TEDxBoston
Geraldine Hamilton: Body parts on a chip
Geraldine Hamilton: Testrészek csipen
Filmed:
Readability: 4.1
1,644,547 views
Nem könnyű kitalálni egy újfajta gyógymódot, egy jobb kezelést valamely betegségre. Még keményebb a tesztelés, ami évekkel késleltetheti egy-egy ígéretes gyógyszer bevezetését. Geraldine Hamilton elmeséli, hogyan készülnek intézetükben a szervcsipek -- a lapkára szerelt szervek és testrészek --, ezek a leegyszerűsített struktúrák, melyekben azonban együtt van minden, amivel tesztelhető az új szerek hatása és mellékhatása, akár egy konkrét személyre szabottan is. (Felvétel: TEDxBoston)
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio
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 global health challenge
0
368
2137
Az egészségügy egészét érintő probléma
00:14
in our hands today,
1
2505
1692
napjainkban,
00:16
and that is that the way we currently
2
4197
3060
hogy az a módszer, amellyel
00:19
discover and develop new drugs
3
7257
2925
az új gyógyszerek felfedezése
és kifejlesztése folyik,
és kifejlesztése folyik,
00:22
is too costly, takes far too long,
4
10182
4178
túl drága és hosszadalmas,
00:26
and it fails more often than it succeeds.
5
14360
3714
és gyakrabban végződik kudarccal,
mint sikerrel.
mint sikerrel.
00:30
It really just isn't working, and that means
6
18074
3377
Igazából nem működik a dolog, tehát
00:33
that patients that badly need new therapies
7
21451
3047
a páciensek, akik újfajta terápiát igényelnének,
00:36
are not getting them,
8
24498
1711
nem kapják meg azt,
00:38
and diseases are going untreated.
9
26209
3498
és betegségük kezeletlen marad.
00:41
We seem to be spending more and more money.
10
29707
3083
Úgy tűnik, egyre több és több pénzt költünk.
00:44
So for every billion dollars we spend in R&D,
11
32790
4096
És a K+F-re fordított milliárdokért
00:48
we're getting less drugs approved into the market.
12
36886
3829
mind kevesebb jóváhagyott gyógyszer kerül piacra.
00:52
More money, less drugs. Hmm.
13
40715
3217
Több pénz, kevesebb gyógyszer. Hmm.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
Mi történik itt?
00:57
Well, there's a multitude of factors at play,
15
45852
2595
Nos, rengeteg tényező játszik közre,
01:00
but I think one of the key factors
16
48447
2021
de azt hiszem, az egyik kulcstényező az,
01:02
is that the tools that we currently have
17
50468
2397
hogy a jelenlegi eszközeink,
01:04
available to test whether a drug is going to work,
18
52865
4083
mellyel letesztelhetnénk, hogy egy szer hatni fog-e,
01:08
whether it has efficacy,
19
56948
1389
hatékony lesz-e,
01:10
or whether it's going to be safe
20
58337
1766
és biztonságos lesz-e,
01:12
before we get it into human clinical trials,
21
60103
3552
mielőtt embereken próbálnák ki egy klinikán,
01:15
are failing us. They're not predicting
22
63655
2151
cserben hagynak minket.
Nem árulják el,
Nem árulják el,
01:17
what's going to happen in humans.
23
65806
3228
hogy mi történik majd az emberekkel.
01:21
And we have two main tools available
24
69034
2723
Két fő eszköz áll
01:23
at our disposal.
25
71757
2014
a rendelkezésünkre.
01:25
They are cells in dishes and animal testing.
26
73771
4041
Sejtek Petri-csészében és állattesztek.
01:29
Now let's talk about the first one, cells in dishes.
27
77812
3320
Kezdjük az elsővel: sejtek a Petri-csészében.
01:33
So, cells are happily functioning in our bodies.
28
81132
3153
A sejtek vígan működnek a testünkben.
01:36
We take them and rip them out
29
84285
2055
Fogjuk őket, és kiszakítjuk
01:38
of their native environment,
throw them in one of these dishes,
throw them in one of these dishes,
30
86340
2949
a természetes környezetükből,
belelökjük őket egy ilyen tálkába,
belelökjük őket egy ilyen tálkába,
01:41
and expect them to work.
31
89289
1585
és arra számítunk,
hogy működni fognak.
hogy működni fognak.
01:42
Guess what. They don't.
32
90874
2193
Tippeljenek. Nem fognak.
01:45
They don't like that environment
33
93067
1662
Nem szeretik ezt a környezetet,
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
mert köze sincs ahhoz,
01:48
what they have in the body.
35
96361
2676
amilyen a testünk volt számukra.
01:51
What about animal testing?
36
99037
2071
És mi van az állattesztekkel?
01:53
Well, animals do and can provide
37
101108
2885
Nos, az állatok révén
01:55
extremely useful information.
38
103993
2262
rendkívül fontos információhoz jutunk.
01:58
They teach us about what happens
39
106255
1709
Megtudjuk azt, mi történik
01:59
in the complex organism.
40
107964
2329
a komplex organizmusban.
02:02
We learn more about the biology itself.
41
110293
3008
Új ismereteket szerzünk
magáról a biológiáról.
magáról a biológiáról.
02:05
However, more often than not,
42
113301
2898
Azonban az esetek többségében
02:08
animal models fail to predict
what will happen in humans
what will happen in humans
43
116199
4216
az állatkísérletekből nem tudjuk meg,
mi fog történni az emberben,
mi fog történni az emberben,
02:12
when they're treated with a particular drug.
44
120415
3186
ha az adott szerrel kezeljük.
02:15
So we need better tools.
45
123601
2379
Tehát jobb eszközök kellenek.
02:17
We need human cells,
46
125980
1753
Emberi sejtekre van szükségünk,
02:19
but we need to find a way to keep them happy
47
127733
2750
de valahogy el kell érnünk,
hogy jól érezzék magukat
hogy jól érezzék magukat
02:22
outside the body.
48
130483
1591
a testünkön kívül is.
02:24
Our bodies are dynamic environments.
49
132074
2906
A testünk dinamikus környezet.
02:26
We're in constant motion.
50
134980
1840
Állandó mozgásban vagyunk.
02:28
Our cells experience that.
51
136820
2191
A sejtjeink érzik ezt.
02:31
They're in dynamic environments in our body.
52
139011
2809
Dinamikus környezetben vannak a testünkben.
02:33
They're under constant mechanical forces.
53
141820
2755
Mechanikai erők hatása alatt vannak folyton.
02:36
So if we want to make cells happy
54
144575
2456
Ha tehát azt akarjuk, hogy jól érezzék magukat
02:39
outside our bodies,
55
147031
1429
a testünkön kívül,
02:40
we need to become cell architects.
56
148460
2526
akkor sejtépítészekké kell válnunk.
02:42
We need to design, build and engineer
57
150986
4344
Meg kell terveznünk és fel kell építenünk
02:47
a home away from home for the cells.
58
155330
3231
számukra egy új otthont,
távol az otthonuktól.
távol az otthonuktól.
02:50
And at the Wyss Institute,
59
158561
1674
És mi, a Wyss Intézetben,
02:52
we've done just that.
60
160235
1938
pontosan ezt tettük.
02:54
We call it an organ-on-a-chip.
61
162173
3024
Ezt hívjuk szervcsipnek.
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
Van is nálam egy.
02:58
It's beautiful, isn't it?
But it's pretty incredible.
But it's pretty incredible.
63
166988
2815
Gyönyörű nem? És hihetetlen is.
03:01
Right here in my hand is a breathing, living
64
169803
4500
Itt tartok a tenyeremen egy élő, lélegző
03:06
human lung on a chip.
65
174303
2658
emberi tüdőt egy csipen.
03:08
And it's not just beautiful.
66
176961
2128
És nemcsak gyönyörű.
03:11
It can do a tremendous amount of things.
67
179089
2440
Elképesztően sokat is tud.
03:13
We have living cells in that little chip,
68
181529
3779
Ezen a kis csipen élő sejtek vannak,
03:17
cells that are in a dynamic environment
69
185308
2550
sejtek, egy dinamikus környezetben,
03:19
interacting with different cell types.
70
187858
3081
kölcsönhatásban más sejttípusokkal.
03:22
There's been many people
71
190939
1639
Eddig már sokan
03:24
trying to grow cells in the lab.
72
192578
1861
megpróbálták a sejtek
laboratóriumi szaporítását.
laboratóriumi szaporítását.
03:26
They've tried many different approaches.
73
194439
3156
Sokfajta megközelítést alkalmaztak.
03:29
They've even tried to grow
little mini-organs in the lab.
little mini-organs in the lab.
74
197595
2627
Még miniszerveket is próbáltak
laborban növeszteni.
laborban növeszteni.
03:32
We're not trying to do that here.
75
200222
1549
Mi nem ezzel próbálkozunk.
03:33
We're simply trying to recreate
76
201771
2126
Egyszerűen csak újjáteremtjük
03:35
in this tiny chip
77
203897
1577
ezen az apró csipen
03:37
the smallest functional unit
78
205474
3017
azt a legkisebb funkcionális egységet,
03:40
that represents the biochemistry,
79
208491
2554
amely tükrözi azt a biokémiát,
03:43
the function and the mechanical strain
80
211045
3124
funkciót és mechanikai feszültséget,
03:46
that the cells experience in our bodies.
81
214169
3516
melyet a sejtek a testünkben érzékelnek.
03:49
So how does it work? Let me show you.
82
217685
3032
Hogyan is működik ez?
Megmutatom.
Megmutatom.
03:52
We use techniques from the computer chip
83
220717
2634
Azt a technikát használjuk,
amit a számítógépes csipek
amit a számítógépes csipek
03:55
manufacturing industry
84
223351
1633
gyártói,
03:56
to make these structures at a scale
85
224984
2197
hogy létrehozzuk ezeket a struktúrákat,
melyek léptéke
melyek léptéke
03:59
relevant to both the cells and their environment.
86
227181
2896
megfelel mind a sejteknek,
mind a környezetüknek.
mind a környezetüknek.
04:02
We have three fluidic channels.
87
230077
2064
Három folyadékcsatornánk van.
04:04
In the center, we have a porous, flexible membrane
88
232141
3712
Itt középen van egy porózus és
rugalmas membrán,
rugalmas membrán,
04:07
on which we can add human cells
89
235853
2063
melyre emberi sejteket teszünk,
04:09
from, say, our lungs,
90
237916
1344
mondjuk a tüdőből,
04:11
and then underneath, they had capillary cells,
91
239260
2487
alá pedig hajszálérsejteket,
04:13
the cells in our blood vessels.
92
241747
1788
ilyenek vannak az érfalban.
04:15
And we can then apply mechanical forces to the chip
93
243535
4320
Ezután mechanikai erőket
alkalmazunk a csipre,
alkalmazunk a csipre,
04:19
that stretch and contract the membrane,
94
247855
2829
melyek nyújtják és
összenyomják a membránt,
összenyomják a membránt,
04:22
so the cells experience the same mechanical forces
95
250684
3097
így a sejtek ugyanolyan
erőket érzékelnek,
erőket érzékelnek,
04:25
that they did when we breathe.
96
253781
2933
mint amikor lélegzünk.
04:28
And they experience them how they did in the body.
97
256714
3160
És ugyanúgy is érzik ezt,
mint amikor a testünkben voltak.
mint amikor a testünkben voltak.
04:31
There's air flowing through the top channel,
98
259874
2400
A felső csatornán keresztül levegő áramlik,
04:34
and then we flow a liquid that contains nutrients
99
262274
3349
a tápanyagokat tartalmazó folyadékot pedig
04:37
through the blood channel.
100
265623
2839
a vércsatorna szállítja.
04:40
Now the chip is really beautiful,
101
268462
2372
Nos, csakugyan szép csip,
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
de mit lehet vele kezdeni?
04:44
We can get incredible functionality
103
272931
2324
Hihetetlen funkcionalitás rejlik
04:47
inside these little chips.
104
275255
1751
ezekben a kis csipekben.
04:49
Let me show you.
105
277006
1506
Meg is mutatom.
04:50
We could, for example, mimic infection,
106
278512
2631
Például utánozni tudjuk vele a fertőzést,
04:53
where we add bacterial cells into the lung.
107
281143
3536
csak baktériumot kell juttatni a tüdőbe.
04:56
then we can add human white blood cells.
108
284679
2932
Aztán adunk hozzá emberi fehérvérsejteket.
04:59
White blood cells are our body's defense
109
287611
2591
A fehérvérsejtek védik testünket
05:02
against bacterial invaders,
110
290202
1368
a behatoló baktériumoktól,
05:03
and when they sense this
inflammation due to infection,
inflammation due to infection,
111
291570
3169
és amikor észlelik a fertőzés
okozta gyulladást,
okozta gyulladást,
05:06
they will enter from the blood into the lung
112
294739
2857
átmennek a vérből a tüdőbe,
05:09
and engulf the bacteria.
113
297596
1915
és bekebelezik a baktériumokat.
05:11
Well now you're going to see this happening
114
299511
2248
Nos, ezt most megnézhetik
05:13
live in an actual human lung on a chip.
115
301759
3310
élőben is egy igazi
emberi tüdőt hordozó csipen.
emberi tüdőt hordozó csipen.
05:17
We've labeled the white blood cells
so you can see them flowing through,
so you can see them flowing through,
116
305069
3543
A fehérvérsejteket megjelöltük,
hogy lássák, ahogy mozognak,
hogy lássák, ahogy mozognak,
05:20
and when they detect that infection,
117
308612
2161
majd a fertőzést észlelve
05:22
they begin to stick.
118
310773
1397
leragadnak.
05:24
They stick, and then they try to go into the lung
119
312170
3887
Leragadnak, és megpróbálnak
átjutni a tüdő felőli
átjutni a tüdő felőli
05:28
side from blood channel.
120
316057
1781
oldalra a vércsatornából.
05:29
And you can see here, we can actually visualize
121
317838
3689
Amint látják,
képesek vagyunk megmutatni
képesek vagyunk megmutatni
05:33
a single white blood cell.
122
321527
3759
egyetlen fehérvérsejtet:
05:37
It sticks, it wiggles its way through
123
325286
2256
leragad, átfurakszik
05:39
between the cell layers, through the pore,
124
327542
2315
a sejtrétegeken, a pórusokon,
05:41
comes out on the other side of the membrane,
125
329857
2421
kijön a membrán túloldalán,
05:44
and right there, it's going to engulf the bacteria
126
332278
3435
és lám, már falja is a baktériumot,
05:47
labeled in green.
127
335713
1649
melyet zölddel jelöltünk.
05:49
In that tiny chip, you just witnessed
128
337362
3004
Egy apró csip, és szemtanúi lehettünk
05:52
one of the most fundamental responses
129
340366
3181
az egyik alapvető jelenségnek,
05:55
our body has to an infection.
130
343547
1957
ahogy testünk reagál a fertőzésre.
05:57
It's the way we respond to -- an immune response.
131
345504
3770
Ez a reagálás az immunválasz.
06:01
It's pretty exciting.
132
349274
2401
Elég izgalmas dolog.
06:03
Now I want to share this picture with you,
133
351675
2343
És most szeretném megmutatni ezt a képet,
06:06
not just because it's so beautiful,
134
354018
2638
nemcsak azért, mert olyan szép,
06:08
but because it tells us an enormous
amount of information
amount of information
135
356656
3336
hanem azért is, mert rengeteg
információt közöl arról,
információt közöl arról,
06:11
about what the cells are doing within the chips.
136
359992
2597
mit csinálnak a sejtek a csipekben.
06:14
It tells us that these cells
137
362589
2259
Megmutatja, hogy ezek a sejtek,
06:16
from the small airways in our lungs,
138
364848
2311
melyek a tüdőnk szűk
légjárataiban találhatók,
légjárataiban találhatók,
06:19
actually have these hairlike structures
139
367159
1751
valóban olyan bolyhos
struktúrát hordoznak,
struktúrát hordoznak,
06:20
that you would expect to see in the lung.
140
368910
2008
ahogy arra számítani lehetett.
06:22
These structures are called cilia,
141
370918
1465
Ezek a struktúrák, a csillók,
06:24
and they actually move the mucus out of the lung.
142
372383
2910
kifelé mozgatják a nyálkát a tüdőnkből.
06:27
Yeah. Mucus. Yuck.
143
375293
1539
Igen, a nyálkát. Fúj!
06:28
But mucus is actually very important.
144
376832
2440
Valójában a nyálka nagyon fontos.
06:31
Mucus traps particulates, viruses,
145
379272
2581
Beleragadnak a porszemek, vírusok,
06:33
potential allergens,
146
381853
1459
potenciális allergének,
06:35
and these little cilia move
147
383312
1601
és ezek a pici, mozgékony csillók
06:36
and clear the mucus out.
148
384913
2250
kitakarítják a nyálkát a tüdőből.
06:39
When they get damaged, say,
149
387163
1912
Ha a csillók megsérülnek, mondjuk
06:41
by cigarette smoke for example,
150
389075
2419
például a cigarettafüsttől,
06:43
they don't work properly,
and they can't clear that mucus out.
and they can't clear that mucus out.
151
391494
2808
akkor nem működnek rendesen,
és nem tudják kihajtani a nyálkát.
és nem tudják kihajtani a nyálkát.
06:46
And that can lead to diseases such as bronchitis.
152
394302
3817
Ez pedig olyan betegségekhez vezet,
mint a hörghurut.
mint a hörghurut.
06:50
Cilia and the clearance of mucus
153
398119
2647
A csillóknak és a nyálkaeltávolításnak
06:52
are also involved in awful diseases like cystic fibrosis.
154
400766
4461
olyan szörnyű betegségekhez is közük van,
mint a cisztás fibrózis.
mint a cisztás fibrózis.
06:57
But now, with the functionality
that we get in these chips,
that we get in these chips,
155
405227
3550
De most, a csipek nyújtotta
funkcionalitás birtokában,
funkcionalitás birtokában,
07:00
we can begin to look
156
408777
1824
elkezdődhet a kutatás
07:02
for potential new treatments.
157
410601
2513
lehetséges új kezelések irányában.
07:05
We didn't stop with the lung on a chip.
158
413114
1952
Nem álltunk meg a tüdőcsipnél.
07:07
We have a gut on a chip.
159
415066
1884
Van már bélcsipünk is.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Mutatok is egyet.
07:10
And we've put intestinal human cells
161
418980
3226
Emberi bélsejtek vannak
07:14
in a gut on a chip,
162
422206
1905
az ilyen csipekben,
07:16
and they're under constant peristaltic motion,
163
424111
2837
melyek folyamatos
perisztaltikus mozgásban vannak
perisztaltikus mozgásban vannak
07:18
this trickling flow through the cells,
164
426948
3191
a sejtek között szivárgó folyadék hatására,
07:22
and we can mimic many of the functions
165
430139
2558
és számos olyan funkciót
tudunk utánozni velük,
tudunk utánozni velük,
07:24
that you actually would expect to see
166
432697
2263
amire számítani lehet az igazi
07:26
in the human intestine.
167
434960
1693
emberi bélben.
07:28
Now we can begin to create models of diseases
168
436653
3791
Olyan betegségeket modellezhetünk mostantól,
07:32
such as irritable bowel syndrome.
169
440444
2410
mint az irritábilis bél szindróma.
07:34
This is a disease that affects
170
442854
2082
Az IBS olyan betegség,
07:36
a large number of individuals.
171
444936
1911
mely sokakat érint.
07:38
It's really debilitating,
172
446847
1774
Kellemetlen dolog,
07:40
and there aren't really many good treatments for it.
173
448621
3942
és nincs rá igazán jó gyógymód.
07:44
Now we have a whole pipeline
174
452563
2302
Ma már sorozatban "gyártjuk"
07:46
of different organ chips
175
454865
2279
a különböző szervcsipeket
07:49
that we are currently working on in our labs.
176
457144
3732
a laboratóriumunkban.
07:52
Now, the true power of this technology, however,
177
460876
3419
Ennek a technológiának az igazi ereje
07:56
really comes from the fact
178
464295
2125
abból a tényből fakad,
07:58
that we can fluidically link them.
179
466420
2545
hogy fluidikailag összekapcsolhatók.
08:00
There's fluid flowing across these cells,
180
468965
1947
A csipeken folyadék áramlik át,
08:02
so we can begin to interconnect
181
470912
2079
így összekapcsolhatjuk
08:04
multiple different chips together
182
472991
2862
a különböző fajtájúakat
08:07
to form what we call a virtual human on a chip.
183
475853
4213
egy virtuális embercsippé.
08:12
Now we're really getting excited.
184
480066
3009
Ez aztán már igazán izgalmas.
08:15
We're not going to ever recreate
a whole human in these chips,
a whole human in these chips,
185
483075
4095
Persze sosem fogunk egy egész embert
újjáteremteni ezekben a csipekben:
újjáteremteni ezekben a csipekben:
08:19
but what our goal is is to be able to recreate
186
487170
4169
az a célunk, hogy a kapott
08:23
sufficient functionality
187
491339
2013
funkcionalitás alapján
08:25
so that we can make better predictions
188
493352
2360
képesek legyünk
pontosabban előrejelezni,
pontosabban előrejelezni,
08:27
of what's going to happen in humans.
189
495712
2214
hogy mi történik majd
az igazi emberekben.
az igazi emberekben.
08:29
For example, now we can begin to explore
190
497926
2924
Például most azt vizsgáljuk,
08:32
what happens when we put
a drug like an aerosol drug.
a drug like an aerosol drug.
191
500850
3434
mi történik, ha egy szert
aeroszolként adunk.
aeroszolként adunk.
08:36
Those of you like me who have asthma,
when you take your inhaler,
when you take your inhaler,
192
504284
2986
Akinek asztmája van mint nekem,
és inhalálót használ,
és inhalálót használ,
08:39
we can explore how that drug comes into your lungs,
193
507270
2926
annál megnézhetjük,
hogy kerül a szer a tüdejébe,
hogy kerül a szer a tüdejébe,
08:42
how it enters the body,
194
510196
1626
majd a testébe, és
08:43
how it might affect, say, your heart.
195
511822
1754
hogyan hat mondjuk a szívére.
08:45
Does it change the beating of your heart?
196
513576
1908
Megváltoztatja a szív ritmusát?
08:47
Does it have a toxicity?
197
515484
1641
Van mérgező hatása?
08:49
Does it get cleared by the liver?
198
517125
2008
A máj szűri ki?
08:51
Is it metabolized in the liver?
199
519133
2152
Metabolizálódik a májban?
08:53
Is it excreted in your kidneys?
200
521285
1891
A vese választja ki?
08:55
We can begin to study the dynamic
201
523176
2212
Tanulmányozhatjuk a dinamikus
08:57
response of the body to a drug.
202
525388
2625
testreagálásokat is egy szer esetében.
09:00
This could really revolutionize
203
528028
1919
Ez igazi forradalmat jelentene,
09:01
and be a game changer
204
529947
1649
új játékszabályokkal,
09:03
for not only the pharmaceutical industry,
205
531596
2938
nemcsak a gyógyszeriparban,
09:06
but a whole host of different industries,
206
534534
2373
hanem egy sereg más iparágban is,
09:08
including the cosmetics industry.
207
536907
2400
beleértve a kozmetikai ipart.
09:11
We can potentially use the skin on a chip
208
539307
2882
Potenciálisan arra használhatnánk
a bőrcsipet,
a bőrcsipet,
09:14
that we're currently developing in the lab
209
542189
1961
melyen most dolgozunk a laborban,
09:16
to test whether the ingredients in those products
210
544150
2554
hogy megnézzük,
vajon egy termék összetevői
vajon egy termék összetevői
09:18
that you're using are actually
safe to put on your skin
safe to put on your skin
211
546704
3283
biztonságosan alkalmazhatók-e a bőrre
09:21
without the need for animal testing.
212
549987
2689
anélkül, hogy állatokon is kipróbálnánk.
09:24
We could test the safety
213
552676
1944
Ellenőrizhetnénk biztonsági szempontból
09:26
of chemicals that we are exposed to
214
554620
2253
azokat a vegyi anyagokat,
melyeknek ki vagyunk téve
melyeknek ki vagyunk téve
09:28
on a daily basis in our environment,
215
556873
1914
nap mint nap az adott környezetben,
09:30
such as chemicals in regular household cleaners.
216
558787
3731
mint például a közönséges
háztartási tisztítószerek.
háztartási tisztítószerek.
09:34
We could also use the organs on chips
217
562518
3202
A szervcsipeket használhatnánk
09:37
for applications in bioterrorism
218
565720
2779
olyan alkalmazásokban is,
melyek a bioterrorizmussal
melyek a bioterrorizmussal
09:40
or radiation exposure.
219
568499
2571
vagy a sugárterheléssel kapcsolatosak.
09:43
We could use them to learn more about
220
571070
3350
Segítségükkel többet megtudhatnánk
09:46
diseases such as ebola
221
574420
3044
olyan betegségekről, mint az ebola,
09:49
or other deadly diseases such as SARS.
222
577464
3892
vagy a halálos SARS betegség.
09:53
Organs on chips could also change
223
581356
1838
A szervcsipek megváltoztathatnák
09:55
the way we do clinical trials in the future.
224
583194
3374
a klinikai tesztelés módját is a jövőben.
09:58
Right now, the average participant
225
586568
2587
Jelenleg az átlagos résztvevő
10:01
in a clinical trial is that: average.
226
589155
3370
egy klinikai tesztben az átlagos beteg.
10:04
Tends to be middle aged, tends to be female.
227
592525
3326
Jellemzően középkorú és nőnemű.
10:07
You won't find many clinical trials
228
595851
2472
Nem sok klinikai teszt akad,
10:10
in which children are involved,
229
598323
1515
amelybe gyermekeket is bevonnak,
10:11
yet every day, we give children medications,
230
599838
3547
pedig naponta adunk
gyógyszert gyerekeknek,
gyógyszert gyerekeknek,
10:15
and the only safety data we have on that drug
231
603385
3746
holott a beadott szerek
biztonságos voltát kizárólag
biztonságos voltát kizárólag
10:19
is one that we obtained from adults.
232
607131
3074
felnőtteken tesztelték.
10:22
Children are not adults.
233
610205
1794
A gyermek nem felnőtt.
10:23
They may not respond in the same way adults do.
234
611999
3133
Nem biztos, hogy úgy reagál,
mint egy felnőtt.
mint egy felnőtt.
10:27
There are other things like genetic differences
235
615132
2412
Előfordulhatnak
genetikai különbözőségek is
genetikai különbözőségek is
10:29
in populations
236
617544
1433
a népességben,
10:30
that may lead to at-risk populations
237
618977
3106
lehetnek olyan népességcsoportok,
10:34
that are at risk of having an adverse drug reaction.
238
622083
3437
amelyek negatívan reagálnak
egy adott szerre.
egy adott szerre.
10:37
Now imagine if we could take cells
from all those different populations,
from all those different populations,
239
625520
3389
Képzeljük el most, hogy sejteket
veszünk a különböző csoportoktól,
veszünk a különböző csoportoktól,
10:40
put them on chips,
240
628919
1908
csipbe tesszük ezeket,
10:42
and create populations on a chip.
241
630827
1964
és népességcsipeket készítünk belőlük.
10:44
This could really change the way
242
632791
1838
Ez csakugyan megváltoztatná
10:46
we do clinical trials.
243
634629
2069
a klinikai tesztelést.
10:48
And this is the team and the people
that are doing this.
that are doing this.
244
636698
2832
A csapatunk minden tagja ezen dolgozik.
10:51
We have engineers, we have cell biologists,
245
639530
3257
Van köztünk mérnök, van sejtbiológus,
10:54
we have clinicians, all working together.
246
642787
3774
van orvos, és mind együtt dolgozik.
10:58
We're really seeing something quite incredible
247
646561
1926
Valami egészen hihetetlen zajlik
11:00
at the Wyss Institute.
248
648487
1605
a Wyss Intézetben.
11:02
It's really a convergence of disciplines,
249
650092
2171
A tudományterületek konvergenciája,
11:04
where biology is influencing the way we design,
250
652263
3720
amikor a biológia hatással van
a tervezésre,
a tervezésre,
11:07
the way we engineer, the way we build.
251
655983
2662
a mérnöklésre, a kivitelezésre.
11:10
It's pretty exciting.
252
658645
1403
Izgalmas dolog.
11:12
We're establishing important industry collaborations
253
660048
3564
Fontos ipari együttműködéseket
kezdeményezünk,
kezdeményezünk,
11:15
such as the one we have with a company
254
663612
3373
például egy olyan céggel,
11:18
that has expertise in large-scale
digital manufacturing.
digital manufacturing.
255
666985
3599
amely nagy léptékű digitális
gyártási tapasztalattal rendelkezik.
gyártási tapasztalattal rendelkezik.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Abban fognak segíteni nekünk,
11:24
instead of one of these,
257
672603
1526
hogy egy-egy darab helyett
11:26
millions of these chips,
258
674129
1583
milliószám gyártsuk ezeket a csipeket,
11:27
so that we can get them into the hands
259
675712
1669
hogy hozzájuthasson
11:29
of as many researchers as possible.
260
677381
2889
minden kutató, aki csak akar.
11:32
And this is key to the potential of that technology.
261
680270
4216
Mert ez a kulcs a technológiai lehetőségek
kibontakoztatásához.
kibontakoztatásához.
11:36
Now let me show you our instrument.
262
684486
2537
Hadd mutassam meg most
a készülékünket!
a készülékünket!
11:39
This is an instrument that our engineers
263
687023
1989
Mérnökeink épp ennek a készüléknek
11:41
are actually prototyping right now in the lab,
264
689012
2618
a prototípusán dolgoznak a laborban,
11:43
and this instrument is going to give us
265
691630
2309
mert ez a készülék teszi
lehetővé számunkra
lehetővé számunkra
11:45
the engineering controls that we're going to require
266
693939
2459
azt a szabályozási lehetőséget,
amely ahhoz kell,
amely ahhoz kell,
11:48
in order to link 10 or more organ chips together.
267
696398
4168
hogy 10 vagy több csipet
kapcsoljunk össze.
kapcsoljunk össze.
11:52
It does something else that's very important.
268
700566
2229
És egy másik fontos feladata is van.
11:54
It creates an easy user interface.
269
702795
2844
Kényelmes felhasználói
kezelőfelületként szolgál.
kezelőfelületként szolgál.
11:57
So a cell biologist like me can come in,
270
705639
2990
Tehát ha jön egy
magamfajta sejtbiológus,
magamfajta sejtbiológus,
12:00
take a chip, put it in a cartridge
271
708629
2008
fogja a csipet,
beteszi egy kazettába,
beteszi egy kazettába,
12:02
like the prototype you see there,
272
710637
1932
mint az a prototípus,
amelyet itt látnak,
amelyet itt látnak,
12:04
put the cartridge into the machine
273
712569
2071
bedugja a kazettát a masinába,
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
ahogy a CD-t szokta,
12:08
and away you go.
275
716128
1132
és már megy is a dolog.
12:09
Plug and play. Easy.
276
717260
2749
Plug-and-Play. [Bedugod-és-Beindul.]
Ilyen egyszerű.
Ilyen egyszerű.
12:12
Now, let's imagine a little bit
277
720009
2514
Most pedig képzeljük el,
12:14
what the future might look like
278
722523
1379
milyen lenne a jövő, melyben
12:15
if I could take your stem cells
279
723902
2413
foghatnám az ön őssejtjeit,
12:18
and put them on a chip,
280
726315
1440
és rárakhatnám egy csipre,
12:19
or your stem cells and put them on a chip.
281
727755
3219
vagy az ön őssejtjeit rakhatnám rá.
12:22
It would be a personalized chip just for you.
282
730974
3501
Ezek már személyre szabott
csipek lennének, csak önöknek.
csipek lennének, csak önöknek.
12:26
Now all of us in here are individuals,
283
734475
3208
Mi itt mindannyian egyediek vagyunk,
12:29
and those individual differences mean
284
737683
2838
és az egyedi különbségek azt jelentik,
12:32
that we could react very differently
285
740521
2442
hogy a reakciónk is nagyon eltérő --
12:34
and sometimes in unpredictable ways to drugs.
286
742963
4247
és sokszor kiszámíthatatlanul az --
a különböző szerekre.
a különböző szerekre.
12:39
I myself, a couple of years back,
had a really bad headache,
had a really bad headache,
287
747210
4568
Jómagam, néhány éve,
igen erős fejfájástól szenvedtem,
igen erős fejfájástól szenvedtem,
12:43
just couldn't shake it, thought,
"Well, I'll try something different."
"Well, I'll try something different."
288
751778
2413
nem tudtam megszabadulni tőle,
és gondoltam, "kipróbálok valami mást".
és gondoltam, "kipróbálok valami mást".
12:46
I took some Advil. Fifteen minutes later,
289
754191
2135
Bevettem pár Advilt. Tizenöt percre rá
12:48
I was on my way to the emergency room
290
756326
1880
már úton is voltam
a sürgősségi osztály felé
a sürgősségi osztály felé
12:50
with a full-blown asthma attack.
291
758206
1893
egy jól fejlett asztmarohammal.
12:52
Now, obviously it wasn't fatal,
292
760099
1830
A jelek szerint nem volt végzetes
-- (Derültség) --,
-- (Derültség) --,
12:53
but unfortunately, some of these
293
761929
3173
de sajnos, az efféle
12:57
adverse drug reactions can be fatal.
294
765102
3609
negatív gyógyszerreakciók
végzetesek is lehetnek.
végzetesek is lehetnek.
13:00
So how do we prevent them?
295
768711
1941
Hogy előzhetjük meg az ilyesmit?
13:02
Well, we could imagine one day
296
770652
2580
Nos, el tudok képzelni egy napot,
13:05
having Geraldine on a chip,
297
773232
2343
amikor lesz Geraldine-csip,
13:07
having Danielle on a chip,
298
775575
1749
lesz Danielle-csip,
13:09
having you on a chip.
299
777324
1473
lesz bárki-önök-közül-csip.
13:10
Personalized medicine. Thank you.
300
778797
2388
Személyre szabott orvoslás.
Köszönöm.
Köszönöm.
13:13
(Applause)
301
781185
4154
(Taps)
ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcherGeraldine 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.
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com