TEDxBoston
Geraldine Hamilton: Body parts on a chip
Джеральдін Гамільтон: Частини тіла на чипі
Filmed:
Readability: 4.1
1,644,547 views
Відносно легко уявити нову медицину чи краще лікування деяких захворювань. Але важко виявляти їх, і це може відкласти багатонадійне нове лікування на довгі роки. У цій гарно викладеній доповіді Джеральдін Гамільтон показує, як її лабораторія створює органи та частини тіла на чипі - прості структури з усіма частками, необхідними для перевірки нових лікувальних засобів – навіть звичайних ліків для однієї конкретної людини. (Знято на TEDxБостон)
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
Cьогодні проблема світового здоров'я
00:14
in our hands today,
1
2505
1692
в наших руках,
00:16
and that is that the way we currently
2
4197
3060
і вона полягає в тому, що той спосіб,
у який ми на даний момент
у який ми на даний момент
00:19
discover and develop new drugs
3
7257
2925
відкриваємо та розвиваємо нові ліки,
00:22
is too costly, takes far too long,
4
10182
4178
занадто дорогий та займає багато часу.
00:26
and it fails more often than it succeeds.
5
14360
3714
Найчастіше він підводить нас,
а не дає успішних результатів.
а не дає успішних результатів.
00:30
It really just isn't working, and that means
6
18074
3377
Він зовсім не дієвий, а це означає,
00:33
that patients that badly need new therapies
7
21451
3047
що пацієнти, яким дуже потрібне
нове лікування,
нове лікування,
00:36
are not getting them,
8
24498
1711
не отримують його,
00:38
and diseases are going untreated.
9
26209
3498
і хвороби не лікуються.
00:41
We seem to be spending more and more money.
10
29707
3083
Здається, ми витрачаємо
дедалі більше грошей.
дедалі більше грошей.
00:44
So for every billion dollars we spend in R&D,
11
32790
4096
Отже, з кожним мільярдом,
витраченим на наукові дослідження,
витраченим на наукові дослідження,
00:48
we're getting less drugs approved into the market.
12
36886
3829
ми отримуємо менше ліків,
які допускаються на ринок.
які допускаються на ринок.
00:52
More money, less drugs. Hmm.
13
40715
3217
Більше грошей, менше ліків. Гмм.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
То що ж відбувається?
00:57
Well, there's a multitude of factors at play,
15
45852
2595
Ну, тут роль грає величезна
кількість факторів,
кількість факторів,
01:00
but I think one of the key factors
16
48447
2021
але я думаю, що один
із ключових факторів ‒
із ключових факторів ‒
01:02
is that the tools that we currently have
17
50468
2397
це інструментарій,
який ми маємо на даний час
який ми маємо на даний час
01:04
available to test whether a drug is going to work,
18
52865
4083
у доступі, щоб перевірити ефективність
01:08
whether it has efficacy,
19
56948
1389
лікарського засобу,
01:10
or whether it's going to be safe
20
58337
1766
або чи безпечний він
01:12
before we get it into human clinical trials,
21
60103
3552
перед проведенням клінічних перевірок,
01:15
are failing us. They're not predicting
22
63655
2151
і цей інструментарій нас підводить.
Не можна передбачити,
Не можна передбачити,
01:17
what's going to happen in humans.
23
65806
3228
що станеться з людьми.
01:21
And we have two main tools available
24
69034
2723
Але у нашому розпорядженні є
01:23
at our disposal.
25
71757
2014
два головних знаряддя:
01:25
They are cells in dishes and animal testing.
26
73771
4041
клітини в посудинах та
експерименти з тваринами.
експерименти з тваринами.
01:29
Now let's talk about the first one, cells in dishes.
27
77812
3320
Поговоримо про перший з них,
про посудини з клітинами.
про посудини з клітинами.
01:33
So, cells are happily functioning in our bodies.
28
81132
3153
Отже, клітини радісно
функціонують у наших тілах.
функціонують у наших тілах.
01:36
We take them and rip them out
29
84285
2055
Ми беремо і вириваємо їх
01:38
of their native environment,
throw them in one of these dishes,
throw them in one of these dishes,
30
86340
2949
з рідного середовища,
викидаємо їх на посудини
викидаємо їх на посудини
01:41
and expect them to work.
31
89289
1585
і сподіваємось, що вони працюватимуть.
01:42
Guess what. They don't.
32
90874
2193
Вгадайте-но, що.
Вони не працюють.
Вони не працюють.
01:45
They don't like that environment
33
93067
1662
Їм не подобається це середовище,
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
тому що не існує для них
нічого кращого за те,
нічого кращого за те,
01:48
what they have in the body.
35
96361
2676
що вони мають усередині тіла.
01:51
What about animal testing?
36
99037
2071
Що ж до експериментів над тваринами?
01:53
Well, animals do and can provide
37
101108
2885
Ну, тварини дійсно можуть надати
01:55
extremely useful information.
38
103993
2262
вкрай важливу інформацію.
01:58
They teach us about what happens
39
106255
1709
Вони показують нам, що відбувається
01:59
in the complex organism.
40
107964
2329
у складному організмі.
02:02
We learn more about the biology itself.
41
110293
3008
Ми більше вивчаємо біологію як таку.
02:05
However, more often than not,
42
113301
2898
Однак частіше за все
02:08
animal models fail to predict
what will happen in humans
what will happen in humans
43
116199
4216
випадки з тваринами не допомагають
передбачити того, що може статися з людьми,
передбачити того, що може статися з людьми,
02:12
when they're treated with a particular drug.
44
120415
3186
якщо їх лікують конкретним препаратом.
02:15
So we need better tools.
45
123601
2379
Отже, нам потрібні кращі знаряддя.
02:17
We need human cells,
46
125980
1753
Нам потрібні клітини
людського організму,
людського організму,
02:19
but we need to find a way to keep them happy
47
127733
2750
але необхідно знайти спосіб
зберігати їх у гарному настрої
зберігати їх у гарному настрої
02:22
outside the body.
48
130483
1591
поза межами тіла.
02:24
Our bodies are dynamic environments.
49
132074
2906
Наші тіла ‒ динамічні середовища.
02:26
We're in constant motion.
50
134980
1840
Ми постійно рухаємося.
02:28
Our cells experience that.
51
136820
2191
І наші клітини через це проходять.
02:31
They're in dynamic environments in our body.
52
139011
2809
Вони знаходяться в рухливих
середовищах у нашому організмі.
середовищах у нашому організмі.
02:33
They're under constant mechanical forces.
53
141820
2755
На них постійно діють механічні сили.
02:36
So if we want to make cells happy
54
144575
2456
Отож, якщо ми хочемо,
щоб клітини були щасливі
щоб клітини були щасливі
02:39
outside our bodies,
55
147031
1429
поза нашим організмом,
02:40
we need to become cell architects.
56
148460
2526
нам потрібно стати
клітинними архітекторами.
клітинними архітекторами.
02:42
We need to design, build and engineer
57
150986
4344
Ми повинні проектувати,
будувати і споруджувати
будувати і споруджувати
02:47
a home away from home for the cells.
58
155330
3231
дім для клітин.
02:50
And at the Wyss Institute,
59
158561
1674
І в науково-дослідницькому
інституті Wyss
інституті Wyss
02:52
we've done just that.
60
160235
1938
ми якраз так і зробили.
02:54
We call it an organ-on-a-chip.
61
162173
3024
Ми називаємо цю річ "органом у чипі".
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
І в мене є один з собою.
02:58
It's beautiful, isn't it?
But it's pretty incredible.
But it's pretty incredible.
63
166988
2815
Гарний, правда ж?
Але він досить неймовірний.
Але він досить неймовірний.
03:01
Right here in my hand is a breathing, living
64
169803
4500
Прямо в мене в руці дихає жива
03:06
human lung on a chip.
65
174303
2658
людська легеня в чипі.
03:08
And it's not just beautiful.
66
176961
2128
І вона не просто гарна.
03:11
It can do a tremendous amount of things.
67
179089
2440
Вона може робити приголомшливі речі.
03:13
We have living cells in that little chip,
68
181529
3779
У цьому маленькому чипі живуть клітини,
03:17
cells that are in a dynamic environment
69
185308
2550
клітини, які знаходяться
в динамічному середовищі,
в динамічному середовищі,
03:19
interacting with different cell types.
70
187858
3081
яке взаємодіє з різними типами клітин.
03:22
There's been many people
71
190939
1639
Багато хто
03:24
trying to grow cells in the lab.
72
192578
1861
намагався виростити
клітини в лабораторії.
клітини в лабораторії.
03:26
They've tried many different approaches.
73
194439
3156
Люди випробовували різні підходи.
03:29
They've even tried to grow
little mini-organs in the lab.
little mini-organs in the lab.
74
197595
2627
Намагалися навіть виростити
маленькі міні-органи в лабораторії.
маленькі міні-органи в лабораторії.
03:32
We're not trying to do that here.
75
200222
1549
Ми не намагаємось робити цього тут.
03:33
We're simply trying to recreate
76
201771
2126
Ми просто силкуємося відтворити
03:35
in this tiny chip
77
203897
1577
в цьому маленькому чипі
03:37
the smallest functional unit
78
205474
3017
найменшу функціональну одиницю,
03:40
that represents the biochemistry,
79
208491
2554
яка представляє біохімію,
03:43
the function and the mechanical strain
80
211045
3124
функціональну та механічну напругу,
03:46
that the cells experience in our bodies.
81
214169
3516
через яку проходять клітини нашого тіла.
03:49
So how does it work? Let me show you.
82
217685
3032
Отож, як це все працює?
Зараз я вам покажу.
Зараз я вам покажу.
03:52
We use techniques from the computer chip
83
220717
2634
Ми запозичуємо прийоми, що їх використовують
03:55
manufacturing industry
84
223351
1633
під час виробництва комп'ютерних чипів,
03:56
to make these structures at a scale
85
224984
2197
щоб створити конструкції у масштабі
03:59
relevant to both the cells and their environment.
86
227181
2896
відносно клітин та їхнього середовища.
04:02
We have three fluidic channels.
87
230077
2064
Маємо три рідинні канали.
04:04
In the center, we have a porous, flexible membrane
88
232141
3712
У центрі – пориста гнучка мембрана,
04:07
on which we can add human cells
89
235853
2063
куди можемо додати людські клітини,
04:09
from, say, our lungs,
90
237916
1344
наприклад, з наших легенів,
04:11
and then underneath, they had capillary cells,
91
239260
2487
що знизу мають капілярні клітини –
04:13
the cells in our blood vessels.
92
241747
1788
клітини наших кровоносних судин.
04:15
And we can then apply mechanical forces to the chip
93
243535
4320
Потім можемо додати
до чипу механічних сил,
до чипу механічних сил,
04:19
that stretch and contract the membrane,
94
247855
2829
які розтягують та стискають мембрану.
04:22
so the cells experience the same mechanical forces
95
250684
3097
Таким чином клітини зазнають
такого ж механічного впливу,
такого ж механічного впливу,
04:25
that they did when we breathe.
96
253781
2933
як і під час дихання.
04:28
And they experience them how they did in the body.
97
256714
3160
Вони почуваються так, як у тілі.
04:31
There's air flowing through the top channel,
98
259874
2400
По верхньому каналу
спрямовується потік повітря,
спрямовується потік повітря,
04:34
and then we flow a liquid that contains nutrients
99
262274
3349
а потім ми спрямовуємо рідину,
яка містить поживні речовини,
яка містить поживні речовини,
04:37
through the blood channel.
100
265623
2839
по кровоносному каналу.
04:40
Now the chip is really beautiful,
101
268462
2372
Чип – дійсно гарний.
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
Що ми можемо з ним робити?
04:44
We can get incredible functionality
103
272931
2324
Ми отримуємо неймовірну функціональність
04:47
inside these little chips.
104
275255
1751
усередині даних маленьких чипів.
04:49
Let me show you.
105
277006
1506
Зараз покажу вам.
04:50
We could, for example, mimic infection,
106
278512
2631
Наприклад, ми змогли імітувати зараження.
04:53
where we add bacterial cells into the lung.
107
281143
3536
Ми додаємо клітини бактерій до легень,
04:56
then we can add human white blood cells.
108
284679
2932
а потім додаємо людські
білі кров’яні тільця [лейкоцити].
білі кров’яні тільця [лейкоцити].
04:59
White blood cells are our body's defense
109
287611
2591
Білі кров’яні тільця –
це захист нашого тіла
це захист нашого тіла
05:02
against bacterial invaders,
110
290202
1368
від бактеріальних загарбників.
05:03
and when they sense this
inflammation due to infection,
inflammation due to infection,
111
291570
3169
Коли вони відчувають, що
запалення відбулося через зараження,
запалення відбулося через зараження,
05:06
they will enter from the blood into the lung
112
294739
2857
вони ввійдуть з крові в легені
05:09
and engulf the bacteria.
113
297596
1915
та поглинуть бактерії.
05:11
Well now you're going to see this happening
114
299511
2248
Зараз побачите, як це відбувається
05:13
live in an actual human lung on a chip.
115
301759
3310
наживо у людській легені на чипі.
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
Ми намітили білі кров’яні тільця,
тому видно їхній потік.
тому видно їхній потік.
05:20
and when they detect that infection,
117
308612
2161
Коли вони виявляють інфекцію,
05:22
they begin to stick.
118
310773
1397
починають липнути.
05:24
They stick, and then they try to go into the lung
119
312170
3887
Вони липнуть, потім намагаються
проникнути в легені
проникнути в легені
05:28
side from blood channel.
120
316057
1781
збоку кровоносного каналу.
05:29
And you can see here, we can actually visualize
121
317838
3689
Бачите, ми можемо зробити видимим
05:33
a single white blood cell.
122
321527
3759
біле кров'яне тільце.
05:37
It sticks, it wiggles its way through
123
325286
2256
Воно липне, просовується
05:39
between the cell layers, through the pore,
124
327542
2315
між шарами клітин, крізь пору
05:41
comes out on the other side of the membrane,
125
329857
2421
та виходить з іншого боку мембрани.
05:44
and right there, it's going to engulf the bacteria
126
332278
3435
Саме там воно поглине бактерію,
05:47
labeled in green.
127
335713
1649
позначену зеленим кольором.
05:49
In that tiny chip, you just witnessed
128
337362
3004
Тільки що ви були свідками того,
як у крихітному чипі
як у крихітному чипі
05:52
one of the most fundamental responses
129
340366
3181
відбувається одна з основних реакцій
05:55
our body has to an infection.
130
343547
1957
нашого тіла на зараження.
05:57
It's the way we respond to -- an immune response.
131
345504
3770
Так ми реагуємо.
Це реакція імунної системи.
Це реакція імунної системи.
06:01
It's pretty exciting.
132
349274
2401
Дуже захоплююча мить.
06:03
Now I want to share this picture with you,
133
351675
2343
Я хочу поділитися з вами цим малюнком.
06:06
not just because it's so beautiful,
134
354018
2638
І не тільки тому, що він гарний.
06:08
but because it tells us an enormous
amount of information
amount of information
135
356656
3336
А тому, що він надає нам
чимало інформації
чимало інформації
06:11
about what the cells are doing within the chips.
136
359992
2597
про те, що клітини
роблять усередині чипів.
роблять усередині чипів.
06:14
It tells us that these cells
137
362589
2259
Ці клітини
06:16
from the small airways in our lungs,
138
364848
2311
з маленьких повітряних
шляхів у наших легенях
шляхів у наших легенях
06:19
actually have these hairlike structures
139
367159
1751
мають волосоподібну структуру,
06:20
that you would expect to see in the lung.
140
368910
2008
яку можна побачити в легенях.
06:22
These structures are called cilia,
141
370918
1465
Ці структури називаються війками.
06:24
and they actually move the mucus out of the lung.
142
372383
2910
Вони видаляють слиз із легенів.
06:27
Yeah. Mucus. Yuck.
143
375293
1539
Так. Слиз. Фу!
06:28
But mucus is actually very important.
144
376832
2440
Але слиз дуже важливий.
06:31
Mucus traps particulates, viruses,
145
379272
2581
Слиз втягує часточки, віруси,
06:33
potential allergens,
146
381853
1459
можливі алергени.
06:35
and these little cilia move
147
383312
1601
А ці маленькі війки рухаються
06:36
and clear the mucus out.
148
384913
2250
та очищують слиз.
06:39
When they get damaged, say,
149
387163
1912
Коли вони пошкоджені,
06:41
by cigarette smoke for example,
150
389075
2419
наприклад, димом цигарок,
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
вони не працюють належним чином
та не очищують слиз.
та не очищують слиз.
06:46
And that can lead to diseases such as bronchitis.
152
394302
3817
Це може призвести
до таких захворювань, як бронхіт.
до таких захворювань, як бронхіт.
06:50
Cilia and the clearance of mucus
153
398119
2647
Війки та очищення слизу
06:52
are also involved in awful diseases like cystic fibrosis.
154
400766
4461
також спричиняють страшні хвороби,
наприклад, муковісцидоз.
наприклад, муковісцидоз.
06:57
But now, with the functionality
that we get in these chips,
that we get in these chips,
155
405227
3550
Тепер за допомогою
функціональності даних чипів
функціональності даних чипів
07:00
we can begin to look
156
408777
1824
ми починаємо пошук
07:02
for potential new treatments.
157
410601
2513
нових можливих видів лікування.
07:05
We didn't stop with the lung on a chip.
158
413114
1952
Ми не зупинилися на дослідженні
легенів у чипі.
легенів у чипі.
07:07
We have a gut on a chip.
159
415066
1884
Маємо кишку в чипі.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Подивіться на неї.
07:10
And we've put intestinal human cells
161
418980
3226
Ми вставили людські кишкові клітини
07:14
in a gut on a chip,
162
422206
1905
у такий чип.
07:16
and they're under constant peristaltic motion,
163
424111
2837
Вони знаходяться у постійному
перистальтичному русі,
перистальтичному русі,
07:18
this trickling flow through the cells,
164
426948
3191
цьому тонкому струмочку крізь клітини.
07:22
and we can mimic many of the functions
165
430139
2558
Можна зімітувати багато функцій,
07:24
that you actually would expect to see
166
432697
2263
які спостерігаються
07:26
in the human intestine.
167
434960
1693
у людському кишечнику.
07:28
Now we can begin to create models of diseases
168
436653
3791
Можна моделювати хвороби,
07:32
such as irritable bowel syndrome.
169
440444
2410
наприклад, слизистий коліт.
07:34
This is a disease that affects
170
442854
2082
Це захворювання вражає
07:36
a large number of individuals.
171
444936
1911
багатьох людей.
07:38
It's really debilitating,
172
446847
1774
Воно дуже ослаблює організм.
07:40
and there aren't really many good treatments for it.
173
448621
3942
Та не існує дійсно гарного лікування.
07:44
Now we have a whole pipeline
174
452563
2302
Зараз ми маємо цілу систему
07:46
of different organ chips
175
454865
2279
різних чипів з органами,
07:49
that we are currently working on in our labs.
176
457144
3732
робота над якими ведеться
в наших лабораторіях.
в наших лабораторіях.
07:52
Now, the true power of this technology, however,
177
460876
3419
Однак справжня сила даної технології
07:56
really comes from the fact
178
464295
2125
випливає з того,
07:58
that we can fluidically link them.
179
466420
2545
що ми з’єднуємо їх за допомогою рідини.
08:00
There's fluid flowing across these cells,
180
468965
1947
Крізь ці клітини тече рідина.
08:02
so we can begin to interconnect
181
470912
2079
Тому ми можемо зв’язувати
08:04
multiple different chips together
182
472991
2862
різні численні чипи разом
08:07
to form what we call a virtual human on a chip.
183
475853
4213
і формувати так звану
віртуальну людину на чипі.
віртуальну людину на чипі.
08:12
Now we're really getting excited.
184
480066
3009
Ми справді перебуваємо
в піднесеному настрої.
в піднесеному настрої.
08:15
We're not going to ever recreate
a whole human in these chips,
a whole human in these chips,
185
483075
4095
Ми не відтворимо усю людину
в даних чипах.
в даних чипах.
08:19
but what our goal is is to be able to recreate
186
487170
4169
Наша мета – мати змогу відтворити
08:23
sufficient functionality
187
491339
2013
належну функціональність,
08:25
so that we can make better predictions
188
493352
2360
щоб краще передбачити те,
08:27
of what's going to happen in humans.
189
495712
2214
що відбуватиметься у людському організмі.
08:29
For example, now we can begin to explore
190
497926
2924
Наприклад, ми починаємо досліджувати
08:32
what happens when we put
a drug like an aerosol drug.
a drug like an aerosol drug.
191
500850
3434
процеси від введення наркотику
або розпилення аерозолю.
або розпилення аерозолю.
08:36
Those of you like me who have asthma,
when you take your inhaler,
when you take your inhaler,
192
504284
2986
Хто з вас, як і я, хворий на астму,
використовує інгалятор.
використовує інгалятор.
08:39
we can explore how that drug comes into your lungs,
193
507270
2926
Можемо дослідити процес
проникнення ліків у легені,
проникнення ліків у легені,
08:42
how it enters the body,
194
510196
1626
проникнення в організм,
08:43
how it might affect, say, your heart.
195
511822
1754
вплив ліків, наприклад, на серце.
08:45
Does it change the beating of your heart?
196
513576
1908
Чи змінюється внаслідок цього серцебиття?
08:47
Does it have a toxicity?
197
515484
1641
Чи токсичні ліки?
08:49
Does it get cleared by the liver?
198
517125
2008
Чи відбувається очищення у печінці?
08:51
Is it metabolized in the liver?
199
519133
2152
Чи печінка засвоює ліки?
08:53
Is it excreted in your kidneys?
200
521285
1891
Чи нирки їх виділяють?
08:55
We can begin to study the dynamic
201
523176
2212
Ми починаємо вивчати активну
08:57
response of the body to a drug.
202
525388
2625
реакцію організму на ліки.
09:00
This could really revolutionize
203
528028
1919
Це може призвести до прориву
09:01
and be a game changer
204
529947
1649
та змінити
09:03
for not only the pharmaceutical industry,
205
531596
2938
не тільки фармацевтичну галузь,
09:06
but a whole host of different industries,
206
534534
2373
а цілу низку різних галузей,
09:08
including the cosmetics industry.
207
536907
2400
серед яких косметична галузь.
09:11
We can potentially use the skin on a chip
208
539307
2882
Можна використати шкіру в чипі,
09:14
that we're currently developing in the lab
209
542189
1961
який зараз ми розвиваємо в лабораторії,
09:16
to test whether the ingredients in those products
210
544150
2554
щоб перевірити склад цих продуктів
09:18
that you're using are actually
safe to put on your skin
safe to put on your skin
211
546704
3283
на безпечність для вашої шкіри,
09:21
without the need for animal testing.
212
549987
2689
не проводячи експерименти на тваринах.
09:24
We could test the safety
213
552676
1944
Можна перевірити безпечність
09:26
of chemicals that we are exposed to
214
554620
2253
хімічних препаратів,
які впливають на нас
які впливають на нас
09:28
on a daily basis in our environment,
215
556873
1914
щодня у довкіллі,
09:30
such as chemicals in regular household cleaners.
216
558787
3731
як-от препарати, що їх зазвичай
використовують у хатньому господарстві.
використовують у хатньому господарстві.
09:34
We could also use the organs on chips
217
562518
3202
Також можна використовувати
органи на чипах
органи на чипах
09:37
for applications in bioterrorism
218
565720
2779
під час біотероризму
09:40
or radiation exposure.
219
568499
2571
або радіоактивної загрози.
09:43
We could use them to learn more about
220
571070
3350
Можна використовувати їх,
щоб краще вивчити
щоб краще вивчити
09:46
diseases such as ebola
221
574420
3044
захворювання на кшталт
лихоманки Ебола,
лихоманки Ебола,
09:49
or other deadly diseases such as SARS.
222
577464
3892
або інших смертельних хвороб, як САРС.
09:53
Organs on chips could also change
223
581356
1838
Органи на чипах
можуть також змінити
можуть також змінити
09:55
the way we do clinical trials in the future.
224
583194
3374
у майбутньому спосіб проведення
клінічних досліджень.
клінічних досліджень.
09:58
Right now, the average participant
225
586568
2587
Нині середня кількість учасників
10:01
in a clinical trial is that: average.
226
589155
3370
клінічного дослідження така: середня.
10:04
Tends to be middle aged, tends to be female.
227
592525
3326
То схиляється у бік людей
середнього віку, то в бік жінок.
середнього віку, то в бік жінок.
10:07
You won't find many clinical trials
228
595851
2472
Ви знайдете багато
клінічних досліджень,
клінічних досліджень,
10:10
in which children are involved,
229
598323
1515
в яких задіяні діти.
10:11
yet every day, we give children medications,
230
599838
3547
Однак щодня ми даємо дітям ліки.
10:15
and the only safety data we have on that drug
231
603385
3746
Єдині безпечні дані
щодо цих препаратів
щодо цих препаратів
10:19
is one that we obtained from adults.
232
607131
3074
ми отримали від тестів на дорослих.
10:22
Children are not adults.
233
610205
1794
Але діти – не дорослі.
10:23
They may not respond in the same way adults do.
234
611999
3133
Вони можуть не так реагувати,
як дорослі.
як дорослі.
10:27
There are other things like genetic differences
235
615132
2412
Є й інші особливості, наприклад,
генетичні відмінності
генетичні відмінності
10:29
in populations
236
617544
1433
населення,
10:30
that may lead to at-risk populations
237
618977
3106
що призводять до популяцій
з підвищеним ризиком
з підвищеним ризиком
10:34
that are at risk of having an adverse drug reaction.
238
622083
3437
щодо несприятливої реакції на ліки.
10:37
Now imagine if we could take cells
from all those different populations,
from all those different populations,
239
625520
3389
Уявіть собі, що ми взяли
клітини різних популяцій,
клітини різних популяцій,
10:40
put them on chips,
240
628919
1908
ввели їх у чипи
10:42
and create populations on a chip.
241
630827
1964
та створили популяції на чипах.
10:44
This could really change the way
242
632791
1838
Це могло б повністю змінити
10:46
we do clinical trials.
243
634629
2069
спосіб проведення
клінічних досліджень.
клінічних досліджень.
10:48
And this is the team and the people
that are doing this.
that are doing this.
244
636698
2832
А це команда людей,
яка працює над цим.
яка працює над цим.
10:51
We have engineers, we have cell biologists,
245
639530
3257
У нас є інженери, клітинні біологи,
10:54
we have clinicians, all working together.
246
642787
3774
клінічні лікарі, які працюють разом.
10:58
We're really seeing something quite incredible
247
646561
1926
Ми спостерігаємо щось
досить неймовірне
досить неймовірне
11:00
at the Wyss Institute.
248
648487
1605
в Інституті Wyss.
11:02
It's really a convergence of disciplines,
249
650092
2171
Це зближення дисциплін,
11:04
where biology is influencing the way we design,
250
652263
3720
серед яких біологія впливає
на способи проектування,
на способи проектування,
11:07
the way we engineer, the way we build.
251
655983
2662
спорудження та будування.
11:10
It's pretty exciting.
252
658645
1403
Це дуже захоплююча справа.
11:12
We're establishing important industry collaborations
253
660048
3564
Ми налагоджуємо важливу співпрацю
з виробничими підприємствами.
з виробничими підприємствами.
11:15
such as the one we have with a company
254
663612
3373
Наприклад, ми співпрацюємо з компанією,
11:18
that has expertise in large-scale
digital manufacturing.
digital manufacturing.
255
666985
3599
яка займається експертизою у великих
масштабах цифрового виробництва.
масштабах цифрового виробництва.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Вони допоможуть нам зробити
11:24
instead of one of these,
257
672603
1526
замість одного
11:26
millions of these chips,
258
674129
1583
мільйони таких чипів,
11:27
so that we can get them into the hands
259
675712
1669
які можна надати
11:29
of as many researchers as possible.
260
677381
2889
якомога більшій кількості дослідників.
11:32
And this is key to the potential of that technology.
261
680270
4216
Це ключ до можливостей
даної технології.
даної технології.
11:36
Now let me show you our instrument.
262
684486
2537
Покажу вам наш інструмент.
11:39
This is an instrument that our engineers
263
687023
1989
Це прилад, експериментальну
модель якого
модель якого
11:41
are actually prototyping right now in the lab,
264
689012
2618
зараз створюють наші
інженери в лабораторії.
інженери в лабораторії.
11:43
and this instrument is going to give us
265
691630
2309
Цей прилад забезпечить нас
11:45
the engineering controls that we're going to require
266
693939
2459
технічним управлінням,
яке дасть нам змогу
яке дасть нам змогу
11:48
in order to link 10 or more organ chips together.
267
696398
4168
з’єднати разом 10 або
більше чипів з органами.
більше чипів з органами.
11:52
It does something else that's very important.
268
700566
2229
Він робить щось украй важливе.
11:54
It creates an easy user interface.
269
702795
2844
Він створює легкий
інтерфейс для користувачів.
інтерфейс для користувачів.
11:57
So a cell biologist like me can come in,
270
705639
2990
Тому клітинний біолог,
як я, може зайти,
як я, може зайти,
12:00
take a chip, put it in a cartridge
271
708629
2008
взяти чип, вставити його в картридж,
12:02
like the prototype you see there,
272
710637
1932
як видно на моделі,
12:04
put the cartridge into the machine
273
712569
2071
вставити картридж у машину,
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
наче компакт-диск,
12:08
and away you go.
275
716128
1132
і почати роботу.
12:09
Plug and play. Easy.
276
717260
2749
"Вмикай та працюй". Це легко.
12:12
Now, let's imagine a little bit
277
720009
2514
Уявімо собі,
12:14
what the future might look like
278
722523
1379
яким могло б бути майбутнє,
12:15
if I could take your stem cells
279
723902
2413
якби я взяла ваші стовбурові клітини
12:18
and put them on a chip,
280
726315
1440
та вставила б їх у чип,
12:19
or your stem cells and put them on a chip.
281
727755
3219
або ваші стовбурові клітини
та вставила б їх у чип.
та вставила б їх у чип.
12:22
It would be a personalized chip just for you.
282
730974
3501
Це був би персоналізований
чип тільки для вас.
чип тільки для вас.
12:26
Now all of us in here are individuals,
283
734475
3208
Усі ми – індивідууми.
12:29
and those individual differences mean
284
737683
2838
Індивідуальні відмінності означають,
12:32
that we could react very differently
285
740521
2442
що ми реагуємо по-різному,
12:34
and sometimes in unpredictable ways to drugs.
286
742963
4247
а іноді непередбачено, на ліки.
12:39
I myself, a couple of years back,
had a really bad headache,
had a really bad headache,
287
747210
4568
Кілька років тому в мене був
дуже сильний головний біль.
дуже сильний головний біль.
12:43
just couldn't shake it, thought,
"Well, I'll try something different."
"Well, I'll try something different."
288
751778
2413
Не могла з ним впоратися, думала:
"Спробую щось інше".
"Спробую щось інше".
12:46
I took some Advil. Fifteen minutes later,
289
754191
2135
Прийняла "Адвіл".
Та через 15 хвилин
Та через 15 хвилин
12:48
I was on my way to the emergency room
290
756326
1880
я вже була в відділенні
екстреної медичної допомоги
екстреної медичної допомоги
12:50
with a full-blown asthma attack.
291
758206
1893
з різким нападом астми.
12:52
Now, obviously it wasn't fatal,
292
760099
1830
Як бачите, це було не смертельно,
12:53
but unfortunately, some of these
293
761929
3173
але, на жаль, деякі
12:57
adverse drug reactions can be fatal.
294
765102
3609
побічні реакції на ліки
можуть призвести до смерті.
можуть призвести до смерті.
13:00
So how do we prevent them?
295
768711
1941
Як цьому запобігти?
13:02
Well, we could imagine one day
296
770652
2580
Ми можемо уявити, що колись
13:05
having Geraldine on a chip,
297
773232
2343
матимемо організм Джеральдін на чипі
13:07
having Danielle on a chip,
298
775575
1749
або організм Даніели на чипі,
13:09
having you on a chip.
299
777324
1473
або ваш організм на чипі.
13:10
Personalized medicine. Thank you.
300
778797
2388
Індивідуальна медицина.
Дякую.
Дякую.
13:13
(Applause)
301
781185
4154
(Оплески)
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