ABOUT THE SPEAKER
Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina 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

More profile about the speaker
Nina Tandon | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2012

Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?

Ніна Тендон: Чи може культивація тканин означати персоналізовану медицину?

Filmed:
1,204,216 views

Кожне тіло повністю унікальне, що здається милим, аж поки діло не доходить до лікування хвороб -- коли кожен по-іншому, часто непередбачувано, реагує на стандартне лікування. Розробник тканин Ніна Тендон говорить про можливе рішення: використання плюрипотентних стовбурових клітин для створення персоналізованих моделей органів, на яких можна тестувати нові ліки і зберігати їх на комп'ютерних чіпах. (Називається надзвичайно персоналізованою медициною.)
- Tissue engineering researcher
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 showпоказати you a videoвідео of some of the modelsмоделі
0
843
2045
Хочу вам показати відео деяких моделей,
00:18
I work with.
1
2888
1589
з якими я працюю.
00:20
They're all the perfectдосконалий sizeрозмір, and they don't have an ounceунція of fatжирний.
2
4477
3538
Вони всі мають ідеальні розміри і не мають ані грама жиру.
00:23
Did I mentionзгадати they're gorgeousчудовий?
3
8015
2538
Я вже казала, що вони дивовижні?
00:26
And they're scientificнауковий modelsмоделі? (LaughsСміється)
4
10553
3130
І всі вони - науково-дослідницькі моделі. (Сміється)
00:29
As you mightможе have guessedздогадалися, I'm a tissueтканина engineerінженер,
5
13683
2343
Як ви вже мабуть здогадалися, я займаюсь вирощуванням органів,
00:31
and this is a videoвідео of some of the beatingбити heartсерце
6
16026
2449
і це відео серця, яке б'ється,
00:34
that I've engineeredспроектований in the labлабораторія.
7
18475
2216
яке я виростила у лабораторії.
00:36
And one day we hopeнадія that these tissuesтканини
8
20691
1882
І ми сподіваємося, що одного дня ці тканини
00:38
can serveслужити as replacementзаміна partsчастин for the humanлюдина bodyтіло.
9
22573
2944
використовуватимуться для заміни частин людського тіла.
00:41
But what I'm going to tell you about todayсьогодні
10
25517
2280
Але сьогодні я вам розповім про те,
00:43
is how these tissuesтканини make awesomeчудово modelsмоделі.
11
27797
4447
які чудові моделі виходять із цих тканин.
00:48
Well, let's think about the drugнаркотик screeningскринінг processпроцес for a momentмомент.
12
32244
2727
Давайте на хвильку подумаємо про процес скрінінгу ліків.
00:50
You go from drugнаркотик formulationформулювання, labлабораторія testingтестування, animalтварина testingтестування,
13
34971
2978
Розпочинається все з технології приготування лікувального засобу, лабораторного тестування, тестування на тваринах
00:53
and then clinicalклінічний trialsвипробування, whichкотрий you mightможе call humanлюдина testingтестування,
14
37949
2503
далі клінічні випробування, які можна називати тестуваннями на людях,
00:56
before the drugsнаркотики get to marketринок.
15
40452
2265
і потім ліки надходять у продаж.
00:58
It costsвитрати a lot of moneyгроші, a lot of time,
16
42717
3143
Це вимагає багато грошей та часу,
01:01
and sometimesіноді, even when a drugнаркотик hitsхіти the marketринок,
17
45860
2810
й іноді, навіть коли ліки з'являються на ринку,
01:04
it actsактів in an unpredictableнепередбачуваний way and actuallyнасправді hurtsболить people.
18
48670
3935
вони мають непередбачуваний ефект і шкодять людям.
01:08
And the laterпізніше it failsне вдається, the worseгірше the consequencesнаслідки.
19
52605
4087
І чим пізніше це стається, тим гірші наслідки.
01:12
It all boilsкипить down to two issuesвипуски. One, humansлюди are not ratsщурів,
20
56692
4184
Це все відбувається з двох причин. По-перше, люди - це не пацюки,
01:16
and two, despiteне дивлячись our incredibleнеймовірний similaritiesподібності to one anotherінший,
21
60876
4088
а по-друге, попри нашу дивовижну схожість,
01:20
actuallyнасправді those tinyкрихітна differencesвідмінності betweenміж you and I
22
64964
2441
маленькі відмінності між мною і вами
01:23
have hugeвеличезний impactsнаслідки with how we metabolizeпереробляти drugsнаркотики
23
67405
2509
мають великий вплив на те, як ми засвоюємо ліки
01:25
and how those drugsнаркотики affectвпливати us.
24
69914
1869
і як вони на нас діють.
01:27
So what if we had better modelsмоделі in the labлабораторія
25
71783
2832
Що було б, якби ми мали кращі моделі у лабораторіях,
01:30
that could not only mimicміміка us better than ratsщурів
26
74615
3270
які були б не лише схожі на нас, як пацюки,
01:33
but alsoтакож reflectвідбити our diversityрізноманітність?
27
77885
3920
але також відображали наші відмінності?
01:37
Let's see how we can do it with tissueтканина engineeringінженерія.
28
81805
3927
Давайте поглянемо, як таке можна зробити за допомогою технології вирощування тканин.
01:41
One of the keyключ technologiesтехнології that's really importantважливо
29
85732
2529
Однією із ключових і дуже важливих технологій є,
01:44
is what's calledназивається inducedіндукований pluripotentплюріпотентних stemстовбур cellsклітини.
30
88261
3192
як їх називають, стимульовані плюрипотентні стовбурові клітини.
01:47
They were developedрозроблений in JapanЯпонія prettyкрасиво recentlyнещодавно.
31
91453
2518
Їх досить нещодавно винайшли в Японії.
01:49
Okay, inducedіндукований pluripotentплюріпотентних stemстовбур cellsклітини.
32
93971
2447
Тож істимульовані плюрипотентні стовбурові клітини...
01:52
They're a lot like embryonicембріональний stemстовбур cellsклітини
33
96418
2113
Вони дуже схожі на стовбурові клітини ембріонів,
01:54
exceptокрім withoutбез the controversyполеміка.
34
98531
2217
за винятком розбіжності.
01:56
We induceвикликати cellsклітини, okay, say, skinшкіра cellsклітини,
35
100748
2899
Ми стимулюємо клітини, наприклад, клітини шкіри,
01:59
by addingдодавши a fewмало хто genesгени to them, culturingкультивування them,
36
103647
2507
додаючи до них кілька генів, культивуємо їх,
02:02
and then harvestingзбирання врожаю them.
37
106154
1621
а потім збираємо.
02:03
So they're skinшкіра cellsклітини that can be trickedобманом,
38
107775
2707
Тож це клитини шкіри, які можна привести
02:06
kindдоброзичливий of like cellularстільниковий amnesiaамнезія, into an embryonicембріональний stateдержава.
39
110482
2784
в ембріональний стан, щось схоже до клітинної амнезії.
02:09
So withoutбез the controversyполеміка, that's coolкруто thing numberномер one.
40
113266
2712
Отож, відсутність розбіжності - це перевага номер один.
02:11
CoolCool thing numberномер two, you can growрости any typeтип of tissueтканина
41
115978
2549
Перевага номер два - з них можна виростити
02:14
out of them: brainмозок, heartсерце, liverпечінка, you get the pictureкартина,
42
118527
2555
будь-який тип тканини: мозку, серця, печінки, ми отримуємо кілнічну картину,
02:16
but out of your cellsклітини.
43
121082
2523
але за межама вашої тканини.
02:19
So we can make a modelмодель of your heartсерце, your brainмозок
44
123605
3565
Тож, ми можемо отримати модель вашого серця, мозку
02:23
on a chipчіп.
45
127170
2632
на чіпі.
02:25
GeneratingГенерації tissuesтканини of predictableпередбачуваний densityщільність and behaviorповедінка
46
129802
2856
Розробка тканин із прогнозованою щільністю та властивостями -
02:28
is the secondдругий pieceшматок, and will be really keyключ towardsназустріч
47
132658
2832
це друга перевага, і вона буде ключовою на шляху
02:31
gettingотримувати these modelsмоделі to be adoptedприйнятий for drugнаркотик discoveryвідкриття.
48
135490
2672
до того, щоб пристосувати ці моделі для винаходження ліків.
02:34
And this is a schematicсхематичне of a bioreactorБіореактор we're developingрозвивається in our labлабораторія
49
138162
3112
А це схема біореактора, який ми розробляємо в нашій лабораторії,
02:37
to help engineerінженер tissuesтканини in a more modularмодульний, scalableмасштабований way.
50
141274
3448
для того щоб можна було розробляти тканини більш модульованим та шкалованим способом.
02:40
Going forwardвперед, imagineуявіть собі a massivelyмасово parallelпаралельно versionверсія of this
51
144722
3399
Забігаючи наперед, уявіть масово-паралельну версію цього,
02:44
with thousandsтисячі of piecesшматки of humanлюдина tissueтканина.
52
148121
2337
яка б містила тисячі зразків людської тканини.
02:46
It would be like havingмаючи a clinicalклінічний trialпробний on a chipчіп.
53
150458
4048
Це було б все одно, що провести клінічне випробовування на чіпі.
02:50
But anotherінший thing about these inducedіндукований pluripotentплюріпотентних stemстовбур cellsклітини
54
154506
3795
Ще однією особливістю стимульованих плюрипотентних стовбурових клітин
02:54
is that if we take some skinшкіра cellsклітини, let's say,
55
158301
2549
є те, що якщо взяти клітини шкіри, наприклад,
02:56
from people with a geneticгенетичний diseaseхвороба
56
160850
2176
людей з генетичними хворобами,
02:58
and we engineerінженер tissuesтканини out of them,
57
163026
2256
і розробити тканину з цих клітин,
03:01
we can actuallyнасправді use tissue-engineeringТканини техніки techniquesтехніки
58
165282
1968
то можна фактично використовувати технології культивації тканин,
03:03
to generateгенерувати modelsмоделі of those diseasesхвороби in the labлабораторія.
59
167250
3401
щоб розробляти моделі цих хвороб в лабораторії.
03:06
Here'sОсь an exampleприклад from KevinКевін Eggan'sEggan готелю labлабораторія at HarvardГарвардський університет.
60
170651
3584
Ось приклад лабораторії Кевіна Еганса в Гарварді.
03:10
He generatedзгенерований neuronsнейрони
61
174235
2290
Він розробив нейрони
03:12
from these inducedіндукований pluripotentплюріпотентних stemстовбур cellsклітини
62
176525
2715
зі стимульованих плюропотентних стовбурових клітин
03:15
from patientsпацієнти who have LouЛу Gehrig'sGehrig готелю DiseaseХвороба,
63
179240
2629
пацієнтів, з хворобою Лу Геріга.
03:17
and he differentiatedдиференційований them into neuronsнейрони, and what's amazingдивовижний
64
181869
2443
Він видозмінив їх у нейрони, і вражаючим є те,
03:20
is that these neuronsнейрони alsoтакож showпоказати symptomsсимптоми of the diseaseхвороба.
65
184312
3152
що ці нейрони також мають симптоми цієї хвороби.
03:23
So with diseaseхвороба modelsмоделі like these, we can fightбій back
66
187464
2099
Отож, з такими моделями хвороб ми можемо
03:25
fasterшвидше than ever before and understandзрозуміти the diseaseхвороба better
67
189563
2582
з ними боротися швидше, ніж коли-небудь, і розуміти ці хвороби
03:28
than ever before, and maybe discoverвідкрити drugsнаркотики even fasterшвидше.
68
192145
3963
краще, ніж коли-небудь, і можливо, навіть, швидше знайти ліки.
03:32
This is anotherінший exampleприклад of patient-specificдля кожного пацієнта окремо stemстовбур cellsклітини
69
196108
3380
Ось ще один приклад стовбурових клітин окремих пацієнтів,
03:35
that were engineeredспроектований from someoneхтось with retinitisretinitis pigmentosapigmentosa.
70
199488
4009
які ми виростили з клітин пацієнта з
03:39
This is a degenerationдегенерація of the retinaсітківка.
71
203497
1754
пігментною дистрофією сітківки ока.
03:41
It's a diseaseхвороба that runsбігає in my familyсім'я, and we really hopeнадія
72
205251
2757
Це хвороба, яка передається генетично, і ми дуже сподіваємося,
03:43
that cellsклітини like these will help us find a cureвилікувати.
73
208008
2224
що такі клітини допоможуть нам знайти ліки.
03:46
So some people think that these modelsмоделі soundзвук well and good,
74
210232
2808
Тож, дехто вважає, що ці моделі здаються хорошими,
03:48
but askзапитай, "Well, are these really as good as the ratщур?"
75
213040
3441
але запитує: "А вони справді настільки хороші, як пацюки?"
03:52
The ratщур is an entireцілий organismорганізм, after all,
76
216481
2988
Зрештою, пацюк - це цілий організм,
03:55
with interactingвзаємодіючи networksмережі of organsоргани.
77
219469
1706
у якого є взаємодіючі органи.
03:57
A drugнаркотик for the heartсерце can get metabolizedметаболізується in the liverпечінка,
78
221175
3921
Ліки для серця можуть засвоюватися печінкою,
04:00
and some of the byproductsпобічні продукти mayможе be storedзберігається in the fatжирний.
79
225096
2840
а деякі побічні продукти залишаються в жирові.
04:03
Don't you missміс all that with these tissue-engineeredТканини інженерії modelsмоделі?
80
227936
4527
Хіба це все не упускається під час використання цих моделей з розроблених тканин?
04:08
Well, this is anotherінший trendтенденція in the fieldполе.
81
232463
2114
Що ж, це ще одна тенденція у цій галузі.
04:10
By combiningпоєднання tissueтканина engineeringінженерія techniquesтехніки with microfluidicsmicrofluidics,
82
234577
2867
Поєднуючи технології культивації тканин із мікрогідродинамікою
04:13
the fieldполе is actuallyнасправді evolvingрозвивається towardsназустріч just that,
83
237444
2164
сфера фактично розвивається в тому напрямку,
04:15
a modelмодель of the entireцілий ecosystemекосистема of the bodyтіло,
84
239608
2506
коли модель цілої екосистеми тіла,
04:18
completeзавершити with multipleбагаторазовий organорган systemsсистеми to be ableздатний to testтест
85
242114
2400
разом із різноманітними системами органів, можна було перевірити
04:20
how a drugнаркотик you mightможе take for your bloodкров pressureтиск
86
244514
1603
на те, як ліки для зниження тиску
04:22
mightможе affectвпливати your liverпечінка or an antidepressantантидепресант mightможе affectвпливати your heartсерце.
87
246117
3267
впливають на вашу печінку, чи антидепресант - на серце.
04:25
These systemsсистеми are really hardважко to buildбудувати, but we're just startingпочинаючи to be ableздатний to get there,
88
249384
4072
Ці системи дуже важко побудувати, але ми зараз намагаємося це зробити,
04:29
and so, watch out.
89
253456
3304
тож пильнуйте.
04:32
But that's not even all of it, because onceодин раз a drugнаркотик is approvedзатверджений,
90
256760
2632
Але це ще не все, адже як тільки ліки затверджують,
04:35
tissueтканина engineeringінженерія techniquesтехніки can actuallyнасправді help us developрозвиватися more personalizedперсоналізовані treatmentsпроцедури.
91
259392
3682
технології культивації тканин можуть допомогти розробляти більш індивідуальні ліки.
04:38
This is an exampleприклад that you mightможе careтурбота about somedayколи-небудь,
92
263074
3742
Наведу приклад, який може вас колись зацікавити,
04:42
and I hopeнадія you never do,
93
266816
2120
але я сподіваюся, що цього не станеться,
04:44
because imagineуявіть собі if you ever get that call
94
268936
2520
адже уявіть, що коли-небудь вам зателефонують
04:47
that givesдає you that badпоганий newsновини that you mightможе have cancerрак.
95
271456
3208
і повідомлять погану звістку про те, що у вас може бути рак.
04:50
Wouldn'tНе буде you ratherшвидше testтест to see if those cancerрак drugsнаркотики
96
274664
2536
Хіба б ви не протестували ліки від раку,які прийматимите,
04:53
you're going to take are going to work on your cancerрак?
97
277200
2760
щоб побачити, чи вони діють?
04:55
This is an exampleприклад from KarenКарен Burg'sВ Burg labлабораторія, where they're
98
279960
2422
Ось приклад з лабораторії Карен Берг, де працівники вони використовують
04:58
usingвикористовуючи inkjetструменевий принтер technologiesтехнології to printдрукувати breastгруди cancerрак cellsклітини
99
282382
2906
струминні технології, щоб надрукувати клітини раку молочної залози
05:01
and studyвивчення its progressionsпрості прогресії and treatmentsпроцедури.
100
285288
2471
і вивчати їх розвиток і лікування.
05:03
And some of our colleaguesколеги at TuftsПучки are mixingзмішування modelsмоделі
101
287759
2553
І деякі наші колеги в Тафтс поєднують такі
05:06
like these with tissue-engineeredТканини інженерії boneкістка to see how cancerрак
102
290312
3088
моделі з кістками із культивованих тканин, щоб подивитися, як рак
05:09
mightможе spreadпоширюватися from one partчастина of the bodyтіло to the nextдалі,
103
293400
2720
може поширюватися з однієї частини тіла на іншу,
05:12
and you can imagineуявіть собі those kindsвидів of multi-tissueмульти тканини chipsчіпси
104
296120
2384
і можете собі уявити, що такі мультитканинні чіпи
05:14
to be the nextдалі generationпокоління of these kindsвидів of studiesнавчання.
105
298504
2985
будуть наступним поколінням таких досліджень.
05:17
And so thinkingмислення about the modelsмоделі that we'veми маємо just discussedобговорювалися,
106
301489
2422
Отож, беручи до уваги моделі, про які ми щойно говорили,
05:19
you can see, going forwardвперед, that tissueтканина engineeringінженерія
107
303911
1913
можна побачити, забігаючи наперед, що культивація тканин
05:21
is actuallyнасправді poisedготується to help revolutionizeреволюціонізувати drugнаркотик screeningскринінг
108
305824
2456
фактично стане революцією в тестуванні ліків
05:24
at everyкожен singleсингл stepкрок of the pathшлях:
109
308280
2778
на кожному кроці процесу:
05:26
diseaseхвороба modelsмоделі makingвиготовлення for better drugнаркотик formulationsформулювання,
110
311058
2574
моделювання хвороб для кращої розробки ліків,
05:29
massivelyмасово parallelпаралельно humanлюдина tissueтканина modelsмоделі helpingдопомагає to revolutionizeреволюціонізувати labлабораторія testingтестування,
111
313632
3871
масово-паралельні моделі людських тканин, які допомагатимуть змінити тестування в лабораторіях,
05:33
reduceзменшити animalтварина testingтестування and humanлюдина testingтестування in clinicalклінічний trialsвипробування,
112
317503
4225
зменшуть тестування на тваринах та людях під час клінічних випробувань,
05:37
and individualizedіндивідуальний therapiesтерапії that disruptпорушити
113
321728
1692
і індивідуалізують лікування, які підривають те, що
05:39
what we even considerрозглянемо to be a marketринок at all.
114
323420
3588
ми вважаємо ринком.
05:42
EssentiallyПо суті, we're dramaticallyрізко speedingперевищення швидкості up that feedbackзворотній зв'язок
115
327008
2544
По суті, ми значно пришвидшуємо появу результатів
05:45
betweenміж developingрозвивається a moleculeмолекула and learningнавчання about
116
329552
2323
від розробки молекули та дослідження
05:47
how it actsактів in the humanлюдина bodyтіло.
117
331875
2349
її поведінки в людському тілі.
05:50
Our processпроцес for doing this is essentiallyпо суті transformingперетворення
118
334224
2328
Те, чим ми займаємося, по суті, перетворює
05:52
biotechnologyбіотехнологія and pharmacologyфармакологія into an informationінформація technologyтехнологія,
119
336552
4861
біотехнологію і фармакологію в інформаційну технологію,
05:57
helpingдопомагає us discoverвідкрити and evaluateоцінити drugsнаркотики fasterшвидше,
120
341413
2979
що допомагає нам відкривати і визначати якість ліків швидше,
06:00
more cheaplyдешево and more effectivelyефективно.
121
344392
3216
дешевше і ефективніше.
06:03
It givesдає newновий meaningсенс to modelsмоделі againstпроти animalтварина testingтестування, doesn't it?
122
347608
4080
Все це надає більшого значення моделям у порівнянні з тестуванням на тваринах, чи не так?
06:07
Thank you. (ApplauseОплески)
123
351688
6815
Дякую. (Оплески)
Translated by Anastasiia Hlivinska
Reviewed by Anna Dziman

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina 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

More profile about the speaker
Nina Tandon | Speaker | TED.com

Data provided by TED.

This site was created in May 2015 and the last update was on January 12, 2020. It will no longer be updated.

We are currently creating a new site called "eng.lish.video" and would be grateful if you could access it.

If you have any questions or suggestions, please feel free to write comments in your language on the contact form.

Privacy Policy

Developer's Blog

Buy Me A Coffee