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: Partes do corpo num "chip"

Filmed:
1,644,547 views

É relativamente fácil imaginar uma nova medicina, uma melhor cura para algumas doenças. O difícil, no entanto, é testá-la, o que pode adiar as curas promissoras por anos. Nesta palestra bem explicada, Geraldine Hamilton mostra como o seu laboratório cria órgãos e partes do corpo em "chip", estruturas simples com todos os componentes essenciais para testar novos medicamentos — inclusive curas personalizadas para uma determinada pessoa. (Filmado no 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 globalglobal healthsaúde challengedesafio
0
368
2137
Temos um desafio de saúde global
00:14
in our handsmãos todayhoje,
1
2505
1692
em nossas mãos.
00:16
and that is that the way we currentlyatualmente
2
4197
3060
A forma com que, atualmente,
00:19
discoverdescobrir and developdesenvolve newNovo drugsdrogas
3
7257
2925
descobrimos e desenvolvemos
novos medicamentos
00:22
is too costlydispendioso, takes farlonge too long,
4
10182
4178
é muito cara, leva muito tempo
00:26
and it failsfalha more oftenfrequentemente than it succeedssucede.
5
14360
3714
e obtemos mais fracassos do que sucessos.
00:30
It really just isn't workingtrabalhando, and that meanssignifica
6
18074
3377
Isto simplesmente não está a funcionar,
o que significa
00:33
that patientspacientes that badlyseriamente need newNovo therapiesterapias
7
21451
3047
que os pacientes que precisam muito
de novas terapias
00:36
are not gettingobtendo them,
8
24498
1711
não as conseguem receber
00:38
and diseasesdoenças are going untreatednão tratada.
9
26209
3498
e algumas doenças continuam
sem tratamento.
00:41
We seemparecem to be spendinggastos more and more moneydinheiro.
10
29707
3083
Parece que estamos a gastar
cada vez mais dinheiro,
00:44
So for everycada billionbilhão dollarsdólares we spendgastar in R&D,
11
32790
4096
pois para cada mil milhões de dólares
gastos com pesquisa e desenvolvimento,
00:48
we're gettingobtendo lessMenos drugsdrogas approvedaprovado into the marketmercado.
12
36886
3829
temos menos medicamentos
aprovados no mercado.
00:52
More moneydinheiro, lessMenos drugsdrogas. HmmHmm.
13
40715
3217
Mais dinheiro, menos medicamentos. Hmm.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
Então, o que está a acontecer?
00:57
Well, there's a multitudemultidão of factorsfatores at playToque,
15
45852
2595
Bem, há diversos fatores em jogo,
01:00
but I think one of the keychave factorsfatores
16
48447
2021
mas acredito que um dos principais
01:02
is that the toolsFerramentas that we currentlyatualmente have
17
50468
2397
seja que as ferramentas que temos
01:04
availableacessível to testteste whetherse a drugdroga is going to work,
18
52865
4083
disponíveis para testar
se um medicamento irá funcionar,
01:08
whetherse it has efficacyeficácia,
19
56948
1389
se será eficaz,
01:10
or whetherse it's going to be safeseguro
20
58337
1766
ou se será seguro
01:12
before we get it into humanhumano clinicalclínico trialsensaios,
21
60103
3552
antes de chegar aos testes clínicos
em humanos, estão a falhar.
01:15
are failingfalhando us. They're not predictingprevendo
22
63655
2151
Não conseguem prever
01:17
what's going to happenacontecer in humanshumanos.
23
65806
3228
o que acontecerá nos humanos.
01:21
And we have two maina Principal toolsFerramentas availableacessível
24
69034
2723
E nós temos duas ferramentas importantes
01:23
at our disposaleliminação.
25
71757
2014
à nossa disposição.
01:25
They are cellscélulas in dishespratos and animalanimal testingtestando.
26
73771
4041
São as células "in vitro"
e os testes em animais.
01:29
Now let's talk about the first one, cellscélulas in dishespratos.
27
77812
3320
Vamos falar sobre a primeira,
as células "in vitro".
01:33
So, cellscélulas are happilyfelizes para sempre functioningfuncionando in our bodiescorpos.
28
81132
3153
Lá estão as células,
a funcionar felizes nos nossos corpos.
01:36
We take them and ripDescanse em paz them out
29
84285
2055
Nós pegamos nelas e retiramo-las
01:38
of theirdeles nativenativo environmentmeio Ambiente,
throwlançar them in one of these dishespratos,
30
86340
2949
do seu "habitat" natural,
metemo-las em placas de cultura,
01:41
and expectEspero them to work.
31
89289
1585
e esperamos que elas funcionem.
01:42
GuessAcho que what. They don't.
32
90874
2193
Adivinhem só. Elas não funcionam.
01:45
They don't like that environmentmeio Ambiente
33
93067
1662
Não gostam daquele ambiente
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
porque não tem nada a ver
01:48
what they have in the bodycorpo.
35
96361
2676
com o que existe no corpo.
01:51
What about animalanimal testingtestando?
36
99037
2071
E os testes com animais?
01:53
Well, animalsanimais do and can provideprovidenciar
37
101108
2885
Bem, os animais de facto fornecem
01:55
extremelyextremamente usefulútil informationem formação.
38
103993
2262
informações extremamente úteis.
01:58
They teachEnsinar us about what happensacontece
39
106255
1709
Ele ensinam-nos o que se passa
01:59
in the complexcomplexo organismorganismo.
40
107964
2329
nos organismos complexos.
02:02
We learnaprender more about the biologybiologia itselfem si.
41
110293
3008
Aprendemos mais sobre a biologia
propriamente dita.
02:05
HoweverNo entanto, more oftenfrequentemente than not,
42
113301
2898
Entretanto, na maioria das vezes,
02:08
animalanimal modelsmodelos failfalhou to predictprever
what will happenacontecer in humanshumanos
43
116199
4216
os modelos animais falham na previsão
do que acontecerá nos humanos
02:12
when they're treatedtratado with a particularespecial drugdroga.
44
120415
3186
quando são tratados
com uma droga específica.
02:15
So we need better toolsFerramentas.
45
123601
2379
Portanto, precisamos de
melhores ferramentas.
02:17
We need humanhumano cellscélulas,
46
125980
1753
Precisamos de células humanas,
02:19
but we need to find a way to keep them happyfeliz
47
127733
2750
mas precisamos de encontrar uma forma
de mantê-las felizes
02:22
outsidelado de fora the bodycorpo.
48
130483
1591
fora do corpo.
02:24
Our bodiescorpos are dynamicdinâmico environmentsambientes.
49
132074
2906
Os nossos corpos são ambientes dinâmicos.
02:26
We're in constantconstante motionmovimento.
50
134980
1840
Estamos em constante movimento.
02:28
Our cellscélulas experienceexperiência that.
51
136820
2191
As nossas células sentem isso.
02:31
They're in dynamicdinâmico environmentsambientes in our bodycorpo.
52
139011
2809
Estão em ambientes dinâmicos
dentro do nosso corpo.
02:33
They're undersob constantconstante mechanicalmecânico forcesforças.
53
141820
2755
Estão sob forças mecânicas constantes.
02:36
So if we want to make cellscélulas happyfeliz
54
144575
2456
Então, para fazer as células felizes
02:39
outsidelado de fora our bodiescorpos,
55
147031
1429
fora dos nossos corpos,
02:40
we need to becometornar-se cellcélula architectsarquitetos.
56
148460
2526
precisamos de nos tornar
arquitetos celulares.
02:42
We need to designdesenhar, buildconstruir and engineerengenheiro
57
150986
4344
Precisamos de desenhar,
planear e construir
02:47
a home away from home for the cellscélulas.
58
155330
3231
um lar longe de casa para as células.
02:50
And at the WyssWyss InstituteInstituto,
59
158561
1674
E no Wyss Institute
02:52
we'venós temos donefeito just that.
60
160235
1938
fizemos exatamente isso.
02:54
We call it an organ-on-a-chipórgão-em-um-microplaqueta.
61
162173
3024
Nós chamamo-lo de órgão em "chip".
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
E eu tenho um aqui.
02:58
It's beautifulbonita, isn't it?
But it's prettybonita incredibleincrível.
63
166988
2815
É lindo, não é?
Mas é inacreditável.
03:01
Right here in my handmão is a breathingrespiração, livingvivo
64
169803
4500
Bem, aqui na minha mão
há um pulmão humano
03:06
humanhumano lungpulmão on a chiplasca.
65
174303
2658
a respirar, vivo num "chip".
03:08
And it's not just beautifulbonita.
66
176961
2128
E não é só bonito.
03:11
It can do a tremendoustremendo amountmontante of things.
67
179089
2440
Ele consegue fazer
uma imensa variedade de coisas.
03:13
We have livingvivo cellscélulas in that little chiplasca,
68
181529
3779
Temos células vivas
naquele pequeno "chip",
03:17
cellscélulas that are in a dynamicdinâmico environmentmeio Ambiente
69
185308
2550
células que estão num ambiente dinâmico
03:19
interactinginteragindo with differentdiferente cellcélula typestipos.
70
187858
3081
a interagir com diferentes tipos celulares.
03:22
There's been manymuitos people
71
190939
1639
Muitas pessoas já tentaram
03:24
tryingtentando to growcrescer cellscélulas in the lablaboratório.
72
192578
1861
cultivar células em laboratório.
03:26
They'veEles já triedtentou manymuitos differentdiferente approachesse aproxima.
73
194439
3156
Tentaram de muitas maneiras diferentes.
03:29
They'veEles já even triedtentou to growcrescer
little mini-organsminiórgãos in the lablaboratório.
74
197595
2627
Tentaram até cultivar pequenos
mini-órgãos em laboratório.
03:32
We're not tryingtentando to do that here.
75
200222
1549
Não é o que estamos a tentar fazer aqui.
03:33
We're simplysimplesmente tryingtentando to recreaterecriar
76
201771
2126
Estamos simplesmente a tentar recriar
03:35
in this tinyminúsculo chiplasca
77
203897
1577
neste "chip" minúsculo
03:37
the smallestmenor functionalfuncional unitunidade
78
205474
3017
a menor unidade funcional
03:40
that representsrepresenta the biochemistrybioquímica,
79
208491
2554
que represente a bioquímica,
03:43
the functionfunção and the mechanicalmecânico straintensão
80
211045
3124
a função e tensão mecânica
03:46
that the cellscélulas experienceexperiência in our bodiescorpos.
81
214169
3516
que as células vivenciam nos nossos corpos.
03:49
So how does it work? Let me showexposição you.
82
217685
3032
Mas, como funciona?
Vou mostrar-vos.
03:52
We use techniquestécnicas from the computercomputador chiplasca
83
220717
2634
Usamos as técnicas da indústria
que fabrica
03:55
manufacturingfabricação industryindústria
84
223351
1633
"chips" de computador
03:56
to make these structuresestruturas at a scaleescala
85
224984
2197
para fazer estas estruturas numa escala
03:59
relevantrelevante to bothambos the cellscélulas and theirdeles environmentmeio Ambiente.
86
227181
2896
relevante tanto em relação às células
como ao seu ambiente.
04:02
We have threetrês fluidicfluídico channelscanais.
87
230077
2064
Temos três canais fluídicos.
04:04
In the centercentro, we have a porousporoso, flexibleflexível membranemembrana
88
232141
3712
No centro, temos uma membrana
porosa, flexível
04:07
on whichqual we can addadicionar humanhumano cellscélulas
89
235853
2063
na qual podemos adicionar células humanas,
04:09
from, say, our lungspulmões,
90
237916
1344
por exemplo, dos pulmões,
04:11
and then underneathpor baixo, they had capillarycapilar cellscélulas,
91
239260
2487
e mais abaixo teriam as células capilares,
04:13
the cellscélulas in our bloodsangue vesselsembarcações.
92
241747
1788
as células nos nossos vasos sanguíneos.
04:15
And we can then applyAplique mechanicalmecânico forcesforças to the chiplasca
93
243535
4320
E podemos, então, aplicar
forças mecânicas ao "chip"
04:19
that stretchesticam and contractcontrato the membranemembrana,
94
247855
2829
que esticam e encolhem a membrana,
04:22
so the cellscélulas experienceexperiência the samemesmo mechanicalmecânico forcesforças
95
250684
3097
para que as células recebam
as mesmas forças mecânicas
04:25
that they did when we breatherespirar.
96
253781
2933
que receberiam quando respiramos.
04:28
And they experienceexperiência them how they did in the bodycorpo.
97
256714
3160
E elas a recebem da mesma maneira
que aconteceria no corpo.
04:31
There's airar flowingfluindo throughatravés the toptopo channelcanal,
98
259874
2400
Existe ar a passar pelo canal superior,
04:34
and then we flowfluxo a liquidlíquido that containscontém nutrientsnutrientes
99
262274
3349
e acrescentamos um líquido
que contém nutrientes
04:37
throughatravés the bloodsangue channelcanal.
100
265623
2839
através do canal do sangue.
04:40
Now the chiplasca is really beautifulbonita,
101
268462
2372
O "chip" é bem bonito,
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
mas o que podemos fazer com ele?
04:44
We can get incredibleincrível functionalityfuncionalidade
103
272931
2324
Podemos ter funcionalidades incríveis
04:47
insidedentro these little chipssalgadinhos.
104
275255
1751
dentro destes pequenos "chips".
04:49
Let me showexposição you.
105
277006
1506
Mostrar-vos-ei.
04:50
We could, for exampleexemplo, mimicmímico infectioninfecção,
106
278512
2631
Poderíamos, por exemplo,
imitar uma infeção,
04:53
where we addadicionar bacterialbacteriana cellscélulas into the lungpulmão.
107
281143
3536
introduzindo células bacterianas
nos pulmões.
04:56
then we can addadicionar humanhumano whitebranco bloodsangue cellscélulas.
108
284679
2932
Então, podemos adicionar glóbulos brancos.
04:59
WhiteBranco bloodsangue cellscélulas are our body'sdo corpo defensedefesa
109
287611
2591
Os glóbulos brancos são as células
de defesa do nosso corpo
05:02
againstcontra bacterialbacteriana invadersinvasores,
110
290202
1368
contra as bactérias invasoras,
05:03
and when they sensesentido this
inflammationinflamação duevencimento to infectioninfecção,
111
291570
3169
e ao perceberem esta inflamação
devido à infeção,
05:06
they will enterentrar from the bloodsangue into the lungpulmão
112
294739
2857
elas vão passar do sangue para o pulmão
05:09
and engulfengolir the bacteriabactérias.
113
297596
1915
para esmagar a bactéria.
05:11
Well now you're going to see this happeningacontecendo
114
299511
2248
Bem, agora vocês vão ver acontecer
05:13
liveviver in an actualreal humanhumano lungpulmão on a chiplasca.
115
301759
3310
ao vivo num pulmão humano em "chip".
05:17
We'veTemos labeledrotulado the whitebranco bloodsangue cellscélulas
so you can see them flowingfluindo throughatravés,
116
305069
3543
Nós marcámos os glóbulos brancos
para que os possam ver a fluir.
05:20
and when they detectdetectar that infectioninfecção,
117
308612
2161
Quando eles detetam a infeção,
05:22
they begininício to stickbastão.
118
310773
1397
começam a aderir.
05:24
They stickbastão, and then they try to go into the lungpulmão
119
312170
3887
Eles aderem e tentam passar
da artéria
05:28
sidelado from bloodsangue channelcanal.
120
316057
1781
para o pulmão,
05:29
And you can see here, we can actuallyna realidade visualizevisualizar
121
317838
3689
É possível ver aqui,
podemos realmente visualizar
05:33
a singlesolteiro whitebranco bloodsangue cellcélula.
122
321527
3759
um único glóbulo branco.
05:37
It sticksvaras, it wigglesWiggles its way throughatravés
123
325286
2256
Ele adere, abre caminho por entre
05:39
betweenentre the cellcélula layerscamadas, throughatravés the poreporo,
124
327542
2315
as camadas celulares, através do poro,
05:41
comesvem out on the other sidelado of the membranemembrana,
125
329857
2421
surge do outro lado da membrana,
05:44
and right there, it's going to engulfengolir the bacteriabactérias
126
332278
3435
e aí, irá envolver a bactéria
05:47
labeledrotulado in greenverde.
127
335713
1649
marcada a verde.
05:49
In that tinyminúsculo chiplasca, you just witnessedtestemunhado
128
337362
3004
Neste minúsculo "chip",
vocês acabaram de testemunhar
05:52
one of the mosta maioria fundamentalfundamental responsesrespostas
129
340366
3181
uma das respostas mais fundamentais
05:55
our bodycorpo has to an infectioninfecção.
130
343547
1957
do nosso corpo contra uma infeção.
05:57
It's the way we respondresponder to -- an immuneimune responseresposta.
131
345504
3770
É assim que respondemos
— uma resposta imune.
06:01
It's prettybonita excitingemocionante.
132
349274
2401
É muito empolgante.
06:03
Now I want to sharecompartilhar this picturecenário with you,
133
351675
2343
Agora quero partilhar
esta imagem convosco,
06:06
not just because it's so beautifulbonita,
134
354018
2638
não só por ser tão bonita,
06:08
but because it tellsconta us an enormousenorme
amountmontante of informationem formação
135
356656
3336
mas por trazer uma enorme quantidade
de informações
06:11
about what the cellscélulas are doing withindentro the chipssalgadinhos.
136
359992
2597
sobre o que as células fazem
dentro dos "chips".
06:14
It tellsconta us that these cellscélulas
137
362589
2259
Isto mostra-nos que estas células
06:16
from the smallpequeno airwaysvias aéreas in our lungspulmões,
138
364848
2311
das pequenas vias aéreas
nos nossos pulmões,
06:19
actuallyna realidade have these hairlikehairlike structuresestruturas
139
367159
1751
realmente têm estas estruturas
parecidas com pelos
06:20
that you would expectEspero to see in the lungpulmão.
140
368910
2008
que se espera ver nos pulmões.
06:22
These structuresestruturas are calledchamado ciliacílios,
141
370918
1465
Estas estruturas são chamadas cílios,
06:24
and they actuallyna realidade movemover the mucusmuco out of the lungpulmão.
142
372383
2910
e movem o muco para fora do pulmão.
06:27
Yeah. MucusMuco. YuckEca.
143
375293
1539
Sim. Muco. Que nojo!
06:28
But mucusmuco is actuallyna realidade very importantimportante.
144
376832
2440
Mas o muco é realmente muito importante.
06:31
MucusMuco trapsarmadilhas particulatespartículas, virusesvírus,
145
379272
2581
O muco captura partículas, vírus,
06:33
potentialpotencial allergensalérgenos,
146
381853
1459
alergéneos em potencial,
06:35
and these little ciliacílios movemover
147
383312
1601
e estes cílios movimentam-se
06:36
and clearClaro the mucusmuco out.
148
384913
2250
e limpam o muco para fora.
06:39
When they get damagedestragado, say,
149
387163
1912
Quando são danificados, digamos,
06:41
by cigarettecigarro smokefumaça for exampleexemplo,
150
389075
2419
pelo fumo de cigarro, por exemplo,
06:43
they don't work properlydevidamente,
and they can't clearClaro that mucusmuco out.
151
391494
2808
não funcionam adequadamente,
e não conseguem limpar o muco.
06:46
And that can leadconduzir to diseasesdoenças suchtal as bronchitisbronquite.
152
394302
3817
Isso pode causar doenças como a bronquite.
06:50
CiliaCílios and the clearanceautorização of mucusmuco
153
398119
2647
Os cílios e a limpeza do muco
06:52
are alsoAlém disso involvedenvolvido in awfulhorrível diseasesdoenças like cysticcística fibrosisfibrose.
154
400766
4461
também estão envolvidos em
doenças terríveis como a fibrose quística.
06:57
But now, with the functionalityfuncionalidade
that we get in these chipssalgadinhos,
155
405227
3550
Mas agora, com a funcionalidade
que temos nestes "chips",
07:00
we can begininício to look
156
408777
1824
podemos começar a procurar
07:02
for potentialpotencial newNovo treatmentstratamentos.
157
410601
2513
possíveis novos tratamentos.
07:05
We didn't stop with the lungpulmão on a chiplasca.
158
413114
1952
Não parámos no pulmão em "chip".
07:07
We have a gutintestino on a chiplasca.
159
415066
1884
Temos um intestino em "chip".
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Vocês podem vê-lo aqui.
07:10
And we'venós temos put intestinalintestinais humanhumano cellscélulas
161
418980
3226
E colocámos células de intestino humano
07:14
in a gutintestino on a chiplasca,
162
422206
1905
num intestino em "chip",
07:16
and they're undersob constantconstante peristalticperistáltica motionmovimento,
163
424111
2837
que estão sob constantes movimentos
peristálticos,
07:18
this tricklingliberação flowfluxo throughatravés the cellscélulas,
164
426948
3191
este fluxo intermitente através
das células,
07:22
and we can mimicmímico manymuitos of the functionsfunções
165
430139
2558
e podemos simular muitas outras funções
07:24
that you actuallyna realidade would expectEspero to see
166
432697
2263
que realmente existem
07:26
in the humanhumano intestineintestino.
167
434960
1693
no intestino humano.
07:28
Now we can begininício to createcrio modelsmodelos of diseasesdoenças
168
436653
3791
Agora podemos começar a criar
modelos de doenças
07:32
suchtal as irritablecólon irritável bowelintestinal syndromesíndrome.
169
440444
2410
como a síndrome do intestino irritável.
07:34
This is a diseasedoença that affectsafeta
170
442854
2082
Esta doença afeta
07:36
a largeampla numbernúmero of individualsindivíduos.
171
444936
1911
um grande número de pessoas.
07:38
It's really debilitatingdebilitante,
172
446847
1774
É muito incapacitante,
07:40
and there aren'tnão são really manymuitos good treatmentstratamentos for it.
173
448621
3942
e não existem muitos tratamentos
bons para isso.
07:44
Now we have a wholetodo pipelinepipeline
174
452563
2302
Agora, temos toda uma tubulação
07:46
of differentdiferente organórgão chipssalgadinhos
175
454865
2279
de diferentes "chips" de órgãos
07:49
that we are currentlyatualmente workingtrabalhando on in our labslaboratórios.
176
457144
3732
em que estamos a trabalhar atualmente
nos nossos laboratórios.
07:52
Now, the trueverdade powerpoder of this technologytecnologia, howeverContudo,
177
460876
3419
O verdadeiro poder desta tecnologia,
no entanto,
07:56
really comesvem from the factfacto
178
464295
2125
vem do facto de podermos
07:58
that we can fluidicallyfluidically linkligação them.
179
466420
2545
ligá-los fluidicamente.
08:00
There's fluidfluido flowingfluindo acrossatravés these cellscélulas,
180
468965
1947
Existe fluido a passar
por entre as células,
08:02
so we can begininício to interconnectinterconectar
181
470912
2079
de modo que podemos interligar
08:04
multiplemúltiplo differentdiferente chipssalgadinhos togetherjuntos
182
472991
2862
múltiplos "chips" diferentes juntos
08:07
to formFormato what we call a virtualvirtual humanhumano on a chiplasca.
183
475853
4213
para formar o que chamamos de
"humano em 'chip' ".
08:12
Now we're really gettingobtendo excitedanimado.
184
480066
3009
Agora sim, estamos muito empolgados!
08:15
We're not going to ever recreaterecriar
a wholetodo humanhumano in these chipssalgadinhos,
185
483075
4095
Nunca recriaremos um humano inteiro
nestes "chips",
08:19
but what our goalobjetivo is is to be ablecapaz to recreaterecriar
186
487170
4169
mas o nosso objetivo é
sermos capazes de recriar
08:23
sufficientsuficientes functionalityfuncionalidade
187
491339
2013
funcionalidades suficientes
08:25
so that we can make better predictionsPrevisões
188
493352
2360
para que possamos fazer melhores previsões
08:27
of what's going to happenacontecer in humanshumanos.
189
495712
2214
do que irá acontecer nos humanos.
08:29
For exampleexemplo, now we can begininício to exploreexplorar
190
497926
2924
Por exemplo, podemos começar a explorar
08:32
what happensacontece when we put
a drugdroga like an aerosolaerossol drugdroga.
191
500850
3434
o que acontece quando damos
um medicamento por inalação.
08:36
Those of you like me who have asthmaasma,
when you take your inhalerinalador,
192
504284
2986
Quem de vocês tem asma, assim como eu,
ao usar a bombinha,
08:39
we can exploreexplorar how that drugdroga comesvem into your lungspulmões,
193
507270
2926
podemos explorar como o medicamento
entra nos seus pulmões,
08:42
how it entersentra the bodycorpo,
194
510196
1626
como entra no seu corpo,
08:43
how it mightpoderia affectafetar, say, your heartcoração.
195
511822
1754
como poderá afetar, digamos, o seu coração.
08:45
Does it changemudança the beatingespancamento of your heartcoração?
196
513576
1908
Será que altera
os seus batimentos cardíacos?
08:47
Does it have a toxicitytoxicidade?
197
515484
1641
Será que é tóxico?
08:49
Does it get clearedlimpo by the liverfígado?
198
517125
2008
Será que é eliminado pelo fígado?
08:51
Is it metabolizedmetabolizado in the liverfígado?
199
519133
2152
É metabolizado no fígado?
08:53
Is it excretedexcretada in your kidneysrins?
200
521285
1891
Será excretado pelos rins?
08:55
We can begininício to studyestude the dynamicdinâmico
201
523176
2212
Podemos estudar a resposta dinâmica
08:57
responseresposta of the bodycorpo to a drugdroga.
202
525388
2625
do corpo a um medicamento.
09:00
This could really revolutionizerevolucionar a
203
528028
1919
Isto poderá mesmo revolucionar
09:01
and be a gamejogos changertrocador de
204
529947
1649
e virar o jogo
09:03
for not only the pharmaceuticalfarmacêutico industryindústria,
205
531596
2938
não só para a indústria farmacêutica,
09:06
but a wholetodo hosthospedeiro of differentdiferente industriesindústrias,
206
534534
2373
mas para toda uma gama de
diferentes indústrias,
09:08
includingIncluindo the cosmeticscosméticos industryindústria.
207
536907
2400
incluindo a indústria cosmética.
09:11
We can potentiallypotencialmente use the skinpele on a chiplasca
208
539307
2882
Poderemos usar a pele em "chip"
09:14
that we're currentlyatualmente developingem desenvolvimento in the lablaboratório
209
542189
1961
que está em desenvolvimento no laboratório
09:16
to testteste whetherse the ingredientsingredientes in those productsprodutos
210
544150
2554
para testar se os ingredientes dos produtos
09:18
that you're usingusando are actuallyna realidade
safeseguro to put on your skinpele
211
546704
3283
que você usa são mesmo seguros
para colocar na sua pele
09:21
withoutsem the need for animalanimal testingtestando.
212
549987
2689
sem a necessidade de testes em animais.
09:24
We could testteste the safetysegurança
213
552676
1944
Poderíamos testar a segurança
09:26
of chemicalsprodutos quimicos that we are exposedexposto to
214
554620
2253
dos produtos químicos
aos quais estamos expostos
09:28
on a dailydiariamente basisbase in our environmentmeio Ambiente,
215
556873
1914
diariamente no ambiente,
09:30
suchtal as chemicalsprodutos quimicos in regularregular householdfamília cleanersprodutos de limpeza.
216
558787
3731
tais como os presentes
em produtos de limpeza.
09:34
We could alsoAlém disso use the organsórgãos on chipssalgadinhos
217
562518
3202
Poderíamos usar os "chips" de órgãos
09:37
for applicationsaplicações in bioterrorismbioterrorismo
218
565720
2779
para aplicações no bioterrorismo
09:40
or radiationradiação exposureexposição.
219
568499
2571
ou exposição à radiação.
09:43
We could use them to learnaprender more about
220
571070
3350
Poderíamos usá-los para saber mais sobre
09:46
diseasesdoenças suchtal as ebolaebola
221
574420
3044
doenças como o ébola
09:49
or other deadlymortal diseasesdoenças suchtal as SARSSARS.
222
577464
3892
ou outras letais como
a síndrome respiratória aguda grave.
09:53
OrgansÓrgãos on chipssalgadinhos could alsoAlém disso changemudança
223
581356
1838
Os "chips" de órgãos também poderiam mudar
09:55
the way we do clinicalclínico trialsensaios in the futurefuturo.
224
583194
3374
o modo como faremos testes clínicos
no futuro.
09:58
Right now, the averagemédia participantparticipante
225
586568
2587
Atualmente, o participante médio
10:01
in a clinicalclínico trialtentativas is that: averagemédia.
226
589155
3370
num estudo clínico é assim: médio.
10:04
TendsTende to be middlemeio agedidade, tendstende to be femalefêmea.
227
592525
3326
Tende a ser de meia idade,
tende a ser mulher.
10:07
You won'tnão vai find manymuitos clinicalclínico trialsensaios
228
595851
2472
Não se encontram muitos estudos clínicos
10:10
in whichqual childrencrianças are involvedenvolvido,
229
598323
1515
a envolver crianças,
10:11
yetainda everycada day, we give childrencrianças medicationsmedicamentos,
230
599838
3547
apesar de, diariamente,
darmos remédios às crianças
10:15
and the only safetysegurança datadados we have on that drugdroga
231
603385
3746
e a única informação que temos sobre
a segurança desses medicamentos
10:19
is one that we obtainedobtidos from adultsadultos.
232
607131
3074
é obtida a partir de adultos.
10:22
ChildrenCrianças are not adultsadultos.
233
610205
1794
As crianças não são adultos.
10:23
They maypode not respondresponder in the samemesmo way adultsadultos do.
234
611999
3133
Podem não ter a mesma resposta
dos adultos.
10:27
There are other things like geneticgenético differencesdiferenças
235
615132
2412
Há outros fatores como
as diferenças genéticas
10:29
in populationspopulações
236
617544
1433
nas populações
10:30
that maypode leadconduzir to at-riskem situação de risco populationspopulações
237
618977
3106
que podem levar a populações de risco
10:34
that are at riskrisco of havingtendo an adverseadversas drugdroga reactionreação.
238
622083
3437
que podem sofrer reações adversas
ao medicamento.
10:37
Now imagineImagine if we could take cellscélulas
from all those differentdiferente populationspopulações,
239
625520
3389
Agora, imagine que pegamos em células
de todas estas diferentes populações
10:40
put them on chipssalgadinhos,
240
628919
1908
colocamo-las em "chips"
10:42
and createcrio populationspopulações on a chiplasca.
241
630827
1964
e criamos populações em "chip".
10:44
This could really changemudança the way
242
632791
1838
Isso realmente poderia mudar o modo
10:46
we do clinicalclínico trialsensaios.
243
634629
2069
de fazer estudos clínicos.
10:48
And this is the teamequipe and the people
that are doing this.
244
636698
2832
E esta é a equipa e as pessoas
que estão a fazer isto.
10:51
We have engineersengenheiros, we have cellcélula biologistsbiólogos,
245
639530
3257
Temos engenheiros, biólogos celulares,
10:54
we have cliniciansclínicos, all workingtrabalhando togetherjuntos.
246
642787
3774
temos médicos, todos a trabalhar juntos.
10:58
We're really seeingvendo something quitebastante incredibleincrível
247
646561
1926
Estamos a presenciar algo
realmente incrível
11:00
at the WyssWyss InstituteInstituto.
248
648487
1605
no Wyss Institute.
11:02
It's really a convergenceconvergência of disciplinesdisciplinas,
249
650092
2171
É uma verdadeira convergência
de disciplinas,
11:04
where biologybiologia is influencinginfluenciando the way we designdesenhar,
250
652263
3720
onde a biologia influencia o modo
como desenhamos,
11:07
the way we engineerengenheiro, the way we buildconstruir.
251
655983
2662
planeamos e construímos.
11:10
It's prettybonita excitingemocionante.
252
658645
1403
É muito empolgante.
11:12
We're establishingque estabelece importantimportante industryindústria collaborationscolaborações
253
660048
3564
Estabelecemos importantes
parcerias industriais
11:15
suchtal as the one we have with a companyempresa
254
663612
3373
como a que temos com uma empresa
11:18
that has expertiseperícia in large-scaleem larga escala
digitaldigital manufacturingfabricação.
255
666985
3599
especialista em manufatura digital
em larga escala.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Eles ajudar-nos-ão a fazer
11:24
insteadem vez de of one of these,
257
672603
1526
em vez de apenas um,
11:26
millionsmilhões of these chipssalgadinhos,
258
674129
1583
milhões destes "chips",
11:27
so that we can get them into the handsmãos
259
675712
1669
para que os possamos ter nas mãos
11:29
of as manymuitos researcherspesquisadores as possiblepossível.
260
677381
2889
do maior número possível de investigadores.
11:32
And this is keychave to the potentialpotencial of that technologytecnologia.
261
680270
4216
E isso é fundamental para o potencial
desta tecnologia.
11:36
Now let me showexposição you our instrumentinstrumento.
262
684486
2537
Agora, deixem-me mostrar-vos
o nosso instrumento.
11:39
This is an instrumentinstrumento that our engineersengenheiros
263
687023
1989
É o instrumento em que
os nossos engenheiros
11:41
are actuallyna realidade prototypingprototipagem right now in the lablaboratório,
264
689012
2618
estão a trabalhar neste momento,
como protótipo no laboratório,
11:43
and this instrumentinstrumento is going to give us
265
691630
2309
e ele fornecer-nos-á
11:45
the engineeringEngenharia controlscontroles that we're going to requireexigem
266
693939
2459
os controlos necessários de modo a
11:48
in orderordem to linkligação 10 or more organórgão chipssalgadinhos togetherjuntos.
267
696398
4168
unirmos 10 ou mais "chips" de órgãos.
11:52
It does something elseoutro that's very importantimportante.
268
700566
2229
Também faz algo de muita importância.
11:54
It createscria an easyfácil userdo utilizador interfaceinterface.
269
702795
2844
Cria uma "interface" de fácil utilização.
11:57
So a cellcélula biologistbiólogo like me can come in,
270
705639
2990
Assim, um biólogo celular como eu
pode entrar,
12:00
take a chiplasca, put it in a cartridgecartucho
271
708629
2008
pegar num "chip", colocá-lo num cartucho
12:02
like the prototypeprotótipo you see there,
272
710637
1932
como o protótipo visto aqui,
12:04
put the cartridgecartucho into the machinemáquina
273
712569
2071
colocar o cartucho na máquina
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
tal como se faz com um CD,
12:08
and away you go.
275
716128
1132
e pronto.
12:09
PlugPlug and playToque. EasyFácil.
276
717260
2749
Ligar à corrente e pôr a máquina
a funcionar. Fácil.
12:12
Now, let's imagineImagine a little bitpouco
277
720009
2514
Agora, imaginem um pouco
12:14
what the futurefuturo mightpoderia look like
278
722523
1379
como seria no futuro
12:15
if I could take your stemhaste cellscélulas
279
723902
2413
se eu pudesse pegar
nas suas células estaminais
12:18
and put them on a chiplasca,
280
726315
1440
e as colocasse num "chip",
12:19
or your stemhaste cellscélulas and put them on a chiplasca.
281
727755
3219
ou nas suas células estaminais
e as colocasse num "chip".
12:22
It would be a personalizedpersonalizado chiplasca just for you.
282
730974
3501
Seria um "chip" personalizado
à sua medida.
12:26
Now all of us in here are individualsindivíduos,
283
734475
3208
Todos nós aqui somos indivíduos,
12:29
and those individualIndividual differencesdiferenças mean
284
737683
2838
e as diferenças individuais significam
12:32
that we could reactreagir very differentlydiferente
285
740521
2442
que podemos reagir de modos diferentes
12:34
and sometimesas vezes in unpredictableimprevisível waysmaneiras to drugsdrogas.
286
742963
4247
e, às vezes, imprevisíveis
aos medicamentos.
12:39
I myselfEu mesmo, a couplecasal of yearsanos back,
had a really badmau headachedor de cabeça,
287
747210
4568
Eu mesma, há alguns anos,
tive uma forte dor de cabeça,
12:43
just couldn'tnão podia shakemexe it, thought,
"Well, I'll try something differentdiferente."
288
751778
2413
de que não me conseguia livrar e pensei:
"Vou tentar algo diferente."
12:46
I tooktomou some AdvilAdvil. FifteenQuinze anos minutesminutos latermais tarde,
289
754191
2135
Tomei Advil.
Quinze minutos depois,
12:48
I was on my way to the emergencyemergência roomquarto
290
756326
1880
eu estava a caminho das emergências
12:50
with a full-blownfull-blown asthmaasma attackataque.
291
758206
1893
com uma completa crise de asma.
12:52
Now, obviouslyobviamente it wasn'tnão foi fatalfatal,
292
760099
1830
Obviamente, não foi fatal,
12:53
but unfortunatelyinfelizmente, some of these
293
761929
3173
mas, infelizmente,
alguns destes efeitos adversos
12:57
adverseadversas drugdroga reactionsreações can be fatalfatal.
294
765102
3609
dos medicamentos podem ter
reações fatais.
13:00
So how do we preventevita them?
295
768711
1941
Então, como os prevenimos?
13:02
Well, we could imagineImagine one day
296
770652
2580
Bem, poderíamos imaginar um dia
13:05
havingtendo GeraldineGeraldine on a chiplasca,
297
773232
2343
ter a Geraldine num "chip",
13:07
havingtendo DanielleDanielle on a chiplasca,
298
775575
1749
ter a Danielle num "chip",
13:09
havingtendo you on a chiplasca.
299
777324
1473
tê-lo a si num "chip".
13:10
PersonalizedPersonalizado medicineremédio. Thank you.
300
778797
2388
Medicina personalizada.
Obrigada!
13:13
(ApplauseAplausos)
301
781185
4154
(Aplausos)
Translated by Marcella Lopes
Reviewed by Tatiana Paraizo

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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