TEDGlobal 2012
Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?
نينا تاندون: هل يمكن لهندسة الأنسجة أن تصبح "الطب الشخصي المتقدم"؟
Filmed:
Readability: 5.3
1,204,216 views
جسد كل واحد منّـا هو فريد من نوعه تماماً، وهو يعكس نظرة جميلة للتأمل؛ ولكن عندما نأتي لعلاج المرض - فإن كل جسم يتفاعل بشكل مختلف، وأحياناً بطريقة لا يمكن التنبؤ بها، للعلاج الإفتراضي. مهندسة الأنسجة نينا تاندون تُحدثنا عن الحلول الممكنة: استخدام الخلايا الجذعية المحفزة لبناء نماذج شخصية من أجهزة الجسم لاختبار عقاقير جديدة وعلاجات، وتخزينها على رقائق الكمبيوتر. (لنسميه الطب الشخصي المتقدم.)
Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
I'd like to show you a video of some of the models
0
843
2045
أود أن اريكم فيديو لبعض العينات
00:18
I work with.
1
2888
1589
التي اعمل معها
00:20
They're all the perfect size, and they don't have an ounce of fat.
2
4477
3538
جميعهم مثاليي البنية، ولا يحملون اية دهون
00:23
Did I mention they're gorgeous?
3
8015
2538
ألم أقل لكم انهن فائقات الجمال؟
00:26
And they're scientific models? (Laughs)
4
10553
3130
و أنها نماذج علمية؟ (ضحك)
00:29
As you might have guessed, I'm a tissue engineer,
5
13683
2343
كما قد تكونوا توقعتم، أنا مهندسة أنسجة حيوية
00:31
and this is a video of some of the beating heart
6
16026
2449
وهذا شريط فيديو لبعض من القلب النابض
00:34
that I've engineered in the lab.
7
18475
2216
التي بنيتها في المختبر.
00:36
And one day we hope that these tissues
8
20691
1882
ويوم ما.. نأمل بان تكون هذه الأنسجة
00:38
can serve as replacement parts for the human body.
9
22573
2944
بمثابة اعضاء بديلة لجسم الإنسان.
00:41
But what I'm going to tell you about today
10
25517
2280
ولكن ما سوف اخبركم به اليوم
00:43
is how these tissues make awesome models.
11
27797
4447
هو كيف ستكون هذه الأنسجة نماذج رائعة.
00:48
Well, let's think about the drug screening process for a moment.
12
32244
2727
حسنا، دعونا للحظة نفكر بعملية اختبار الادوية
00:50
You go from drug formulation, lab testing, animal testing,
13
34971
2978
ننتقل من صياغة الادوية، لاختبارات المعامل، للاختبارات الحيوانية
00:53
and then clinical trials, which you might call human testing,
14
37949
2503
ومن ثم للاختبارات الصيدلية، او ما نسميها الاختبارات البشرية،
00:56
before the drugs get to market.
15
40452
2265
قبل وصول الأدوية إلى السوق
00:58
It costs a lot of money, a lot of time,
16
42717
3143
تكلف العملية الكثير من المال، والكثير من الوقت،
01:01
and sometimes, even when a drug hits the market,
17
45860
2810
وفي بعض الأحيان، حتى عندما تنزل الأدوية إلى السوق،
01:04
it acts in an unpredictable way and actually hurts people.
18
48670
3935
فإنه لايمكن التنبئ بنتائجها وقد تضر الناس
01:08
And the later it fails, the worse the consequences.
19
52605
4087
وكل ما تأخرت هذه النتائج، كلما زادت المساوئ.
01:12
It all boils down to two issues. One, humans are not rats,
20
56692
4184
وكل شيء ينحدر لسببين. الأول، الناس ليسوا فئراناً،
01:16
and two, despite our incredible similarities to one another,
21
60876
4088
والثاني، رغم التشابه الكبير بين بعضنا البعض،
01:20
actually those tiny differences between you and I
22
64964
2441
فان تلك الاختلافات الصغيرة بيني أنا وأنت
01:23
have huge impacts with how we metabolize drugs
23
67405
2509
لها آثار ضخمة على كيفية أستجابتنا للأدوية
01:25
and how those drugs affect us.
24
69914
1869
وكيفية تأثيرها علينا.
01:27
So what if we had better models in the lab
25
71783
2832
إذا ماذا لو كان عندنا نماذج أفضل في المختبر
01:30
that could not only mimic us better than rats
26
74615
3270
و بإمكانها محاكاتنا ليس فقط أفضل من الفئران
01:33
but also reflect our diversity?
27
77885
3920
ولكن يمكنها ان تعكس تنوعنا ايضاً؟
01:37
Let's see how we can do it with tissue engineering.
28
81805
3927
دعونا نرى كيف يمكننا أن نقوم بذلك من خلال هندسة الأنسجة.
01:41
One of the key technologies that's really important
29
85732
2529
واحدة من التقنيات الرئيسية والمهة حقاً
01:44
is what's called induced pluripotent stem cells.
30
88261
3192
هو ما يسمى بالخلايا الجذعية المستحثة المحفزة: "induced pluripotent stem cells"
01:47
They were developed in Japan pretty recently.
31
91453
2518
طورت هذه الخلايا في اليابان مؤخرا
01:49
Okay, induced pluripotent stem cells.
32
93971
2447
حسنا، الخلايا الجذعية المستحثة المحفزة.
01:52
They're a lot like embryonic stem cells
33
96418
2113
أنها شبيهة جداً للخلايا الجذعية الجنينية "embryonic stem cells"
01:54
except without the controversy.
34
98531
2217
باستثناء غياب الجدل حولها.
01:56
We induce cells, okay, say, skin cells,
35
100748
2899
نحن نحفز الخلايا، حسنا، لنقل، خلايا الجلد،
01:59
by adding a few genes to them, culturing them,
36
103647
2507
بإضافة بعض الجينات إليها، إنباتها،
02:02
and then harvesting them.
37
106154
1621
ومن ثم حصدها.
02:03
So they're skin cells that can be tricked,
38
107775
2707
لذا فانها خلايا جلدية يمكن اللعب بها،
02:06
kind of like cellular amnesia, into an embryonic state.
39
110482
2784
بتحويلها من حالة فقدان الذاكرة الخلوية، الى حالة جنينية.
02:09
So without the controversy, that's cool thing number one.
40
113266
2712
وبدون الوقوع بالجدل، فهذا الشيء الرائع الآول.
02:11
Cool thing number two, you can grow any type of tissue
41
115978
2549
الشيء الرائع الثاني، هو انه يمكنك زراعة أي نوع من الأنسجة منها
02:14
out of them: brain, heart, liver, you get the picture,
42
118527
2555
كالدماغ، القلب، الكبد.. الصورة واضحة،
02:16
but out of your cells.
43
121082
2523
ولكن من خلاياك!
02:19
So we can make a model of your heart, your brain
44
123605
3565
فيمكننا أن نخلق نموذجا من قلبك، او عقلك
02:23
on a chip.
45
127170
2632
على شريحة.
02:25
Generating tissues of predictable density and behavior
46
129802
2856
استحداث أنسجة ذات كثافة وسلوك متوقع
02:28
is the second piece, and will be really key towards
47
132658
2832
هي الخطوة الثانية، وسوف تكون حقاً المفتاح نحو
02:31
getting these models to be adopted for drug discovery.
48
135490
2672
الحصول على هذه النماذج لاستعمالها في اكتشاف العلاج.
02:34
And this is a schematic of a bioreactor we're developing in our lab
49
138162
3112
وهذا هو الرسم التخطيطي لمفاعل حيوي قيد التطوير في مختبرنا
02:37
to help engineer tissues in a more modular, scalable way.
50
141274
3448
للمساعدة في هندسة الأنسجة بطريقة أكثر مرونة، وقابلة للتطوير.
02:40
Going forward, imagine a massively parallel version of this
51
144722
3399
لنمضي قدماً، تخيل نسخة موازية على نطاق واسع لهذا
02:44
with thousands of pieces of human tissue.
52
148121
2337
مع الآلاف من قطع الأنسجة البشرية.
02:46
It would be like having a clinical trial on a chip.
53
150458
4048
ستكون بمثابة القيام بتجارب بشرية على شريحة.
02:50
But another thing about these induced pluripotent stem cells
54
154506
3795
ولكن شيء آخر حول هذه الخلايا الجذعية المستحثة المحفزة
02:54
is that if we take some skin cells, let's say,
55
158301
2549
هو أنه إذا ما أخذنا بعض خلايا الجلد، دعنا نقول،
02:56
from people with a genetic disease
56
160850
2176
من المصابين بمرض وراثي
02:58
and we engineer tissues out of them,
57
163026
2256
ونقوم بهندسة أنسجة منهم،
03:01
we can actually use tissue-engineering techniques
58
165282
1968
فيمكننا في الواقع استخدام تقنيات هندسة الأنسجة
03:03
to generate models of those diseases in the lab.
59
167250
3401
لتوليد نماذج من تلك الأمراض في المختبر.
03:06
Here's an example from Kevin Eggan's lab at Harvard.
60
170651
3584
هنا مثال من مختبر كيفن إيجان في جامعة هارفارد.
03:10
He generated neurons
61
174235
2290
لقد استحدث خلايا عصبية
03:12
from these induced pluripotent stem cells
62
176525
2715
من تلك الخلايا الجذعية المستحثة المحفزة
03:15
from patients who have Lou Gehrig's Disease,
63
179240
2629
من المرضى الذين يعانون من مرض لو جيهريج "Lou Gehrig"
03:17
and he differentiated them into neurons, and what's amazing
64
181869
2443
وقد طورهم الى خلايا عصبية، والمذهل
03:20
is that these neurons also show symptoms of the disease.
65
184312
3152
هو أن هذه الخلايا العصبية تظهر ايضاً أعراض المرض.
03:23
So with disease models like these, we can fight back
66
187464
2099
لذا فانه مع نماذج للمرض مثل هذه، فانه بامكاننا التصدي للأمراض
03:25
faster than ever before and understand the disease better
67
189563
2582
أسرع من أي وقت مضى، وبامكاننا فهم المرض أفضل
03:28
than ever before, and maybe discover drugs even faster.
68
192145
3963
من أي وقت مضى، وربما يمكننا ايضاً من اكتشاف العلاج أسرع.
03:32
This is another example of patient-specific stem cells
69
196108
3380
وهذا مثال آخر للخلايا الجذعية الخاصة بالمريض
03:35
that were engineered from someone with retinitis pigmentosa.
70
199488
4009
والتي تمت هندستها من شخص معه التهاب الشبكية الصباغي"retinitis pigmentosa"
03:39
This is a degeneration of the retina.
71
203497
1754
وهذا تنكس شبكية العين"degeneration of the retina"
03:41
It's a disease that runs in my family, and we really hope
72
205251
2757
وهو مرض في عائلتي، ونحن نأمل حقاً
03:43
that cells like these will help us find a cure.
73
208008
2224
أن الخلايا مثل هذه ستساعدنا على إيجاد علاج.
03:46
So some people think that these models sound well and good,
74
210232
2808
إذاً فالبعض يعتقدون أن هذه النماذج تبدو سليمة وجيدة،
03:48
but ask, "Well, are these really as good as the rat?"
75
213040
3441
ولكن، أهذه حقاً "فعالة أكثر من الفئران"؟
03:52
The rat is an entire organism, after all,
76
216481
2988
لان الفأر كائن حي كامل،
03:55
with interacting networks of organs.
77
219469
1706
يحوي شبكات مرتبطة من الأجهزة المتفاعلة.
03:57
A drug for the heart can get metabolized in the liver,
78
221175
3921
فالدواء الذي للقلب يمتص ايضاً في الكبد،
04:00
and some of the byproducts may be stored in the fat.
79
225096
2840
وبعض المنتجات الثانوية قد تخزن في الدهون.
04:03
Don't you miss all that with these tissue-engineered models?
80
227936
4527
الا يغيب كل ذلك عن هذه النماذج النسيجية المهندسة؟
04:08
Well, this is another trend in the field.
81
232463
2114
حسنا، هذا اتجاه آخر في هذا المجال.
04:10
By combining tissue engineering techniques with microfluidics,
82
234577
2867
من خلال الجمع بين تقنيات الأنسجة الهندسة مع الموائع الدقيقة
04:13
the field is actually evolving towards just that,
83
237444
2164
المجال حالياً يتطور نحو هذا الإتجاه تماما،
04:15
a model of the entire ecosystem of the body,
84
239608
2506
نموذج لكامل النظام الإيكولوجي للجسم،
04:18
complete with multiple organ systems to be able to test
85
242114
2400
متكامل مع العديد من أنظمة الجسم لتكون قادرة على اختبار
04:20
how a drug you might take for your blood pressure
86
244514
1603
كيف يمكن لدواء تأخده من أجل ضغط الدم
04:22
might affect your liver or an antidepressant might affect your heart.
87
246117
3267
قد يؤثر على كبدك أو دواء مضاد للاكتئاب قد يؤثر على القلب.
04:25
These systems are really hard to build, but we're just starting to be able to get there,
88
249384
4072
هذه الأنظمة من الصعب بنائها حقاً، ولكن مؤخرا أصبح في إمكاننا الوصول إلى هناك،
04:29
and so, watch out.
89
253456
3304
ولذا، كونوا على اطلاع.
04:32
But that's not even all of it, because once a drug is approved,
90
256760
2632
ولكن هذا ليس حتى كل شيء، لأنه وبمجرد الموافقة على الدواء،
04:35
tissue engineering techniques can actually help us develop more personalized treatments.
91
259392
3682
فان تقنيات هندسة الأنسجة يمكنها فعلا مساعدتنا على تطوير علاجات فردية أكثر.
04:38
This is an example that you might care about someday,
92
263074
3742
وهذا مثال على ما قد يهمك يوما ما،
04:42
and I hope you never do,
93
266816
2120
وأرجو أن لا يحدث لك ابدأ،
04:44
because imagine if you ever get that call
94
268936
2520
لأن تخيل لو بلغك هذا الإتصال
04:47
that gives you that bad news that you might have cancer.
95
271456
3208
ينقل لك هذا الخبر السيئ بانه قد يكون لديك سرطان.
04:50
Wouldn't you rather test to see if those cancer drugs
96
274664
2536
ألن تحاول التجربة لمعرفة ما إذا كانت ادوية السرطان تلك
04:53
you're going to take are going to work on your cancer?
97
277200
2760
التي ستأخذها سوف تنجح في التفاعل مع سرطانك؟
04:55
This is an example from Karen Burg's lab, where they're
98
279960
2422
وهذا مثال من مختبر كارين بورغ، حيث أنهم
04:58
using inkjet technologies to print breast cancer cells
99
282382
2906
يستخدمون تقنيات الحبر النفاث لطباعة خلايا سرطان الثدي
05:01
and study its progressions and treatments.
100
285288
2471
ودراسة نموها وعلاجاتها.
05:03
And some of our colleagues at Tufts are mixing models
101
287759
2553
وبعض زملائنا في "تافتس" يقومون بخلط نماذج
05:06
like these with tissue-engineered bone to see how cancer
102
290312
3088
مثل هذه مع انسجة عظام مهندَسة لمعرفة كيف يقوم السرطان
05:09
might spread from one part of the body to the next,
103
293400
2720
بالانتشار من جزء لآخر في الجسم،
05:12
and you can imagine those kinds of multi-tissue chips
104
296120
2384
ويمكنك أن تتخيل تلك الأنواع من الرقائق النسيجية المتعددة
05:14
to be the next generation of these kinds of studies.
105
298504
2985
التي ستكون في الجيل القادم من هذه الأنواع من الدراسات.
05:17
And so thinking about the models that we've just discussed,
106
301489
2422
ولذاً، فبالنظر للنماذج التي ناقشناها للتو،
05:19
you can see, going forward, that tissue engineering
107
303911
1913
يمكنك أن ترى، أنه في المستقبل ستكون هندسة الأنسجة
05:21
is actually poised to help revolutionize drug screening
108
305824
2456
مستعدة فعلا للمساعدة على إحداث ثورة في اختبارات الادوية
05:24
at every single step of the path:
109
308280
2778
في كل خطوة في المسار:
05:26
disease models making for better drug formulations,
110
311058
2574
نماذج المرض التي ستجعل تركيبات الأدوية أفضل،
05:29
massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing,
111
313632
3871
نماذج الأنسجة البشرية المتوازية ذات النطاق الواسع ستساعد على أحداث ثورة في تجارب المختبارات،
05:33
reduce animal testing and human testing in clinical trials,
112
317503
4225
الحد من التجارب الحيوانية والبشرية في اختبارات الأدوية،
05:37
and individualized therapies that disrupt
113
321728
1692
والعلاجات الفردية التي ستغير
05:39
what we even consider to be a market at all.
114
323420
3588
كل ما اعتبرناه سوقاً على الإطلاق.
05:42
Essentially, we're dramatically speeding up that feedback
115
327008
2544
حالياً، نحن نقوم بتسريع ردود الفعل تلك
05:45
between developing a molecule and learning about
116
329552
2323
التي تكون بين تطوير الجزيئة ومعرفة
05:47
how it acts in the human body.
117
331875
2349
كيف تتصرف في الجسم البشري.
05:50
Our process for doing this is essentially transforming
118
334224
2328
عملياتنا للقيام بذلك مبدئيا تنحول من
05:52
biotechnology and pharmacology into an information technology,
119
336552
4861
التكنولوجيا الحيوية والصيدلة إلى تكنولوجيا المعلومات،
05:57
helping us discover and evaluate drugs faster,
120
341413
2979
لمساعدتنا على اكتشاف وتقييم العقاقير أسرع،
06:00
more cheaply and more effectively.
121
344392
3216
وأرخص وأكثر فعالية.
06:03
It gives new meaning to models against animal testing, doesn't it?
122
347608
4080
أنها تعطينا معنىً جديداً لنماذج ضد التجارب على الحيوانات، أليس كذلك؟
06:07
Thank you. (Applause)
123
351688
6815
شكرا. (تصفيق)
ABOUT THE SPEAKER
Nina Tandon - Tissue engineering researcherNina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies.
Why you should listen
Nina Tandon studies electrical signaling in the context of tissue engineering, with the goal of creating “spare parts” for human implantation and/or disease models. After receiving a bachelor’s degree in electrical engineering from Cooper Union, Nina worked on an electronic nose used to “smell” lung cancer as a Fulbright scholar in Rome. She studied electrical stimulation for cardiac tissue engineering at MIT and Columbia, and now continues her research on electrical stimulation for broader tissue-engineering applications. Tandon was a 2011 TED Fellow and a 2012 Senior Fellow. Nina was also honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.
Nina Tandon | Speaker | TED.com