TEDxBoston
Geraldine Hamilton: Body parts on a chip
Geraldine Hamilton: Lichaamsdelen op een chip
Filmed:
Readability: 4.1
1,644,547 views
Het is vrij gemakkelijk een nieuw geneesmiddel of een betere behandeling voor een bepaalde ziekte te bedenken. Testen is moeilijker. Het kan de beloofde behandeling jaren vertragen. In deze talk wordt door Geraldine Hamilton duidelijk uitgelegd hoe haar lab organen en lichaamsdelen maakt op een chip. Eenvoudige bouwsels met alle essentiële onderdelen voor het testen van nieuwe geneesmiddelen -- zelfs als het maar voor één enkele persoon is.
(Gefilmd op 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
Er is een wereldwijde uitdaging
00:14
in our hands today,
1
2505
1692
in de gezondheidszorg.
00:16
and that is that the way we currently
2
4197
3060
De manier waarop we tegenwoordig
00:19
discover and develop new drugs
3
7257
2925
nieuwe medicijnen ontdekken en ontwikkelen
00:22
is too costly, takes far too long,
4
10182
4178
is veel te duur en duurt veel te lang.
00:26
and it fails more often than it succeeds.
5
14360
3714
Het mislukt vaker dan dat het lukt.
00:30
It really just isn't working, and that means
6
18074
3377
Het werkt gewoon niet, en dat betekent
00:33
that patients that badly need new therapies
7
21451
3047
dat patiënten die nieuwe therapieën nodig hebben,
00:36
are not getting them,
8
24498
1711
ze niet krijgen,
00:38
and diseases are going untreated.
9
26209
3498
en dat ziektes niet worden behandeld.
00:41
We seem to be spending more and more money.
10
29707
3083
We besteden er steeds meer geld aan.
00:44
So for every billion dollars we spend in R&D,
11
32790
4096
Voor elke miljard dollar
die we besteden aan R&D,
die we besteden aan R&D,
00:48
we're getting less drugs approved into the market.
12
36886
3829
krijgen we minder geneesmiddelen
op de markt.
op de markt.
00:52
More money, less drugs. Hmm.
13
40715
3217
Meer geld, minder geneesmiddelen. Hmm.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
Wat is hier aan de hand?
00:57
Well, there's a multitude of factors at play,
15
45852
2595
Er spelen veel factoren een rol.
01:00
but I think one of the key factors
16
48447
2021
Een van de belangrijkste is
01:02
is that the tools that we currently have
17
50468
2397
dat de middelen die we hebben,
er niet in slagen
er niet in slagen
01:04
available to test whether a drug is going to work,
18
52865
4083
om te testen of het geneesmiddel werkt,
01:08
whether it has efficacy,
19
56948
1389
of het doeltreffend is,
01:10
or whether it's going to be safe
20
58337
1766
of het veilig is
01:12
before we get it into human clinical trials,
21
60103
3552
voordat we het op mensen gaan uitproberen.
01:15
are failing us. They're not predicting
22
63655
2151
Ze voorspellen niet goed
01:17
what's going to happen in humans.
23
65806
3228
wat het op mensen doet.
01:21
And we have two main tools available
24
69034
2723
We hebben twee technieken
tot onze beschikking.
tot onze beschikking.
01:23
at our disposal.
25
71757
2014
01:25
They are cells in dishes and animal testing.
26
73771
4041
Dat zijn cellen in petrischalen en dierproeven.
01:29
Now let's talk about the first one, cells in dishes.
27
77812
3320
Over de eerste, cellen in schalen:
01:33
So, cells are happily functioning in our bodies.
28
81132
3153
cellen doen het goed in ons lichaam.
01:36
We take them and rip them out
29
84285
2055
Dan pakken we ze uit hun natuurlijke omgeving,
01:38
of their native environment,
throw them in one of these dishes,
throw them in one of these dishes,
30
86340
2949
en gooien ze in deze schalen,
01:41
and expect them to work.
31
89289
1585
en verwachten dat ze het doen.
01:42
Guess what. They don't.
32
90874
2193
En wat denk je? Ze doen het niet.
01:45
They don't like that environment
33
93067
1662
Ze vinden die omgeving niet fijn
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
want het is heel anders
01:48
what they have in the body.
35
96361
2676
dan in het lichaam.
01:51
What about animal testing?
36
99037
2071
En dierproeven dan?
01:53
Well, animals do and can provide
37
101108
2885
Dieren kunnen enorm veel
01:55
extremely useful information.
38
103993
2262
nuttige informatie geven.
01:58
They teach us about what happens
39
106255
1709
Ze leren ons wat er gebeurt
01:59
in the complex organism.
40
107964
2329
in een ingewikkeld organisme.
02:02
We learn more about the biology itself.
41
110293
3008
We komen meer te weten
over de biologie zelf.
over de biologie zelf.
02:05
However, more often than not,
42
113301
2898
Maar vaak blijkt dat dieren
02:08
animal models fail to predict
what will happen in humans
what will happen in humans
43
116199
4216
toch anders reageren dan mensen
02:12
when they're treated with a particular drug.
44
120415
3186
als ze behandeld worden met een geneesmiddel.
02:15
So we need better tools.
45
123601
2379
Dus hebben we betere technieken nodig.
02:17
We need human cells,
46
125980
1753
We hebben menselijke cellen nodig,
02:19
but we need to find a way to keep them happy
47
127733
2750
maar we moeten een manier vinden
om ze goed te laten gedijen
om ze goed te laten gedijen
02:22
outside the body.
48
130483
1591
buiten het menselijk lichaam.
02:24
Our bodies are dynamic environments.
49
132074
2906
Ons lichaam is een dynamische omgeving.
02:26
We're in constant motion.
50
134980
1840
We zijn altijd in beweging.
02:28
Our cells experience that.
51
136820
2191
Onze cellen ervaren dat.
02:31
They're in dynamic environments in our body.
52
139011
2809
Ze zitten in ons lichaam in
een dynamische omgeving.
een dynamische omgeving.
02:33
They're under constant mechanical forces.
53
141820
2755
Ze ervaren continu mechanische krachten.
02:36
So if we want to make cells happy
54
144575
2456
Als we dus cellen blij willen maken
02:39
outside our bodies,
55
147031
1429
buiten ons lichaam,
02:40
we need to become cell architects.
56
148460
2526
moeten we cel-ontwerper worden.
02:42
We need to design, build and engineer
57
150986
4344
We moeten een plek ontwerpen en bouwen
02:47
a home away from home for the cells.
58
155330
3231
buiten de natuurlijke plek voor cellen.
02:50
And at the Wyss Institute,
59
158561
1674
Op het Wyss-instituut
02:52
we've done just that.
60
160235
1938
hebben we dat gedaan.
02:54
We call it an organ-on-a-chip.
61
162173
3024
We noemen het een orgaan-op-een-chip.
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
Ik heb er hier een.
02:58
It's beautiful, isn't it?
But it's pretty incredible.
But it's pretty incredible.
63
166988
2815
Hij is mooi hè? Hij is echt ongelooflijk.
03:01
Right here in my hand is a breathing, living
64
169803
4500
Hier heb ik een ademende, levende
03:06
human lung on a chip.
65
174303
2658
menselijke long op een chip.
03:08
And it's not just beautiful.
66
176961
2128
Hij is niet alleen mooi.
03:11
It can do a tremendous amount of things.
67
179089
2440
Hij kan enorm veel dingen doen.
03:13
We have living cells in that little chip,
68
181529
3779
We hebben op die kleine chip levende cellen
03:17
cells that are in a dynamic environment
69
185308
2550
die leven in een dynamische omgeving.
03:19
interacting with different cell types.
70
187858
3081
Samenlevend met verschillende typen cellen.
03:22
There's been many people
71
190939
1639
Er zijn veel mensen
03:24
trying to grow cells in the lab.
72
192578
1861
die proberen cellen te kweken in het laboratorium.
03:26
They've tried many different approaches.
73
194439
3156
Ze hebben dat op verschillende
manieren geprobeerd.
manieren geprobeerd.
03:29
They've even tried to grow
little mini-organs in the lab.
little mini-organs in the lab.
74
197595
2627
Ze hebben zelfs geprobeerd
om mini-organen te kweken.
om mini-organen te kweken.
03:32
We're not trying to do that here.
75
200222
1549
Dat proberen we hier niet.
03:33
We're simply trying to recreate
76
201771
2126
We proberen op deze mini-chip
03:35
in this tiny chip
77
203897
1577
gewoon de kleinste eenheid
03:37
the smallest functional unit
78
205474
3017
te maken die nog werkt
03:40
that represents the biochemistry,
79
208491
2554
en de biochemie vertegenwoordigt.
03:43
the function and the mechanical strain
80
211045
3124
De functie en de mechanische druk
03:46
that the cells experience in our bodies.
81
214169
3516
die cellen ervaren in ons lichaam.
03:49
So how does it work? Let me show you.
82
217685
3032
Dus hoe werkt dat? Ik zal het uitleggen.
03:52
We use techniques from the computer chip
83
220717
2634
We gebruiken technieken
uit de computerchip-industrie,
03:55
manufacturing industry
84
223351
1633
03:56
to make these structures at a scale
85
224984
2197
om deze weefsels, die relevant zijn voor de cel en zijn omgeving,
03:59
relevant to both the cells and their environment.
86
227181
2896
op schaal te maken.
04:02
We have three fluidic channels.
87
230077
2064
We hebben drie vloeistofkanalen.
04:04
In the center, we have a porous, flexible membrane
88
232141
3712
In het midden zit een poreuze
flexibele membraan
flexibele membraan
04:07
on which we can add human cells
89
235853
2063
waar we menselijke cellen kunnen toevoegen
04:09
from, say, our lungs,
90
237916
1344
van bijvoorbeeld longen.
04:11
and then underneath, they had capillary cells,
91
239260
2487
Eronder hebben ze capillaire cellen,
04:13
the cells in our blood vessels.
92
241747
1788
de cellen in onze aders.
04:15
And we can then apply mechanical forces to the chip
93
243535
4320
We kunnen ook mechanische krachten
op de chip uitoefenen
op de chip uitoefenen
04:19
that stretch and contract the membrane,
94
247855
2829
die het membraan rekken en strekken.
04:22
so the cells experience the same mechanical forces
95
250684
3097
De cellen ondergaan dezelfde krachten
04:25
that they did when we breathe.
96
253781
2933
als wanneer wij ademen.
04:28
And they experience them how they did in the body.
97
256714
3160
Dat voelt net als in het lichaam.
04:31
There's air flowing through the top channel,
98
259874
2400
Er stroomt lucht door het bovenste kanaal.
04:34
and then we flow a liquid that contains nutrients
99
262274
3349
Door het bloedkanaal laten we
04:37
through the blood channel.
100
265623
2839
een vloeistof stromen met voedingsstoffen.
04:40
Now the chip is really beautiful,
101
268462
2372
De chip is nu echt mooi,
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
maar wat kunnen we ermee doen?
04:44
We can get incredible functionality
103
272931
2324
Er kan ongelooflijk veel
04:47
inside these little chips.
104
275255
1751
met deze kleine chips.
04:49
Let me show you.
105
277006
1506
Ik zal het laten zien.
04:50
We could, for example, mimic infection,
106
278512
2631
We kunnen bijvoorbeeld
een besmetting naspelen,
een besmetting naspelen,
04:53
where we add bacterial cells into the lung.
107
281143
3536
waarbij we bacteriën in de long doen
04:56
then we can add human white blood cells.
108
284679
2932
en menselijke witte
bloedlichaampjes toevoegen.
bloedlichaampjes toevoegen.
04:59
White blood cells are our body's defense
109
287611
2591
Witte bloedcellen zijn de
menselijke verdediging
menselijke verdediging
05:02
against bacterial invaders,
110
290202
1368
tegen bacteriële aanvallen.
05:03
and when they sense this
inflammation due to infection,
inflammation due to infection,
111
291570
3169
Als ze een ontsteking
door een infectie voelen,
door een infectie voelen,
05:06
they will enter from the blood into the lung
112
294739
2857
dan gaan ze vanuit het bloed naar de long
05:09
and engulf the bacteria.
113
297596
1915
en overspoelen de bacterie.
05:11
Well now you're going to see this happening
114
299511
2248
Dat ga je nu in het echt zien
05:13
live in an actual human lung on a chip.
115
301759
3310
in de menselijke long op de chip.
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
We hebben de witte bloedcellen gemerkt
zodat je ze ziet gaan,
zodat je ze ziet gaan,
05:20
and when they detect that infection,
117
308612
2161
en als ze een infectie ontdekken
05:22
they begin to stick.
118
310773
1397
blijven ze zitten.
05:24
They stick, and then they try to go into the lung
119
312170
3887
Ze proberen dan vanuit het bloedkanaal
in de long te komen.
05:28
side from blood channel.
120
316057
1781
05:29
And you can see here, we can actually visualize
121
317838
3689
Zoals je ziet, kunnen we
05:33
a single white blood cell.
122
321527
3759
een enkele witte bloedcel zichtbaar maken.
05:37
It sticks, it wiggles its way through
123
325286
2256
Ze blijft zitten en kronkelt zich een weg
05:39
between the cell layers, through the pore,
124
327542
2315
tussen de cellagen door de poriën,
05:41
comes out on the other side of the membrane,
125
329857
2421
naar de andere kant van het membraan,
05:44
and right there, it's going to engulf the bacteria
126
332278
3435
en verzwelgt daar de bacterie,
05:47
labeled in green.
127
335713
1649
hier in het groen.
05:49
In that tiny chip, you just witnessed
128
337362
3004
Je hebt zojuist in dit chipje
05:52
one of the most fundamental responses
129
340366
3181
de basisreactie gezien
die ons lichaam heeft op een infectie.
die ons lichaam heeft op een infectie.
05:55
our body has to an infection.
130
343547
1957
05:57
It's the way we respond to -- an immune response.
131
345504
3770
Zo reageren wij erop -- een immuunreactie.
06:01
It's pretty exciting.
132
349274
2401
Dat is nogal wat.
06:03
Now I want to share this picture with you,
133
351675
2343
Ik wil jullie deze foto laten zien.
06:06
not just because it's so beautiful,
134
354018
2638
Niet omdat hij zo mooi is,
06:08
but because it tells us an enormous
amount of information
amount of information
135
356656
3336
maar omdat hij ons veel informatie geeft
06:11
about what the cells are doing within the chips.
136
359992
2597
over het gedrag van de cellen in de chips.
06:14
It tells us that these cells
137
362589
2259
Deze cellen uit kleine luchtwegen
in de longen,
in de longen,
06:16
from the small airways in our lungs,
138
364848
2311
06:19
actually have these hairlike structures
139
367159
1751
hebben deze haarachtige structuur,
06:20
that you would expect to see in the lung.
140
368910
2008
die je ook zou verwachten in longen.
06:22
These structures are called cilia,
141
370918
1465
Ze worden cilia genoemd.
06:24
and they actually move the mucus out of the lung.
142
372383
2910
Ze werken het slijm uit de longen.
06:27
Yeah. Mucus. Yuck.
143
375293
1539
Ja, slijm. Bah.
06:28
But mucus is actually very important.
144
376832
2440
Maar slijm is erg belangrijk.
06:31
Mucus traps particulates, viruses,
145
379272
2581
Slijm vangt stofjes, virussen,
06:33
potential allergens,
146
381853
1459
allergenen,
06:35
and these little cilia move
147
383312
1601
en deze cilia bewegen
06:36
and clear the mucus out.
148
384913
2250
het slijm naar buiten.
06:39
When they get damaged, say,
149
387163
1912
Als ze beschadigen, door bijvoorbeeld
06:41
by cigarette smoke for example,
150
389075
2419
rook van sigaretten,
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
werken ze niet goed en
kunnen ze het slijm niet verwijderen.
kunnen ze het slijm niet verwijderen.
06:46
And that can lead to diseases such as bronchitis.
152
394302
3817
Dat kan leiden tot ziektes als bronchitis.
06:50
Cilia and the clearance of mucus
153
398119
2647
Cilia en het verwijderen van slijm
06:52
are also involved in awful diseases like cystic fibrosis.
154
400766
4461
hebben ook te maken met ernstige ziektes
als cystische fibrose.
als cystische fibrose.
06:57
But now, with the functionality
that we get in these chips,
that we get in these chips,
155
405227
3550
De chips geven ons de kans te zoeken
07:00
we can begin to look
156
408777
1824
De chips geven ons de kans te zoeken
07:02
for potential new treatments.
157
410601
2513
naar nieuwe behandelmethoden.
07:05
We didn't stop with the lung on a chip.
158
413114
1952
We deden meer dan een long op een chip.
07:07
We have a gut on a chip.
159
415066
1884
We hebben een darm-op-een-chip.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Hier zie je er een.
07:10
And we've put intestinal human cells
161
418980
3226
We hebben ook intestinale cellen
07:14
in a gut on a chip,
162
422206
1905
in een darm op een chip gemaakt.
07:16
and they're under constant peristaltic motion,
163
424111
2837
Ze bewegen continu peristaltisch.
07:18
this trickling flow through the cells,
164
426948
3191
Deze beweging door de cellen.
07:22
and we can mimic many of the functions
165
430139
2558
We kunnen veel van deze functies nabootsen
07:24
that you actually would expect to see
166
432697
2263
zoals je verwacht te zien
07:26
in the human intestine.
167
434960
1693
in de menselijke darmen.
07:28
Now we can begin to create models of diseases
168
436653
3791
We kunnen ondertussen modellen
maken van ziektes
maken van ziektes
07:32
such as irritable bowel syndrome.
169
440444
2410
zoals prikkelbaredarmsyndroom.
07:34
This is a disease that affects
170
442854
2082
Dat is een aandoening
07:36
a large number of individuals.
171
444936
1911
waar veel mensen aan lijden.
07:38
It's really debilitating,
172
446847
1774
Het is echt slopend.
07:40
and there aren't really many good treatments for it.
173
448621
3942
Er zijn niet veel goede behandelingen voor.
07:44
Now we have a whole pipeline
174
452563
2302
We hebben een hele serie
07:46
of different organ chips
175
454865
2279
verschillende orgaanchips
07:49
that we are currently working on in our labs.
176
457144
3732
waar we in onze laboratoria aan werken.
07:52
Now, the true power of this technology, however,
177
460876
3419
De kracht van deze technologie
07:56
really comes from the fact
178
464295
2125
komt van het feit
07:58
that we can fluidically link them.
179
466420
2545
dat we ze kunnen koppelen met stromen.
08:00
There's fluid flowing across these cells,
180
468965
1947
Er stroomt vloeistof door deze cellen,
08:02
so we can begin to interconnect
181
470912
2079
dus kunnen we ze onderling verbinden.
08:04
multiple different chips together
182
472991
2862
Meerdere chips aan elkaar,
08:07
to form what we call a virtual human on a chip.
183
475853
4213
om er een virtuele mens mee te maken.
08:12
Now we're really getting excited.
184
480066
3009
Dit wordt pas spannend.
08:15
We're not going to ever recreate
a whole human in these chips,
a whole human in these chips,
185
483075
4095
We gaan geen echte mens maken
met deze chips,
met deze chips,
08:19
but what our goal is is to be able to recreate
186
487170
4169
maar wat we willen,
08:23
sufficient functionality
187
491339
2013
is zoveel functies toevoegen
08:25
so that we can make better predictions
188
493352
2360
dat we daarmee beter kunnen voorspellen
08:27
of what's going to happen in humans.
189
495712
2214
wat er gebeurt in mensen.
08:29
For example, now we can begin to explore
190
497926
2924
We kunnen bijvoorbeeld onderzoeken
08:32
what happens when we put
a drug like an aerosol drug.
a drug like an aerosol drug.
191
500850
3434
wat er gebeurt als we iets
met een inhalator geven.
met een inhalator geven.
08:36
Those of you like me who have asthma,
when you take your inhaler,
when you take your inhaler,
192
504284
2986
Voor mensen die zoals ik astma hebben
en een inhalator gebruiken,
en een inhalator gebruiken,
08:39
we can explore how that drug comes into your lungs,
193
507270
2926
kunnen we onderzoeken
hoe het in je longen komt,
hoe het in je longen komt,
08:42
how it enters the body,
194
510196
1626
je lichaam binnengaat,
08:43
how it might affect, say, your heart.
195
511822
1754
hoe het op je hart werkt.
08:45
Does it change the beating of your heart?
196
513576
1908
Verandert het je hartslag?
08:47
Does it have a toxicity?
197
515484
1641
Is het giftig?
08:49
Does it get cleared by the liver?
198
517125
2008
Wordt het er door de lever uitgefilterd?
08:51
Is it metabolized in the liver?
199
519133
2152
Wordt het omgezet door de lever?
08:53
Is it excreted in your kidneys?
200
521285
1891
Wordt het door de nieren uitgescheiden?
08:55
We can begin to study the dynamic
201
523176
2212
We kunnen de dynamische reactie
08:57
response of the body to a drug.
202
525388
2625
van het lichaam op het middel bestuderen.
09:00
This could really revolutionize
203
528028
1919
Dat kan revolutionair worden
09:01
and be a game changer
204
529947
1649
en een aardverschuiving zijn.
09:03
for not only the pharmaceutical industry,
205
531596
2938
Niet alleen voor de geneesmiddelindustrie,
09:06
but a whole host of different industries,
206
534534
2373
maar voor veel andere industrieën,
09:08
including the cosmetics industry.
207
536907
2400
inclusief de cosmetische.
09:11
We can potentially use the skin on a chip
208
539307
2882
We zouden de huid
op een chip kunnen maken.
op een chip kunnen maken.
09:14
that we're currently developing in the lab
209
542189
1961
We maken die momenteel in ons lab
09:16
to test whether the ingredients in those products
210
544150
2554
om te testen of de ingrediënten
in de producten
in de producten
09:18
that you're using are actually
safe to put on your skin
safe to put on your skin
211
546704
3283
veilig zijn voor je huid,
09:21
without the need for animal testing.
212
549987
2689
zonder eerst dierproeven te doen.
09:24
We could test the safety
213
552676
1944
We zouden de veiligheid kunnen testen
09:26
of chemicals that we are exposed to
214
554620
2253
van chemische middelen
waaraan we dagelijks
waaraan we dagelijks
09:28
on a daily basis in our environment,
215
556873
1914
worden blootgesteld in onze omgeving.
09:30
such as chemicals in regular household cleaners.
216
558787
3731
Zoals in schoonmaakmiddelen.
09:34
We could also use the organs on chips
217
562518
3202
We kunnen de organen op een chip ook gebruiken
09:37
for applications in bioterrorism
218
565720
2779
voor toepassing tegen bioterrorisme
09:40
or radiation exposure.
219
568499
2571
of blootstelling aan straling.
09:43
We could use them to learn more about
220
571070
3350
We kunnen ze gebruiken
om meer te leren
om meer te leren
09:46
diseases such as ebola
221
574420
3044
over ziektes als ebola
09:49
or other deadly diseases such as SARS.
222
577464
3892
of ander dodelijke ziektes zoals SARS.
09:53
Organs on chips could also change
223
581356
1838
Organen op een chip kunnen ook
09:55
the way we do clinical trials in the future.
224
583194
3374
de manier veranderen waarop we
klinische tests doen.
klinische tests doen.
09:58
Right now, the average participant
225
586568
2587
De gemiddelde deelnemer aan een klinische test
10:01
in a clinical trial is that: average.
226
589155
3370
is nu nog gemiddeld:
10:04
Tends to be middle aged, tends to be female.
227
592525
3326
vaak van middelbare leeftijd en vrouwelijk.
10:07
You won't find many clinical trials
228
595851
2472
Je zult weinig klinische tests vinden
10:10
in which children are involved,
229
598323
1515
voor kinderen.
10:11
yet every day, we give children medications,
230
599838
3547
Maar we geven ook kinderen medicatie.
10:15
and the only safety data we have on that drug
231
603385
3746
terwijl de gegevens over veiligheid
bij dat geneesmiddel
bij dat geneesmiddel
10:19
is one that we obtained from adults.
232
607131
3074
is verkregen van volwassenen.
10:22
Children are not adults.
233
610205
1794
Kinderen zijn geen volwassenen.
10:23
They may not respond in the same way adults do.
234
611999
3133
Ze reageren soms anders.
10:27
There are other things like genetic differences
235
615132
2412
Er zijn nog meer verschillen zoals
10:29
in populations
236
617544
1433
tussen bevolkingsgroepen
10:30
that may lead to at-risk populations
237
618977
3106
die risicogroep kunnen worden
10:34
that are at risk of having an adverse drug reaction.
238
622083
3437
omdat ze verschillend reageren op geneesmiddelen.
10:37
Now imagine if we could take cells
from all those different populations,
from all those different populations,
239
625520
3389
Stel je voor dat we cellen konden nemen
van verschillende bevolkingsgroepen,
van verschillende bevolkingsgroepen,
10:40
put them on chips,
240
628919
1908
ze op een chip konden doen
10:42
and create populations on a chip.
241
630827
1964
en dan bevolkingsgroepen konden maken.
10:44
This could really change the way
242
632791
1838
Dat zou de manier waarop we klinische tests
10:46
we do clinical trials.
243
634629
2069
doen helemaal veranderen.
10:48
And this is the team and the people
that are doing this.
that are doing this.
244
636698
2832
Dit is het team met de mensen die dat doen.
10:51
We have engineers, we have cell biologists,
245
639530
3257
Met technici, celbiologen,
10:54
we have clinicians, all working together.
246
642787
3774
klinische artsen, allemaal werken ze samen.
10:58
We're really seeing something quite incredible
247
646561
1926
We zien iets heel bijzonders
11:00
at the Wyss Institute.
248
648487
1605
op het Wyss-instituut.
11:02
It's really a convergence of disciplines,
249
650092
2171
De disciplines vloeien er samen.
11:04
where biology is influencing the way we design,
250
652263
3720
Biologie beïnvloedt het ontwerpen,
11:07
the way we engineer, the way we build.
251
655983
2662
de manier van onderzoeken, van bouwen.
11:10
It's pretty exciting.
252
658645
1403
Het is heel spannend.
11:12
We're establishing important industry collaborations
253
660048
3564
We hebben belangrijke industriële
samenwerkingen tot stand gebracht.
samenwerkingen tot stand gebracht.
11:15
such as the one we have with a company
254
663612
3373
Zoals met een bedrijf
11:18
that has expertise in large-scale
digital manufacturing.
digital manufacturing.
255
666985
3599
dat knowhow heeft van grootschalige
digitale techniek.
digitale techniek.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Ze helpen ons bij het maken
11:24
instead of one of these,
257
672603
1526
van niet één, maar miljoenen chips,
11:26
millions of these chips,
258
674129
1583
11:27
so that we can get them into the hands
259
675712
1669
zodat we ze bij zoveel mogelijk
onderzoekers krijgen.
onderzoekers krijgen.
11:29
of as many researchers as possible.
260
677381
2889
11:32
And this is key to the potential of that technology.
261
680270
4216
Dat is de sleutel tot de mogelijkheden
van deze technologie.
van deze technologie.
11:36
Now let me show you our instrument.
262
684486
2537
Ik zal je onze instrumenten laten zien.
11:39
This is an instrument that our engineers
263
687023
1989
Dit instrument zijn onze onderzoekers
11:41
are actually prototyping right now in the lab,
264
689012
2618
nu in ons lab aan het uitproberen.
11:43
and this instrument is going to give us
265
691630
2309
Met dit instrument kunnen we bijvoorbeeld
11:45
the engineering controls that we're going to require
266
693939
2459
10 of meer organen koppelen.
11:48
in order to link 10 or more organ chips together.
267
696398
4168
11:52
It does something else that's very important.
268
700566
2229
Het doet nog iets wat heel interessant is.
11:54
It creates an easy user interface.
269
702795
2844
Het maakt een heel eenvoudig controlepaneel.
11:57
So a cell biologist like me can come in,
270
705639
2990
Celbiologen zoals ik kunnen binnenkomen,
12:00
take a chip, put it in a cartridge
271
708629
2008
een chip pakken, in een houder stoppen,
12:02
like the prototype you see there,
272
710637
1932
zoals het prototype hier.
12:04
put the cartridge into the machine
273
712569
2071
Dan stoppen ze de houder in de machine,
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
net zoals je met een cd doet,
12:08
and away you go.
275
716128
1132
en daar gaat ie.
12:09
Plug and play. Easy.
276
717260
2749
Plug en play. Simpel.
12:12
Now, let's imagine a little bit
277
720009
2514
Stel je nu even voor
12:14
what the future might look like
278
722523
1379
hoe de toekomst eruit kan zien
12:15
if I could take your stem cells
279
723902
2413
als je stamcellen kon pakken
12:18
and put them on a chip,
280
726315
1440
en ze op een chip kon plaatsen,
12:19
or your stem cells and put them on a chip.
281
727755
3219
of jouw eigen stamcellen.
12:22
It would be a personalized chip just for you.
282
730974
3501
Dat zou een persoonlijke chip zijn van jezelf.
12:26
Now all of us in here are individuals,
283
734475
3208
Iedereen hier is een individu,
12:29
and those individual differences mean
284
737683
2838
en die individuele verschillen betekenen
12:32
that we could react very differently
285
740521
2442
dat we verschillend kunnen reageren
op geneesmiddelen.
op geneesmiddelen.
12:34
and sometimes in unpredictable ways to drugs.
286
742963
4247
Soms op onvoorspelbare manieren.
12:39
I myself, a couple of years back,
had a really bad headache,
had a really bad headache,
287
747210
4568
Ikzelf had jaren geleden zware hoofdpijn,
12:43
just couldn't shake it, thought,
"Well, I'll try something different."
"Well, I'll try something different."
288
751778
2413
die bleef aanhouden en dacht: ik probeer iets anders.
12:46
I took some Advil. Fifteen minutes later,
289
754191
2135
Ik nam Advil. Een kwartier later,
12:48
I was on my way to the emergency room
290
756326
1880
was ik op weg naar de Eerste Hulp
12:50
with a full-blown asthma attack.
291
758206
1893
met een complete astma-aanval.
12:52
Now, obviously it wasn't fatal,
292
760099
1830
Zoals je ziet was hij niet fataal,
12:53
but unfortunately, some of these
293
761929
3173
maar helaas kunnen sommige reacties
12:57
adverse drug reactions can be fatal.
294
765102
3609
op geneesmiddelen wel fataal zijn.
13:00
So how do we prevent them?
295
768711
1941
Hoe kan je dat voorkomen?
13:02
Well, we could imagine one day
296
770652
2580
Misschien wel met een
13:05
having Geraldine on a chip,
297
773232
2343
Geraldine op een chip,
13:07
having Danielle on a chip,
298
775575
1749
een Danielle op een chip,
13:09
having you on a chip.
299
777324
1473
jij op een chip.
13:10
Personalized medicine. Thank you.
300
778797
2388
Privégeneesmiddel. Dank je wel.
13:13
(Applause)
301
781185
4154
(Applaus)
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