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 Tendon (Nina Tandon): Da li nas inženjering tkiva vodi ka personalizovanoj medicini?

Filmed:
1,204,216 views

Naša tela su u potpunosti jedinstvena, što zaista jeste fantastično sve dok ne pomislimo na lečenje raznih bolesti - svaka jedinka reaguje drugačije na standardne tretmane i to često na način koji ne možemo da predvidimo. Nina Tendon, inženjer tkiva, predstavlja moguće rešenje: korišćenje pluripotentnih matičnih ćelija za pravljenje ličnih modela organa, na kojima bi bilo moguće testirati nove lekove i tretmane, pri čemu bi oni bili uskladišteni na kompjuterskom čipu. (Možemo to nazvati ekstremnom personalizovanom medicinom).
- 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 showсхов you a videoвидео of some of the modelsмодели
0
843
2045
Pokazaću vam video snimak
pojedinih modela
00:18
I work with.
1
2888
1589
na kojima radim.
00:20
They're all the perfectсавршен sizeвеличине, and they don't have an ounceунца of fatдебео.
2
4477
3538
Savršene su veličine
i nemaju trunke sala.
00:23
Did I mentionпомени they're gorgeousдиван?
3
8015
2538
Da li sam već spomenula
da su savršeni?
00:26
And they're scientificнаучно modelsмодели? (LaughsSmeje)
4
10553
3130
I da su to naučni modeli?
(Smeh)
00:29
As you mightМожда have guessedPogodio, I'm a tissueткиво engineerинжењер,
5
13683
2343
Verovatno ste već shvatili
da se bavim inženjeringom tkiva,
00:31
and this is a videoвидео of some of the beatingпремлаћивање heartсрце
6
16026
2449
a ovo je video snimak srca koje kuca,
00:34
that I've engineeredпројектован in the labлаб.
7
18475
2216
proizvela sam ga u laboratoriji.
00:36
And one day we hopeнадати се that these tissuesткива
8
20691
1882
Nadamo se da ćemo jednog dana ova tkiva
00:38
can serveслужи as replacementзамена partsделови for the humanљудско bodyтело.
9
22573
2944
koristiti za zamenu organa
u ljudskom telu.
00:41
But what I'm going to tell you about todayданас
10
25517
2280
Danas ću vam objasniti
zašto su ova tkiva
00:43
is how these tissuesткива make awesomeсупер modelsмодели.
11
27797
4447
odlični laboratorijski modeli.
00:48
Well, let's think about the drugдрога screeningсцреенинг processпроцес for a momentтренутак.
12
32244
2727
Hajde da porazmislimo o testiranju lekova.
00:50
You go from drugдрога formulationformulacija, labлаб testingтестирање, animalживотиња testingтестирање,
13
34971
2978
Neophodno je da smislite lek,
odradite testiranja u laboratoriji,
00:53
and then clinicalклинички trialsсуђења, whichкоја you mightМожда call humanљудско testingтестирање,
14
37949
2503
testiranja na životinjama i kliničke studije,
tj. testiranja na ljudima,
00:56
before the drugsдроге get to marketтржиште.
15
40452
2265
pre nego što lek izađe na tržište.
00:58
It costsтрошкови a lot of moneyновац, a lot of time,
16
42717
3143
To zahteva mnogo novca i vremena
01:01
and sometimesпонекад, even when a drugдрога hitsхитови the marketтржиште,
17
45860
2810
i ponekad, tek kada
lek izađe na tržište
01:04
it actsделује in an unpredictableнепредвидив way and actuallyзаправо hurtsболи people.
18
48670
3935
uočimo mehanizam delovanja
koji nije očekivan i šteti ljudima.
01:08
And the laterкасније it failsне успева, the worseгоре the consequencesпоследице.
19
52605
4087
Što kasnije ustanovimo loše strane,
veće su i posledice.
01:12
It all boilsвапи down to two issuesпитања. One, humansљуди are not ratsпацови,
20
56692
4184
Sve se svodi na dva problema.
Prvo, ljudi nisu pacovi
01:16
and two, despiteупркос our incredibleневероватан similaritiesсличности to one anotherдруги,
21
60876
4088
i drugo, bez obzira na sve
sličnosti među nama,
01:20
actuallyзаправо those tinyситни differencesРазлике betweenизмеђу you and I
22
64964
2441
baš te male razlike između vas i mene
01:23
have hugeогромно impactsутицаји with how we metabolizeprobavi drugsдроге
23
67405
2509
značajno utiču na način obrade leka
01:25
and how those drugsдроге affectутицати us.
24
69914
1869
i na to kako ti lekovi
utiču na nas.
01:27
So what if we had better modelsмодели in the labлаб
25
71783
2832
A ako bismo imali bolje modele
u samoj laboratoriji
01:30
that could not only mimicмимик us better than ratsпацови
26
74615
3270
koji bi nas predstavili bolje nego pacovi,
01:33
but alsoтакође reflectодразити our diversityразноликост?
27
77885
3920
kao i razlike među nama?
01:37
Let's see how we can do it with tissueткиво engineeringинжењеринг.
28
81805
3927
Hajde da vidimo kako se to može postići
uz pomoć inženjeringa tkiva.
01:41
One of the keyкључ technologiesтехнологије that's really importantважно
29
85732
2529
Jedna od ključnih tehnologija za to su
01:44
is what's calledпозвани inducedиндуковано pluripotentpluripotentne stemстабљика cellsћелије.
30
88261
3192
takozvane indukovane
pluripotentne matične ćelije.
01:47
They were developedразвијен in JapanJapan prettyприлично recentlyнедавно.
31
91453
2518
Nedavno su razvijene u Japanu.
01:49
Okay, inducedиндуковано pluripotentpluripotentne stemстабљика cellsћелије.
32
93971
2447
Znači, indukovane pluripotentne matične ćelije.
01:52
They're a lot like embryonicембрионски stemстабљика cellsћелије
33
96418
2113
U mnogome podsećaju na
embrionalne matične ćelije,
01:54
exceptосим withoutбез the controversyконтроверзи.
34
98531
2217
ali ih ne prate kontroverze.
01:56
We induceizazove cellsћелије, okay, say, skinкожа cellsћелије,
35
100748
2899
Indukujemo ćelije, na primer ćelije kože,
01:59
by addingдодавање a fewнеколико genesгена to them, culturingculturing them,
36
103647
2507
tako što im dodamo
nekoliko gena, gajimo ih
02:02
and then harvestingberba them.
37
106154
1621
i potom ih sakupimo.
02:03
So they're skinкожа cellsћелије that can be trickedna prevaru,
38
107775
2707
Prosto možemo da prevarimo
te ćelije kože
02:06
kindкинд of like cellularцелуларни amnesiaamnezija, into an embryonicембрионски stateдржава.
39
110482
2784
da se vrate u embrionalno stanje,
to je kao ćelijska amnezija.
02:09
So withoutбез the controversyконтроверзи, that's coolхладан thing numberброј one.
40
113266
2712
Dakle, ništa nije konroverzno,
što je super stvar broj jedan.
02:11
CoolKul thing numberброј two, you can growрасту any typeтип of tissueткиво
41
115978
2549
Super stvar broj dva,
možete od njih uzgajati bilo koji
02:14
out of them: brainмозак, heartсрце, liverјетра, you get the pictureслика,
42
118527
2555
tip tkiva: mozak, srce, jetru ...
shvatili ste već
02:16
but out of your cellsћелије.
43
121082
2523
i to sa vašim ćelijama.
02:19
So we can make a modelмодел of your heartсрце, your brainмозак
44
123605
3565
Tako da možemo da modeliramo
vaše srce, vaš mozak
02:23
on a chipчип.
45
127170
2632
na čipu.
02:25
GeneratingGenerisanje tissuesткива of predictableпредвидљиво densityгустина and behaviorпонашање
46
129802
2856
Pravljenje tkiva tačno određene
gustine i ponašanja
02:28
is the secondдруго pieceпиеце, and will be really keyкључ towardsка
47
132658
2832
je drugi deo slagalice.
To će biti ključno za upotrebu
02:31
gettingдобијања these modelsмодели to be adoptedусвојен for drugдрога discoveryоткриће.
48
135490
2672
ovih modela u procesu otkrivanja lekova.
02:34
And this is a schematicсхематски of a bioreactorbioreaktor we're developingразвој in our labлаб
49
138162
3112
Ovo je shematski prikaz bioreaktora
koji razvijamo u našoj laboratoriji,
02:37
to help engineerинжењер tissuesткива in a more modularмодуларно, scalableскалабилно way.
50
141274
3448
a treba da nam pomogne da stvaramo tkiva
na modularan i merljiv način.
02:40
Going forwardнапред, imagineзамислити a massivelymasivno parallelпаралелно versionверзија of this
51
144722
3399
Nadalje, zamislite sada masivnu,
paralelnu verziju reaktora
02:44
with thousandsхиљаде of piecesкомада of humanљудско tissueткиво.
52
148121
2337
koji sadrži hiljade delova ljudskog tkiva.
02:46
It would be like havingимати a clinicalклинички trialсуђење on a chipчип.
53
150458
4048
To bi bilo kliničko istraživanje na čipu.
02:50
But anotherдруги thing about these inducedиндуковано pluripotentpluripotentne stemстабљика cellsћелије
54
154506
3795
Druga prednost indukovanih
pluripotentnih matičnih ćelija
02:54
is that if we take some skinкожа cellsћелије, let's say,
55
158301
2549
je u tome što ukoliko
uzmemo ćelije kože od ljudi
02:56
from people with a geneticгенетски diseaseболест
56
160850
2176
koji boluju od određene genetičke bolesti
02:58
and we engineerинжењер tissuesткива out of them,
57
163026
2256
i napravimo tkiva od njih,
03:01
we can actuallyзаправо use tissue-engineeringtkiva-inženjering techniquesтехнике
58
165282
1968
onda možemo uz pomoć
tehnika inženjeringa tkiva
03:03
to generateГенериши modelsмодели of those diseasesболести in the labлаб.
59
167250
3401
napraviti modele tih bolesti
u laboratoriji.
03:06
Here'sEvo an exampleпример from KevinKevin Eggan'sEggan je labлаб at HarvardHarvard.
60
170651
3584
Ovo je primer koji je razvila
laboratorija Kevina Igana na Harvardu.
03:10
He generatedгенерисан neuronsнеурона
61
174235
2290
Oni su proizveli neurone
03:12
from these inducedиндуковано pluripotentpluripotentne stemстабљика cellsћелије
62
176525
2715
od indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija,
03:15
from patientsпацијенти who have LouLu Gehrig'sGehrigova DiseaseBolest,
63
179240
2629
od ćelija pacijenata koji pate od
Lu Gerigove bolesti.
03:17
and he differentiatedдиференцирана them into neuronsнеурона, and what's amazingНевероватно
64
181869
2443
Dakle, ćelije su diferencirali
u neurone i fantastično je to
03:20
is that these neuronsнеурона alsoтакође showсхов symptomsсимптоми of the diseaseболест.
65
184312
3152
što su ti neuroni takođe
pokazivali simptome bolesti.
03:23
So with diseaseболест modelsмодели like these, we can fightборба back
66
187464
2099
Dakle, uz pomoć takvih modela
možemo se efikasnije boriti
03:25
fasterбрже than ever before and understandРазумем the diseaseболест better
67
189563
2582
nego ikada pre,
možemo bolje razumeti bolesti
03:28
than ever before, and maybe discoverоткрити drugsдроге even fasterбрже.
68
192145
3963
nego ranije i možda možemo
otkriti brže i same lekove.
03:32
This is anotherдруги exampleпример of patient-specificspecifične za pacijenta stemстабљика cellsћелије
69
196108
3380
Ovo je takođe primer upotrebe
matičnih ćelija pacijenata,
03:35
that were engineeredпројектован from someoneнеко with retinitisVeoma pigmentosaretinitispigmentosu.
70
199488
4009
a ćelije su izolovane iz osobe
koja boluje od retinitis pigmentoze.
03:39
This is a degenerationdegeneracija of the retinaретина.
71
203497
1754
Ovde se radi o propadanju retine.
03:41
It's a diseaseболест that runsтрчи in my familyпородица, and we really hopeнадати се
72
205251
2757
Članovi moje porodice pate
od te bolesti i zaista se nadamo
03:43
that cellsћелије like these will help us find a cureлек.
73
208008
2224
da će nam ovakve ćelije
pomoći da nađemo lek.
03:46
So some people think that these modelsмодели soundзвук well and good,
74
210232
2808
Neki ljudi misle da sve to dobro zvuči
i da su modeli dobri,
03:48
but askпитати, "Well, are these really as good as the ratпацов?"
75
213040
3441
ali se pitaju:
"Da li su zaista dobri koliko i pacovi?"
03:52
The ratпацов is an entireцео organismорганизма, after all,
76
216481
2988
Pacov je organizam, naposletku,
03:55
with interactingинтерактивно networksмреже of organsorgani.
77
219469
1706
tu postoji čitava mreža
međusobno povezanih organa.
03:57
A drugдрога for the heartсрце can get metabolizedpreraрuje in the liverјетра,
78
221175
3921
U jetri se obrađuje lek
koji deluje na srce
04:00
and some of the byproductsbyproducts mayможе be storedskladište in the fatдебео.
79
225096
2840
i pojedini sporedni proizvodi mogu
biti uskladišteni u masnom tkivu.
04:03
Don't you missГоспођица all that with these tissue-engineeredDa li je napravio tkiva modelsмодели?
80
227936
4527
Zar u radu sa tim napravljenim modelima
ne propuštate te interakcije?
04:08
Well, this is anotherдруги trendтренд in the fieldпоље.
81
232463
2114
To je drugi pravac razvoja ovog polja.
04:10
By combiningкомбиновање tissueткиво engineeringинжењеринг techniquesтехнике with microfluidicsmicrofluidics,
82
234577
2867
Naučnici to pokušavaju da uspostave
04:13
the fieldпоље is actuallyзаправо evolvingеволуира towardsка just that,
83
237444
2164
kombinujući inženjering tkiva
i sistem mirkofluida.
04:15
a modelмодел of the entireцео ecosystemекосистем of the bodyтело,
84
239608
2506
Na taj način modeliramo
čitav ekosistem tela,
04:18
completeкомплетан with multipleвише organорган systemsсистема to be ableу могуцности to testтест
85
242114
2400
povezani sistem brojnih organskih sistema,
kako bismo
04:20
how a drugдрога you mightМожда take for your bloodкрв pressureпритисак
86
244514
1603
mogli da testiramo način na koji lek
koji utiče na krvni pritisak,
04:22
mightМожда affectутицати your liverјетра or an antidepressanto antidepresivima mightМожда affectутицати your heartсрце.
87
246117
3267
može da utiče na vašu jetru
ili kako antidepresivi utiču na vaše srce.
04:25
These systemsсистема are really hardтешко to buildизградити, but we're just startingпочевши to be ableу могуцности to get there,
88
249384
4072
Nije lako uspostaviti te sisteme,
ali sada smo na dobrom putu
04:29
and so, watch out.
89
253456
3304
da u tome uspemo,
zato pratite novosti.
04:32
But that's not even all of it, because onceједном a drugдрога is approvedодобрена,
90
256760
2632
To nije sve jer jednom
kada dođe do odobrenja leka,
04:35
tissueткиво engineeringинжењеринг techniquesтехнике can actuallyзаправо help us developразвити more personalizedpersonalizovane treatmentsтретмани.
91
259392
3682
tehnike inženjeringa tkiva mogu nam pomoći
da razvijemo personalizovane tretmane.
04:38
This is an exampleпример that you mightМожда careнега about somedayједног дана,
92
263074
3742
Možda ćete jednog dana
razmišljati o ovom primeru,
04:42
and I hopeнадати се you never do,
93
266816
2120
mada se nadam da se to neće desiti.
04:44
because imagineзамислити if you ever get that call
94
268936
2520
Zamislite da vas neko pozove
04:47
that givesдаје you that badлоше newsвести that you mightМожда have cancerрак.
95
271456
3208
i saopšti vam loše vesti
da možda bolujete od raka.
04:50
Wouldn'tNe bi you ratherприлично testтест to see if those cancerрак drugsдроге
96
274664
2536
Zar ne biste pre proverili
da li lekovi protiv raka
04:53
you're going to take are going to work on your cancerрак?
97
277200
2760
koji su vam prepisani
zaista deluju efektivno na vas?
04:55
This is an exampleпример from KarenKaren Burg'sBurg je labлаб, where they're
98
279960
2422
Ovo je primer rada
iz laboratorije Karen Burg,
04:58
usingКористећи inkjetинкјет technologiesтехнологије to printпринт breastдојке cancerрак cellsћелије
99
282382
2906
oni se koriste tehnologijom
štampanja kako bi odštampali
05:01
and studyстудија its progressionsprogressions and treatmentsтретмани.
100
285288
2471
ćelije raka dojke i tako izučavali
razvoj bolesti i njen tretman.
05:03
And some of our colleaguesколеге at TuftsTafts are mixingмешање modelsмодели
101
287759
2553
Naše kolege na Tufts univerzitetu
kombinuju modele
05:06
like these with tissue-engineeredDa li je napravio tkiva boneкост to see how cancerрак
102
290312
3088
kao što su modeli tkivnog inženjeringa,
kako bi studirali
05:09
mightМожда spreadширити from one partдео of the bodyтело to the nextследећи,
103
293400
2720
na koji način se ćelije raka šire
od jednog organa u telu do drugog.
05:12
and you can imagineзамислити those kindsврсте of multi-tissuemulti-tkiva chipsчипс
104
296120
2384
Možete zamisliti sledeća generacija
ovog tipa izučavanja će se
05:14
to be the nextследећи generationгенерације of these kindsврсте of studiesстудије.
105
298504
2985
zasnivati na čipovima
koji oslikavaju mnogobrojna tkiva.
05:17
And so thinkingразмишљање about the modelsмодели that we'veми смо just discussedдискутовано,
106
301489
2422
Razmišljajući o modelima
o kojima smo upravo pričali
05:19
you can see, going forwardнапред, that tissueткиво engineeringинжењеринг
107
303911
1913
možete uvideti da će u budućnosti
inženjering tkiva
05:21
is actuallyзаправо poisedsprema se to help revolutionizerevoluciju drugдрога screeningсцреенинг
108
305824
2456
sigurno dovesti do revolucije
u procesu razvoja lekova
05:24
at everyсваки singleједно stepкорак of the pathпут:
109
308280
2778
na svakom pojedinačnom
koraku na tom putu:
05:26
diseaseболест modelsмодели makingстварање for better drugдрога formulationsformulacije,
110
311058
2574
modeli bolesti koji će omogućiti
sintezu boljih lekova,
05:29
massivelymasivno parallelпаралелно humanљудско tissueткиво modelsмодели helpingпомажући to revolutionizerevoluciju labлаб testingтестирање,
111
313632
3871
masivne, paralelne modele ljudskih tkiva
koji će u laboratorijskom testiranju
05:33
reduceсмањити animalживотиња testingтестирање and humanљудско testingтестирање in clinicalклинички trialsсуђења,
112
317503
4225
smanjjiti broj testiranja
na životinjama i ljudima
05:37
and individualizedposvećujete therapiesтерапије that disruptпореметити
113
321728
1692
i razviće se terapije podešene
prema pojedincu, koje utiču
05:39
what we even considerразмотрити to be a marketтржиште at all.
114
323420
3588
na ono što smatramo tržištem.
05:42
EssentiallyU suštini, we're dramaticallyдраматично speedingprebrzo up that feedbackповратна информација
115
327008
2544
U suštini, značajno ubrzavamo
taj međusobni odnos
05:45
betweenизмеђу developingразвој a moleculeмолекула and learningучење about
116
329552
2323
između razvoja određenog molekula
i saznanja
05:47
how it actsделује in the humanљудско bodyтело.
117
331875
2349
kako to utiče na ljudsko telo.
05:50
Our processпроцес for doing this is essentiallyУ суштини transformingтрансформише
118
334224
2328
Način na koji to činimo
u prinicipu potpuno menja
05:52
biotechnologyбиотехнологија and pharmacologyfarmakologija into an informationинформације technologyтехнологија,
119
336552
4861
biotehnologiju i farmakologiju
u informacione tehnologije
05:57
helpingпомажући us discoverоткрити and evaluateпроценити drugsдроге fasterбрже,
120
341413
2979
i pomaže nam da brže,
jeftinije i efektivnije
06:00
more cheaplyјефтино and more effectivelyефикасно.
121
344392
3216
otkrijemo i proučimo lekove.
06:03
It givesдаје newново meaningзначење to modelsмодели againstпротив animalживотиња testingтестирање, doesn't it?
122
347608
4080
Daje novo značanje modelima
protiv testiranja na životinjama, zar ne?
06:07
Thank you. (ApplauseAplauz)
123
351688
6815
Hvala vam.
(Aplauz)
Translated by Jelena Nedjic
Reviewed by Tatjana Jevdjic

▲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