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: Zorgt weefselontwerp voor gepersonaliseerde medicijnen?

Filmed:
1,204,216 views

Ieders lichaam is uniek. Dat is een leuke gedachte, tot je een ziekte moet genezen -- waarbij elk lichaam anders en, vaak onvoorspelbaar, reageert op een standaardbehandeling. Weefselontwerper Nina Tandon praat over een mogelijke oplossing: pluripotente stamcellen gebruiken om gepersonaliseerde modellen te maken van organen waarop je nieuwe medicijnen en behandelingen kan testen, en die je op computerchips kan opslaan. (Noem het gerust extreem gepersonaliseerde geneeskunde.)
- 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 showtonen you a videovideo- of some of the modelsmodellen
0
843
2045
Ik toon jullie een video
van enkele modellen
00:18
I work with.
1
2888
1589
waar ik mee werk.
00:20
They're all the perfectperfect sizegrootte, and they don't have an ounceons of fatdik.
2
4477
3538
Ze hebben allemaal perfecte maten
en geen grammetje vet.
00:23
Did I mentionnoemen they're gorgeousprachtig?
3
8015
2538
Zei ik al dat ze geweldig zijn?
00:26
And they're scientificwetenschappelijk modelsmodellen? (LaughsLacht)
4
10553
3130
En dat ze wetenschappelijk zijn?
(Lacht)
00:29
As you mightmacht have guessedgeraden, I'm a tissuezakdoek engineeringenieur,
5
13683
2343
Je raadt het al,
ik ben weefselingenieur.
00:31
and this is a videovideo- of some of the beatingpak slaag hearthart-
6
16026
2449
Dit is een video van het kloppende hart
00:34
that I've engineeredgemanipuleerde in the lablaboratorium.
7
18475
2216
dat ik in het lab heb ontworpen.
00:36
And one day we hopehoop that these tissuesweefsels
8
20691
1882
We hopen dat deze weefsels op een dag
00:38
can servedienen as replacementvervanging partsonderdelen for the humanmenselijk bodylichaam.
9
22573
2944
kunnen dienen als vervangstukken
voor het menselijke lichaam.
00:41
But what I'm going to tell you about todayvandaag
10
25517
2280
Maar vandaag ga ik vertellen
00:43
is how these tissuesweefsels make awesomegeweldig modelsmodellen.
11
27797
4447
hoe deze weefsels geweldige modellen zijn.
00:48
Well, let's think about the drugdrug screeningdoorlichting processwerkwijze for a momentmoment.
12
32244
2727
Denk even aan het proces
voor screening van medicijnen.
00:50
You go from drugdrug formulationformulering, lablaboratorium testingtesting, animaldier testingtesting,
13
34971
2978
Dat gaat van opstellen van de formule,
labotesten, testen op dieren
00:53
and then clinicalklinisch trialstrials, whichwelke you mightmacht call humanmenselijk testingtesting,
14
37949
2503
naar klinische proeven,
wat je testen op mensen zou kunnen noemen,
00:56
before the drugsdrugs get to marketmarkt.
15
40452
2265
tot de medicijnen op de markt komen.
00:58
It costskosten a lot of moneygeld, a lot of time,
16
42717
3143
Het kost veel geld en tijd
01:01
and sometimessoms, even when a drugdrug hitstreffers the marketmarkt,
17
45860
2810
en zelfs als een medicijn op de markt komt,
01:04
it actsacts in an unpredictableonvoorspelbaar way and actuallywerkelijk hurtsdoet pijn people.
18
48670
3935
is het soms onvoorspelbaar
en schaadt het mensen.
01:08
And the laterlater it failsmislukt, the worseerger the consequencesgevolgen.
19
52605
4087
Hoe later het faalt,
hoe erger de gevolgen.
01:12
It all boilskookt down to two issueskwesties. One, humansmensen are not ratsratten,
20
56692
4184
Het komt op twee dingen neer.
Ten eerste, mensen zijn geen ratten.
01:16
and two, despiteondanks our incredibleongelooflijk similaritiesgelijkenissen to one anothereen ander,
21
60876
4088
Ten tweede, ondanks onze sterke gelijkenissen
01:20
actuallywerkelijk those tinyklein differencesverschillen betweentussen you and I
22
64964
2441
hebben die kleine verschillen tussen jou en mij
01:23
have hugereusachtig impactsimpacts with how we metabolizemetaboliseren drugsdrugs
23
67405
2509
enorme impact op hoe we medicijnen omzetten
01:25
and how those drugsdrugs affectaantasten us.
24
69914
1869
en hoe die op ons inwerken.
01:27
So what if we had better modelsmodellen in the lablaboratorium
25
71783
2832
Als we in het labo nu eens
betere modellen hadden
01:30
that could not only mimicnabootsen us better than ratsratten
26
74615
3270
die ons niet alleen beter zouden nabootsen
dan ratten
01:33
but alsoook reflectreflecteren our diversityverscheidenheid?
27
77885
3920
maar ook onze diversiteit beter weergaven?
01:37
Let's see how we can do it with tissuezakdoek engineeringbouwkunde.
28
81805
3927
Even kijken hoe we dat doen
met weefselontwerp.
01:41
One of the keysleutel technologiestechnologieën that's really importantbelangrijk
29
85732
2529
Eén van de erg belangrijke sleuteltechnieken
01:44
is what's calledriep inducedgeïnduceerde pluripotentpluripotente stemstam cellscellen.
30
88261
3192
zijn de zogenaamde
geïnduceerde pluripotente stamcellen.
01:47
They were developedontwikkelde in JapanJapan prettymooi recentlykort geleden.
31
91453
2518
Ze zijn recent in Japan ontwikkeld.
01:49
Okay, inducedgeïnduceerde pluripotentpluripotente stemstam cellscellen.
32
93971
2447
Geïnduceerde pluripotente stamcellen dus.
01:52
They're a lot like embryonicembryonale stemstam cellscellen
33
96418
2113
Ze zien er sterk uit als embryonale stamcellen
01:54
exceptbehalve withoutzonder the controversycontroverse.
34
98531
2217
maar dan zonder de controverse.
01:56
We induceinduceren cellscellen, okay, say, skinhuid cellscellen,
35
100748
2899
We induceren cellen, huidcellen bijvoorbeeld,
01:59
by addingtoe te voegen a fewweinig genesgenen to them, culturingkweken them,
36
103647
2507
door er wat genen aan toe te voegen,
ze op cultuur te zetten
02:02
and then harvestingoogsten them.
37
106154
1621
en ze dan te oogsten.
02:03
So they're skinhuid cellscellen that can be trickedbedrogen,
38
107775
2707
Het zijn huidcellen die je kan foppen,
02:06
kindsoort of like cellularcellulair amnesiageheugenverlies, into an embryonicembryonale statestaat.
39
110482
2784
een soort cellulaire amnesie,
tot ze weer embryonaal worden.
02:09
So withoutzonder the controversycontroverse, that's coolkoel thing numberaantal one.
40
113266
2712
Maar dan zonder controverse,
dat is cool punt nummer één.
02:11
CoolCool thing numberaantal two, you can growgroeien any typetype of tissuezakdoek
41
115978
2549
Cool punt nummer twee
is dat je er elke soort weefsel
02:14
out of them: brainhersenen, hearthart-, liverlever, you get the pictureafbeelding,
42
118527
2555
uit kunt kweken: hersenen, hart, lever,
je ziet het al,
02:16
but out of your cellscellen.
43
121082
2523
maar dan uit jouw cellen.
02:19
So we can make a modelmodel- of your hearthart-, your brainhersenen
44
123605
3565
We kunnen een model maken
van je hart, je brein,
02:23
on a chipspaander.
45
127170
2632
op een chip.
02:25
GeneratingGenereren tissuesweefsels of predictablevoorspelbaar densitydichtheid and behaviorgedrag
46
129802
2856
Weefsel maken met voorspelbare
dichtheid en gedrag
02:28
is the secondtweede piecestuk, and will be really keysleutel towardsnaar
47
132658
2832
is deel twee, dat erg belangrijk wordt
02:31
gettingkrijgen these modelsmodellen to be adoptedgeadopteerd for drugdrug discoveryontdekking.
48
135490
2672
om deze modellen te laten aanvaarden
voor medicijntesten.
02:34
And this is a schematicschematisch of a bioreactorbioreactor we're developingontwikkelen in our lablaboratorium
49
138162
3112
Dit is een schema van een bioreactor
die we in ons lab ontwikkelen
02:37
to help engineeringenieur tissuesweefsels in a more modularmodulaire, scalableschaalbaar way.
50
141274
3448
om weefsel te ontwerpen
op meer modulaire, schaalbare wijze.
02:40
Going forwardvooruit, imaginestel je voor a massivelymassaal parallelparallel versionversie of this
51
144722
3399
In de toekomst krijgen we parallelle versies hiervan
op grote schaal,
02:44
with thousandsduizenden of piecesstukken of humanmenselijk tissuezakdoek.
52
148121
2337
met duizenden stukjes menselijk weefsel.
02:46
It would be like havingmet a clinicalklinisch trialproces on a chipspaander.
53
150458
4048
Het is als een klinische test op een chip.
02:50
But anothereen ander thing about these inducedgeïnduceerde pluripotentpluripotente stemstam cellscellen
54
154506
3795
Nog iets over die
geïnduceerde pluripotente stamcellen:
02:54
is that if we take some skinhuid cellscellen, let's say,
55
158301
2549
als we huidcellen nemen, bijvoorbeeld,
02:56
from people with a geneticgenetisch diseaseziekte
56
160850
2176
van mensen met een erfelijke ziekte
02:58
and we engineeringenieur tissuesweefsels out of them,
57
163026
2256
en we er weefsel uit kweken,
03:01
we can actuallywerkelijk use tissue-engineeringweefselengineering techniquestechnieken
58
165282
1968
kunnen we deze technieken
van weefselontwerp
03:03
to generatevoortbrengen modelsmodellen of those diseasesziekten in the lablaboratorium.
59
167250
3401
gebruiken om die ziekte
te modelleren in het lab.
03:06
Here'sHier is an examplevoorbeeld from KevinKevin Eggan'sEggan van lablaboratorium at HarvardHarvard.
60
170651
3584
Dit voorbeeld komt uit het lab
van Kevin Eggan in Harvard.
03:10
He generatedgegenereerd neuronsneuronen
61
174235
2290
Hij heeft neuronen gegenereerd
03:12
from these inducedgeïnduceerde pluripotentpluripotente stemstam cellscellen
62
176525
2715
uit geïnduceerde pluripotente stamcellen
03:15
from patientspatiënten who have LouLou Gehrig'sGehrig's DiseaseZiekte,
63
179240
2629
van patiënten met de ziekte van Lou Gehrig.
03:17
and he differentiatedgedifferentieerde them into neuronsneuronen, and what's amazingverbazingwekkend
64
181869
2443
Hij heeft er neuronen van gemaakt.
03:20
is that these neuronsneuronen alsoook showtonen symptomssymptomen of the diseaseziekte.
65
184312
3152
Het verbazende is dat deze neuronen
ook symptomen van de ziekte hebben.
03:23
So with diseaseziekte modelsmodellen like these, we can fightstrijd back
66
187464
2099
Met ziektemodellen als deze,
03:25
fastersneller than ever before and understandbegrijpen the diseaseziekte better
67
189563
2582
hebben we sneller een antwoord op de ziekte
03:28
than ever before, and maybe discoverontdekken drugsdrugs even fastersneller.
68
192145
3963
dan ooit tevoren
en ontdekken we medicijnen sneller.
03:32
This is anothereen ander examplevoorbeeld of patient-specificpatiënt-specifieke stemstam cellscellen
69
196108
3380
Nog een voorbeeld van stamcellen van een patiënt
03:35
that were engineeredgemanipuleerde from someoneiemand with retinitisRetinitis pigmentosapigmentosa.
70
199488
4009
met retinitis pigmentosa,
03:39
This is a degenerationdegeneratie of the retinanetvlies.
71
203497
1754
degeneratie van het netvlies.
03:41
It's a diseaseziekte that runsruns in my familyfamilie, and we really hopehoop
72
205251
2757
Die ziekte komt voor in mijn familie.
Hopelijk helpen
03:43
that cellscellen like these will help us find a curegenezen.
73
208008
2224
dit soort cellen om een remedie te vinden.
03:46
So some people think that these modelsmodellen soundgeluid well and good,
74
210232
2808
Sommigen vinden dat dit allemaal mooi klinkt,
03:48
but askvragen, "Well, are these really as good as the ratRat?"
75
213040
3441
maar "Zijn ze echt zo goed als een rat?"
03:52
The ratRat is an entiregeheel organismorganisme, after all,
76
216481
2988
Een rat is een volwaardig organisme,
03:55
with interactinginteractie networksnetwerken of organsorganen.
77
219469
1706
met netwerken van organen die interageren.
03:57
A drugdrug for the hearthart- can get metabolizedgemetaboliseerd in the liverlever,
78
221175
3921
Een medicijn voor het hart
kan in de lever worden omgezet
04:00
and some of the byproductsbijproducten maymei be storedopgeslagen in the fatdik.
79
225096
2840
en sommige bijproducten
kunnen in het vet worden opgeslagen.
04:03
Don't you missmissen all that with these tissue-engineeredweefsel engineered- modelsmodellen?
80
227936
4527
Mis je dat alles niet met modellen
van weefselontwerpen?
04:08
Well, this is anothereen ander trendneiging in the fieldveld-.
81
232463
2114
Dit is een andere trend in het domein.
04:10
By combiningcombineren tissuezakdoek engineeringbouwkunde techniquestechnieken with microfluidicsmicrofluidics,
82
234577
2867
Door technieken van weefselontwerp
te combineren met microfluidica,
04:13
the fieldveld- is actuallywerkelijk evolvingevoluerende towardsnaar just that,
83
237444
2164
evolueert het domein net in die richting:
04:15
a modelmodel- of the entiregeheel ecosystemecosysteem of the bodylichaam,
84
239608
2506
een model van het hele ecosysteem
van het lichaam,
04:18
completecompleet with multiplemeerdere organorgaan systemssystemen to be ablein staat to testtest
85
242114
2400
met meerdere orgaansystemen
om te testen
04:20
how a drugdrug you mightmacht take for your bloodbloed pressuredruk
86
244514
1603
hoe een medicijn dat je neemt
voor je bloeddruk
04:22
mightmacht affectaantasten your liverlever or an antidepressantAntidepressivum mightmacht affectaantasten your hearthart-.
87
246117
3267
invloed kan hebben op je lever
of een antidepressivum op je hart.
04:25
These systemssystemen are really hardhard to buildbouwen, but we're just startingbeginnend to be ablein staat to get there,
88
249384
4072
Die systemen zijn moeilijk te bouwen,
we beginnen nog maar net,
04:29
and so, watch out.
89
253456
3304
uitkijken dus.
04:32
But that's not even all of it, because onceeen keer a drugdrug is approvedaangenomen,
90
256760
2632
Maar dat is niet alles.
Als een medicijn is goedgekeurd,
04:35
tissuezakdoek engineeringbouwkunde techniquestechnieken can actuallywerkelijk help us developontwikkelen more personalizedgepersonaliseerde treatmentsbehandelingen.
91
259392
3682
kunnen we met technieken van weefselontwerp
gepersonaliseerde behandelingen ontwerpen.
04:38
This is an examplevoorbeeld that you mightmacht carezorg about somedaysomeday,
92
263074
3742
Misschien gaat dit voorbeeld je ooit aan,
04:42
and I hopehoop you never do,
93
266816
2120
ik hoop van niet,
04:44
because imaginestel je voor if you ever get that call
94
268936
2520
want stel je voor dat je een telefoontje krijgt
04:47
that givesgeeft you that badslecht newsnieuws that you mightmacht have cancerkanker.
95
271456
3208
met het slechte nieuws dat je kanker hebt.
04:50
Wouldn'tZou niet you ratherliever testtest to see if those cancerkanker drugsdrugs
96
274664
2536
Wil je dan niet testen of die kankermedicijnen
04:53
you're going to take are going to work on your cancerkanker?
97
277200
2760
gaan werken voor jouw kanker?
04:55
This is an examplevoorbeeld from KarenKaren Burg'sBurg's lablaboratorium, where they're
98
279960
2422
Dit voorbeeld komt uit het lab van Karen Burg,
04:58
usinggebruik makend van inkjetinkjet technologiestechnologieën to printafdrukken breastborst cancerkanker cellscellen
99
282382
2906
waar ze inkjet-technologie gebruiken
om borstkankercellen te drukken
05:01
and studystudie its progressionsprogressies and treatmentsbehandelingen.
100
285288
2471
en er de progressie
en behandeling van te bestuderen.
05:03
And some of our colleaguescollega's at TuftsBosjes are mixingmenging modelsmodellen
101
287759
2553
Collega's van ons bij Tufts vermengen
modellen als deze
05:06
like these with tissue-engineeredweefsel engineered- bonebot to see how cancerkanker
102
290312
3088
met weefselontworpen bot om te zien hoe kanker
05:09
mightmacht spreadverspreiding from one partdeel of the bodylichaam to the nextvolgende,
103
293400
2720
van één deel van het lichaam
naar het andere uitzaait.
05:12
and you can imaginestel je voor those kindssoorten of multi-tissuemulti weefsel chipschips
104
296120
2384
Dat soort multi-weefsel-chips
05:14
to be the nextvolgende generationgeneratie of these kindssoorten of studiesstudies.
105
298504
2985
wordt de volgende generatie
voor dit soort studies.
05:17
And so thinkinghet denken about the modelsmodellen that we'vewij hebben just discussedbesproken,
106
301489
2422
Als je de modellen bekijkt die we net bespraken,
05:19
you can see, going forwardvooruit, that tissuezakdoek engineeringbouwkunde
107
303911
1913
zie je, als je de evolutie bekijkt,
05:21
is actuallywerkelijk poisedklaar to help revolutionizerevolutie drugdrug screeningdoorlichting
108
305824
2456
dat weefselontwerp goed geplaatst is
om screening van medicijnen
05:24
at everyelk singlesingle stepstap of the pathpad:
109
308280
2778
op elk punt sterk te verbeteren:
05:26
diseaseziekte modelsmodellen makingmaking for better drugdrug formulationsformuleringen,
110
311058
2574
ziektemodellen zorgen voor
betere medicijnformules,
05:29
massivelymassaal parallelparallel humanmenselijk tissuezakdoek modelsmodellen helpinghelpen to revolutionizerevolutie lablaboratorium testingtesting,
111
313632
3871
massief parallelle menselijke weefselmodellen
zijn een revolutie voor de labtesten,
05:33
reduceverminderen animaldier testingtesting and humanmenselijk testingtesting in clinicalklinisch trialstrials,
112
317503
4225
verminderen testen op dieren
en testen op mensen in klinische proeven,
05:37
and individualizedgeïndividualiseerd therapiestherapieën that disruptontwrichten
113
321728
1692
en geïndividualiseerde therapie
05:39
what we even consideroverwegen to be a marketmarkt at all.
114
323420
3588
zet zelfs ons concept van wat een markt is
op zijn kop.
05:42
EssentiallyIn wezen, we're dramaticallydramatisch speedingversnellen up that feedbackterugkoppeling
115
327008
2544
We zorgen voor een dramatische versnelling
van de feedback
05:45
betweentussen developingontwikkelen a moleculemolecuul and learningaan het leren about
116
329552
2323
tussen de ontwikkeling van een molecule
05:47
how it actsacts in the humanmenselijk bodylichaam.
117
331875
2349
en het leren hoe die werkt
in het menselijk lichaam.
05:50
Our processwerkwijze for doing this is essentiallyin wezen transformingtransformeren
118
334224
2328
Dat doen we door de transformatie
05:52
biotechnologybiotechnologie and pharmacologyfarmacologie into an informationinformatie technologytechnologie,
119
336552
4861
van biotechnologie en farmacologie
naar informatietechnologie,
05:57
helpinghelpen us discoverontdekken and evaluateschatten drugsdrugs fastersneller,
120
341413
2979
waardoor we medicijnen
sneller ontdekken en evalueren,
06:00
more cheaplygoedkoop and more effectivelyeffectief.
121
344392
3216
goedkoper, en effectiever.
06:03
It givesgeeft newnieuwe meaningbetekenis to modelsmodellen againsttegen animaldier testingtesting, doesn't it?
122
347608
4080
Het geeft een nieuwe lading aan
'modellen tegen proeven op dieren', niet?
06:07
Thank you. (ApplauseApplaus)
123
351688
6815
Dankuwel. (Applaus)
Translated by Els De Keyser
Reviewed by Christel Foncke

▲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