ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.

Why you should listen

Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.

Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.

More profile about the speaker
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com
TEDxBoston

Geraldine Hamilton: Body parts on a chip

Geraldine Hamilton: Dijelovi tijela na čipu

Filmed:
1,644,547 views

Relativno je lako zamisliti novi lijek, bolji tretman za neku bolest. Teško je, pak, testirati ga, a to može odlagati obećavajuće nove lijekove godinama. U ovom dobro objašnjenom predavanju Geraldine Hamilton pokazuje kako njen laboratorij stvara organe i dijelove tijela na čipovima, jednostavnim strukturama sa svim potrebnim dijelovima za testiranje novih lijekova – čak i onih iskrojenih za jednu jedinu osobu. (Snimljeno na TEDxBoston)
- Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
We have a globalglobalno healthzdravlje challengeizazov
0
368
2137
Danas imamo globalni zdravstveni problem
00:14
in our handsruke todaydanas,
1
2505
1692
u našim rukama,
00:16
and that is that the way we currentlytrenutno
2
4197
3060
a to je da je način na koji trenutno
00:19
discoverotkriti and developrazviti newnovi drugslijekovi
3
7257
2925
otkrivamo i razvijamo nove lijekove
00:22
is too costlyskup, takes fardaleko too long,
4
10182
4178
preskup, predugo traje,
00:26
and it failsne more oftenčesto than it succeedsuspije.
5
14360
3714
i češće ne uspije no što uspije.
00:30
It really just isn't workingrad, and that meanssredstva
6
18074
3377
Jednostavno ne radi, a to znači
00:33
that patientspacijenti that badlyLoše need newnovi therapiesterapije
7
21451
3047
da pacijenti koji ozbiljno trebaju nove tretmane
00:36
are not gettinguzimajući them,
8
24498
1711
njih ne dobivaju,
00:38
and diseasesoboljenja are going untreatedNe liječi.
9
26209
3498
i bolesti ostaju neliječene.
00:41
We seemčiniti se to be spendingtrošenje more and more moneynovac.
10
29707
3083
Čini se da trošimo sve više i više novca.
00:44
So for everysvaki billionmilijardi dollarsdolara we spendprovesti in R&D,
11
32790
4096
Svakom milijardom dolara koje potrošimo u istraživanje i razvoj,
00:48
we're gettinguzimajući lessmanje drugslijekovi approvedodobren into the markettržište.
12
36886
3829
imamo manje i manje lijekova odobrenih za tržište.
00:52
More moneynovac, lessmanje drugslijekovi. HmmHmm.
13
40715
3217
Više novca, manje lijekova. Hmm.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
Što se ovdje događa?
00:57
Well, there's a multitudemnoštvo of factorsčimbenici at playigrati,
15
45852
2595
U igri je više faktora,
01:00
but I think one of the keyključ factorsčimbenici
16
48447
2021
no mislim da je jedan od ključnih
01:02
is that the toolsalat that we currentlytrenutno have
17
50468
2397
taj da nas alati koje trenutno imamo na raspolaganju
01:04
availabledostupno to testtest whetherda li a drugdroga is going to work,
18
52865
4083
za provjeravanje hoće li lijek raditi,
01:08
whetherda li it has efficacydjelotvornost,
19
56948
1389
biti učinkovit,
01:10
or whetherda li it's going to be safesef
20
58337
1766
ili pak biti siguran za uporabu
01:12
before we get it into humanljudski clinicalklinički trialsispitivanja,
21
60103
3552
prije nego što počnemo s kliničkim testiranjima na ljudima,
01:15
are failingnedostatak us. They're not predictingpredviđanje
22
63655
2151
oni nas izdaju. Ne predviđaju
01:17
what's going to happendogoditi se in humansljudi.
23
65806
3228
što će se dogoditi u ljudima.
01:21
And we have two mainglavni toolsalat availabledostupno
24
69034
2723
I imamo dva glavna alata
01:23
at our disposalna raspolaganju.
25
71757
2014
na raspolaganju.
01:25
They are cellsStanice in dishesposuđe and animalživotinja testingtestiranje.
26
73771
4041
To su stanice u zdjelicama i testovi na životinjama.
01:29
Now let's talk about the first one, cellsStanice in dishesposuđe.
27
77812
3320
Idemo popričati o prvom, stanicama u zdjelicama.
01:33
So, cellsStanice are happilySretno functioningfunkcioniranje in our bodiestjelesa.
28
81132
3153
Dakle, stanice sretno obavljaju svoje zadatke u našim tijelima.
01:36
We take them and ripPočivao u miru them out
29
84285
2055
Uzmemo ih, iščupamo
01:38
of theirnjihov nativedomaći environmentokolina,
throwbacanje them in one of these dishesposuđe,
30
86340
2949
iz njihovog prirodnog okruženja,
bacimo u jednu od ovih zdjelica,
01:41
and expectočekivati them to work.
31
89289
1585
i očekujemo da nastave raditi.
01:42
GuessIzgleda da what. They don't.
32
90874
2193
Pogodite što. Ne rade.
01:45
They don't like that environmentokolina
33
93067
1662
Ne sviđa im se ta okolina
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
jer nimalo ne sliči onoj
01:48
what they have in the bodytijelo.
35
96361
2676
koju imaju u tijelu.
01:51
What about animalživotinja testingtestiranje?
36
99037
2071
Što s testiranjima na životinjama?
01:53
Well, animalsživotinje do and can providepružiti
37
101108
2885
Pa, životinje mogu dati i daju nam
01:55
extremelykrajnje usefulkoristan informationinformacija.
38
103993
2262
izuzetno korisne informacije.
01:58
They teachučiti us about what happensdogađa se
39
106255
1709
Poučavaju nas tomu što se događa
01:59
in the complexkompleks organismorganizam.
40
107964
2329
u kompleksnom organizmu.
02:02
We learnnaučiti more about the biologybiologija itselfsebe.
41
110293
3008
Naučimo više o samoj biologiji.
02:05
HoweverMeđutim, more oftenčesto than not,
42
113301
2898
No, životinjski modeli češće
02:08
animalživotinja modelsmodeli failiznevjeriti to predictpredvidjeti
what will happendogoditi se in humansljudi
43
116199
4216
ne mogu dobro predvidjeti što će se
dogoditi u ljudima kada im damo neki lijek
02:12
when they're treatedliječi with a particularposebno drugdroga.
44
120415
3186
nego što mogu.
02:15
So we need better toolsalat.
45
123601
2379
Stoga trebamo bolje alate.
02:17
We need humanljudski cellsStanice,
46
125980
1753
Trebamo humane stanice,
02:19
but we need to find a way to keep them happysretan
47
127733
2750
no trebamo naći načina da ih održimo sretnima
02:22
outsideizvan the bodytijelo.
48
130483
1591
van tijela.
02:24
Our bodiestjelesa are dynamicdinamičan environmentsokruženja.
49
132074
2906
Naša tijela su dinamična okruženja.
02:26
We're in constantkonstantno motionpokret.
50
134980
1840
Stalno smo u pokretu.
02:28
Our cellsStanice experienceiskustvo that.
51
136820
2191
Naše stanice to osjete.
02:31
They're in dynamicdinamičan environmentsokruženja in our bodytijelo.
52
139011
2809
One su u našim tijelima u dinamičnom okruženju.
02:33
They're underpod constantkonstantno mechanicalmehanički forcessnaga.
53
141820
2755
Pod stalnim mehaničkim silama.
02:36
So if we want to make cellsStanice happysretan
54
144575
2456
Stoga ako ih želimo održati sretnima
02:39
outsideizvan our bodiestjelesa,
55
147031
1429
van naših tijela,
02:40
we need to becomepostati cellćelija architectsarhitekti.
56
148460
2526
trebamo postati arhitekti stanica.
02:42
We need to designdizajn, buildizgraditi and engineerinženjer
57
150986
4344
Trebamo dizajnirati, izgraditi i osmisliti
02:47
a home away from home for the cellsStanice.
58
155330
3231
dom izvan doma za stanice.
02:50
And at the WyssWyss InstituteInstitut,
59
158561
1674
A na Institutu Wyss,
02:52
we'veimamo doneučinio just that.
60
160235
1938
smo učinili baš to.
02:54
We call it an organ-on-a-chiporgana na čipu.
61
162173
3024
Zovemo ga organ-na-čipu.
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
I imam jedan upravo ovdje.
02:58
It's beautifullijep, isn't it?
But it's prettyprilično incrediblenevjerojatan.
63
166988
2815
Predivno je, zar ne?
Ali je vrlo nevjerojatno.
03:01
Right here in my handruka is a breathingdisanje, livingživot
64
169803
4500
Upravo ovdje na mojoj ruci je dišuće, živo
03:06
humanljudski lungpluća on a chipčip.
65
174303
2658
plućno krilo na čipu.
03:08
And it's not just beautifullijep.
66
176961
2128
I nije samo predivno.
03:11
It can do a tremendousogroman amountiznos of things.
67
179089
2440
Može raditi golemu količinu stvari.
03:13
We have livingživot cellsStanice in that little chipčip,
68
181529
3779
Imamo živuće stanice u tom malom čipu,
03:17
cellsStanice that are in a dynamicdinamičan environmentokolina
69
185308
2550
stanice koje su u dinamičnom okolišu i
03:19
interactingu interakciji with differentdrugačiji cellćelija typesvrste.
70
187858
3081
imaju interakcije s drugim tipovima stanica.
03:22
There's been manymnogi people
71
190939
1639
Puno je ljudi pokušalo
03:24
tryingtežak to growrasti cellsStanice in the lablaboratorija.
72
192578
1861
uzgojiti stanice u labosu.
03:26
They'veSu triedpokušala manymnogi differentdrugačiji approachespristupi.
73
194439
3156
Isprobali su različite pristupe.
03:29
They'veSu even triedpokušala to growrasti
little mini-organsmini-organe in the lablaboratorija.
74
197595
2627
Čak su probali i uzgojiti
mini-organe u laboratoriju.
03:32
We're not tryingtežak to do that here.
75
200222
1549
Ovdje to ne pokušavamo.
03:33
We're simplyjednostavno tryingtežak to recreateponovno
76
201771
2126
Samo pokušavamo rekreirati
03:35
in this tinysićušan chipčip
77
203897
1577
u ovom malom čipu
03:37
the smallestnajmanji functionalfunkcionalna unitjedinica
78
205474
3017
najmanju funkcionalnu jedinicu
03:40
that representspredstavlja the biochemistrybiokemija,
79
208491
2554
koja predstavlja biokemiju,
03:43
the functionfunkcija and the mechanicalmehanički strainnaprezanje
80
211045
3124
funkciju i mehanički napor
03:46
that the cellsStanice experienceiskustvo in our bodiestjelesa.
81
214169
3516
koji stanice doživljavaju u našim tijelima.
03:49
So how does it work? Let me showpokazati you.
82
217685
3032
Pa kako to radi? Pokazat ću vam.
03:52
We use techniquesTehnike from the computerračunalo chipčip
83
220717
2634
Koristimo tehnike iz industrije
03:55
manufacturingproizvodnja industryindustrija
84
223351
1633
računalnih čipova
03:56
to make these structuresstrukture at a scaleljestvica
85
224984
2197
da stvorimo ove strukture na razini
03:59
relevantrelevantan to bothoba the cellsStanice and theirnjihov environmentokolina.
86
227181
2896
stanica i njihovog okoliša.
04:02
We have threetri fluidicfluidni channelskanali.
87
230077
2064
Imamo tri kanala za fluide.
04:04
In the centercentar, we have a porousporozan, flexiblefleksibilno membranemembrana
88
232141
3712
U sredini imamo poroznu, savitljivu membranu
04:07
on whichkoji we can adddodati humanljudski cellsStanice
89
235853
2063
na koju postavimo humane stanice
04:09
from, say, our lungspluća,
90
237916
1344
iz recimo, naših pluća,
04:11
and then underneathispod, they had capillarykapilara cellsStanice,
91
239260
2487
pa potom ispod imaju kapilarne stanice,
04:13
the cellsStanice in our bloodkrv vesselsposuđe.
92
241747
1788
stanice naših krvnih žila.
04:15
And we can then applyprimijeniti mechanicalmehanički forcessnaga to the chipčip
93
243535
4320
I možemo potom primijeniti mehaničke sile na čip
04:19
that stretchrastezanje and contractugovor the membranemembrana,
94
247855
2829
što rasteže i kontrahira membranu,
04:22
so the cellsStanice experienceiskustvo the sameisti mechanicalmehanički forcessnaga
95
250684
3097
pa stanice doživljavaju iste mehaničke sile
04:25
that they did when we breathedisati.
96
253781
2933
kao kada dišemo.
04:28
And they experienceiskustvo them how they did in the bodytijelo.
97
256714
3160
I to na isti način na koji su ih iskusile u tijelu.
04:31
There's airzrak flowingtekući throughkroz the topvrh channelkanal,
98
259874
2400
Zrak prolazi kroz gornji kanal,
04:34
and then we flowteći a liquidtekući that containssadrži nutrientshranjive tvari
99
262274
3349
pa potom uspostavimo protok hranjive tekućine
04:37
throughkroz the bloodkrv channelkanal.
100
265623
2839
kroz krvnu mrežu.
04:40
Now the chipčip is really beautifullijep,
101
268462
2372
Sad, čip je stvarno prekrasan,
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
no što zapravo možemo s njim?
04:44
We can get incrediblenevjerojatan functionalityfunkcionalnost
103
272931
2324
Možemo dobiti izuzetnu funkcionalnost
04:47
insideiznutra these little chipsčips.
104
275255
1751
u ovim malim čipovima.
04:49
Let me showpokazati you.
105
277006
1506
Pokazat ću vam.
04:50
We could, for exampleprimjer, mimicimitirati infectioninfekcija,
106
278512
2631
Možemo, na primjer, oponašati infekciju
04:53
where we adddodati bacterialbakterijski cellsStanice into the lungpluća.
107
281143
3536
tako što dodamo bakterijske stanice u plućno krilo.
04:56
then we can adddodati humanljudski whitebijela bloodkrv cellsStanice.
108
284679
2932
Potom možemo dodati humane bijele krvne stanice.
04:59
Whitebijeli bloodkrv cellsStanice are our body'stijelo je defenseodbrana
109
287611
2591
Bijele krvne stanice su obrambeni mehanizam
05:02
againstprotiv bacterialbakterijski invadersosvajači,
110
290202
1368
našeg tijela protiv uljeza,
05:03
and when they senseosjećaj this
inflammationupala dueuslijed to infectioninfekcija,
111
291570
3169
i kad osjete ovu upalu
zbog infekcije
05:06
they will enterUnesi from the bloodkrv into the lungpluća
112
294739
2857
ući će u plućno krilo iz krvi
05:09
and engulfprogutati the bacteriabakterija.
113
297596
1915
i opkoliti bakterije.
05:11
Well now you're going to see this happeningdogađa
114
299511
2248
Sada ćete vidjeti kako se to odvija
05:13
liveživjeti in an actualstvaran humanljudski lungpluća on a chipčip.
115
301759
3310
uživo na pravom ljudskom plućnom krilu na čipu.
05:17
We'veMoramo labeleds oznakom the whitebijela bloodkrv cellsStanice
so you can see them flowingtekući throughkroz,
116
305069
3543
Označili smo bijele krvne stanice tako
da ih vidite kako prolaze,
05:20
and when they detectotkriti that infectioninfekcija,
117
308612
2161
i kada detektiraju infekciju,
05:22
they beginpočeti to stickštap.
118
310773
1397
počnu se priljubljivati.
05:24
They stickštap, and then they try to go into the lungpluća
119
312170
3887
Priljube se i pokušavaju ući u plućno krilo
05:28
sidestrana from bloodkrv channelkanal.
120
316057
1781
iz krvne žile.
05:29
And you can see here, we can actuallyzapravo visualizevizualizirati
121
317838
3689
Kako vidite, možemo zapravo prikazati
05:33
a singlesingl whitebijela bloodkrv cellćelija.
122
321527
3759
pojedinu bijelu krvnu stanicu.
05:37
It sticksštapići, it wigglesWiggles its way throughkroz
123
325286
2256
Priljubi se, promigolji se do
05:39
betweenizmeđu the cellćelija layersslojevi, throughkroz the porepora,
124
327542
2315
međuslojeva stanica, kroz pore,
05:41
comesdolazi out on the other sidestrana of the membranemembrana,
125
329857
2421
dođe na drugu stranu membrane,
05:44
and right there, it's going to engulfprogutati the bacteriabakterija
126
332278
3435
i upravo ovdje, pokušava opkoliti bakteriju
05:47
labeleds oznakom in greenzelena.
127
335713
1649
koja je zeleno obojana.
05:49
In that tinysićušan chipčip, you just witnessedsvjedoci
128
337362
3004
U ovom minijaturnom čipu upravo ste svjedočili
05:52
one of the mostnajviše fundamentalosnovni responsesReakcija
129
340366
3181
jednom od osnovnih odgovora
05:55
our bodytijelo has to an infectioninfekcija.
130
343547
1957
našeg tijela na infekciju.
05:57
It's the way we respondodgovarati to -- an immuneimun responseodgovor.
131
345504
3770
To je način na koji odgovaramo – imunosni odgovor.
06:01
It's prettyprilično excitinguzbudljiv.
132
349274
2401
Vrlo je uzbudljivo.
06:03
Now I want to sharePodjeli this pictureslika with you,
133
351675
2343
Sad, želim podijeliti ovu sliku s vama
06:06
not just because it's so beautifullijep,
134
354018
2638
ne zato što je tako lijepa
06:08
but because it tellsgovori us an enormousogroman
amountiznos of informationinformacija
135
356656
3336
već zato što nam daje golemu
količinu informacija
06:11
about what the cellsStanice are doing withinunutar the chipsčips.
136
359992
2597
o tome što stanice rade unutar čipova.
06:14
It tellsgovori us that these cellsStanice
137
362589
2259
Pokazuje nam da ove stanice
06:16
from the smallmali airwaysdišnih puteva in our lungspluća,
138
364848
2311
iz malih hodnika u naši plućima
06:19
actuallyzapravo have these hairlikehairlike structuresstrukture
139
367159
1751
zapravo imaju ovakve četkaste strukture
06:20
that you would expectočekivati to see in the lungpluća.
140
368910
2008
koje biste i očekivali u plućima.
06:22
These structuresstrukture are calledzvao ciliacilija,
141
370918
1465
Ove stanice se zovu cilije,
06:24
and they actuallyzapravo movepotez the mucussluzi out of the lungpluća.
142
372383
2910
i one zapravo miču mukozni sekret van pluća.
06:27
Yeah. MucusSluzi. YuckBljak.
143
375293
1539
Da. Šlajm. Fuj.
06:28
But mucussluzi is actuallyzapravo very importantvažno.
144
376832
2440
Ali mukozni sekret je vrlo važan.
06:31
MucusSluzi trapszamke particulatesbroj čestica, virusesvirusi,
145
379272
2581
Mukoza zarobljava čestice, viruse,
06:33
potentialpotencijal allergensalergena,
146
381853
1459
potencijalne alergene,
06:35
and these little ciliacilija movepotez
147
383312
1601
i ove cilije pomiču
06:36
and clearčisto the mucussluzi out.
148
384913
2250
i izbacuju mukozni sekret van.
06:39
When they get damagedoštećen, say,
149
387163
1912
Kada se oštete, recimo,
06:41
by cigarettecigareta smokedim for exampleprimjer,
150
389075
2419
zbog dima cigarete,
06:43
they don't work properlypropisno,
and they can't clearčisto that mucussluzi out.
151
391494
2808
ne rade kako trebaju,
i ne mogu izbaciti mukozni sekret.
06:46
And that can leaddovesti to diseasesoboljenja suchtakav as bronchitisbronhitis.
152
394302
3817
To može dovesti do bolesti poput bronhitisa.
06:50
CiliaCilija and the clearanceklirens of mucussluzi
153
398119
2647
Cilije i čišćenje mukoze
06:52
are alsotakođer involvedumiješan in awfulgrozan diseasesoboljenja like cysticcistične fibrosisfibroza.
154
400766
4461
su također uključeni u teže bolesti poput cistične fibroze.
06:57
But now, with the functionalityfunkcionalnost
that we get in these chipsčips,
155
405227
3550
Ali sad, s funkcionalnošću
dobivenom ovim čipovima
07:00
we can beginpočeti to look
156
408777
1824
možemo početi tražiti
07:02
for potentialpotencijal newnovi treatmentstretmani.
157
410601
2513
potencijalne nove tretmane
07:05
We didn't stop with the lungpluća on a chipčip.
158
413114
1952
Nismo se zaustavili na plućima na čipu.
07:07
We have a gutcrijevo on a chipčip.
159
415066
1884
Imamo i crijeva na čipu.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Možete vidjeti jedan čip ovdje.
07:10
And we'veimamo put intestinalcrijevne humanljudski cellsStanice
161
418980
3226
I postavili smo humane crijevne stanice
07:14
in a gutcrijevo on a chipčip,
162
422206
1905
u crijeva na čipu
07:16
and they're underpod constantkonstantno peristalticperistaltic motionpokret,
163
424111
2837
i rade pod konstantnim peristaltičkim kretnjama,
07:18
this tricklingcuri flowteći throughkroz the cellsStanice,
164
426948
3191
što provodi kroz stanice,
07:22
and we can mimicimitirati manymnogi of the functionsfunkcije
165
430139
2558
i možemo oponašati mnoge funkcije
07:24
that you actuallyzapravo would expectočekivati to see
166
432697
2263
koje biste očekivali
07:26
in the humanljudski intestinecrijevo.
167
434960
1693
u ljudskim crijevima.
07:28
Now we can beginpočeti to createstvoriti modelsmodeli of diseasesoboljenja
168
436653
3791
Sad možemo stvoriti model bolesti
07:32
suchtakav as irritableupalna bolest bowelcrijeva syndromesindrom.
169
440444
2410
poput sindroma iritabilnog crijeva.
07:34
This is a diseasebolest that affectsutječe
170
442854
2082
Ovo je bolest koja zahvaća
07:36
a largeveliki numberbroj of individualspojedinci.
171
444936
1911
velik broj osoba.
07:38
It's really debilitatingoslabiti,
172
446847
1774
Vrlo je otežavajuća,
07:40
and there aren'tnisu really manymnogi good treatmentstretmani for it.
173
448621
3942
i ne postoji puno dobrih načina tretiranja za nju.
07:44
Now we have a wholečitav pipelinecjevovod
174
452563
2302
Sad imamo cijelo postrojenje
07:46
of differentdrugačiji organorgulje chipsčips
175
454865
2279
različitih čipova s organima
07:49
that we are currentlytrenutno workingrad on in our labslaboratoriji.
176
457144
3732
na kojima radimo u našim labosima.
07:52
Now, the truepravi powervlast of this technologytehnologija, howevermeđutim,
177
460876
3419
No prava moć ove tehnologije, pak,
07:56
really comesdolazi from the factčinjenica
178
464295
2125
zapravo dolazi iz činjenice
07:58
that we can fluidicallyfluidically linkveza them.
179
466420
2545
da ih možemo povezati fluidima.
08:00
There's fluidtekućine flowingtekući acrosspreko these cellsStanice,
180
468965
1947
Preko i kroz ove stanice prolazi fluid,
08:02
so we can beginpočeti to interconnectpovezati
181
470912
2079
tako da možemo povezati
08:04
multiplevišekratnik differentdrugačiji chipsčips togetherzajedno
182
472991
2862
različite čipove u seriju
08:07
to formoblik what we call a virtualvirtualan humanljudski on a chipčip.
183
475853
4213
i sastaviti ono što zovemo virtualnim čovjekom na čipu.
08:12
Now we're really gettinguzimajući exciteduzbuđen.
184
480066
3009
Sad smo stvarno uzbuđeni.
08:15
We're not going to ever recreateponovno
a wholečitav humanljudski in these chipsčips,
185
483075
4095
Nećemo nikad sastaviti
cijelog čovjeka na ovim čipovima,
08:19
but what our goalcilj is is to be ableu stanju to recreateponovno
186
487170
4169
ali naš cilj je da budemo u mogućnosti osposobiti
08:23
sufficientdovoljno functionalityfunkcionalnost
187
491339
2013
dovoljnu funkcionalnost
08:25
so that we can make better predictionspredviđanja
188
493352
2360
koja će nam omogućiti bolja predviđanja
08:27
of what's going to happendogoditi se in humansljudi.
189
495712
2214
onoga što će se dogoditi u ljudima.
08:29
For exampleprimjer, now we can beginpočeti to exploreistražiti
190
497926
2924
Na primjer, sad možemo početi istraživati
08:32
what happensdogađa se when we put
a drugdroga like an aerosolaerosola drugdroga.
191
500850
3434
što se događa kad stavimo
lijek, recimo aerosolni lijek.
08:36
Those of you like me who have asthmaastma,
when you take your inhalerinhalator,
192
504284
2986
Vi koji imate astmu
kada uzmete vaš inhalator,
08:39
we can exploreistražiti how that drugdroga comesdolazi into your lungspluća,
193
507270
2926
mi možemo istražiti kako taj lijek dolazi u vaša pluća,
08:42
how it entersulazi the bodytijelo,
194
510196
1626
kako ulazi u tijelo,
08:43
how it mightmoć affectutjecati, say, your heartsrce.
195
511822
1754
kako može, recimo, utjecati na vaše srce.
08:45
Does it changepromijeniti the beatingbijenje of your heartsrce?
196
513576
1908
Mijenja li vam puls?
08:47
Does it have a toxicitytoksičnost?
197
515484
1641
Ima li otrovna svojstva?
08:49
Does it get clearedizbrisan by the liverjetra?
198
517125
2008
Uklanja li ga jetra?
08:51
Is it metabolizedmetabolizira in the liverjetra?
199
519133
2152
Metabolizira li ga?
08:53
Is it excretedizlučuje in your kidneysbubrezi?
200
521285
1891
Izlučuju li ga vaši bubrezi?
08:55
We can beginpočeti to studystudija the dynamicdinamičan
201
523176
2212
Možemo početi proučavati dinamiku
08:57
responseodgovor of the bodytijelo to a drugdroga.
202
525388
2625
odgovora tijela na lijek.
09:00
This could really revolutionizerevolucionirati
203
528028
1919
Ovo bi moglo stvarno revolucionizirati
09:01
and be a gameigra changermjenjač
204
529947
1649
i promijeniti pravila igre
09:03
for not only the pharmaceuticalfarmaceutski industryindustrija,
205
531596
2938
ne samo farmaceutskoj industriji,
09:06
but a wholečitav hostdomaćin of differentdrugačiji industriesindustrije,
206
534534
2373
već i jako puno drugih industrija
09:08
includinguključujući the cosmeticskozmetika industryindustrija.
207
536907
2400
uključujući kozmetičku industriju.
09:11
We can potentiallypotencijalno use the skinkoža on a chipčip
208
539307
2882
Možemo potencijalno koristiti kožu na čipu,
09:14
that we're currentlytrenutno developingrazvoju in the lablaboratorija
209
542189
1961
što upravo razvijamo u labosu,
09:16
to testtest whetherda li the ingredientsSastojci in those productsproizvodi
210
544150
2554
da testiramo jesu li sastojci proizvoda
09:18
that you're usingkoristeći are actuallyzapravo
safesef to put on your skinkoža
211
546704
3283
koje koristite uistinu sigurni
za staviti na vašu kožu,
09:21
withoutbez the need for animalživotinja testingtestiranje.
212
549987
2689
i to bez potrebe za testovima na životinjama.
09:24
We could testtest the safetysigurnosni
213
552676
1944
Možemo testirati sigurnost
09:26
of chemicalskemikalije that we are exposedizložen to
214
554620
2253
kemikalija kojima smo izloženi
09:28
on a dailydnevno basisosnova in our environmentokolina,
215
556873
1914
svakodnevno iz naše okoline,
09:30
suchtakav as chemicalskemikalije in regularredovan householddomaćinstvo cleanerssredstva za čišćenje.
216
558787
3731
poput kemikalija u preparatima za čišćenje kuće.
09:34
We could alsotakođer use the organsorgana on chipsčips
217
562518
3202
Možemo isto tako koristiti organe na čipovima
09:37
for applicationsaplikacije in bioterrorismbioterorizma
218
565720
2779
za primjene u bioterorizmu
09:40
or radiationradijacija exposureizloženost.
219
568499
2571
ili istraživanju radijacije-
09:43
We could use them to learnnaučiti more about
220
571070
3350
Možemo ih iskoristiti da naučimo više o
09:46
diseasesoboljenja suchtakav as ebolaEbola
221
574420
3044
bolestima poput ebole
09:49
or other deadlyubojit diseasesoboljenja suchtakav as SARSSARS-A.
222
577464
3892
ili drugim smrtonosnim bolestima poput SARS-a.
09:53
OrgansOrgana on chipsčips could alsotakođer changepromijeniti
223
581356
1838
Organi na čipovima bi mogli promijeniti
09:55
the way we do clinicalklinički trialsispitivanja in the futurebudućnost.
224
583194
3374
i način na koji ćemo raditi klinička testiranja.
09:58
Right now, the averageprosječan participantučesnik
225
586568
2587
U ovom trenutku prosječni član test grupe
10:01
in a clinicalklinički trialsuđenje is that: averageprosječan.
226
589155
3370
u kliničkom testiranju je upravo to; prosječan.
10:04
TendsIma tendenciju to be middlesrednji agedstar, tendsteži to be femaležena.
227
592525
3326
Najčešće srednje dobi, najčešće žena.
10:07
You won'tnavika find manymnogi clinicalklinički trialsispitivanja
228
595851
2472
Nećete naći puno kliničkih testova
10:10
in whichkoji childrendjeca are involvedumiješan,
229
598323
1515
u koje su uključena djeca,
10:11
yetjoš everysvaki day, we give childrendjeca medicationslijekovi,
230
599838
3547
no ipak svaki dan dajemo djeci lijekove,
10:15
and the only safetysigurnosni datapodaci we have on that drugdroga
231
603385
3746
i jedini podaci o sigurnosti tog lijeka
10:19
is one that we obtainedDobiveni from adultsodrasli.
232
607131
3074
su oni dobiveni od odraslih.
10:22
ChildrenDjeca are not adultsodrasli.
233
610205
1794
Djeca nisu odrasli.
10:23
They maysvibanj not respondodgovarati in the sameisti way adultsodrasli do.
234
611999
3133
Ne moraju odgovoriti na isti način kao mi.
10:27
There are other things like geneticgenetski differencesRazlike
235
615132
2412
Postoje i druge stvari, poput genetske razlike
10:29
in populationspopulacije
236
617544
1433
u populaciji
10:30
that maysvibanj leaddovesti to at-riskrizičnih populationspopulacije
237
618977
3106
što može dovesti do rizičnih populacija
10:34
that are at riskrizik of havingima an adversenuspojave drugdroga reactionreakcija.
238
622083
3437
koje su rizične po tome što mogu dobiti
negativnu reakciju zbog lijeka.
10:37
Now imaginezamisliti if we could take cellsStanice
from all those differentdrugačiji populationspopulacije,
239
625520
3389
Sad zamislite kad bismo mogli uzeti
stanice od svih tih različitih populacija,
10:40
put them on chipsčips,
240
628919
1908
staviti na čipove,
10:42
and createstvoriti populationspopulacije on a chipčip.
241
630827
1964
i stvoriti populacije na čipu.
10:44
This could really changepromijeniti the way
242
632791
1838
Ovo zbilja može promijeniti način na koji
10:46
we do clinicalklinički trialsispitivanja.
243
634629
2069
radimo klinička istraživanja.
10:48
And this is the teamtim and the people
that are doing this.
244
636698
2832
A ovo je tim ljudi
koji radi na ovome.
10:51
We have engineersinženjeri, we have cellćelija biologistsbiolozi,
245
639530
3257
Imamo inžinjere, stanične biologe,
10:54
we have clinicianskliničara, all workingrad togetherzajedno.
246
642787
3774
imamo kliničare, svi rade zajedno.
10:58
We're really seeingvidim something quitedosta incrediblenevjerojatan
247
646561
1926
Zbilja vidimo nešto jako nevjerojatno
11:00
at the WyssWyss InstituteInstitut.
248
648487
1605
na Institutu Wyss.
11:02
It's really a convergencekonvergencija of disciplinesdisciplina,
249
650092
2171
To je zapravo spajanje disciplina,
11:04
where biologybiologija is influencingkoji utječu na the way we designdizajn,
250
652263
3720
gdje biologija utječe na način na koji dizajniramo,
11:07
the way we engineerinženjer, the way we buildizgraditi.
251
655983
2662
oblikujemo i izgrađujemo.
11:10
It's prettyprilično excitinguzbudljiv.
252
658645
1403
Vrlo je uzbudljivo.
11:12
We're establishinguspostavljanje importantvažno industryindustrija collaborationssuradnje
253
660048
3564
Uspostavljamo važnu kolaboraciju industrija
11:15
suchtakav as the one we have with a companydruštvo
254
663612
3373
poput one koju smo osnovali s tvrtkom
11:18
that has expertiseekspertiza in large-scalevelikih razmjera
digitaldigitalni manufacturingproizvodnja.
255
666985
3599
koja ima iskustva u digitalnoj proizvodnji
širokih razmjera.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Pomoći će nam napraviti,
11:24
insteadumjesto of one of these,
257
672603
1526
umjesto samo jednog,
11:26
millionsmilijuni of these chipsčips,
258
674129
1583
milijune ovakvih čipova,
11:27
so that we can get them into the handsruke
259
675712
1669
da ih možemo predati u ruke
11:29
of as manymnogi researchersistraživači as possiblemoguće.
260
677381
2889
što većem broju istraživača.
11:32
And this is keyključ to the potentialpotencijal of that technologytehnologija.
261
680270
4216
A ovo je ključ potencijala ove tehnologije.
11:36
Now let me showpokazati you our instrumentinstrument.
262
684486
2537
Da vam pokažem naš instrument.
11:39
This is an instrumentinstrument that our engineersinženjeri
263
687023
1989
Ovo je instrument čiji prototip naši inženjeri
11:41
are actuallyzapravo prototypingprototipova right now in the lablaboratorija,
264
689012
2618
upravo izgrađuju u labosu,
11:43
and this instrumentinstrument is going to give us
265
691630
2309
i ovaj instrument će nam dati
11:45
the engineeringinženjering controlskontrole that we're going to requirezahtijevati
266
693939
2459
inženjerske kontrole potrebne da
11:48
in ordernarudžba to linkveza 10 or more organorgulje chipsčips togetherzajedno.
267
696398
4168
povežemo deset ili više organskih čipova.
11:52
It does something elsedrugo that's very importantvažno.
268
700566
2229
Također radi nešto drugo, vrlo bitno.
11:54
It createsstvara an easylako userkorisnik interfacesučelje.
269
702795
2844
Stvara lako sučelje za korisnika.
11:57
So a cellćelija biologistbiolog like me can come in,
270
705639
2990
Tako da stanični biolog poput mene može doći,
12:00
take a chipčip, put it in a cartridgeuložak
271
708629
2008
uzeti čip, staviti ga u postolje
12:02
like the prototypeprototip you see there,
272
710637
1932
poput prototipa koji vidite ovdje,
12:04
put the cartridgeuložak into the machinemašina
273
712569
2071
staviti postolje u stroj
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
na isti način na koji biste stavili CD,
12:08
and away you go.
275
716128
1132
i to je to.
12:09
PlugUtikač and playigrati. EasyLako.
276
717260
2749
Uključi i igraj. Vrlo lako.
12:12
Now, let's imaginezamisliti a little bitbit
277
720009
2514
Idemo sad zamisliti malo
12:14
what the futurebudućnost mightmoć look like
278
722523
1379
kako bi mogla izgledati budućnost
12:15
if I could take your stemstabljika cellsStanice
279
723902
2413
kad bih mogla uzeti vaše matične stanice
12:18
and put them on a chipčip,
280
726315
1440
i staviti na čip,
12:19
or your stemstabljika cellsStanice and put them on a chipčip.
281
727755
3219
ili vaše stanice i staviti na čip.
12:22
It would be a personalizedpersonalizirane chipčip just for you.
282
730974
3501
To bi bio vaš personalizirani čip.
12:26
Now all of us in here are individualspojedinci,
283
734475
3208
Sad, svi ovdje smo individue,
12:29
and those individualpojedinac differencesRazlike mean
284
737683
2838
i sve naše individualne razlike znače
12:32
that we could reactreagirati very differentlyrazličito
285
740521
2442
da možemo reagirati na lijekove vrlo različito
12:34
and sometimesponekad in unpredictablenepredvidiv waysnačine to drugslijekovi.
286
742963
4247
i na ponekad nepredvidljive načine.
12:39
I myselfsebe, a couplepar of yearsgodina back,
had a really badloše headacheglavobolja,
287
747210
4568
I sama sam, prije nekoliko godina,
imala tešku glavobolju,
12:43
just couldn'tne mogu shaketresti it, thought,
"Well, I'll try something differentdrugačiji."
288
751778
2413
nisam ju mogla otresti i pomislila sam,
"Pa, idemo probati nešto drugačije."
12:46
I tookuzeo some AdvilAdvil. Fifteen15 godina minutesminuta laterkasnije,
289
754191
2135
Uzela sam jedan Advil. Petnaest minuta kasnije
12:48
I was on my way to the emergencyhitan roomsoba
290
756326
1880
bila sam na putu za hitan prijem u bolnicu
12:50
with a full-blowncvijetu asthmaastma attacknapad.
291
758206
1893
sa izraženim napadajem astme.
12:52
Now, obviouslyočito it wasn'tnije fatalfatalan,
292
760099
1830
Naime, očito je da nije bio smrtonosan.
12:53
but unfortunatelynažalost, some of these
293
761929
3173
No nažalost, neke od ovakvih
12:57
adversenuspojave drugdroga reactionsreakcije can be fatalfatalan.
294
765102
3609
negativnih reakcija na lijekove mogu biti fatalne.
13:00
So how do we preventspriječiti them?
295
768711
1941
Pa kako da ih spriječimo?
13:02
Well, we could imaginezamisliti one day
296
770652
2580
Mogli bismo zamisliti da jednog dana
13:05
havingima GeraldineGeraldine on a chipčip,
297
773232
2343
imamo Geraldine na čipu,
13:07
havingima DanielleDanielle on a chipčip,
298
775575
1749
imamo Danielle na čipu,
13:09
havingima you on a chipčip.
299
777324
1473
imamo vas na čipu.
13:10
PersonalizedPersonalizirane medicinelijek. Thank you.
300
778797
2388
Personalizirana medicina. Hvala vam.
13:13
(ApplausePljesak)
301
781185
4154
(Pljesak)
Translated by Senzos Osijek
Reviewed by Ivan Stamenkovic

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.

Why you should listen

Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.

Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.

More profile about the speaker
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com