient.
09:24
For the second phase of the trials
199
549000
2000
Pour la seconde phase des essais
09:26
we just had different sizes, small, medium, large and extra-large.
200
551000
3000
nous avions simplement différentes tailles, petit, moyen, grand et extra-large
09:29
(Laughter)
201
554000
3000
(rires)
09:32
It's true.
202
557000
2000
C'est vrai.
09:34
And I'm sure everyone here wanted an extra-large. Right?
203
559000
3000
Et je suis sûr que tout le monde ici voudrait une vessie extra-large. Pas vrai ?
09:37
(Laughter)
204
562000
2000
(rires)
09:39
So, bladders are definitely a little bit more complex
205
564000
3000
Les vessies sont sans aucun doute un petit peu plus complexes
09:42
than the other structures.
206
567000
2000
que les autres structures.
09:44
But there are other hollow organs that have added complexity to it.
207
569000
3000
Mais il y a d'autres organes creux qui ont encore une complexité supplémentaire.
09:47
This is actually a heart valve, which we engineered.
208
572000
3000
Voici maintenant une valve cardiaque, que nous avons créée.
09:50
And the way you engineer this heart valve is the same strategy.
209
575000
3000
Et la manière dont vous créez cette valve cardiaque suit la même stratégie.
09:53
We take the scaffold, we seed it with cells,
210
578000
2000
Nous prenons l'échafaudage, nous l'ensemençons avec des cellules,
09:55
and you can now see here, the valve leaflets opening and closing.
211
580000
4000
et vous pouvez maintenant voir ici, la valve s'ouvrir et se fermer.
09:59
We exercise these prior to implantation.
212
584000
3000
Nous l'exerçons avant de la greffer.
10:02
Same strategy.
213
587000
2000
Même stratégie.
10:04
And then the most complex are the solid organs.
214
589000
2000
Et ensuite les plus complexes sont les organes solides.
10:06
For solid organs, they're more complex
215
591000
2000
Pour les organes solides, c'est très compliqué
10:08
because you're using a lot more cells per centimeter.
216
593000
4000
parce que vous utilisez beaucoup plus de cellules au centimètre.
10:12
This is actually a simple solid organ like the ear.
217
597000
2000
Voici maintenant un organe solide aussi simple qu'une oreille
10:14
It's now being seeded with cartilage.
218
599000
2000
Elle est en train d'être ensemencée avec du cartilage.
10:16
That's the oven-like device;
219
601000
3000
Voici l'étuve.
10:19
once it's coated it gets placed there.
220
604000
2000
Une fois enrobée elle sera placée ici.
10:21
And then a few weeks later we can take out the cartilage scaffold.
221
606000
5000
Et ensuite quelques semaines plus tard nous pouvons retirer l'échafaudage du cartilage.
10:26
This is actually digits that we're engineering.
222
611000
2000
Voici maintenant des doigts que nous sommes en train de créer.
10:28
These are being layered, one layer at a time,
223
613000
3000
Ils sont créés par couches, une couche à la fois,
10:31
first the bone, we fill in the gaps with cartilage.
224
616000
3000
d'abord l'os, nous comblons les espaces avec du cartilage.
10:34
We then start adding the muscle on top.
225
619000
2000
Nous commençons ensuite à ajouter les muscles au dessus.
10:36
And you start layering these solid structures.
226
621000
2000
Et vous commencez à faire les couches de ces structures solides.
10:38
Again, fairly more complex organs,
227
623000
3000
Encore une fois, des organes nettement plus complexes.
10:41
but by far, the most complex solid organs
228
626000
3000
Mais de loin, les organes solides les plus complexes
10:44
are actually the vascularized, highly vascularized,
229
629000
4000
sont en fait ceux qui sont vascularisés, fortement vascularisés,
10:48
a lot of blood vessel supply,
230
633000
2000
irrigués par beaucoup de vaisseaux sanguins,
10:50
organs such as the heart,
231
635000
3000
des organes tels que le coeur,
10:53
the liver, the kidneys.
232
638000
3000
le foie, les reins.
10:56
This is actually an example -- several strategies
233
641000
2000
Voici un exemple -- différentes stratégies
10:58
to engineer solid organs.
234
643000
2000
de création d'organes solides.
11:00
This is actually one of the strategies. We use a printer.
235
645000
2000
Voici maintenant l'une des stratégies. Nous utilisons une imprimante.
11:02
And instead of using ink, we use -- you just saw an inkjet cartridge --
236
647000
4000
Mais au lieu d'utiliser de l'encre, nous utilisons -- vous venez juste de voir une cartouche d'encre
11:06
we just use cells.
237
651000
2000
nous utilisons tout simplement des cellules.
11:08
This is actually your typical desktop printer.
238
653000
2000
Voici maintenant votre imprimante de bureau classique.
11:10
It's actually printing this two chamber heart,
239
655000
3000
Elle est en train d'imprimer un coeurles à deux chambres,
11:13
one layer at a time.
240
658000
2000
une couche après l'autre.
11:15
You see the heart coming out there. It takes about 40 minutes to print,
241
660000
4000
Vous voyez le cœur en sortir. Ça prend environ 40 minutes à imprimer,
11:19
and about four to six hours later
242
664000
2000
et environ quatre à six heures plus tard
11:21
you see the muscle cells contract.
243
666000
3000
vous voyez les cellules du muscle se contracter.
11:24
(Applause)
244
669000
6000
(Applaudissements)
11:30
This technology was developed by Tao Ju, who worked at our institute.
245
675000
4000
Cette technologie a été développée par Tao Ju, qui a travaillé dans notre institut.
11:34
And this is actually still, of course, experimental,
246
679000
2000
Et ceci reste, bien sûr, encore expérimental
11:36
not for use in patients.
247
681000
3000
pas à l'usage des patients.
11:39
Another strategy that we have followed
248
684000
2000
Une autre stratégie que nous avons suivie
11:41
is actually to use decellularized organs.
249
686000
2000
est en fait d'utiliser des organes décellularisés.
11:43
We actually take donor organs,
250
688000
3000
Nous prenons en fait les organes du donneur,
11:46
organs that are discarded,
251
691000
2000
les organes qui sont abandonnés,
11:48
and we then can use very mild detergents
252
693000
2000
et ensuite nous pouvons utiliser des détergents très doux
11:50
to take all the cell elements out of these organs.
253
695000
3000
pour enlever à ces organes tous les éléments cellulaires.
11:53
So, for example on the left panel,
254
698000
2000
Donc, par exemple sur le panneau de gauche,
11:55
top panel, you see a liver.
255
700000
2000
le panneau du haut, vous voyez un foie.
11:57
We actually take the donor liver,
256
702000
2000
Nous prenons en fait le foie du donneur,
11:59
we use very mild detergents,
257
704000
2000
nous utilisons des détergents très doux
12:01
and we, by using these mild detergents, we take all the cells
258
706000
4000
et nous, en utilisant ces détergents légers nous ôtons toutes les cellules
12:05
out of the liver.
259
710000
2000
du foie.
12:07
Two weeks later, we basically can lift this organ up,
260
712000
3000
Deux semaines plus tard, nous pouvons en effet récupérer cet organe,
12:10
it feels like a liver,
261
715000
2000
il à l'air d'un foie,
12:12
we can hold it like a liver,
262
717000
2000
nous pouvons le manipuler comme un foie,
12:14
it looks like a liver, but it has no cells.
263
719000
3000
il ressemble à un foie, mais il n'a pas de cellules.
12:17
All we are left with
264
722000
2000
Tout ce qui nous reste
12:19
is the skeleton, if you will, of the liver,
265
724000
3000
est le squelette, en quelque sorte, du foie,
12:22
all made up of collagen,
266
727000
2000
entièrement constitué de collagène,
12:24
a material that's in our bodies, that will not reject.
267
729000
2000
une matière qu'on trouve dans nos corps, qui ne sera pas rejetée.
12:26
We can use it from one patient to the next.
268
731000
2000
Nous pouvons l'utiliser d'un patient à l'autre.
12:28
We then take this vascular structure
269
733000
2000
Nous prenons ensuite cette structure vasculaire
12:30
and we can prove that we retain the blood vessel supply.
270
735000
4000
et nous pouvons prouver que nous conservons le système de vaisseaux sanguins.
12:34
You can see, actually that's a fluoroscopy.
271
739000
2000
Vous pouvez voir, ici une fluoroscopie.
12:36
We're actually injecting contrast into the organ.
272
741000
3000
Nous sommes en train d'ajouter un produit contrastant dans l'organe.
12:39
Now you can see it start. We're injecting the contrast into the organ
273
744000
4000
Vous pouvez voir maintenant que ça commence. Nous ajoutons du produit contrastant à l'organe
12:43
into this decellularized liver.
274
748000
2000
dans ce foie décellularisé.
12:45
And you can see the vascular tree that remains intact.
275
750000
3000
Et vous pouvez voir que l'arbre vasculaire est resté intact.
12:48
We then take the cells, the vascular cells,
276
753000
3000
Nous prenons ensuite les cellules, les cellules vasculaires,
12:51
blood vessel cells, we perfuse the vascular tree
277
756000
2000
les cellules des vaisseaux sanguins, nous perfusons l'arbre vasculaire
12:53
with the patient's own cells.
278
758000
2000
avec les propres cellules du patient.
12:55
We perfuse the outside of the liver
279
760000
2000
Nous perfusons l'extérieur du foie
12:57
with the patient's own liver cells.
280
762000
2000
avec les propres cellules du foie du patient.
12:59
And we can then create functional livers.
281
764000
2000
Et nous pouvons ainsi créer des foies fonctionnels.
13:01
And that's actually what you're seeing.
282
766000
2000
Et c'est ce que vous voyez maintenant.
13:03
This is still experimental. But we are able to actually reproduce the functionality
283
768000
4000
Ceci est toujours expérimental. Mais nous sommes en fait capables de reproduire la fonctionnalité
13:07
of the liver structure, experimentally.
284
772000
3000
de la structure du foie, expérimentalement.
13:10
For the kidney,
285
775000
2000
Pour le rein,
13:12
as I talked to you about the first painting that you saw,
286
777000
4000
dont je vous ai parlé à propos de la première peinture que vous avez vue,
13:16
the first slide I showed you,
287
781000
2000
la première diapositive que je vous ai montrée,
13:18
90 percent of the patients on the transplant wait list
288
783000
3000
90 pour-cent des patients sur la liste d'attente des transplantations
13:21
are waiting for a kidney, 90 percent.
289
786000
2000
attendent pour un rein, 90 pour-cent.
13:23
So, another strategy we're following
290
788000
2000
Alors, une autre stratégie que nous suivons
13:25
is actually to create wafers
291
790000
2000
est en fait de créer des gaufrettes
13:27
that we stack together, like an accordion, if you will.
292
792000
4000
que nous empilons ensemble, comme un accordéon, en quelque sorte.
13:31
So, we stack these wafers together, using the kidney cells.
293
796000
3000
Donc, nous empilons ces gaufrettes, en utilisant les cellules de rein.
13:34
And then you can see these miniature kidneys that we've engineered.
294
799000
3000
Et ensuite vous pouvez voir ces reins miniatures que nous avons créés.
13:37
They are actually making urine.
295
802000
2000
Ils sont en fait en train de faire de l'urine.
13:39
Again, small structures, our challenge is how to make them larger,
296
804000
4000
Encore une fois, ce sont de petites structures, notre défi serait de les faire plus gros.
13:43
and that is something we're working on
297
808000
2000
et c'est ce sur quoi nous travaillons
13:45
right now at the institute.
298
810000
2000
en ce moment à l'institut.
13:47
One of the things that I wanted to summarize for you then
299
812000
3000
Une des choses que je voudrais résumer pour vous maintenant
13:50
is what is a strategy that we're going for in regenerative medicine.
300
815000
4000
est le choix de la stratégie que nous utiliserons en médecine régénérative.
13:54
If at all possible,
301
819000
2000
Si tout est possible
13:56
we really would like to use smart biomaterials
302
821000
3000
nous aimerions vraiment utiliser les biomatériaux intelligents
13:59
that we can just take off the shelf
303
824000
2000
que nous avons simplement à sortir d'un tiroir
14:01
and regenerate your organs.
304
826000
2000
pour régénérer vos organes.
14:03
We are limited with distances right now,
305
828000
2000
Nous sommes limités par la distance pour l'instant,
14:05
but our goal is actually to increase those distances over time.
306
830000
4000
mais notre but est en fait d'augmenter cette distance avec le temps.
14:09
If we cannot use smart biomaterials,
307
834000
2000
Si nous ne pouvons pas utiliser les bio-matériaux,
14:11
then we'd rather use your very own cells.
308
836000
2000
alors nous préférerions utiliser vos propres cellules.
14:13
Why? Because they will not reject.
309
838000
2000
Pourquoi ? Parce qu'elles ne seront pas rejetées.
14:15
We can take cells from you,
310
840000
2000
Nous pouvons prélever vos cellules,
14:17
create the structure, put it right back into you, they will not reject.
311
842000
3000
créer la structure, la replacer aussitôt en vous, elles ne seront pas rejetées.
14:20
And if possible, we'd rather use the cells from your very specific organ.
312
845000
4000
Et si possible, nous préférerions utiliser spécifiquement les cellules de votre propre organe.
14:24
If you present with a diseased wind pipe
313
849000
3000
Si vous venez avec une trachée malade
14:27
we'd like to take cells from your windpipe.
314
852000
2000
nous aimerions prélever les cellules de votre trachée.
14:29
If you present with a diseased pancreas
315
854000
3000
Si vous venez avec un pancréas malade
14:32
we'd like to take cells from that organ.
316
857000
2000
nous aimerions prélever les cellules de cet organe.
14:34
Why? Because we'd rather take those cells
317
859000
3000
Pourquoi ? Parce que nous préférerions prélever ces cellules
14:37
which already know that those are the cell types you want.
318
862000
3000
qui savent déjà qu'elles sont du type de cellule dont vous avez besoin.
14:40
A windpipe cell already knows it's a windpipe cell.
319
865000
3000
Une cellule de trachée sait déjà qu'elle est une cellule de trachée.
14:43
We don't need to teach it to become another cell type.
320
868000
3000
Nous n'avons pas besoin de lui apprendre à devenir un autre type de cellule.
14:46
So, we prefer organ-specific cells.
321
871000
2000
Donc, nous préférons utiliser les cellules spécifiques aux organes.
14:48
And today we can obtain cells from most every organ in your body,
322
873000
3000
Et aujourd'hui nous savons obtenir les cellules de la plupart des organes de votre corps.
14:51
except for several which we still need stem cells for,
323
876000
3000
Excepté pour quelques uns pour lesquels nous avons toujours besoin des cellules souches,
14:54
like heart, liver, nerve and pancreas.
324
879000
4000
comme le cœur, le foie, les nerfs et le pancréas.
14:58
And for those we still need stem cells.
325
883000
3000
Et pour ceux-ci nous avons toujours besoin des cellules souches.
15:01
If we cannot use stem cells from your body
326
886000
3000
Si nous ne pouvons pas utiliser les cellules souches de votre corps
15:04
then we'd like to use donor stem cells.
327
889000
3000
alors nous aimerions utiliser les cellules souches d'un donneur.
15:07
And we prefer cells that will not reject
328
892000
2000
Et nous préférons les cellules qui ne seront pas rejetées
15:09
and will not form tumors.
329
894000
2000
et ne formeront pas de tumeurs.
15:11
And we're working a lot with the stem cells that we
330
896000
2000
Et nous travaillons beaucoup avec les cellules souches sur lesquelles nous
15:13
published on two years ago,
331
898000
2000
avons publié il y a deux ans,
15:15
stem cells from the amniotic fluid,
332
900000
2000
les cellules souches du fluide amniotique,
15:17
and the placenta, which have those properties.
333
902000
4000
et du placenta, qui ont ces propriétés.
15:21
So, at this point, I do want to tell you that
334
906000
3000
Alors maintenant, je veux vraiment vous parler de
15:24
some of the major challenges we have.
335
909000
4000
certains des défis majeurs que nous devons relever.
15:28
You know, I just showed you this presentation, everything looks so good,
336
913000
2000
Vous savez, je viens juste de vous montrer cette présentation, tout à l'air si bien,
15:30
everything works. Actually no,
337
915000
2000
tout fonctionne. En fait non,
15:32
these technologies really are not that easy.
338
917000
2000
ces technologies ne sont pas vraiment si accessibles.
15:34
Some of the work you saw today
339
919000
2000
Certains des travaux que vous avez vus aujourd'hui
15:36
was performed by over 700 researchers
340
921000
3000
ont été réalisés par plus de 700 chercheurs
15:39
at our institute across a 20-year time span.
341
924000
3000
de notre institut au cours d'une période de 20 ans.
15:42
So, these are very tough technologies.
342
927000
2000
Alors ce sont des technologies très difficiles.
15:44
Once you get the formula right you can replicate it.
343
929000
3000
Une fois la formule acquise, vous pouvez la répéter.
15:47
But it takes a lot to get there.
344
932000
2000
Mais ça prend du temps d'y arriver.
15:49
So, I always like to show this cartoon.
345
934000
2000
Alors j'aime bien montrer ce dessin humoristique.
15:51
This is how to stop a runaway stage.
346
936000
2000
Comment arrêter une diligence qui s'est emballée.
15:53
And there you see the stagecoach driver,
347
938000
2000
Et vous voyez là le cocher
15:55
and he goes, on the top panel,
348
940000
2000
et il va, sur le panneau du haut,
15:57
He goes A, B, C, D, E, F.
349
942000
2000
il va à A, B, C, D, E, F.
15:59
He finally stops the runaway stage.
350
944000
2000
Il finit par arrêter la diligence au galop.
16:01
And those are usually the basic scientists,
351
946000
3000
Et ceux là sont comme la plupart des scientifiques classiques,
16:04
The bottom is usually the surgeons.
352
949000
2000
Le dessin du bas montre comment se comportent habituellement les chirurgiens.
16:06
(Laughter)
353
951000
4000
(Rires)
16:10
I'm a surgeon so that's not that funny.
354
955000
2000
Je suis chirurgien alors ne riez pas trop.
16:12
(Laughter)
355
957000
1000
(Rires)
16:13
But actually method A is the correct approach.
356
958000
4000
Mais en fait la méthode A est la bonne approche.
16:17
And what I mean by that is that anytime we've launched one of these technologies
357
962000
3000
Et ce que je veux dire c'est qu'à chaque fois que nous avons apporté une de ces technologies
16:20
to the clinic,
358
965000
2000
en clinique,
16:22
we've made absolutely sure that we do everything we can
359
967000
3000
nous nous sommes entièrement assurés que nous avons fait tout ce que nous avons pu
16:25
in the laboratory before we ever
360
970000
2000
en laboratoire avant
16:27
launch these technologies to patients.
361
972000
2000
d'apporter ces technologies aux patients.
16:29
And when we launch these technologies to patients
362
974000
2000
Et quand nous appliquons ces technologies aux patients
16:31
we want to make sure that we ask ourselves a very tough question.
363
976000
5000
nous voulons être sûrs de nous être posé une question toute bête.
16:36
Are you ready to place this in your own loved one, your own child,
364
981000
3000
Es-tu prêt à donner ça à ta chère et tendre, à ton propre enfant,
16:39
your own family member, and then we proceed.
365
984000
3000
un membre de ta famille, et ensuite nous y allons.
16:42
Because our main goal, of course,
366
987000
2000
Parce que notre principal objectif, bien sûr,
16:44
is first, to do no harm.
367
989000
3000
est en priorité, de ne pas faire de mal.
16:47
I'm going to show you now, a very short clip,
368
992000
2000
Je vais vous montrer maintenant, un court-métrage très bref,
16:49
It's a five second clip of a patient
369
994000
3000
c'est un court-métrage de cinq secondes sur un patient
16:52
who received one of the engineered organs.
370
997000
2000
qui a reçu un de nos organes artificiels.
16:54
We started implanting some of these structures
371
999000
2000
Nous avons commencé à implanter certaines de ces structures
16:56
over 14 years ago.
372
1001000
2000
il y a 14 ans.
16:58
So, we have patients now walking around with organs,
373
1003000
2000
Donc, nous avons aussi des patients qui se promènent avec des organes,
17:00
engineered organs, for over 10 years, as well.
374
1005000
4000
des organes artificiels, depuis environ dix ans.
17:04
I'm going to show a clip of one young lady.
375
1009000
2000
Je vais vous montrer le court-métrage d'une jeune femme.
17:06
She had a spina bifida defect, a spinal cord abnormality.
376
1011000
3000
Elle souffrait d'un spina bifida, un défaut de la moelle épinière.
17:09
She did not have a normal bladder. This is a segment from CNN.
377
1014000
3000
Sa vessie n'était pas normale. C'est extrait de CNN.
17:12
We are just taking five seconds.
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1017000
2000
Nous avons juste pris cinq secondes.
17:14
This is a segment that Sanjay Gupta actually took care of.
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1019000
5000
C'est en fait un extrait réalisé par les soins de Sanjay Gupta.
17:19
Video: Kaitlyn M: I'm happy. I was always afraid
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1024000
2000
Video: Kaitlyn M: Je suis heureuse. J'ai toujours eu peur
17:21
that I was going to have like, an accident or something.
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1026000
3000
d'avoir un accident, ou n'importe quoi d'autre.
17:24
And now I can just go and
382
1029000
3000
Et maintenant je peux simplement sortir et
17:27
go out with my friends,
383
1032000
2000
sortir avec mes amis,
17:29
go do whatever I want.
384
1034000
2000
aller faire tout ce que je veux.
17:32
Anthony Atala: See, at the end of the day, the promise of regenerative medicine
385
1037000
3000
Anthony Atala: In fine, la promesse de la médecine régénérative
17:35
is a single promise.
386
1040000
2000
est une promesse unique.
17:37
And that is really very simple,
387
1042000
3000
Et qu'il est très facile de faire en sorte
17:40
to make our patients better.
388
1045000
2000
que nos patients aillent mieux.
17:42
Thank you for your attention.
389
1047000
2000
Merci de votre attention.
17:44
(Applause)
390
1049000
2000
(Applaudissements)
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