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?

Nina Tandon: Jelenthet-e a szövettervezés személyre szabott orvoslást?

Filmed:
1,204,216 views

Mindenki teste teljesen egyedi, ami egy csodálatos gondolat egészen addig, amíg nem egy betegség kezeléséről van szó -- amikor minden test másként, és gyakran meg nem jósolható módon reagál egy szabványos kezelésre. Nina Tandon szövetmérnök egy lehetséges megoldásról beszél: arról, hogy miként lehet pluripotens őssejteket használni szervek egyedi tervezésére, amelyekkel új gyógyszereket és kezeléseket tesztelhetünk, és amelyeket csipen tárolhatunk. (Nevezzük rendkívül személyre szabott orvoslásnak.)
- 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 showelőadás you a videovideó- of some of the modelsmodellek
0
843
2045
Szeretnék mutatni Nektek egy videót néhány modellről,
00:18
I work with.
1
2888
1589
amelyekkel dolgozom.
00:20
They're all the perfecttökéletes sizeméret, and they don't have an ounceuncia of fatzsír.
2
4477
3538
Mindegyik tökéletes méretű,
és egy gramm zsír sincs rajtuk.
00:23
Did I mentionemlítés they're gorgeousgyönyörű?
3
8015
2538
Említettem, hogy gyönyörűek?
00:26
And they're scientifictudományos modelsmodellek? (LaughsNevet)
4
10553
3130
És hogy tudományos modellek?
00:29
As you mightesetleg have guessedkitalálta, I'm a tissueszövet engineermérnök,
5
13683
2343
Ahogy kitalálhattátok, szövetmérnök vagyok,
00:31
and this is a videovideó- of some of the beatingverés heartszív
6
16026
2449
és ez egy videó egy darab dobogó szívről,
00:34
that I've engineeredmanipulált in the lablabor.
7
18475
2216
amit a laborban hoztam létre.
00:36
And one day we hoperemény that these tissuesszövetek
8
20691
1882
És egy nap, reméljük, hogy ilyen szövetek
00:38
can serveszolgál as replacementcsere partsalkatrészek for the humanemberi bodytest.
9
22573
2944
helyettesíthetik az emberi test egyes részeit.
00:41
But what I'm going to tell you about todayMa
10
25517
2280
De amiről ma beszélni fogok,
00:43
is how these tissuesszövetek make awesomefantasztikus modelsmodellek.
11
27797
4447
az az, hogy ezek a szövetek miért fantasztikus modellek.
00:48
Well, let's think about the drugdrog screeningárnyékolás processfolyamat for a momentpillanat.
12
32244
2727
Nos, gondoljunk a gyógyszertesztelés folyamatára egy pillanatig.
00:50
You go from drugdrog formulationmegfogalmazása, lablabor testingtesztelés, animalállat testingtesztelés,
13
34971
2978
A gyógyszertervezéstől labortesztelésen, állattesztelésen át jutunk
00:53
and then clinicalklinikai trialskísérletek, whichmelyik you mightesetleg call humanemberi testingtesztelés,
14
37949
2503
a klinikai teszteléshez, amit emberi tesztelésnek is nevezhettek,
00:56
before the drugsgyógyszerek get to marketpiac.
15
40452
2265
mielőtt piacra kerülnek a gyógyszerek.
00:58
It costskiadások a lot of moneypénz, a lot of time,
16
42717
3143
Sok pénzbe kerül, sok időbe,
01:01
and sometimesnéha, even when a drugdrog hitstalálatok the marketpiac,
17
45860
2810
és néha, ha piacra is kerül egy gyógyszer,
01:04
it actscselekmények in an unpredictablekiszámíthatatlan way and actuallytulajdonképpen hurtsfáj people.
18
48670
3935
megjósolhatatlan módon viselkedik, és a valóságban ártalmas lehet emberekre.
01:08
And the latera későbbiekben it failsnem sikerül, the worserosszabb the consequenceskövetkezményei.
19
52605
4087
És minnél később bukik meg, annál súlyosabbak a következmények.
01:12
It all boilskelések down to two issueskérdések. One, humansemberek are not ratspatkányok,
20
56692
4184
Két fő probléma létezik: Egy, az ember nem patkány,
01:16
and two, despiteannak ellenére our incrediblehihetetlen similaritieshasonlóságok to one anotheregy másik,
21
60876
4088
és kettő, a köztünk lévő hihetetlen hasonlóságok ellenére,
01:20
actuallytulajdonképpen those tinyapró differenceskülönbségek betweenközött you and I
22
64964
2441
a közted és köztem létező pici különbségek
01:23
have hugehatalmas impactshatások with how we metabolizelebontani drugsgyógyszerek
23
67405
2509
jelentősen befolyásolják, hogy az anyagcserénk miként bont le gyógyszereket,
01:25
and how those drugsgyógyszerek affectérint us.
24
69914
1869
és hogy a gyógyszerek hogyan hatnak ránk.
01:27
So what if we had better modelsmodellek in the lablabor
25
71783
2832
Úgyhogy mi lenne, ha jobb modelljeink lennének a laborban,
01:30
that could not only mimicutánzó us better than ratspatkányok
26
74615
3270
amelyek nem csak jobban utánoznának minket mint a patkányok,
01:33
but alsois reflecttükrözik our diversitysokféleség?
27
77885
3920
hanem a diverzitásunkat is jobban tükröznék?
01:37
Let's see how we can do it with tissueszövet engineeringmérnöki.
28
81805
3927
Lássuk, hogyan tudjuk ezt elérni szövettervezéssel.
01:41
One of the keykulcs technologiestechnológiák that's really importantfontos
29
85732
2529
Egy kulcs technológia, ami igazán fontos
01:44
is what's calledhívott inducedindukált pluripotentpluripotens stemszármazik cellssejteket.
30
88261
3192
az úgynevezett indukált pluripotens őssejtek.
01:47
They were developedfejlett in JapanJapán prettyszép recentlymostanában.
31
91453
2518
Ezeket Japánban fejlesztették ki nemrég.
01:49
Okay, inducedindukált pluripotentpluripotens stemszármazik cellssejteket.
32
93971
2447
Oké, indukált pluripotens őssejtek.
01:52
They're a lot like embryonicembrionális stemszármazik cellssejteket
33
96418
2113
Nagyon hasonlítanak az embrionális őssejtekre,
01:54
exceptkivéve withoutnélkül the controversyvita.
34
98531
2217
kivéve a körülöttük lévő vitákat.
01:56
We inducerábírja cellssejteket, okay, say, skinbőr cellssejteket,
35
100748
2899
Sejteket, mondjuk például bőrsejteket indukálunk,
01:59
by addinghozzátéve a fewkevés genesgének to them, culturingtenyésztést them,
36
103647
2507
azáltal, hogy hozzáadunk néhány gént, tenyésztjük őket,
02:02
and then harvestingbetakarítás them.
37
106154
1621
majd begyűjtjük őket.
02:03
So they're skinbőr cellssejteket that can be trickedbecsapott,
38
107775
2707
Szóval ezek olyan bőrsejtek, amiket becsaptunk,
02:06
kindkedves of like cellularsejtes amnesiaamnézia, into an embryonicembrionális stateállapot.
39
110482
2784
mint valami celluláris emlékezetvesztés, hogy embrionális állapotba kerüljenek.
02:09
So withoutnélkül the controversyvita, that's coolmenő thing numberszám one.
40
113266
2712
Tehát viták nélkül. Ez az első klassz dolog.
02:11
CoolCool thing numberszám two, you can grow any typetípus of tissueszövet
41
115978
2549
A második klassz dolog, hogy bármilyen típusú szövetet
02:14
out of them: brainagy, heartszív, livermáj, you get the picturekép,
42
118527
2555
lehet növeszteni belőlük: agy, szív, máj, érted,
02:16
but out of your cellssejteket.
43
121082
2523
de a saját sejtjeidből!
02:19
So we can make a modelmodell of your heartszív, your brainagy
44
123605
3565
Úgyhogy modellezni tudjuk a Te szívedet, a Te agyadat
02:23
on a chipcsip.
45
127170
2632
egy csipen.
02:25
GeneratingGenerálása tissuesszövetek of predictablekiszámítható densitysűrűség and behaviorviselkedés
46
129802
2856
Megjósolható sűrűségű és viselkedésű szövetek
előállítása lesz
02:28
is the secondmásodik piecedarab, and will be really keykulcs towardsfelé
47
132658
2832
a második lépés, amelynek kulcsszerepe lesz abban,
02:31
gettingszerzés these modelsmodellek to be adoptedfogadott for drugdrog discoveryfelfedezés.
48
135490
2672
hogy ezeket a modelleket alkalmazhassuk gyógyszerfejlesztéshez.
02:34
And this is a schematicvázlatos of a bioreactorbioreaktor we're developingfejlesztés in our lablabor
49
138162
3112
Ez egy vázlat egy bioreaktorról, amit a laborunkban fejlesztettünk,
02:37
to help engineermérnök tissuesszövetek in a more modularmoduláris, scalableskálázható way.
50
141274
3448
hogy modulárisabb, skálázhatóbb módon építhessünk szöveteket.
02:40
Going forwardelőre, imagineKépzeld el a massivelymasszívan parallelpárhuzamos versionváltozat of this
51
144722
3399
A jövőben, képzeljétek ennek a masszívan párhuzamos változatát
02:44
with thousandsTöbb ezer of piecesdarabok of humanemberi tissueszövet.
52
148121
2337
ezernyi emberi szövetdarabbal.
02:46
It would be like havingamelynek a clinicalklinikai trialpróba on a chipcsip.
53
150458
4048
Olyan lenne, mintha egy egész klinikai kísérlet egy csipen lenne rajta.
02:50
But anotheregy másik thing about these inducedindukált pluripotentpluripotens stemszármazik cellssejteket
54
154506
3795
De egy másik dolog ezekkel az indukált pluripotens őssejtekkel az,
02:54
is that if we take some skinbőr cellssejteket, let's say,
55
158301
2549
hogy ha veszünk, mondjuk, bőrsejteket
02:56
from people with a geneticgenetikai diseasebetegség
56
160850
2176
emberektől, akiknek egy genetikai betegségük van,
02:58
and we engineermérnök tissuesszövetek out of them,
57
163026
2256
és szöveteket alkotunk belőlük,
03:01
we can actuallytulajdonképpen use tissue-engineeringszöveti sebészetet techniquestechnikák
58
165282
1968
akkor szövettervezéssel a laborban
03:03
to generategenerál modelsmodellek of those diseasesbetegségek in the lablabor.
59
167250
3401
valódi modelleket tudunk generálni azokra a betegségekre.
03:06
Here'sItt van an examplepélda from KevinKevin Eggan'sEggan barátait lablabor at HarvardHarvard.
60
170651
3584
Itt egy példa Kevin Eggan laborjából, a Harvard egyetemről.
03:10
He generatedgenerált neuronsneuronok
61
174235
2290
Neuronokat generált
03:12
from these inducedindukált pluripotentpluripotens stemszármazik cellssejteket
62
176525
2715
ezekből az indukált pluripotens őssejtekből
03:15
from patientsbetegek who have LouLou Gehrig'sGehrig DiseaseBetegség,
63
179240
2629
(Lou Gehring betegségben szenvedő páciensektől),
03:17
and he differentiateddifferenciált them into neuronsneuronok, and what's amazingelképesztő
64
181869
2443
és neuronokká differenciáltatta őket. Az a bámulatos,
03:20
is that these neuronsneuronok alsois showelőadás symptomstünetek of the diseasebetegség.
65
184312
3152
hogy ezek a neuronok mutatják a betegség tüneteit.
03:23
So with diseasebetegség modelsmodellek like these, we can fightharc back
66
187464
2099
Tehát ilyen modellekkel gyorsabban tudunk
03:25
fastergyorsabb than ever before and understandmegért the diseasebetegség better
67
189563
2582
harcba szállni mint előtte, jobban megérteni a betegséget
03:28
than ever before, and maybe discoverfelfedez drugsgyógyszerek even fastergyorsabb.
68
192145
3963
mint előtte, és talán még gyorsabban tudunk gyógyszereket fejleszteni.
03:32
This is anotheregy másik examplepélda of patient-specificbeteg-specifikus stemszármazik cellssejteket
69
196108
3380
Ez egy másik példa páciens-specifikus őssejtekkel
03:35
that were engineeredmanipulált from someonevalaki with retinitisretinitis pigmentosapigmentosa.
70
199488
4009
amelyeket retinitisz pigmentózában szenvedő egyedből állítottak elő.
03:39
This is a degenerationdegeneráció of the retinaretina.
71
203497
1754
Ez a retina degenerációja.
03:41
It's a diseasebetegség that runsfut in my familycsalád, and we really hoperemény
72
205251
2757
A betegség sújtja a családomat, és igazán reméljük,
03:43
that cellssejteket like these will help us find a curegyógymód.
73
208008
2224
hogy ilyen sejtek segíteni fognak gyógymódot találni.
03:46
So some people think that these modelsmodellek soundhang well and good,
74
210232
2808
Egyes emberek úgy gondolják, hogy ezek a modellek persze jól hangzanak,
03:48
but askkérdez, "Well, are these really as good as the ratpatkány?"
75
213040
3441
de azt kérdik, "Ezek tényleg olyan jók mint egy patkány?"
03:52
The ratpatkány is an entireteljes organismszervezet, after all,
76
216481
2988
Elvégre a patkány mégis egy teljes szervezet,
03:55
with interactingkölcsönható networkshálózatok of organsszervek.
77
219469
1706
egymással kölcsönható szervek hálózatával.
03:57
A drugdrog for the heartszív can get metabolizedmetabolizálódik in the livermáj,
78
221175
3921
Egy szívgyógyszert a máj dolgozhat fel,
04:00
and some of the byproductsmelléktermékek maylehet be storedtárolt in the fatzsír.
79
225096
2840
és a melléktermékei zsírban tárolódhatnak.
04:03
Don't you misshiányzik all that with these tissue-engineeredszövet alapú modelsmodellek?
80
227936
4527
Mindez nem veszik el ilyen szövetmódosított modellekkel?
04:08
Well, this is anotheregy másik trendirányzat in the fieldmező.
81
232463
2114
Nos, ez egy másik irányzata a szakmának.
04:10
By combiningkombinálásával tissueszövet engineeringmérnöki techniquestechnikák with microfluidicsmicrofluidics,
82
234577
2867
Összekombinálva a szövettervezést a mikrofluidikával,
04:13
the fieldmező is actuallytulajdonképpen evolvingfejlődik towardsfelé just that,
83
237444
2164
a szakma pont affelé halad,
04:15
a modelmodell of the entireteljes ecosystemökoszisztéma of the bodytest,
84
239608
2506
hogy a test teljes ökorendszerét modellezze,
04:18
completeteljes with multipletöbbszörös organszerv systemsrendszerek to be ableképes to testteszt
85
242114
2400
több szervrendszerrel együtt, hogy tesztelhessék,
04:20
how a drugdrog you mightesetleg take for your bloodvér pressurenyomás
86
244514
1603
hogy egy vérnyomáscsökkentő gyógyszer
04:22
mightesetleg affectérint your livermáj or an antidepressantantidepresszáns mightesetleg affectérint your heartszív.
87
246117
3267
miként hathat a májadra, vagy egy antidepresszáns hogyan hathat a szívedre.
04:25
These systemsrendszerek are really hardkemény to buildépít, but we're just startingkiindulási to be ableképes to get there,
88
249384
4072
IIyen rendszereket nagyon nehéz építeni, csak most jutunk oda, hogy ezt elérjük,
04:29
and so, watch out.
89
253456
3304
úgyhogy, figyelem!
04:32
But that's not even all of it, because onceegyszer a drugdrog is approvedjóváhagyott,
90
256760
2632
De ez még mindig nem minden, mert amint egy gyógyszer piacra kerül
04:35
tissueszövet engineeringmérnöki techniquestechnikák can actuallytulajdonképpen help us developfejleszt more personalizedszemélyre szabott treatmentskezelések.
91
259392
3682
a szövettervezés segíthet személyre szabott kezeléseket fejleszteni.
04:38
This is an examplepélda that you mightesetleg caregondoskodás about somedaymajd egyszer,
92
263074
3742
Ez egy példa, ami esetleg valamikor fontos lesz számotokra,
04:42
and I hoperemény you never do,
93
266816
2120
és remélem, hogy nem így lesz,
04:44
because imagineKépzeld el if you ever get that call
94
268936
2520
mert képzeljétek el, hogy egy nap értesítenek
04:47
that givesad you that badrossz newshírek that you mightesetleg have cancerrák.
95
271456
3208
azzal a rossz hírrel, hogy talán rákban szenvedsz.
04:50
Wouldn'tNem you ratherInkább testteszt to see if those cancerrák drugsgyógyszerek
96
274664
2536
Nem akarnád inkább kipróbálni, hogy a rákgyógyszerek,
04:53
you're going to take are going to work on your cancerrák?
97
277200
2760
amelyeket szedni fogsz, hatnak-e a Te rákodra?
04:55
This is an examplepélda from KarenKaren Burg'sBurg lablabor, where they're
98
279960
2422
Ez egy példa Karen Burg laborjából, ahol
04:58
usinghasználva inkjettintasugaras technologiestechnológiák to printnyomtatás breastmell cancerrák cellssejteket
99
282382
2906
tintasugaras technológiával mellrák sejteket nyomtatnak,
05:01
and studytanulmány its progressionsprogresszió and treatmentskezelések.
100
285288
2471
és vizsgálják a fejlődését és kezelését.
05:03
And some of our colleagueskollégák at TuftsBojtos are mixingkeverés modelsmodellek
101
287759
2553
A Tuft egyetemen vannak kollegáink, akik például ilyen modelleket
05:06
like these with tissue-engineeredszövet alapú bonecsont to see how cancerrák
102
290312
3088
kevernek mesterséges csonttal,
hogy lássák, hogy a rák
05:09
mightesetleg spreadterjedését from one partrész of the bodytest to the nextkövetkező,
103
293400
2720
hogyan terjedhet a test egyik részéből egy másikba,
05:12
and you can imagineKépzeld el those kindsféle of multi-tissuetöbbféle szövettel chipsjátékpénz
104
296120
2384
és az ilyen típusú sokszövetes csipeket képzelhetjük
05:14
to be the nextkövetkező generationgeneráció of these kindsféle of studiestanulmányok.
105
298504
2985
az ilyesfajta vizsgálatok következő generációjának.
05:17
And so thinkinggondolkodás about the modelsmodellek that we'vevoltunk just discussedtárgyalt,
106
301489
2422
És így -- azokra a modellekre gondolva, amelyeket épp emlegettünk --
05:19
you can see, going forwardelőre, that tissueszövet engineeringmérnöki
107
303911
1913
láthatjátok, hogy a szövettervezés
05:21
is actuallytulajdonképpen poisedszándékunkban áll to help revolutionizeforradalmasítani drugdrog screeningárnyékolás
108
305824
2456
tényleg forradalmasíthatja a gyógyszerfejlesztést
05:24
at everyminden singleegyetlen steplépés of the pathpálya:
109
308280
2778
a folyamat minden egyes lépésénél:
05:26
diseasebetegség modelsmodellek makinggyártás for better drugdrog formulationskészítmények,
110
311058
2574
olyan betegség modelleket szolgáltat amelyekkel jobb gyógyszer formulákat találhatunk,
05:29
massivelymasszívan parallelpárhuzamos humanemberi tissueszövet modelsmodellek helpingsegít to revolutionizeforradalmasítani lablabor testingtesztelés,
111
313632
3871
masszívan párhuzamosított szövetmodellekkel forradalmasíthatja a laborbeli tesztelést,
05:33
reducecsökkentésére animalállat testingtesztelés and humanemberi testingtesztelés in clinicalklinikai trialskísérletek,
112
317503
4225
csökkentve az állat- és emberkísérleteket a klinikai tesztelésben,
05:37
and individualizedszemélyre szabott therapiesterápiák that disruptmegzavarhatja
113
321728
1692
és személyre szabott terápiákkal megelőzheti
05:39
what we even considerfontolgat to be a marketpiac at all.
114
323420
3588
hogy olyanok használják a gyógyszert, akiknek nem való.
05:42
EssentiallyLényegében, we're dramaticallydrámaian speedinggyorshajtás up that feedbackVisszacsatolás
115
327008
2544
Lényegében drámaian felgyorsítjuk a visszacsatolást
05:45
betweenközött developingfejlesztés a moleculemolekula and learningtanulás about
116
329552
2323
a molekulafejlesztés között, és aközött, hogy megtudjuk,
05:47
how it actscselekmények in the humanemberi bodytest.
117
331875
2349
hogyan hat az emberi testre.
05:50
Our processfolyamat for doing this is essentiallylényegében transformingtranszformáló
118
334224
2328
Az általunk használt folyamat lényegében átalakítja
05:52
biotechnologybiotechnológia and pharmacologyfarmakológia into an informationinformáció technologytechnológia,
119
336552
4861
a biotechnológiát és a gyógyszeripart információ technológiává,
05:57
helpingsegít us discoverfelfedez and evaluateértékelje drugsgyógyszerek fastergyorsabb,
120
341413
2979
ezzel segítve, hogy gyógyszereket gyorsabban, olcsóbban
06:00
more cheaplyalacsony áron and more effectivelyhatékonyan.
121
344392
3216
és hatékonyabban fedezzünk fel és értékeljünk.
06:03
It givesad newúj meaningjelentés to modelsmodellek againstellen animalállat testingtesztelés, doesn't it?
122
347608
4080
Új jelentést ad a "modellek az állatkísérletek ellen" kifejezésnek, nem?
06:07
Thank you. (ApplauseTaps)
123
351688
6815
Köszönöm. (Taps)
Translated by Uschi Symmons
Reviewed by Laszlo Kereszturi

▲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