TEDxBoston
Geraldine Hamilton: Body parts on a chip
Geraldine Hamilton: Partes do corpo num "chip"
Filmed:
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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)
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
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00:12
We have a global health challenge
0
368
2137
Temos um desafio de saúde global
00:14
in our hands today,
1
2505
1692
em nossas mãos.
00:16
and that is that the way we currently
2
4197
3060
A forma com que, atualmente,
00:19
discover and develop new drugs
3
7257
2925
descobrimos e desenvolvemos
novos medicamentos
novos medicamentos
00:22
is too costly, takes far too long,
4
10182
4178
é muito cara, leva muito tempo
00:26
and it fails more often than it succeeds.
5
14360
3714
e obtemos mais fracassos do que sucessos.
00:30
It really just isn't working, and that means
6
18074
3377
Isto simplesmente não está a funcionar,
o que significa
o que significa
00:33
that patients that badly need new therapies
7
21451
3047
que os pacientes que precisam muito
de novas terapias
de novas terapias
00:36
are not getting them,
8
24498
1711
não as conseguem receber
00:38
and diseases are going untreated.
9
26209
3498
e algumas doenças continuam
sem tratamento.
sem tratamento.
00:41
We seem to be spending more and more money.
10
29707
3083
Parece que estamos a gastar
cada vez mais dinheiro,
cada vez mais dinheiro,
00:44
So for every billion dollars we spend in R&D,
11
32790
4096
pois para cada mil milhões de dólares
gastos com pesquisa e desenvolvimento,
gastos com pesquisa e desenvolvimento,
00:48
we're getting less drugs approved into the market.
12
36886
3829
temos menos medicamentos
aprovados no mercado.
aprovados no mercado.
00:52
More money, less drugs. Hmm.
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 multitude of factors at play,
15
45852
2595
Bem, há diversos fatores em jogo,
01:00
but I think one of the key factors
16
48447
2021
mas acredito que um dos principais
01:02
is that the tools that we currently have
17
50468
2397
seja que as ferramentas que temos
01:04
available to test whether a drug is going to work,
18
52865
4083
disponíveis para testar
se um medicamento irá funcionar,
se um medicamento irá funcionar,
01:08
whether it has efficacy,
19
56948
1389
se será eficaz,
01:10
or whether it's going to be safe
20
58337
1766
ou se será seguro
01:12
before we get it into human clinical trials,
21
60103
3552
antes de chegar aos testes clínicos
em humanos, estão a falhar.
em humanos, estão a falhar.
01:15
are failing us. They're not predicting
22
63655
2151
Não conseguem prever
01:17
what's going to happen in humans.
23
65806
3228
o que acontecerá nos humanos.
01:21
And we have two main tools available
24
69034
2723
E nós temos duas ferramentas importantes
01:23
at our disposal.
25
71757
2014
à nossa disposição.
01:25
They are cells in dishes and animal testing.
26
73771
4041
São as células "in vitro"
e os testes em animais.
e os testes em animais.
01:29
Now let's talk about the first one, cells in dishes.
27
77812
3320
Vamos falar sobre a primeira,
as células "in vitro".
as células "in vitro".
01:33
So, cells are happily functioning in our bodies.
28
81132
3153
Lá estão as células,
a funcionar felizes nos nossos corpos.
a funcionar felizes nos nossos corpos.
01:36
We take them and rip them out
29
84285
2055
Nós pegamos nelas e retiramo-las
01:38
of their native environment,
throw them in one of these dishes,
throw them in one of these dishes,
30
86340
2949
do seu "habitat" natural,
metemo-las em placas de cultura,
metemo-las em placas de cultura,
01:41
and expect them to work.
31
89289
1585
e esperamos que elas funcionem.
01:42
Guess what. They don't.
32
90874
2193
Adivinhem só. Elas não funcionam.
01:45
They don't like that environment
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 body.
35
96361
2676
com o que existe no corpo.
01:51
What about animal testing?
36
99037
2071
E os testes com animais?
01:53
Well, animals do and can provide
37
101108
2885
Bem, os animais de facto fornecem
01:55
extremely useful information.
38
103993
2262
informações extremamente úteis.
01:58
They teach us about what happens
39
106255
1709
Ele ensinam-nos o que se passa
01:59
in the complex organism.
40
107964
2329
nos organismos complexos.
02:02
We learn more about the biology itself.
41
110293
3008
Aprendemos mais sobre a biologia
propriamente dita.
propriamente dita.
02:05
However, more often than not,
42
113301
2898
Entretanto, na maioria das vezes,
02:08
animal models fail to predict
what will happen in humans
what will happen in humans
43
116199
4216
os modelos animais falham na previsão
do que acontecerá nos humanos
do que acontecerá nos humanos
02:12
when they're treated with a particular drug.
44
120415
3186
quando são tratados
com uma droga específica.
com uma droga específica.
02:15
So we need better tools.
45
123601
2379
Portanto, precisamos de
melhores ferramentas.
melhores ferramentas.
02:17
We need human cells,
46
125980
1753
Precisamos de células humanas,
02:19
but we need to find a way to keep them happy
47
127733
2750
mas precisamos de encontrar uma forma
de mantê-las felizes
de mantê-las felizes
02:22
outside the body.
48
130483
1591
fora do corpo.
02:24
Our bodies are dynamic environments.
49
132074
2906
Os nossos corpos são ambientes dinâmicos.
02:26
We're in constant motion.
50
134980
1840
Estamos em constante movimento.
02:28
Our cells experience that.
51
136820
2191
As nossas células sentem isso.
02:31
They're in dynamic environments in our body.
52
139011
2809
Estão em ambientes dinâmicos
dentro do nosso corpo.
dentro do nosso corpo.
02:33
They're under constant mechanical forces.
53
141820
2755
Estão sob forças mecânicas constantes.
02:36
So if we want to make cells happy
54
144575
2456
Então, para fazer as células felizes
02:39
outside our bodies,
55
147031
1429
fora dos nossos corpos,
02:40
we need to become cell architects.
56
148460
2526
precisamos de nos tornar
arquitetos celulares.
arquitetos celulares.
02:42
We need to design, build and engineer
57
150986
4344
Precisamos de desenhar,
planear e construir
planear e construir
02:47
a home away from home for the cells.
58
155330
3231
um lar longe de casa para as células.
02:50
And at the Wyss Institute,
59
158561
1674
E no Wyss Institute
02:52
we've done just that.
60
160235
1938
fizemos exatamente isso.
02:54
We call it an organ-on-a-chip.
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 beautiful, isn't it?
But it's pretty incredible.
But it's pretty incredible.
63
166988
2815
É lindo, não é?
Mas é inacreditável.
Mas é inacreditável.
03:01
Right here in my hand is a breathing, living
64
169803
4500
Bem, aqui na minha mão
há um pulmão humano
há um pulmão humano
03:06
human lung on a chip.
65
174303
2658
a respirar, vivo num "chip".
03:08
And it's not just beautiful.
66
176961
2128
E não é só bonito.
03:11
It can do a tremendous amount of things.
67
179089
2440
Ele consegue fazer
uma imensa variedade de coisas.
uma imensa variedade de coisas.
03:13
We have living cells in that little chip,
68
181529
3779
Temos células vivas
naquele pequeno "chip",
naquele pequeno "chip",
03:17
cells that are in a dynamic environment
69
185308
2550
células que estão num ambiente dinâmico
03:19
interacting with different cell types.
70
187858
3081
a interagir com diferentes tipos celulares.
03:22
There's been many people
71
190939
1639
Muitas pessoas já tentaram
03:24
trying to grow cells in the lab.
72
192578
1861
cultivar células em laboratório.
03:26
They've tried many different approaches.
73
194439
3156
Tentaram de muitas maneiras diferentes.
03:29
They've even tried to grow
little mini-organs in the lab.
little mini-organs in the lab.
74
197595
2627
Tentaram até cultivar pequenos
mini-órgãos em laboratório.
mini-órgãos em laboratório.
03:32
We're not trying to do that here.
75
200222
1549
Não é o que estamos a tentar fazer aqui.
03:33
We're simply trying to recreate
76
201771
2126
Estamos simplesmente a tentar recriar
03:35
in this tiny chip
77
203897
1577
neste "chip" minúsculo
03:37
the smallest functional unit
78
205474
3017
a menor unidade funcional
03:40
that represents the biochemistry,
79
208491
2554
que represente a bioquímica,
03:43
the function and the mechanical strain
80
211045
3124
a função e tensão mecânica
03:46
that the cells experience in our bodies.
81
214169
3516
que as células vivenciam nos nossos corpos.
03:49
So how does it work? Let me show you.
82
217685
3032
Mas, como funciona?
Vou mostrar-vos.
Vou mostrar-vos.
03:52
We use techniques from the computer chip
83
220717
2634
Usamos as técnicas da indústria
que fabrica
que fabrica
03:55
manufacturing industry
84
223351
1633
"chips" de computador
03:56
to make these structures at a scale
85
224984
2197
para fazer estas estruturas numa escala
03:59
relevant to both the cells and their environment.
86
227181
2896
relevante tanto em relação às células
como ao seu ambiente.
como ao seu ambiente.
04:02
We have three fluidic channels.
87
230077
2064
Temos três canais fluídicos.
04:04
In the center, we have a porous, flexible membrane
88
232141
3712
No centro, temos uma membrana
porosa, flexível
porosa, flexível
04:07
on which we can add human cells
89
235853
2063
na qual podemos adicionar células humanas,
04:09
from, say, our lungs,
90
237916
1344
por exemplo, dos pulmões,
04:11
and then underneath, they had capillary cells,
91
239260
2487
e mais abaixo teriam as células capilares,
04:13
the cells in our blood vessels.
92
241747
1788
as células nos nossos vasos sanguíneos.
04:15
And we can then apply mechanical forces to the chip
93
243535
4320
E podemos, então, aplicar
forças mecânicas ao "chip"
forças mecânicas ao "chip"
04:19
that stretch and contract the membrane,
94
247855
2829
que esticam e encolhem a membrana,
04:22
so the cells experience the same mechanical forces
95
250684
3097
para que as células recebam
as mesmas forças mecânicas
as mesmas forças mecânicas
04:25
that they did when we breathe.
96
253781
2933
que receberiam quando respiramos.
04:28
And they experience them how they did in the body.
97
256714
3160
E elas a recebem da mesma maneira
que aconteceria no corpo.
que aconteceria no corpo.
04:31
There's air flowing through the top channel,
98
259874
2400
Existe ar a passar pelo canal superior,
04:34
and then we flow a liquid that contains nutrients
99
262274
3349
e acrescentamos um líquido
que contém nutrientes
que contém nutrientes
04:37
through the blood channel.
100
265623
2839
através do canal do sangue.
04:40
Now the chip is really beautiful,
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 incredible functionality
103
272931
2324
Podemos ter funcionalidades incríveis
04:47
inside these little chips.
104
275255
1751
dentro destes pequenos "chips".
04:49
Let me show you.
105
277006
1506
Mostrar-vos-ei.
04:50
We could, for example, mimic infection,
106
278512
2631
Poderíamos, por exemplo,
imitar uma infeção,
imitar uma infeção,
04:53
where we add bacterial cells into the lung.
107
281143
3536
introduzindo células bacterianas
nos pulmões.
nos pulmões.
04:56
then we can add human white blood cells.
108
284679
2932
Então, podemos adicionar glóbulos brancos.
04:59
White blood cells are our body's defense
109
287611
2591
Os glóbulos brancos são as células
de defesa do nosso corpo
de defesa do nosso corpo
05:02
against bacterial invaders,
110
290202
1368
contra as bactérias invasoras,
05:03
and when they sense this
inflammation due to infection,
inflammation due to infection,
111
291570
3169
e ao perceberem esta inflamação
devido à infeção,
devido à infeção,
05:06
they will enter from the blood into the lung
112
294739
2857
elas vão passar do sangue para o pulmão
05:09
and engulf the bacteria.
113
297596
1915
para esmagar a bactéria.
05:11
Well now you're going to see this happening
114
299511
2248
Bem, agora vocês vão ver acontecer
05:13
live in an actual human lung on a chip.
115
301759
3310
ao vivo num pulmão humano em "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
Nós marcámos os glóbulos brancos
para que os possam ver a fluir.
para que os possam ver a fluir.
05:20
and when they detect that infection,
117
308612
2161
Quando eles detetam a infeção,
05:22
they begin to stick.
118
310773
1397
começam a aderir.
05:24
They stick, and then they try to go into the lung
119
312170
3887
Eles aderem e tentam passar
da artéria
da artéria
05:28
side from blood channel.
120
316057
1781
para o pulmão,
05:29
And you can see here, we can actually visualize
121
317838
3689
É possível ver aqui,
podemos realmente visualizar
podemos realmente visualizar
05:33
a single white blood cell.
122
321527
3759
um único glóbulo branco.
05:37
It sticks, it wiggles its way through
123
325286
2256
Ele adere, abre caminho por entre
05:39
between the cell layers, through the pore,
124
327542
2315
as camadas celulares, através do poro,
05:41
comes out on the other side of the membrane,
125
329857
2421
surge do outro lado da membrana,
05:44
and right there, it's going to engulf the bacteria
126
332278
3435
e aí, irá envolver a bactéria
05:47
labeled in green.
127
335713
1649
marcada a verde.
05:49
In that tiny chip, you just witnessed
128
337362
3004
Neste minúsculo "chip",
vocês acabaram de testemunhar
vocês acabaram de testemunhar
05:52
one of the most fundamental responses
129
340366
3181
uma das respostas mais fundamentais
05:55
our body has to an infection.
130
343547
1957
do nosso corpo contra uma infeção.
05:57
It's the way we respond to -- an immune response.
131
345504
3770
É assim que respondemos
— uma resposta imune.
— uma resposta imune.
06:01
It's pretty exciting.
132
349274
2401
É muito empolgante.
06:03
Now I want to share this picture with you,
133
351675
2343
Agora quero partilhar
esta imagem convosco,
esta imagem convosco,
06:06
not just because it's so beautiful,
134
354018
2638
não só por ser tão bonita,
06:08
but because it tells us an enormous
amount of information
amount of information
135
356656
3336
mas por trazer uma enorme quantidade
de informações
de informações
06:11
about what the cells are doing within the chips.
136
359992
2597
sobre o que as células fazem
dentro dos "chips".
dentro dos "chips".
06:14
It tells us that these cells
137
362589
2259
Isto mostra-nos que estas células
06:16
from the small airways in our lungs,
138
364848
2311
das pequenas vias aéreas
nos nossos pulmões,
nos nossos pulmões,
06:19
actually have these hairlike structures
139
367159
1751
realmente têm estas estruturas
parecidas com pelos
parecidas com pelos
06:20
that you would expect to see in the lung.
140
368910
2008
que se espera ver nos pulmões.
06:22
These structures are called cilia,
141
370918
1465
Estas estruturas são chamadas cílios,
06:24
and they actually move the mucus out of the lung.
142
372383
2910
e movem o muco para fora do pulmão.
06:27
Yeah. Mucus. Yuck.
143
375293
1539
Sim. Muco. Que nojo!
06:28
But mucus is actually very important.
144
376832
2440
Mas o muco é realmente muito importante.
06:31
Mucus traps particulates, viruses,
145
379272
2581
O muco captura partículas, vírus,
06:33
potential allergens,
146
381853
1459
alergéneos em potencial,
06:35
and these little cilia move
147
383312
1601
e estes cílios movimentam-se
06:36
and clear the mucus out.
148
384913
2250
e limpam o muco para fora.
06:39
When they get damaged, say,
149
387163
1912
Quando são danificados, digamos,
06:41
by cigarette smoke for example,
150
389075
2419
pelo fumo de cigarro, por exemplo,
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
não funcionam adequadamente,
e não conseguem limpar o muco.
e não conseguem limpar o muco.
06:46
And that can lead to diseases such as bronchitis.
152
394302
3817
Isso pode causar doenças como a bronquite.
06:50
Cilia and the clearance of mucus
153
398119
2647
Os cílios e a limpeza do muco
06:52
are also involved in awful diseases like cystic fibrosis.
154
400766
4461
também estão envolvidos em
doenças terríveis como a fibrose quística.
doenças terríveis como a fibrose quística.
06:57
But now, with the functionality
that we get in these chips,
that we get in these chips,
155
405227
3550
Mas agora, com a funcionalidade
que temos nestes "chips",
que temos nestes "chips",
07:00
we can begin to look
156
408777
1824
podemos começar a procurar
07:02
for potential new treatments.
157
410601
2513
possíveis novos tratamentos.
07:05
We didn't stop with the lung on a chip.
158
413114
1952
Não parámos no pulmão em "chip".
07:07
We have a gut on a chip.
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've put intestinal human cells
161
418980
3226
E colocámos células de intestino humano
07:14
in a gut on a chip,
162
422206
1905
num intestino em "chip",
07:16
and they're under constant peristaltic motion,
163
424111
2837
que estão sob constantes movimentos
peristálticos,
peristálticos,
07:18
this trickling flow through the cells,
164
426948
3191
este fluxo intermitente através
das células,
das células,
07:22
and we can mimic many of the functions
165
430139
2558
e podemos simular muitas outras funções
07:24
that you actually would expect to see
166
432697
2263
que realmente existem
07:26
in the human intestine.
167
434960
1693
no intestino humano.
07:28
Now we can begin to create models of diseases
168
436653
3791
Agora podemos começar a criar
modelos de doenças
modelos de doenças
07:32
such as irritable bowel syndrome.
169
440444
2410
como a síndrome do intestino irritável.
07:34
This is a disease that affects
170
442854
2082
Esta doença afeta
07:36
a large number of individuals.
171
444936
1911
um grande número de pessoas.
07:38
It's really debilitating,
172
446847
1774
É muito incapacitante,
07:40
and there aren't really many good treatments for it.
173
448621
3942
e não existem muitos tratamentos
bons para isso.
bons para isso.
07:44
Now we have a whole pipeline
174
452563
2302
Agora, temos toda uma tubulação
07:46
of different organ chips
175
454865
2279
de diferentes "chips" de órgãos
07:49
that we are currently working on in our labs.
176
457144
3732
em que estamos a trabalhar atualmente
nos nossos laboratórios.
nos nossos laboratórios.
07:52
Now, the true power of this technology, however,
177
460876
3419
O verdadeiro poder desta tecnologia,
no entanto,
no entanto,
07:56
really comes from the fact
178
464295
2125
vem do facto de podermos
07:58
that we can fluidically link them.
179
466420
2545
ligá-los fluidicamente.
08:00
There's fluid flowing across these cells,
180
468965
1947
Existe fluido a passar
por entre as células,
por entre as células,
08:02
so we can begin to interconnect
181
470912
2079
de modo que podemos interligar
08:04
multiple different chips together
182
472991
2862
múltiplos "chips" diferentes juntos
08:07
to form what we call a virtual human on a chip.
183
475853
4213
para formar o que chamamos de
"humano em 'chip' ".
"humano em 'chip' ".
08:12
Now we're really getting excited.
184
480066
3009
Agora sim, estamos muito empolgados!
08:15
We're not going to ever recreate
a whole human in these chips,
a whole human in these chips,
185
483075
4095
Nunca recriaremos um humano inteiro
nestes "chips",
nestes "chips",
08:19
but what our goal is is to be able to recreate
186
487170
4169
mas o nosso objetivo é
sermos capazes de recriar
sermos capazes de recriar
08:23
sufficient functionality
187
491339
2013
funcionalidades suficientes
08:25
so that we can make better predictions
188
493352
2360
para que possamos fazer melhores previsões
08:27
of what's going to happen in humans.
189
495712
2214
do que irá acontecer nos humanos.
08:29
For example, now we can begin to explore
190
497926
2924
Por exemplo, podemos começar a explorar
08:32
what happens when we put
a drug like an aerosol drug.
a drug like an aerosol drug.
191
500850
3434
o que acontece quando damos
um medicamento por inalação.
um medicamento por inalação.
08:36
Those of you like me who have asthma,
when you take your inhaler,
when you take your inhaler,
192
504284
2986
Quem de vocês tem asma, assim como eu,
ao usar a bombinha,
ao usar a bombinha,
08:39
we can explore how that drug comes into your lungs,
193
507270
2926
podemos explorar como o medicamento
entra nos seus pulmões,
entra nos seus pulmões,
08:42
how it enters the body,
194
510196
1626
como entra no seu corpo,
08:43
how it might affect, say, your heart.
195
511822
1754
como poderá afetar, digamos, o seu coração.
08:45
Does it change the beating of your heart?
196
513576
1908
Será que altera
os seus batimentos cardíacos?
os seus batimentos cardíacos?
08:47
Does it have a toxicity?
197
515484
1641
Será que é tóxico?
08:49
Does it get cleared by the liver?
198
517125
2008
Será que é eliminado pelo fígado?
08:51
Is it metabolized in the liver?
199
519133
2152
É metabolizado no fígado?
08:53
Is it excreted in your kidneys?
200
521285
1891
Será excretado pelos rins?
08:55
We can begin to study the dynamic
201
523176
2212
Podemos estudar a resposta dinâmica
08:57
response of the body to a drug.
202
525388
2625
do corpo a um medicamento.
09:00
This could really revolutionize
203
528028
1919
Isto poderá mesmo revolucionar
09:01
and be a game changer
204
529947
1649
e virar o jogo
09:03
for not only the pharmaceutical industry,
205
531596
2938
não só para a indústria farmacêutica,
09:06
but a whole host of different industries,
206
534534
2373
mas para toda uma gama de
diferentes indústrias,
diferentes indústrias,
09:08
including the cosmetics industry.
207
536907
2400
incluindo a indústria cosmética.
09:11
We can potentially use the skin on a chip
208
539307
2882
Poderemos usar a pele em "chip"
09:14
that we're currently developing in the lab
209
542189
1961
que está em desenvolvimento no laboratório
09:16
to test whether the ingredients in those products
210
544150
2554
para testar se os ingredientes dos produtos
09:18
that you're using are actually
safe to put on your skin
safe to put on your skin
211
546704
3283
que você usa são mesmo seguros
para colocar na sua pele
para colocar na sua pele
09:21
without the need for animal testing.
212
549987
2689
sem a necessidade de testes em animais.
09:24
We could test the safety
213
552676
1944
Poderíamos testar a segurança
09:26
of chemicals that we are exposed to
214
554620
2253
dos produtos químicos
aos quais estamos expostos
aos quais estamos expostos
09:28
on a daily basis in our environment,
215
556873
1914
diariamente no ambiente,
09:30
such as chemicals in regular household cleaners.
216
558787
3731
tais como os presentes
em produtos de limpeza.
em produtos de limpeza.
09:34
We could also use the organs on chips
217
562518
3202
Poderíamos usar os "chips" de órgãos
09:37
for applications in bioterrorism
218
565720
2779
para aplicações no bioterrorismo
09:40
or radiation exposure.
219
568499
2571
ou exposição à radiação.
09:43
We could use them to learn more about
220
571070
3350
Poderíamos usá-los para saber mais sobre
09:46
diseases such as ebola
221
574420
3044
doenças como o ébola
09:49
or other deadly diseases such as SARS.
222
577464
3892
ou outras letais como
a síndrome respiratória aguda grave.
a síndrome respiratória aguda grave.
09:53
Organs on chips could also change
223
581356
1838
Os "chips" de órgãos também poderiam mudar
09:55
the way we do clinical trials in the future.
224
583194
3374
o modo como faremos testes clínicos
no futuro.
no futuro.
09:58
Right now, the average participant
225
586568
2587
Atualmente, o participante médio
10:01
in a clinical trial is that: average.
226
589155
3370
num estudo clínico é assim: médio.
10:04
Tends to be middle aged, tends to be female.
227
592525
3326
Tende a ser de meia idade,
tende a ser mulher.
tende a ser mulher.
10:07
You won't find many clinical trials
228
595851
2472
Não se encontram muitos estudos clínicos
10:10
in which children are involved,
229
598323
1515
a envolver crianças,
10:11
yet every day, we give children medications,
230
599838
3547
apesar de, diariamente,
darmos remédios às crianças
darmos remédios às crianças
10:15
and the only safety data we have on that drug
231
603385
3746
e a única informação que temos sobre
a segurança desses medicamentos
a segurança desses medicamentos
10:19
is one that we obtained from adults.
232
607131
3074
é obtida a partir de adultos.
10:22
Children are not adults.
233
610205
1794
As crianças não são adultos.
10:23
They may not respond in the same way adults do.
234
611999
3133
Podem não ter a mesma resposta
dos adultos.
dos adultos.
10:27
There are other things like genetic differences
235
615132
2412
Há outros fatores como
as diferenças genéticas
as diferenças genéticas
10:29
in populations
236
617544
1433
nas populações
10:30
that may lead to at-risk populations
237
618977
3106
que podem levar a populações de risco
10:34
that are at risk of having an adverse drug reaction.
238
622083
3437
que podem sofrer reações adversas
ao medicamento.
ao medicamento.
10:37
Now imagine if we could take cells
from all those different populations,
from all those different populations,
239
625520
3389
Agora, imagine que pegamos em células
de todas estas diferentes populações
de todas estas diferentes populações
10:40
put them on chips,
240
628919
1908
colocamo-las em "chips"
10:42
and create populations on a chip.
241
630827
1964
e criamos populações em "chip".
10:44
This could really change the way
242
632791
1838
Isso realmente poderia mudar o modo
10:46
we do clinical trials.
243
634629
2069
de fazer estudos clínicos.
10:48
And this is the team and the people
that are doing this.
that are doing this.
244
636698
2832
E esta é a equipa e as pessoas
que estão a fazer isto.
que estão a fazer isto.
10:51
We have engineers, we have cell biologists,
245
639530
3257
Temos engenheiros, biólogos celulares,
10:54
we have clinicians, all working together.
246
642787
3774
temos médicos, todos a trabalhar juntos.
10:58
We're really seeing something quite incredible
247
646561
1926
Estamos a presenciar algo
realmente incrível
realmente incrível
11:00
at the Wyss Institute.
248
648487
1605
no Wyss Institute.
11:02
It's really a convergence of disciplines,
249
650092
2171
É uma verdadeira convergência
de disciplinas,
de disciplinas,
11:04
where biology is influencing the way we design,
250
652263
3720
onde a biologia influencia o modo
como desenhamos,
como desenhamos,
11:07
the way we engineer, the way we build.
251
655983
2662
planeamos e construímos.
11:10
It's pretty exciting.
252
658645
1403
É muito empolgante.
11:12
We're establishing important industry collaborations
253
660048
3564
Estabelecemos importantes
parcerias industriais
parcerias industriais
11:15
such as the one we have with a company
254
663612
3373
como a que temos com uma empresa
11:18
that has expertise in large-scale
digital manufacturing.
digital manufacturing.
255
666985
3599
especialista em manufatura digital
em larga escala.
em larga escala.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Eles ajudar-nos-ão a fazer
11:24
instead of one of these,
257
672603
1526
em vez de apenas um,
11:26
millions of these chips,
258
674129
1583
milhões destes "chips",
11:27
so that we can get them into the hands
259
675712
1669
para que os possamos ter nas mãos
11:29
of as many researchers as possible.
260
677381
2889
do maior número possível de investigadores.
11:32
And this is key to the potential of that technology.
261
680270
4216
E isso é fundamental para o potencial
desta tecnologia.
desta tecnologia.
11:36
Now let me show you our instrument.
262
684486
2537
Agora, deixem-me mostrar-vos
o nosso instrumento.
o nosso instrumento.
11:39
This is an instrument that our engineers
263
687023
1989
É o instrumento em que
os nossos engenheiros
os nossos engenheiros
11:41
are actually prototyping right now in the lab,
264
689012
2618
estão a trabalhar neste momento,
como protótipo no laboratório,
como protótipo no laboratório,
11:43
and this instrument is going to give us
265
691630
2309
e ele fornecer-nos-á
11:45
the engineering controls that we're going to require
266
693939
2459
os controlos necessários de modo a
11:48
in order to link 10 or more organ chips together.
267
696398
4168
unirmos 10 ou mais "chips" de órgãos.
11:52
It does something else that's very important.
268
700566
2229
Também faz algo de muita importância.
11:54
It creates an easy user interface.
269
702795
2844
Cria uma "interface" de fácil utilização.
11:57
So a cell biologist like me can come in,
270
705639
2990
Assim, um biólogo celular como eu
pode entrar,
pode entrar,
12:00
take a chip, put it in a cartridge
271
708629
2008
pegar num "chip", colocá-lo num cartucho
12:02
like the prototype you see there,
272
710637
1932
como o protótipo visto aqui,
12:04
put the cartridge into the machine
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
Plug and play. Easy.
276
717260
2749
Ligar à corrente e pôr a máquina
a funcionar. Fácil.
a funcionar. Fácil.
12:12
Now, let's imagine a little bit
277
720009
2514
Agora, imaginem um pouco
12:14
what the future might look like
278
722523
1379
como seria no futuro
12:15
if I could take your stem cells
279
723902
2413
se eu pudesse pegar
nas suas células estaminais
nas suas células estaminais
12:18
and put them on a chip,
280
726315
1440
e as colocasse num "chip",
12:19
or your stem cells and put them on a chip.
281
727755
3219
ou nas suas células estaminais
e as colocasse num "chip".
e as colocasse num "chip".
12:22
It would be a personalized chip just for you.
282
730974
3501
Seria um "chip" personalizado
à sua medida.
à sua medida.
12:26
Now all of us in here are individuals,
283
734475
3208
Todos nós aqui somos indivíduos,
12:29
and those individual differences mean
284
737683
2838
e as diferenças individuais significam
12:32
that we could react very differently
285
740521
2442
que podemos reagir de modos diferentes
12:34
and sometimes in unpredictable ways to drugs.
286
742963
4247
e, às vezes, imprevisíveis
aos medicamentos.
aos medicamentos.
12:39
I myself, a couple of years back,
had a really bad headache,
had a really bad headache,
287
747210
4568
Eu mesma, há alguns anos,
tive uma forte dor de cabeça,
tive uma forte dor de cabeça,
12:43
just couldn't shake it, thought,
"Well, I'll try something different."
"Well, I'll try something different."
288
751778
2413
de que não me conseguia livrar e pensei:
"Vou tentar algo diferente."
"Vou tentar algo diferente."
12:46
I took some Advil. Fifteen minutes later,
289
754191
2135
Tomei Advil.
Quinze minutos depois,
Quinze minutos depois,
12:48
I was on my way to the emergency room
290
756326
1880
eu estava a caminho das emergências
12:50
with a full-blown asthma attack.
291
758206
1893
com uma completa crise de asma.
12:52
Now, obviously it wasn't fatal,
292
760099
1830
Obviamente, não foi fatal,
12:53
but unfortunately, some of these
293
761929
3173
mas, infelizmente,
alguns destes efeitos adversos
alguns destes efeitos adversos
12:57
adverse drug reactions can be fatal.
294
765102
3609
dos medicamentos podem ter
reações fatais.
reações fatais.
13:00
So how do we prevent them?
295
768711
1941
Então, como os prevenimos?
13:02
Well, we could imagine one day
296
770652
2580
Bem, poderíamos imaginar um dia
13:05
having Geraldine on a chip,
297
773232
2343
ter a Geraldine num "chip",
13:07
having Danielle on a chip,
298
775575
1749
ter a Danielle num "chip",
13:09
having you on a chip.
299
777324
1473
tê-lo a si num "chip".
13:10
Personalized medicine. Thank you.
300
778797
2388
Medicina personalizada.
Obrigada!
Obrigada!
13:13
(Applause)
301
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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