ABOUT THE SPEAKER
Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina 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

More profile about the speaker
Nina Tandon | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2012

Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?

Nina Tandon: Može li tkivni Inženjering značiti personaliziranu medicina?

Filmed:
1,204,216 views

Sva tijela su krajnje jedinstvena, što je lijepa misao dok ne dođemo do liječenja bolesti -- gdje svako tijelo reagira dugačije, često nepredvidljivo, na standardnu terapiju. Tkivni inžinjer Nina Tandon govori o mogućem rješenju: koristeći se pluripotentnim matičnim stanicama kako bi se stvorili personalizirani modeli organa na kojima se mogu testirati novi lijekovi i terapije, te njihovo pohranjivanje na čipove. (Nazovimo to ekstremno personalizirana medicina.)
- Tissue engineering researcher
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 showpokazati you a videovideo of some of the modelsmodeli
0
843
2045
Voljela bih vam pokazati
snimku nekih od modela
00:18
I work with.
1
2888
1589
s kojima radim.
00:20
They're all the perfectsavršen sizeveličina, and they don't have an ounceunca of fatmast.
2
4477
3538
Svi su savršene veličine i
nemaju ni trunke masti.
00:23
Did I mentionspomenuti they're gorgeoussjajan?
3
8015
2538
Jesam li spomenula da su prekrasni?
00:26
And they're scientificznanstvena modelsmodeli? (LaughsSmijeh)
4
10553
3130
I da su znanstveni modeli? (Smijeh)
00:29
As you mightmoć have guessedpogađate, I'm a tissuetkivo engineerinženjer,
5
13683
2343
Kao što ste mogli pretpostaviti,
ja sam tkivni inženjer,
00:31
and this is a videovideo of some of the beatingbijenje heartsrce
6
16026
2449
a ovo je snimka kucajućeg srca
00:34
that I've engineeredprojektirana in the lablaboratorija.
7
18475
2216
koje sam projektirala u labosu.
00:36
And one day we hopenada that these tissuestkiva
8
20691
1882
Nadamo se da će jednog dana ova tkiva
00:38
can serveposlužiti as replacementzamjena partsdijelovi for the humanljudski bodytijelo.
9
22573
2944
služiti kao zamjena za
dijelove ljudskog tijela.
00:41
But what I'm going to tell you about todaydanas
10
25517
2280
Ono o čemu ću danas pričati
00:43
is how these tissuestkiva make awesomesuper modelsmodeli.
11
27797
4447
je kako ova tkiva čine odlične modele.
00:48
Well, let's think about the drugdroga screeningprobir processpostupak for a momenttrenutak.
12
32244
2727
Dobro, razmislimo na
trenutak o testiranju lijekova.
00:50
You go from drugdroga formulationformulacija, lablaboratorija testingtestiranje, animalživotinja testingtestiranje,
13
34971
2978
Krećemo od stvaranja lijeka, testiranja
u labosu, testiranja na životinjama
00:53
and then clinicalklinički trialsispitivanja, whichkoji you mightmoć call humanljudski testingtestiranje,
14
37949
2503
zatim klinička testiranja, koja možemo
zvati testiranjem na ljudima,
00:56
before the drugslijekovi get to markettržište.
15
40452
2265
prije nego što se lijek pusti u prodaju.
00:58
It coststroškovi a lot of moneynovac, a lot of time,
16
42717
3143
Sve to zahtijeva puno novaca i vremena,
01:01
and sometimesponekad, even when a drugdroga hitshitovi the markettržište,
17
45860
2810
a ponekad, čak i kad lijek dođe na tržište,
01:04
it actsdjela in an unpredictablenepredvidiv way and actuallyzapravo hurtsboli people.
18
48670
3935
ponaša se nepredvidivo i našteti ljudima.
01:08
And the laterkasnije it failsne, the worsegore the consequencesposljedice.
19
52605
4087
Što kasnije zakaže, to su gore posljedice.
01:12
It all boilszbroji down to two issuespitanja. One, humansljudi are not ratsštakori,
20
56692
4184
Sve se svodi na dva problema.
Prvo, ljudi nisu štakori,
01:16
and two, despitebez obzira na our incrediblenevjerojatan similaritiessličnosti to one anotherjoš,
21
60876
4088
i drugo, unatoč našim nevjerojatnim
međusobnim sličnostima,
01:20
actuallyzapravo those tinysićušan differencesRazlike betweenizmeđu you and I
22
64964
2441
zapravo one sitne razlike između vas i mene
01:23
have hugeogroman impactsutjecaji with how we metabolizemetabolizam drugslijekovi
23
67405
2509
imaju ogroman utjecaj na način na koji
metaboliziramo lijekove
01:25
and how those drugslijekovi affectutjecati us.
24
69914
1869
i kako ti lijekovi utječu na nas.
01:27
So what if we had better modelsmodeli in the lablaboratorija
25
71783
2832
Stoga, što bi bilo kada bi
imali bolje modele u labosu,
01:30
that could not only mimicimitirati us better than ratsštakori
26
74615
3270
koji ne samo da će nas
bolje oponašati od štakora
01:33
but alsotakođer reflectodraziti our diversityraznovrsnost?
27
77885
3920
već odražavati naše različitosti.
01:37
Let's see how we can do it with tissuetkivo engineeringinženjering.
28
81805
3927
Pogledajmo kako to možemo
postići s tkivnim inženjerstvom.
01:41
One of the keyključ technologiestehnologije that's really importantvažno
29
85732
2529
Jedna od ključnih tehnologija
koja je uistinu važna
01:44
is what's calledzvao inducedizazvan pluripotentpluripotentne stemstabljika cellsStanice.
30
88261
3192
je nešto što se naziva inducirane
pluripotentne matične stanice.
01:47
They were developedrazvijen in JapanJapan prettyprilično recentlynedavno.
31
91453
2518
Razvijene su u Japanu, prilično nedavno.
01:49
Okay, inducedizazvan pluripotentpluripotentne stemstabljika cellsStanice.
32
93971
2447
U redu, inducirane pluripotentne
matične stanice.
01:52
They're a lot like embryonicembrionski stemstabljika cellsStanice
33
96418
2113
Vrlo su slične embrionalnim
matičnim stanicama
01:54
exceptosim withoutbez the controversypolemika.
34
98531
2217
osim što oko njih nema polemike.
01:56
We induceizazvati cellsStanice, okay, say, skinkoža cellsStanice,
35
100748
2899
Induciramo stanice, u redu,
recimo, stanice kože,
01:59
by addingdodajući a fewnekoliko genesgeni to them, culturingkulturu them,
36
103647
2507
dodajući im par gena, uzgajamo ih,
02:02
and then harvestingberbu them.
37
106154
1621
i onda ih pobiremo.
02:03
So they're skinkoža cellsStanice that can be trickedPrevario,
38
107775
2707
Dakle, one su kožne stanice
koje možemo prevariti
02:06
kindljubazan of like cellularćelijski amnesiaamnezija, into an embryonicembrionski statedržava.
39
110482
2784
u nešto poput stanične amnezije,
u embrionalnom stanju.
02:09
So withoutbez the controversypolemika, that's coolsvjež thing numberbroj one.
40
113266
2712
Stoga, bez diskusije, to je najzanimljivija
stvar u vezi toga.
02:11
CoolCool thing numberbroj two, you can growrasti any typetip of tissuetkivo
41
115978
2549
Druga zanimljivost je ta da se iz njih mogu
uzgajati sve vrste tkiva:
02:14
out of them: brainmozak, heartsrce, liverjetra, you get the pictureslika,
42
118527
2555
mozak, srce, jetra, razumijete,
02:16
but out of your cellsStanice.
43
121082
2523
ali od vaših stanica.
02:19
So we can make a modelmodel of your heartsrce, your brainmozak
44
123605
3565
Stoga, možemo napraviti
model vašeg srca, mozga
02:23
on a chipčip.
45
127170
2632
na čipu.
02:25
GeneratingGeneriranje tissuestkiva of predictablepredvidiv densitygustoća and behaviorponašanje
46
129802
2856
Proizvodnja tkiva čija su gustoća
i ponašanje predvidljivi
02:28
is the seconddrugi piecekomad, and will be really keyključ towardsza
47
132658
2832
je drugi dio, i bit će zaista ključno za to
02:31
gettinguzimajući these modelsmodeli to be adoptedusvojen for drugdroga discoveryotkriće.
48
135490
2672
da se usvoji korištenje ovih
modela u otkrivanju lijekova.
02:34
And this is a schematicshematski of a bioreactorbioreaktor we're developingrazvoju in our lablaboratorija
49
138162
3112
Ovo je shema bioreaktora
kojeg smo razvili u labosu
02:37
to help engineerinženjer tissuestkiva in a more modularmodularni, scalableskalabilan way.
50
141274
3448
kako bi pomogao u izradi tkiva
na modularnije, skalarnije načine.
02:40
Going forwardnaprijed, imaginezamisliti a massivelymasivno parallelparalelno versionverzija of this
51
144722
3399
Zamislite, u budućnosti, masivnu
paralelnu verziju ovoga
02:44
with thousandstisuća of pieceskomada of humanljudski tissuetkivo.
52
148121
2337
s tisućama ljudskih tkiva.
02:46
It would be like havingima a clinicalklinički trialsuđenje on a chipčip.
53
150458
4048
To bi bilo kao da imate
klinička ispitivanja na čipu.
02:50
But anotherjoš thing about these inducedizazvan pluripotentpluripotentne stemstabljika cellsStanice
54
154506
3795
Druga stvar u vezi tih inducirnih
pluripotentnih matičnih stanica
02:54
is that if we take some skinkoža cellsStanice, let's say,
55
158301
2549
je ukoliko uzmemo neke
kožne stanice, recimo,
02:56
from people with a geneticgenetski diseasebolest
56
160850
2176
od ljudi s genetskom bolesti
02:58
and we engineerinženjer tissuestkiva out of them,
57
163026
2256
i napravimo tkiva od njih,
03:01
we can actuallyzapravo use tissue-engineeringinženjerstva tkiva techniquesTehnike
58
165282
1968
možemo koristiti tkivne inženjerske tehnike
03:03
to generategenerirati modelsmodeli of those diseasesoboljenja in the lablaboratorija.
59
167250
3401
kako bi napravili modele
tih bolesti u labosu.
03:06
Here'sOvdje je an exampleprimjer from KevinKevin Eggan'sEggan je lablaboratorija at HarvardHarvard.
60
170651
3584
Ovdje imamo primjer iz
labosa Kevina Eggana na Harvardu.
03:10
He generatedgeneriran neuronsneuroni
61
174235
2290
On je proizveo neurone
03:12
from these inducedizazvan pluripotentpluripotentne stemstabljika cellsStanice
62
176525
2715
od tih induciranih pluripotentnih
matičnih stanica
03:15
from patientspacijenti who have LouLou Gehrig'sGehrig DiseaseBolest,
63
179240
2629
pacijenata koji imaju Lou Gehrigovu bolest,
03:17
and he differentiateddiferencirani them into neuronsneuroni, and what's amazingnevjerojatan
64
181869
2443
te ih je diferencirao u neurone,
i ono što je zapanjujuće
03:20
is that these neuronsneuroni alsotakođer showpokazati symptomssimptomi of the diseasebolest.
65
184312
3152
je to da su ti neuroni pokazivali
znakove te bolesti.
03:23
So with diseasebolest modelsmodeli like these, we can fightborba back
66
187464
2099
Dakle s modelima bolesti kao što
su ove, možemo uzvratiti udarac
03:25
fasterbrže than ever before and understandrazumjeti the diseasebolest better
67
189563
2582
brže nego što smo to ikad prije mogli
i možemo bolje razumjeti bolest
03:28
than ever before, and maybe discoverotkriti drugslijekovi even fasterbrže.
68
192145
3963
nego ikad prije, i možda
otkriti lijek još brže.
03:32
This is anotherjoš exampleprimjer of patient-specificpacijent specifične stemstabljika cellsStanice
69
196108
3380
Ovo je još jedan primjer
matičnih stanica specifčnog pacijenta
03:35
that were engineeredprojektirana from someonenetko with retinitisretinitis pigmentosapigmentosa.
70
199488
4009
koje su stvorene od nekoga
tko boluje od retinitis pigmentoze.
To je degenerativna bolest retine.
03:39
This is a degenerationdegeneracija of the retinaMrežnica.
71
203497
1754
03:41
It's a diseasebolest that runsradi in my familyobitelj, and we really hopenada
72
205251
2757
To je bolest koja se javlja
u mojoj obitelji, i stvaro se nadam
03:43
that cellsStanice like these will help us find a curelijek.
73
208008
2224
da će stanice poput
ovih pomoći u pronalasku lijeka.
03:46
So some people think that these modelsmodeli soundzvuk well and good,
74
210232
2808
Neki ljudi misle da su
ovi modeli odlična zamisao
03:48
but askpitati, "Well, are these really as good as the ratštakor?"
75
213040
3441
ali pitaju: "Jesu li stvarno
dobri poput štakora?"
03:52
The ratštakor is an entirečitav organismorganizam, after all,
76
216481
2988
Štakor je ipak cijeli organizam
03:55
with interactingu interakciji networksmreže of organsorgana.
77
219469
1706
sa svim interakcijama organa.
03:57
A drugdroga for the heartsrce can get metabolizedmetabolizira in the liverjetra,
78
221175
3921
Lijek za srce se može
metabolizirati u jetri,
04:00
and some of the byproductsnusproizvodi maysvibanj be storedpohranjene in the fatmast.
79
225096
2840
i neki od nusprodukata se
mogu pohraniti u masti.
04:03
Don't you misspropustiti all that with these tissue-engineeredinženjeringom tkiva modelsmodeli?
80
227936
4527
Zar se sve to ne gubi s
ovim modelom stvaranja tkiva?
04:08
Well, this is anotherjoš trendtrend in the fieldpolje.
81
232463
2114
Ovo je drugi trend u ovom polju.
04:10
By combiningKombinirajući tissuetkivo engineeringinženjering techniquesTehnike with microfluidicsmicrofluidics,
82
234577
2867
Kombiniranjem tehnike
stvaranja tkiva s mikrofluidima,
04:13
the fieldpolje is actuallyzapravo evolvingrazvojni towardsza just that,
83
237444
2164
polje zapravo napreduje upravo prema tome,
04:15
a modelmodel of the entirečitav ecosystemekosustav of the bodytijelo,
84
239608
2506
modelu cijelog ekosustava tijela,
04:18
completepotpun with multiplevišekratnik organorgulje systemssustavi to be ableu stanju to testtest
85
242114
2400
potpunog sa raznim organskim
sustavima da bi se testiralo
04:20
how a drugdroga you mightmoć take for your bloodkrv pressurepritisak
86
244514
1603
kako lijekovi koje uzimate za krvni tlak
04:22
mightmoć affectutjecati your liverjetra or an antidepressantantidepresiv mightmoć affectutjecati your heartsrce.
87
246117
3267
možda utječu na vašu jetru
ili antidepresivi na vaše srce.
04:25
These systemssustavi are really hardteško to buildizgraditi, but we're just startingpolazeći to be ableu stanju to get there,
88
249384
4072
Takve sustave je teško izgraditi,
i tek krećemo prema tome,
04:29
and so, watch out.
89
253456
3304
zato, pazite se.
04:32
But that's not even all of it, because oncejednom a drugdroga is approvedodobren,
90
256760
2632
Ali to nije sve, jer
jednom kada je lijek odobren,
04:35
tissuetkivo engineeringinženjering techniquesTehnike can actuallyzapravo help us developrazviti more personalizedpersonalizirane treatmentstretmani.
91
259392
3682
tehnika razvoja tkiva može zapravo
pomoći razviti osobniji tretman.
04:38
This is an exampleprimjer that you mightmoć carebriga about somedayjednog dana,
92
263074
3742
Ovo je primjer onoga
što bi vas zanimalo jednog dana,
04:42
and I hopenada you never do,
93
266816
2120
ali nadam se da neće,
04:44
because imaginezamisliti if you ever get that call
94
268936
2520
jer zamislite ako dobijete taj poziv
04:47
that givesdaje you that badloše newsvijesti that you mightmoć have cancerRak.
95
271456
3208
koji donosi lošu vijest da možda imate rak.
04:50
Wouldn'tNe bi you ratherradije testtest to see if those cancerRak drugslijekovi
96
274664
2536
Zar se ne bi ste radije testirali i
vidjeli djeluju li ti lijekovi za rak
04:53
you're going to take are going to work on your cancerRak?
97
277200
2760
koje će te uzimati na vaš rak?
04:55
This is an exampleprimjer from KarenKaren Burg'sBurg je lablaboratorija, where they're
98
279960
2422
Ovo je primjer iz labosa
Karen Burg, gdje oni
04:58
usingkoristeći inkjetinkjet technologiestehnologije to printotisak breastgrudi cancerRak cellsStanice
99
282382
2906
koristeći se tehnologijom printanja
printaju stanice raka dojke
05:01
and studystudija its progressionsprogresije and treatmentstretmani.
100
285288
2471
i proučavaju njegov napredak i tretman.
05:03
And some of our colleagueskolege at TuftsČupercima are mixingmiješanje modelsmodeli
101
287759
2553
A neke od naših kolega na
Turfu miješaju modele
05:06
like these with tissue-engineeredinženjeringom tkiva bonekost to see how cancerRak
102
290312
3088
poput ovih sa stvorenim
tkivom kosti i gledaju kako se rak
05:09
mightmoć spreadširenje from one partdio of the bodytijelo to the nextSljedeći,
103
293400
2720
širi s jednog dijela tijela na drugi,
05:12
and you can imaginezamisliti those kindsvrste of multi-tissueviše tkiva chipsčips
104
296120
2384
možete zamisliti čipove s različitim tkivima
05:14
to be the nextSljedeći generationgeneracija of these kindsvrste of studiesstudije.
105
298504
2985
kao sljedeću generaciju ovakvih studija.
05:17
And so thinkingmišljenje about the modelsmodeli that we'veimamo just discussedraspravljati,
106
301489
2422
Razmislite o modelima
koje smo upravo spomenuli,
05:19
you can see, going forwardnaprijed, that tissuetkivo engineeringinženjering
107
303911
1913
vidite, napredujući, tkivni inženjirign
05:21
is actuallyzapravo poisedspremna to help revolutionizerevolucionirati drugdroga screeningprobir
108
305824
2456
bi mogao zapravo revolucionizirati
razvoj lijekova
05:24
at everysvaki singlesingl stepkorak of the pathstaza:
109
308280
2778
u svakome koraku svoga puta:
05:26
diseasebolest modelsmodeli makingizrađivanje for better drugdroga formulationsformulacije,
110
311058
2574
modeli bolesti pomažu u
boljoj formulaciji lijekova,
05:29
massivelymasivno parallelparalelno humanljudski tissuetkivo modelsmodeli helpingpomoć to revolutionizerevolucionirati lablaboratorija testingtestiranje,
111
313632
3871
masivni paralelni modeli ljudskih tkiva
revolucionariziraju testiranje u labosima,
05:33
reducesmanjiti animalživotinja testingtestiranje and humanljudski testingtestiranje in clinicalklinički trialsispitivanja,
112
317503
4225
smanjeno je testiranje na životinjama
i kliničko testiranje na ljudima,
05:37
and individualizedindividualiziran therapiesterapije that disruptporemetiti
113
321728
1692
i individualizirane terapije koje poništavaju
05:39
what we even considerrazmotriti to be a markettržište at all.
114
323420
3588
ono što smo smatrali tržištem.
05:42
EssentiallyU suštini, we're dramaticallydramatično speedingprebrze vožnje up that feedbackpovratna veza
115
327008
2544
Zapravo, dramatično
ubrzavamo povratnu informaciju
05:45
betweenizmeđu developingrazvoju a moleculemolekula and learningučenje about
116
329552
2323
između razvoja molekule i proučavanja
05:47
how it actsdjela in the humanljudski bodytijelo.
117
331875
2349
kako djeluje na ljudsko tijelo.
05:50
Our processpostupak for doing this is essentiallyu srži transformingpretvarajući
118
334224
2328
Napredak u tome je zapravo pretvorba
05:52
biotechnologybiotehnologija and pharmacologyFarmakologija into an informationinformacija technologytehnologija,
119
336552
4861
biotehnike i farmakologije
u jednu informacijsku tehnologiju,
05:57
helpingpomoć us discoverotkriti and evaluateprocijeniti drugslijekovi fasterbrže,
120
341413
2979
pomažući nam razviti i
procijeniti lijekove brže,
06:00
more cheaplyjeftino and more effectivelyučinkovito.
121
344392
3216
jeftinije i efikasnije.
06:03
It givesdaje newnovi meaningznačenje to modelsmodeli againstprotiv animalživotinja testingtestiranje, doesn't it?
122
347608
4080
dajući novo značenje modelima protiv
testiranja na životinjama, zar ne?
06:07
Thank you. (ApplausePljesak)
123
351688
6815
Hvala vam. (Pljesak)
Translated by Senzos Osijek
Reviewed by Ivan Stamenkovic

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina 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

More profile about the speaker
Nina Tandon | Speaker | TED.com