TEDGlobal 2012
Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?
Nina Tandon: Doku mühendisliği kişiselleştirilmiş ilaç anlamına gelebilir mi?
Filmed:
Readability: 5.3
1,204,216 views
Hepimizin vücudu tamamıyla eşsiz, ki bu oldukça hoş bir düşünce, ta ki bir hastalığı tedavi etmeye kalkana kadar -- her vücut, standart tedaviye farklı ve çoğu zaman tahmin edilemeyen bir şekilde reaksiyon gösterir. Doku mühendisi Nina Tandon olası bir çözümden bahsediyor: Pluripotent kök hücrelerini kullanarak, yeni ilaçların ve tedavilerin test edileceği organların kişiselleştirilmiş modellerini üretmek ve bunları bilgisayar çipleri üzerine depolamak. (Aşırı derecede kişiselleştirilmiş ilaç denebilir.)
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
Sizlere çalıştığım modellerden bazılarının videosunu
00:18
I work with.
1
2888
1589
göstermek istiyorum.
00:20
They're all the perfect size, and they don't have an ounce of fat.
2
4477
3538
Hepsi de mükemmel bir şekle sahip ve hiçbiri de birazcık bile yağ barındırmıyor.
00:23
Did I mention they're gorgeous?
3
8015
2538
Harikulade olduklarından bahsetmiş miydim?
00:26
And they're scientific models? (Laughs)
4
10553
3130
Ve de bilimsel model olduklarından? (Kahkahalar)
00:29
As you might have guessed, I'm a tissue engineer,
5
13683
2343
Tahmin etmiş olabileceğiniz gibi, ben bir doku mühendisiyim
00:31
and this is a video of some of the beating heart
6
16026
2449
ve bu da atan bir kalbin laboratuvarda tasarladığım
00:34
that I've engineered in the lab.
7
18475
2216
bir kısmının videosu.
00:36
And one day we hope that these tissues
8
20691
1882
Ve bir gün bu dokuların insan vücudunda
00:38
can serve as replacement parts for the human body.
9
22573
2944
yedek parça olarak kullanılabilmesini umuyoruz.
00:41
But what I'm going to tell you about today
10
25517
2280
Ama bugün size anlatacağım şey,
00:43
is how these tissues make awesome models.
11
27797
4447
bu dokuların nasıl harika model oldukları.
00:48
Well, let's think about the drug screening process for a moment.
12
32244
2727
Pekala, bir süre için ilaç tarama işlemini düşünelim.
00:50
You go from drug formulation, lab testing, animal testing,
13
34971
2978
İlaçlar piyasa sürülmeden önce, ilaç formülasyonundan laboratuvar testine,
00:53
and then clinical trials, which you might call human testing,
14
37949
2503
hayvan testine ve daha sonra insan testi de diyebileceğiniz
00:56
before the drugs get to market.
15
40452
2265
klinik denemelere maruz kalırlar.
00:58
It costs a lot of money, a lot of time,
16
42717
3143
Bu çok fazla paraya ve çok fazla zamana
01:01
and sometimes, even when a drug hits the market,
17
45860
2810
mal olur ve bazen, bir ilaç piyasaya sürüldüğünde bile,
01:04
it acts in an unpredictable way and actually hurts people.
18
48670
3935
tahmin edilemez bir yön çizer ve insanlara zarar verir.
01:08
And the later it fails, the worse the consequences.
19
52605
4087
Ve daha sonra sonuçları kötü, başarısız olur.
01:12
It all boils down to two issues. One, humans are not rats,
20
56692
4184
Hepsi özünde iki konuya indirgenir. Bir, insanlar deney faresi değildir
01:16
and two, despite our incredible similarities to one another,
21
60876
4088
ve iki, her ne kadar birbirimizle inanılmaz benzerliklere sahipsek de,
01:20
actually those tiny differences between you and I
22
64964
2441
aslında seninle benim aramdaki o küçük farklılıklar
01:23
have huge impacts with how we metabolize drugs
23
67405
2509
ilaçları metabolize edişimiz ve ilaçların bizi etkileyişi
01:25
and how those drugs affect us.
24
69914
1869
üzerine büyük etkiler yaratır.
01:27
So what if we had better models in the lab
25
71783
2832
Peki ya laboratuvarlarımızda bize deney farelerinden
01:30
that could not only mimic us better than rats
26
74615
3270
daha çok benzemekle kalmayıp, çeşitliliklerimizi de
01:33
but also reflect our diversity?
27
77885
3920
yansıtan daha iyi modellerimiz olsaydı?
01:37
Let's see how we can do it with tissue engineering.
28
81805
3927
Doku mühendisliğiyle bunu nasıl yapabileceğimizi görelim.
01:41
One of the key technologies that's really important
29
85732
2529
Gerçekten önemli olan kilit teknolojilerden biri
01:44
is what's called induced pluripotent stem cells.
30
88261
3192
indüklenmiş pluripotent kök hücreleri.
01:47
They were developed in Japan pretty recently.
31
91453
2518
Yakın zamanda Japonya'da geliştirildiler.
01:49
Okay, induced pluripotent stem cells.
32
93971
2447
Tamam, indüklenmiş pluripotent kök hücreleri.
01:52
They're a lot like embryonic stem cells
33
96418
2113
Tartışmasız olarak bu hücreler, embriyonik
01:54
except without the controversy.
34
98531
2217
kök hücrelerine çok benziyorlar.
01:56
We induce cells, okay, say, skin cells,
35
100748
2899
Hücreleri, peki, diyelim ki, deri hücrelerini,
01:59
by adding a few genes to them, culturing them,
36
103647
2507
onlara biraz gen ekleyerek, onları üreterek, ve sonra
02:02
and then harvesting them.
37
106154
1621
hasat ederek indüklüyoruz.
02:03
So they're skin cells that can be tricked,
38
107775
2707
Yani bunlar, hücresel amnezi gibi bir şekilde,
02:06
kind of like cellular amnesia, into an embryonic state.
39
110482
2784
embriyonik bir duruma getirilebilen deri hücreleri.
02:09
So without the controversy, that's cool thing number one.
40
113266
2712
Yani tartışmasız bir şekilde bu, bir numaralı harika şey.
02:11
Cool thing number two, you can grow any type of tissue
41
115978
2549
İki numaralı harika şey, bunlardan herhangi bir dokuyu
02:14
out of them: brain, heart, liver, you get the picture,
42
118527
2555
üretebilirsiniz: beyin, kalp, karaciğer, siz seçin,
02:16
but out of your cells.
43
121082
2523
ama kendi hücrelerinizden.
02:19
So we can make a model of your heart, your brain
44
123605
3565
Yani bir çip üzerinde kalbinizin, beyninizin birer modelini
02:23
on a chip.
45
127170
2632
yapabiliyoruz.
02:25
Generating tissues of predictable density and behavior
46
129802
2856
Öngörülebilir yoğunlukta ve davranışta dokular üretmek
02:28
is the second piece, and will be really key towards
47
132658
2832
burada ikinci konu, ve bu modellerin ilaç keşiflerinde
02:31
getting these models to be adopted for drug discovery.
48
135490
2672
benimsenmelerinde gerçekten de kilit nokta olacak.
02:34
And this is a schematic of a bioreactor we're developing in our lab
49
138162
3112
Ve bu, laboratuvarımızda geliştirdiğimiz, dokuları daha modüler, daha ölçeklenebilir
02:37
to help engineer tissues in a more modular, scalable way.
50
141274
3448
bir biçimde üretmemize yardımcı olan bir biyolojik reaktörün şematiği.
02:40
Going forward, imagine a massively parallel version of this
51
144722
3399
Daha ileri gidelim, bunun binlerce insan dokusu parçasıyla
02:44
with thousands of pieces of human tissue.
52
148121
2337
oluşabilecek tek parça paralel bir versiyonunu hayal eden.
02:46
It would be like having a clinical trial on a chip.
53
150458
4048
Bu bir çip üzerinde klinik bir araştırma yapmak gibi olurdu.
02:50
But another thing about these induced pluripotent stem cells
54
154506
3795
Ama bu indüklenmiş pluripotent kök hücreleriyle alakalı diğer bir şey
02:54
is that if we take some skin cells, let's say,
55
158301
2549
eğer genetik bir hastalığa sahip insanlardan,
02:56
from people with a genetic disease
56
160850
2176
diyelim ki, bazı deri hücrelerini alırsak,
02:58
and we engineer tissues out of them,
57
163026
2256
ve bunlardan doku üretirsek,
03:01
we can actually use tissue-engineering techniques
58
165282
1968
doku üretim tekniklerini, bu hastalık modellerini
03:03
to generate models of those diseases in the lab.
59
167250
3401
laboratuvarda üretmek için kullanabiliriz.
03:06
Here's an example from Kevin Eggan's lab at Harvard.
60
170651
3584
İşte Harvard'daki Kevin Eggan'ın laboratuvarından bir örnek.
03:10
He generated neurons
61
174235
2290
Lou Gehrig hastalığına
03:12
from these induced pluripotent stem cells
62
176525
2715
sahip hastaların indüklenmiş pluripotent
03:15
from patients who have Lou Gehrig's Disease,
63
179240
2629
kök hücrelerinden nöronlar üretti
03:17
and he differentiated them into neurons, and what's amazing
64
181869
2443
ve bunları nöronlara ayrıştırdı ve burdaki hayret verici olay,
03:20
is that these neurons also show symptoms of the disease.
65
184312
3152
bu nöronların da hastalığın semptomlarını gösteriyor olması.
03:23
So with disease models like these, we can fight back
66
187464
2099
Yani bunun gibi hastalık modelleriyle, hastalıklara
03:25
faster than ever before and understand the disease better
67
189563
2582
her zamankinden daha hızlı karşı koyabilir, hastalığı çok
03:28
than ever before, and maybe discover drugs even faster.
68
192145
3963
daha iyi anlayabilir ve belki de ilaç keşfini çok daha hızlandırabiliriz.
03:32
This is another example of patient-specific stem cells
69
196108
3380
Bu da gece körlüğüne sahip birinden üretilen, hastaya özgü
03:35
that were engineered from someone with retinitis pigmentosa.
70
199488
4009
kök hücrelerinin bir başka örneği.
03:39
This is a degeneration of the retina.
71
203497
1754
Bu, retinanın bir dejenerasyonu.
03:41
It's a disease that runs in my family, and we really hope
72
205251
2757
Bu, ailemden gelen bir hastalık ve gerçekten bu gibi hücrelerin
03:43
that cells like these will help us find a cure.
73
208008
2224
bir tedavi bulunmasında yardımcı olabileceğini umuyoruz.
03:46
So some people think that these models sound well and good,
74
210232
2808
Kimi insanlar bu modellerin iyi hoş olduğunu düşünüp bir yandan
03:48
but ask, "Well, are these really as good as the rat?"
75
213040
3441
"Pekala, bunlar gerçekten deney fareleri kadar iyi mi?" diye de sorabilir.
03:52
The rat is an entire organism, after all,
76
216481
2988
Sonuçta deney faresi, tüm organlarının
03:55
with interacting networks of organs.
77
219469
1706
içinde olduğu komple bir organizma.
03:57
A drug for the heart can get metabolized in the liver,
78
221175
3921
Kalp için bir ilaç karaciğerde metabolize edilebilir
04:00
and some of the byproducts may be stored in the fat.
79
225096
2840
ve yan ürünlerin bir kısmı yağ içerisinde saklanabilir.
04:03
Don't you miss all that with these tissue-engineered models?
80
227936
4527
Doku üzerinden üretilen modellerle tüm bunları kaçırmıyor musunuz?
04:08
Well, this is another trend in the field.
81
232463
2114
Bu da bu alanın ayrı bir gidişat yönü.
04:10
By combining tissue engineering techniques with microfluidics,
82
234577
2867
Doku mühendisliği teknikleriyle mikroakışkanları birleştirerek,
04:13
the field is actually evolving towards just that,
83
237444
2164
bu alan aslında vücudun bütün organ sistemleri
04:15
a model of the entire ecosystem of the body,
84
239608
2506
ile birlikte tüm ekosistemini kullanarak,
04:18
complete with multiple organ systems to be able to test
85
242114
2400
kan basıncınız için aldığınız bir ilacın karaciğerinizi
04:20
how a drug you might take for your blood pressure
86
244514
1603
nasıl etkileyebileceğini ya da bir antidepresanın kalbinizi
04:22
might affect your liver or an antidepressant might affect your heart.
87
246117
3267
nasıl etkileyebileceğini test edebilen bir model geliştirmeye doğru gidiyor.
04:25
These systems are really hard to build, but we're just starting to be able to get there,
88
249384
4072
Böyle sistemleri kurabilmek gerçekten çok zor, ama o noktaya ulaşabilmeye henüz başladık,
04:29
and so, watch out.
89
253456
3304
yani, dikkatle izleyin.
04:32
But that's not even all of it, because once a drug is approved,
90
256760
2632
Ama bunlar hepsi de değil, çünkü bir ilaç onaylandığında,
04:35
tissue engineering techniques can actually help us develop more personalized treatments.
91
259392
3682
doku mühendisliği teknikleri, daha da kişiselleştirilmiş tedaviler geliştirmemizde yardımcı olabilir.
04:38
This is an example that you might care about someday,
92
263074
3742
Bu, belki bir gün önemseyebileceğiniz bir örnek,
04:42
and I hope you never do,
93
266816
2120
ama umarım böyle bir şeyle karşılaşmazsınız,
04:44
because imagine if you ever get that call
94
268936
2520
çünkü, bir gün size kanser olduğunuzu haber veren
04:47
that gives you that bad news that you might have cancer.
95
271456
3208
bir telefon aldığınızı hayal edin.
04:50
Wouldn't you rather test to see if those cancer drugs
96
274664
2536
Bundan sonra alacağınız kanser ilaçlarının,
04:53
you're going to take are going to work on your cancer?
97
277200
2760
sizin kanseriniz üzerinde etkili olup olmadığını test etmek istemez miydiniz?
04:55
This is an example from Karen Burg's lab, where they're
98
279960
2422
Bu, Karen Burg'ün laboratuvarından bir örnek,
04:58
using inkjet technologies to print breast cancer cells
99
282382
2906
göğüs kanseri hücrelerinin izini basmak için mürekkep püskürtme teknolojileri kullanıyorlar
05:01
and study its progressions and treatments.
100
285288
2471
ve kanserin ilerlemesi ve tedavisi üzerine çalışıyorlar.
05:03
And some of our colleagues at Tufts are mixing models
101
287759
2553
Ve Tufts'taki bazı meslektaşlarımız bunun gibi modelleri
05:06
like these with tissue-engineered bone to see how cancer
102
290312
3088
dokudan üretilmiş kemikle harmanlayarak kanserin
05:09
might spread from one part of the body to the next,
103
293400
2720
vücudun bir parçasından bir sonrakine nasıl yayıldığını izliyorlar
05:12
and you can imagine those kinds of multi-tissue chips
104
296120
2384
ve bu tip çoklu-doku çiplerinin, bu tarz çalışmaların
05:14
to be the next generation of these kinds of studies.
105
298504
2985
gelecek nesli olacağını düşünebilirsiniz.
05:17
And so thinking about the models that we've just discussed,
106
301489
2422
Az önce konuştuğumuz modelleri düşünecek olursak,
05:19
you can see, going forward, that tissue engineering
107
303911
1913
doku mühendisliğinin, ilerleyerek, her bir aşamada
05:21
is actually poised to help revolutionize drug screening
108
305824
2456
ilaç taramayı kökten değiştirmeye yardım etmeye
05:24
at every single step of the path:
109
308280
2778
hazır olduğunu görebilirsiniz:
05:26
disease models making for better drug formulations,
110
311058
2574
hastalık modelleri daha iyi ilaç formülasyonları yapmada,
05:29
massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing,
111
313632
3871
çok büyük ölçekte paralel insan doku modelleri laboratuvar testinde devrim yapmada,
05:33
reduce animal testing and human testing in clinical trials,
112
317503
4225
klinik denemelerde hayvan ve instan testlerini azaltmada
05:37
and individualized therapies that disrupt
113
321728
1692
ve bir pazar olarak bile gördüğümüz şeyi
05:39
what we even consider to be a market at all.
114
323420
3588
engelleyen bireyselleşmiş terapilerde.
05:42
Essentially, we're dramatically speeding up that feedback
115
327008
2544
Aslen, bir molekülü geliştirme ve bu molekülün
05:45
between developing a molecule and learning about
116
329552
2323
insan vücudunda nasıl davrandığını öğrenme arasındaki
05:47
how it acts in the human body.
117
331875
2349
bilgi akışını önemli ölçüde hızlandırıyoruz.
05:50
Our process for doing this is essentially transforming
118
334224
2328
Bunu gerçekleştirmek için bizim yaptığımız aslında
05:52
biotechnology and pharmacology into an information technology,
119
336552
4861
biyoteknoloji ve farmakolojiyi, bir bilişim teknolojisine dönüştürerek,
05:57
helping us discover and evaluate drugs faster,
120
341413
2979
ilaçları daha hızlı, daha ucuz ve daha etkili bir biçimde
06:00
more cheaply and more effectively.
121
344392
3216
keşfedip değerlendirmemizi sağlamak.
06:03
It gives new meaning to models against animal testing, doesn't it?
122
347608
4080
Bu da hayvan testlerinin karşılığı olan bu modellere yeni anlamlar yüklüyor, öyle değil mi?
06:07
Thank you. (Applause)
123
351688
6815
Teşekkür ederim. (Alkışlar)
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