ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.

Why you should listen

Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.

Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.

More profile about the speaker
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com
TEDxBoston

Geraldine Hamilton: Body parts on a chip

Džeraldin Hamilton (Geraldine Hamilton): Delovi tela na čipu

Filmed:
1,644,547 views

Relativno je lako zamisliti novi lek, bolji lek za neku bolest. Težak deo je testiranje, a to može da odloži obećavajuće lekove i do nekoliko godina. U ovom dobro objašnjenom izlaganju, Džeraldin Hamilton pokazuje kako njena laboratorija stvara organe i delove tela na čipu, jednostavne strukture sa svim delovima koji su bitni za testiranje novih lekova - čak i jedinstvene lekove za jednu određenu osobu. (Snimljeno na TEDxBoston)
- Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
We have a globalглобално healthздравље challengeизазов
0
368
2137
Danas u svojim rukama
00:14
in our handsруке todayданас,
1
2505
1692
imamo globalni izazov zdravlja,
00:16
and that is that the way we currentlyтренутно
2
4197
3060
a to znači da je
način na koji trenutno
00:19
discoverоткрити and developразвити newново drugsдроге
3
7257
2925
otkrivamo i razvijamo nove lekove
00:22
is too costlyскуп, takes farдалеко too long,
4
10182
4178
previše skup, traje predugo,
00:26
and it failsне успева more oftenчесто than it succeedsуспева.
5
14360
3714
i ne uspeva češće nego što uspe.
00:30
It really just isn't workingрад, and that meansзначи
6
18074
3377
Zaista nam ne uspeva, a to znači
00:33
that patientsпацијенти that badlyлоше need newново therapiesтерапије
7
21451
3047
da pacijenti kojima je veoma
potrebna nova terapija
00:36
are not gettingдобијања them,
8
24498
1711
istu ne dobijaju,
00:38
and diseasesболести are going untreatedneočišćeno.
9
26209
3498
a bolesti se ne leče.
00:41
We seemИзгледа to be spendingтрошење more and more moneyновац.
10
29707
3083
Čini se kao da trošimo sve više para.
00:44
So for everyсваки billionмилијарде dollarsдолара we spendпотрошити in R&D,
11
32790
4096
I tako za svaku milijardu dolara
potrošenih na istraživanje i razvoj
00:48
we're gettingдобијања lessмање drugsдроге approvedодобрена into the marketтржиште.
12
36886
3829
sve je manje lekova
koji su odobreni za tržište.
00:52
More moneyновац, lessмање drugsдроге. HmmHmm.
13
40715
3217
Više novca, manje lekova. Hmm.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
Dakle, šta se dešava ovde?
00:57
Well, there's a multitudemase of factorsФактори at playигра,
15
45852
2595
Pa, više faktora utiče,
01:00
but I think one of the keyкључ factorsФактори
16
48447
2021
ali ja mislim da je jedan od ključnih
01:02
is that the toolsалати that we currentlyтренутно have
17
50468
2397
taj da alati koji su trenutno
01:04
availableдоступан to testтест whetherда ли је a drugдрога is going to work,
18
52865
4083
raspoloživi da testiraju
da li će lek imati efekta,
01:08
whetherда ли је it has efficacyefikasnost,
19
56948
1389
da li je efikasan,
01:10
or whetherда ли је it's going to be safeсигурно
20
58337
1766
ili da li će biti siguran
01:12
before we get it into humanљудско clinicalклинички trialsсуђења,
21
60103
3552
pre nego što ga odnesemo
na klinička ispitivanja na ljudima,
01:15
are failingнеуспех us. They're not predictingпредвиђање
22
63655
2151
nas dovode do neuspeha.
Ne predviđaju
01:17
what's going to happenдесити се in humansљуди.
23
65806
3228
šta će da se dogodi u ljudima.
01:21
And we have two mainглавни toolsалати availableдоступан
24
69034
2723
A imamo dva glavna alata
01:23
at our disposalrashoda.
25
71757
2014
na raspolaganju.
01:25
They are cellsћелије in dishesпосуђе and animalживотиња testingтестирање.
26
73771
4041
To su ćelije u posudama
i testiranje na životinjama.
01:29
Now let's talk about the first one, cellsћелије in dishesпосуђе.
27
77812
3320
Hajde sada da pričamo o prvom,
o ćelijama u posudama.
01:33
So, cellsћелије are happilySretno functioningфункционира in our bodiesтела.
28
81132
3153
Dakle, ćelije srećno funcionišu
u našim telima.
01:36
We take them and ripПочивај у миру them out
29
84285
2055
Mi ih uzmemo i izvučemo ih
01:38
of theirњихова nativeнативе environmentЖивотна средина,
throwбацање them in one of these dishesпосуђе,
30
86340
2949
iz njihovog prirodnog okruženja,
bacimo ih u jednu od ovih posuda,
01:41
and expectочекујте them to work.
31
89289
1585
i očekujemo da će da rade.
01:42
GuessPogodi what. They don't.
32
90874
2193
Pogodite šta. Ne rade.
01:45
They don't like that environmentЖивотна средина
33
93067
1662
Ne sviđa im se to okruženje
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
jer nije ni nalik
01:48
what they have in the bodyтело.
35
96361
2676
onome što imaju u telu.
01:51
What about animalживотиња testingтестирање?
36
99037
2071
Šta ćemo sa testiranjem na životinjama?
01:53
Well, animalsЖивотиње do and can provideпружити
37
101108
2885
Pa, životinje nam mogu obezbediti
01:55
extremelyизузетно usefulкорисно informationинформације.
38
103993
2262
veoma korisne informacije.
01:58
They teachнаучити us about what happensсе дешава
39
106255
1709
Uče nas šta se dešava
01:59
in the complexкомплекс organismорганизма.
40
107964
2329
u kompleksnom organizmu.
02:02
We learnучи more about the biologyбиологија itselfсам.
41
110293
3008
Učimo više o samoj biologiji.
02:05
HoweverMeđutim, more oftenчесто than not,
42
113301
2898
Međutim, češće se dešava
02:08
animalживотиња modelsмодели failпропасти to predictпредвидети
what will happenдесити се in humansљуди
43
116199
4216
da životinjski modeli ne uspeju da predvide
šta će se desiti u ljudima
02:12
when they're treatedтретирани with a particularпосебно drugдрога.
44
120415
3186
kada ih lečimo određenim lekom.
02:15
So we need better toolsалати.
45
123601
2379
Zato nam trebaju bolji alati.
02:17
We need humanљудско cellsћелије,
46
125980
1753
Trebaju nam ljudske ćelije,
02:19
but we need to find a way to keep them happyсрећан
47
127733
2750
ali moramo da nađemo način
da ih održavamo srećnima
02:22
outsideспоља the bodyтело.
48
130483
1591
van tela.
02:24
Our bodiesтела are dynamicдинамичан environmentsокружења.
49
132074
2906
Naša tela su dinamična okruženja.
02:26
We're in constantконстантно motionкретање.
50
134980
1840
U stalnom smo pokretu.
02:28
Our cellsћелије experienceискуство that.
51
136820
2191
Naše ćelije to znaju.
02:31
They're in dynamicдинамичан environmentsокружења in our bodyтело.
52
139011
2809
One su u dinamičnom okruženju
u našim telima.
02:33
They're underиспод constantконстантно mechanicalмеханички forcesсиле.
53
141820
2755
I uvek su pod mehaničkim silama.
02:36
So if we want to make cellsћелије happyсрећан
54
144575
2456
Tako da ako želimo
da učinimo ćelije srećnima,
02:39
outsideспоља our bodiesтела,
55
147031
1429
van naših tela,
02:40
we need to becomeпостати cellмобилни architectsархитекте.
56
148460
2526
moramo da postanemo ćelijske arhitekte.
02:42
We need to designдизајн, buildизградити and engineerинжењер
57
150986
4344
Moramo da dizajniramo,
napravimo i isplaniramo
02:47
a home away from home for the cellsћелије.
58
155330
3231
drugi dom za ćelije.
02:50
And at the WyssGradim branu InstituteInstitut,
59
158561
1674
Na institutu Vis
02:52
we'veми смо doneГотово just that.
60
160235
1938
upravo smo to i uradili.
02:54
We call it an organ-on-a-chiporgana na čip.
61
162173
3024
To zovemo organom na čipu.
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
I ja imam jedan upravo ovde.
02:58
It's beautifulЛепа, isn't it?
But it's prettyприлично incredibleневероватан.
63
166988
2815
Predivno je, zar ne?
Ali i prilično neverovatno.
03:01
Right here in my handруку is a breathingдисање, livingживи
64
169803
4500
Baš ovde u mojoj ruci je živo
03:06
humanљудско lungплућа on a chipчип.
65
174303
2658
plućno krilo na čipu koje diše.
03:08
And it's not just beautifulЛепа.
66
176961
2128
I nije samo prelepo.
03:11
It can do a tremendousстрашно amountизнос of things.
67
179089
2440
Može da uradi ogromnu količinu stvari.
03:13
We have livingживи cellsћелије in that little chipчип,
68
181529
3779
Imamo žive ćelije na tom malom čipu,
03:17
cellsћелије that are in a dynamicдинамичан environmentЖивотна средина
69
185308
2550
ćelije koje su u dinamičkom okruženju
03:19
interactingинтерактивно with differentразличит cellмобилни typesврсте.
70
187858
3081
u interakciji sa različitim tipovima ćelija.
03:22
There's been manyмноги people
71
190939
1639
Bilo je mnogo ljudi
03:24
tryingпокушавајући to growрасту cellsћелије in the labлаб.
72
192578
1861
koji su pokušali da uzgajaju
ćelije u laboratorijama.
03:26
They'veOni su triedПокушали manyмноги differentразличит approachesприлази.
73
194439
3156
Probali su sa različitim prilazima.
03:29
They'veOni su even triedПокушали to growрасту
little mini-organsMini-organe in the labлаб.
74
197595
2627
Čak su pokušali da uzgoje
mini-organe u laboratoriji.
03:32
We're not tryingпокушавајући to do that here.
75
200222
1549
Mi ne pokušavamo to da uradimo.
03:33
We're simplyједноставно tryingпокушавајући to recreatestvori
76
201771
2126
Samo pokušavamo
da ponovo stvorimo,
03:35
in this tinyситни chipчип
77
203897
1577
na ovom malenom čipu,
03:37
the smallestnajmanji functionalфункционалан unitјединица
78
205474
3017
najmanju funkcionalnu jedinicu
03:40
that representsпредставља the biochemistryбиокемија,
79
208491
2554
koja predstavlja biohemiju,
03:43
the functionфункција and the mechanicalмеханички strainстраин
80
211045
3124
funkciju i mehaničko naprezanje
03:46
that the cellsћелије experienceискуство in our bodiesтела.
81
214169
3516
koje ćelije iskuse u našim telima.
03:49
So how does it work? Let me showсхов you.
82
217685
3032
Kako to radi?
Da vam pokažem.
03:52
We use techniquesтехнике from the computerрачунар chipчип
83
220717
2634
Mi koristimo tehnike
iz industrije za proizvodnju
03:55
manufacturingпроизводња industryиндустрија
84
223351
1633
kompjuterskih čipova
03:56
to make these structuresструктуре at a scaleСкала
85
224984
2197
kako bismo napravili
te strukture u veličini
03:59
relevantрелевантно to bothи једно и друго the cellsћелије and theirњихова environmentЖивотна средина.
86
227181
2896
bitnoj i za ćelije i za okolinu.
04:02
We have threeтри fluidicfluidic channelsканали.
87
230077
2064
Imamo tri fluidna kanala.
04:04
In the centerцентар, we have a porousпорозно, flexibleфлексибилан membraneмембрана
88
232141
3712
U sredini, imamo poroznu,
fleksibilnu membranu
04:07
on whichкоја we can addдодати humanљудско cellsћелије
89
235853
2063
na koju dodajemo ljudske ćelije
04:09
from, say, our lungspluća,
90
237916
1344
iz, na primer, pluća,
04:11
and then underneathиспод, they had capillarykapilar cellsћелије,
91
239260
2487
a onda ispod, imamo kapilarne ćelije,
04:13
the cellsћелије in our bloodкрв vesselsпосуде.
92
241747
1788
ćelije naših krvnih sudova.
04:15
And we can then applyприменити mechanicalмеханички forcesсиле to the chipчип
93
243535
4320
Onda možemo da primenimo
mehaničke sile na čip
04:19
that stretchстретцх and contractуговор the membraneмембрана,
94
247855
2829
koje razvlače i skupljaju membrane,
04:22
so the cellsћелије experienceискуство the sameисти mechanicalмеханички forcesсиле
95
250684
3097
tako da ćelije iskuse iste mehaničke sile,
04:25
that they did when we breatheдиши.
96
253781
2933
kao kada dišemo.
04:28
And they experienceискуство them how they did in the bodyтело.
97
256714
3160
I one ih iskuse kao da su u telu.
04:31
There's airваздух flowingтече throughкроз the topврх channelканал,
98
259874
2400
Tu je vazduh koji ide
kroz gornji kanal,
04:34
and then we flowток a liquidтечност that containsсадржи nutrientsхранљиве материје
99
262274
3349
zatim tečnost koja sadrži
hranljive materije
04:37
throughкроз the bloodкрв channelканал.
100
265623
2839
kroz krv.
04:40
Now the chipчип is really beautifulЛепа,
101
268462
2372
Čip je veoma lep,
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
ali šta mi možemo da uradimo s njim?
04:44
We can get incredibleневероватан functionalityфункционалност
103
272931
2324
Možemo da dobijemo
neverovatnu funkcionalnost
04:47
insideу these little chipsчипс.
104
275255
1751
unutar ovih malih čipova.
04:49
Let me showсхов you.
105
277006
1506
Da vam pokažem.
04:50
We could, for exampleпример, mimicмимик infectionинфекција,
106
278512
2631
Možemo, na primer,
da imitiramo infekciju,
04:53
where we addдодати bacterialбактеријски cellsћелије into the lungплућа.
107
281143
3536
gde dodajemo bakterijske ćelije
u plućno krilo.
04:56
then we can addдодати humanљудско whiteбео bloodкрв cellsћелије.
108
284679
2932
Onda možemo da dodamo
ljudska bela krvna zrnca.
04:59
Whitebeo bloodкрв cellsћелије are our body'stelo je defenseодбрана
109
287611
2591
Bela krvna zrnca su
odbrana našeg tela
05:02
againstпротив bacterialбактеријски invadersInvaders,
110
290202
1368
protiv bakterijskih napada,
05:03
and when they senseсмисао this
inflammationzapaljenja dueдуе to infectionинфекција,
111
291570
3169
i kada osete zapaljenje zbog infekcije,
05:06
they will enterунесите from the bloodкрв into the lungплућа
112
294739
2857
ući će iz krvi u plućno krilo
05:09
and engulfухватити the bacteriaбактерије.
113
297596
1915
i progutati bakteriju.
05:11
Well now you're going to see this happeningдогађај
114
299511
2248
Sada ćete da vidite
kako se to događa
05:13
liveживи in an actualстварно humanљудско lungплућа on a chipчип.
115
301759
3310
uživo u ljudskom plućnom krilu na čipu.
05:17
We'veMoramo labeledsa oznakom the whiteбео bloodкрв cellsћелије
so you can see them flowingтече throughкроз,
116
305069
3543
Obeležili smo bela krvna zrnca kako biste
mogli da vidite kako plutaju,
05:20
and when they detectоткрити that infectionинфекција,
117
308612
2161
i kada primete infekciju,
05:22
they beginзапочети to stickштап.
118
310773
1397
počinju da se lepe.
05:24
They stickштап, and then they try to go into the lungплућа
119
312170
3887
Lepe se i pokušavaju
da uđu u pluća
05:28
sideстрана from bloodкрв channelканал.
120
316057
1781
iz krvi.
05:29
And you can see here, we can actuallyзаправо visualizeвизуализовати
121
317838
3689
I možete da vidite,
možemo da prikažemo
05:33
a singleједно whiteбео bloodкрв cellмобилни.
122
321527
3759
jedno belo krvo zrnce.
05:37
It stickspalice, it wigglesnemirko its way throughкроз
123
325286
2256
Lepi se i migolji se
05:39
betweenизмеђу the cellмобилни layersслојева, throughкроз the poreporu,
124
327542
2315
između slojeva ćelija, kroz pore,
05:41
comesдолази out on the other sideстрана of the membraneмембрана,
125
329857
2421
izlazi na drugu stranu membrane,
05:44
and right there, it's going to engulfухватити the bacteriaбактерије
126
332278
3435
i upravo tu će progutati bakteriju
05:47
labeledsa oznakom in greenзелен.
127
335713
1649
koja je obeležena zelenim.
05:49
In that tinyситни chipчип, you just witnessedсведок
128
337362
3004
U toj maloj posudi,
upravo ste bili svedoci
05:52
one of the mostнајвише fundamentalфундаментално responsesodgovore
129
340366
3181
jednog od najosnovnijih odgovora
05:55
our bodyтело has to an infectionинфекција.
130
343547
1957
našeg tela na infekciju.
05:57
It's the way we respondодговори to -- an immuneимуно responseодговор.
131
345504
3770
To je način na koji reagujemo
- imuna reakcija.
06:01
It's prettyприлично excitingузбудљиво.
132
349274
2401
Veoma uzbudljivo.
06:03
Now I want to shareОбјави this pictureслика with you,
133
351675
2343
Želim da podelim
ovu sliku sa vama,
06:06
not just because it's so beautifulЛепа,
134
354018
2638
ne samo zato što je toliko lepa
06:08
but because it tellsкаже us an enormousогроман
amountизнос of informationинформације
135
356656
3336
već zato što nam pruža
neverovatnu količinu informacija
06:11
about what the cellsћелије are doing withinу склопу the chipsчипс.
136
359992
2597
o tome šta ćelije rade u čipu.
06:14
It tellsкаже us that these cellsћелије
137
362589
2259
Govori nam da te ćelije
06:16
from the smallмали airwaysAirways in our lungspluća,
138
364848
2311
iz malih prolaza u našim plućima,
06:19
actuallyзаправо have these hairlikehairlike structuresструктуре
139
367159
1751
zapravo imaju strukturu nalik kosi
06:20
that you would expectочекујте to see in the lungплућа.
140
368910
2008
koju biste očekivali da vidite u plućima.
06:22
These structuresструктуре are calledпозвани ciliadlacice,
141
370918
1465
Ove strukture se zovu treplje,
06:24
and they actuallyзаправо moveпотез the mucussluz out of the lungплућа.
142
372383
2910
i one zapravo teraju sluz van pluća.
06:27
Yeah. MucusSluz. YuckBljak.
143
375293
1539
Da. Sluz. Bljak.
06:28
But mucussluz is actuallyзаправо very importantважно.
144
376832
2440
Ali sluz je veoma važna.
06:31
MucusSluz trapszamke particulatesиestice, virusesвируси,
145
379272
2581
Sluz hvata čestice, viruse,
06:33
potentialпотенцијал allergensalergene,
146
381853
1459
potencijalne alergene
06:35
and these little ciliadlacice moveпотез
147
383312
1601
i ove sitne treplje se pomeraju
06:36
and clearјасно the mucussluz out.
148
384913
2250
i oslobađaju nas sluzi.
06:39
When they get damagedоштећено, say,
149
387163
1912
Kada se oštete, recimo,
06:41
by cigaretteцигарета smokeдим for exampleпример,
150
389075
2419
zbog dima cigarete, na primer,
06:43
they don't work properlyпрописно,
and they can't clearјасно that mucussluz out.
151
391494
2808
one ne funkcionišu kako treba
i ne mogu da nas očiste od sluzi.
06:46
And that can leadолово to diseasesболести suchтаква as bronchitisbronhitis.
152
394302
3817
I to dovodi do bolesti
kao što je bronhitis.
06:50
CiliaDlacice and the clearanceodobrenje of mucussluz
153
398119
2647
Treplje i oslobađanje od sluzi
06:52
are alsoтакође involvedукључени in awfulгрозно diseasesболести like cysticcistiиna fibrosisfibroza.
154
400766
4461
su takođe uključene u odvratnim bolestima
kao što je cistična fibroza.
06:57
But now, with the functionalityфункционалност
that we get in these chipsчипс,
155
405227
3550
Ali sada, sa funkcionalnošću
koju imamo u ovim čipovima,
07:00
we can beginзапочети to look
156
408777
1824
možemo da počnemo da tragamo
07:02
for potentialпотенцијал newново treatmentsтретмани.
157
410601
2513
za potencijalnim novim lečenjima.
07:05
We didn't stop with the lungплућа on a chipчип.
158
413114
1952
Nismo stali sa plućima na čipu.
07:07
We have a gutгут on a chipчип.
159
415066
1884
Imamo i stomak na čipu.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Možete da ga vidite ovde.
07:10
And we'veми смо put intestinalcrevna humanљудско cellsћелије
161
418980
3226
I stavili smo ljudske crevne ćelije
07:14
in a gutгут on a chipчип,
162
422206
1905
u stomak na čipu,
07:16
and they're underиспод constantконстантно peristalticperistaltiиnu motionкретање,
163
424111
2837
i one su pod stalnim
peristaltičkim pokretima,
07:18
this tricklingkaplje flowток throughкроз the cellsћелије,
164
426948
3191
ovaj protok nalik kapljanju kroz ćelije,
07:22
and we can mimicмимик manyмноги of the functionsфункције
165
430139
2558
i možemo da imitiramo
mnoge od funckija
07:24
that you actuallyзаправо would expectочекујте to see
166
432697
2263
koje biste očekivali da vidite
07:26
in the humanљудско intestineцрева.
167
434960
1693
u ljudskim crevima.
07:28
Now we can beginзапочети to createстворити modelsмодели of diseasesболести
168
436653
3791
Sada možemo da počnemo
da pravimo modele bolesti
07:32
suchтаква as irritableiritantna bowelcreva syndromeсиндром.
169
440444
2410
kao što je sindrom razdražljivih creva.
07:34
This is a diseaseболест that affectsутиче на
170
442854
2082
Ovo je bolest koja pogađa
07:36
a largeвелики numberброј of individualsпојединци.
171
444936
1911
veliki broj ljudi.
07:38
It's really debilitatingnaporna,
172
446847
1774
To je veoma iznurujuće,
07:40
and there aren'tнису really manyмноги good treatmentsтретмани for it.
173
448621
3942
i ne postoji puno dobrih tretmana za to.
07:44
Now we have a wholeцела pipelineцевовод
174
452563
2302
Sada imamo čitav cevovod
07:46
of differentразличит organорган chipsчипс
175
454865
2279
različitih organskih čipova
07:49
that we are currentlyтренутно workingрад on in our labsлабораторије.
176
457144
3732
na kojima trenutno radimo
u našim laboratorijama.
07:52
Now, the trueистина powerмоћ of this technologyтехнологија, howeverМеђутим,
177
460876
3419
Ali, istinska moć ove tehnologije,
07:56
really comesдолази from the factчињеница
178
464295
2125
zapravo dolazi iz činjenice
07:58
that we can fluidicallyfluidically linkлинк them.
179
466420
2545
da možemo da ih povežemo
pomoću tečnosti.
08:00
There's fluidtečnost flowingтече acrossпреко these cellsћелије,
180
468965
1947
Tu je tečnost koja prolazi
preko tih ćelija,
08:02
so we can beginзапочети to interconnectинтерконект
181
470912
2079
tako da možemo da počnemo
da povezujemo
08:04
multipleвише differentразличит chipsчипс togetherзаједно
182
472991
2862
veliki broj različitih čipova zajedno
08:07
to formобразац what we call a virtualвиртуелно humanљудско on a chipчип.
183
475853
4213
da napravimo ono što zovemo
virtualni čovek na čipu.
08:12
Now we're really gettingдобијања excitedузбуђени.
184
480066
3009
Sada postajemo veoma uzbuđeni.
08:15
We're not going to ever recreatestvori
a wholeцела humanљудско in these chipsчипс,
185
483075
4095
Nikada nećemo moći da stvorimo
celog čoveka na ovim čipovima,
08:19
but what our goalЦиљ is is to be ableу могуцности to recreatestvori
186
487170
4169
ali naš cilj je da možemo
da stvorimo
08:23
sufficientdovoljne functionalityфункционалност
187
491339
2013
dovoljno funkcionalnosti
08:25
so that we can make better predictionsprognoze
188
493352
2360
da možemo da pravimo
bolja predviđanja
08:27
of what's going to happenдесити се in humansљуди.
189
495712
2214
šta će da se dogodi u ljudima.
08:29
For exampleпример, now we can beginзапочети to exploreистражити
190
497926
2924
Na primer, sada možemo
da počnemo da istražujemo
08:32
what happensсе дешава when we put
a drugдрога like an aerosolaerosol drugдрога.
191
500850
3434
šta se desi kada stavimo lek
kao što je aerosol.
08:36
Those of you like me who have asthmaастма,
when you take your inhalerinhalator,
192
504284
2986
Oni koji, kao ja, imaju astmu,
kada uzmete vašu pumpicu,
08:39
we can exploreистражити how that drugдрога comesдолази into your lungspluća,
193
507270
2926
možemo da istražimo kako
taj lek dopire do vaših pluća,
08:42
how it entersулази the bodyтело,
194
510196
1626
kako ulazi u telo,
08:43
how it mightМожда affectутицати, say, your heartсрце.
195
511822
1754
kako može da utiče
na, recimo, vaše srce.
08:45
Does it changeпромена the beatingпремлаћивање of your heartсрце?
196
513576
1908
Da li menja otkucaje srca?
08:47
Does it have a toxicitytoksiиnost?
197
515484
1641
Da li je otrovan?
08:49
Does it get clearedочишћено by the liverјетра?
198
517125
2008
Da li jetra može da ga prečisti?
08:51
Is it metabolizedpreraрuje in the liverјетра?
199
519133
2152
Ili je metabolizovan u jetri?
08:53
Is it excretedcak in your kidneysbubrezi?
200
521285
1891
Da li se izlučuje u bubrezima?
08:55
We can beginзапочети to studyстудија the dynamicдинамичан
201
523176
2212
Možemo da počnemo
da gledamo dinamičan
08:57
responseодговор of the bodyтело to a drugдрога.
202
525388
2625
odgovor tela na lek.
09:00
This could really revolutionizerevoluciju
203
528028
1919
Ovo bi moglo da napravi revoluciju
09:01
and be a gameигра changerizmenjivač
204
529947
1649
i izmeni
09:03
for not only the pharmaceuticalфармацеутски industryиндустрија,
205
531596
2938
ne samo farmaceutsku industriju
09:06
but a wholeцела hostдомаћин of differentразличит industriesиндустрије,
206
534534
2373
već dosta različitih industrija,
09:08
includingукључујући the cosmeticsкозметика industryиндустрија.
207
536907
2400
uključujući i kozmetičku.
09:11
We can potentiallyпотенцијално use the skinкожа on a chipчип
208
539307
2882
Možemo da iskoristimo
kožu na čipu
09:14
that we're currentlyтренутно developingразвој in the labлаб
209
542189
1961
koju trenutno razvijamo
u laboratoriji
09:16
to testтест whetherда ли је the ingredientsсастојци in those productsпроизводи
210
544150
2554
da testiramo da li su
sastojci u preparatima
09:18
that you're usingКористећи are actuallyзаправо
safeсигурно to put on your skinкожа
211
546704
3283
koje koristite zapravo bezbedni
da ih stavljate na kožu
09:21
withoutбез the need for animalживотиња testingтестирање.
212
549987
2689
bez potrebe testiranja na životinjama.
09:24
We could testтест the safetyбезбедност
213
552676
1944
Mogli bismo da testiramo bezbednost
09:26
of chemicalsхемикалије that we are exposedизложено to
214
554620
2253
hemikalija kojima smo izloženi
09:28
on a dailyдневно basisоснове in our environmentЖивотна средина,
215
556873
1914
svakodnevno u našem okruženju,
09:30
suchтаква as chemicalsхемикалије in regularредовно householdдомаћинство cleanersčistači.
216
558787
3731
kao što su hemikalije
u običnim sredstvima za čišćenje.
09:34
We could alsoтакође use the organsorgani on chipsчипс
217
562518
3202
Mogli bismo takođe da koristimo
organe na čipovima
09:37
for applicationsапликације in bioterrorismbiološko oružje
218
565720
2779
za primenu u bioterorizmu
09:40
or radiationзрачење exposureizlaganje.
219
568499
2571
ili izloženost radijaciji.
09:43
We could use them to learnучи more about
220
571070
3350
Možemo da ih koristimo
da naučimo više
09:46
diseasesболести suchтаква as ebolaебола
221
574420
3044
o bolestima kao što je ebola
09:49
or other deadlyсмртоносно diseasesболести suchтаква as SARSSARS-A.
222
577464
3892
ili drugim smrtnim bolestima
kao što je SARS.
09:53
OrgansOrgani on chipsчипс could alsoтакође changeпромена
223
581356
1838
Organi na čipu bi mogli da promene
09:55
the way we do clinicalклинички trialsсуђења in the futureбудућност.
224
583194
3374
klinička ispitivanja u budućnosti.
09:58
Right now, the averageпросек participantучесник
225
586568
2587
Sada, prosečni učesnik
10:01
in a clinicalклинички trialсуђење is that: averageпросек.
226
589155
3370
u kliničkom ispitivanju je
upravo to - prosečan.
10:04
TendsIma tendenciju to be middleсредина agedстарости, tendsтежи to be femaleзенски пол.
227
592525
3326
Uglavnom je sredovečan, uglavnom žena.
10:07
You won'tнеће find manyмноги clinicalклинички trialsсуђења
228
595851
2472
Nećete naći mnoga klinička ispitivanja
10:10
in whichкоја childrenдеца are involvedукључени,
229
598323
1515
u kojima su uključena deca,
10:11
yetјош увек everyсваки day, we give childrenдеца medicationslijekova,
230
599838
3547
a ipak, svaki dan,
dajemo deci lekove,
10:15
and the only safetyбезбедност dataподаци we have on that drugдрога
231
603385
3746
i jedini podaci koje imamo
o bezbednosti tog leka,
10:19
is one that we obtaineddobijena from adultsодрасли.
232
607131
3074
su oni koje smo dobili od odraslih.
10:22
ChildrenDeca are not adultsодрасли.
233
610205
1794
Deca nisu odrasli.
10:23
They mayможе not respondодговори in the sameисти way adultsодрасли do.
234
611999
3133
Ona možda neće odreagovati
isto kao odrasli.
10:27
There are other things like geneticгенетски differencesРазлике
235
615132
2412
Postoje i ostale stvari,
kao što su genetske razlike
10:29
in populationsпопулације
236
617544
1433
stanovništva
10:30
that mayможе leadолово to at-riskugroћenu populationsпопулације
237
618977
3106
koje mogu da dovedu do rizika
10:34
that are at riskризик of havingимати an adversenepovoljna drugдрога reactionреакција.
238
622083
3437
neželjene reakcije na lek.
10:37
Now imagineзамислити if we could take cellsћелије
from all those differentразличит populationsпопулације,
239
625520
3389
Zamislite da možemo da uzmemo
ćelije svih tih drugačijih ljudi
10:40
put them on chipsчипс,
240
628919
1908
stavimo ih na čipove,
10:42
and createстворити populationsпопулације on a chipчип.
241
630827
1964
i stvorimo populaciju na čipu.
10:44
This could really changeпромена the way
242
632791
1838
Ovo bi zaista moglo da promeni način
10:46
we do clinicalклинички trialsсуђења.
243
634629
2069
na koji vršimo klinička ispitivanja.
10:48
And this is the teamтим and the people
that are doing this.
244
636698
2832
A ovo je tim i ljudi koji rade ovo.
10:51
We have engineersинжењери, we have cellмобилни biologistsбиолози,
245
639530
3257
Imamo inženjere, biologe,
10:54
we have clinicianszabavljajuжi, all workingрад togetherзаједно.
246
642787
3774
imamo kliničare,
i svi oni rade zajedno.
10:58
We're really seeingвиди something quiteприлично incredibleневероватан
247
646561
1926
Vidimo nešto zaista izvanredno
11:00
at the WyssGradim branu InstituteInstitut.
248
648487
1605
na institutu Vis.
11:02
It's really a convergenceконвергенција of disciplinesdisciplinama,
249
650092
2171
To je zapravo sastajanje disciplina,
11:04
where biologyбиологија is influencinguticali na the way we designдизајн,
250
652263
3720
gde biologija utiče na način
na koji dizajniramo,
11:07
the way we engineerинжењер, the way we buildизградити.
251
655983
2662
kreiramo i gradimo.
11:10
It's prettyприлично excitingузбудљиво.
252
658645
1403
Veoma uzbudljivo.
11:12
We're establishinguspostavljanje importantважно industryиндустрија collaborationssaradnja
253
660048
3564
Uspostavljamo važne industrijske saradnje
11:15
suchтаква as the one we have with a companyкомпанија
254
663612
3373
kao što je ova koju imamo sa kompanijom
11:18
that has expertiseекспертиза in large-scaleвелике
digitalдигитални manufacturingпроизводња.
255
666985
3599
koja je ekspert u digitalnoj
proizvodnji u velikom broju.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Oni će nam pomoći da napravimo,
11:24
insteadуместо тога of one of these,
257
672603
1526
umesto samo jednog od ovih,
11:26
millionsмилиони of these chipsчипс,
258
674129
1583
milione čipova,
11:27
so that we can get them into the handsруке
259
675712
1669
da bismo mogli da ih
stavimo u ruke
11:29
of as manyмноги researchersистраживачи as possibleмогуће.
260
677381
2889
što je više moguće istraživača.
11:32
And this is keyкључ to the potentialпотенцијал of that technologyтехнологија.
261
680270
4216
I ovo je ključ potencijala te tehnologije.
11:36
Now let me showсхов you our instrumentинструмент.
262
684486
2537
Dopustite da vam pokažem
naš instrument.
11:39
This is an instrumentинструмент that our engineersинжењери
263
687023
1989
Ovo je instrument
od kojeg naši inženjeri
11:41
are actuallyзаправо prototypingпрототип right now in the labлаб,
264
689012
2618
prave prototipe upravo sada
u laboratoriji,
11:43
and this instrumentинструмент is going to give us
265
691630
2309
i taj instrument će nam pružiti
11:45
the engineeringинжењеринг controlsконтроле that we're going to requireзахтевати
266
693939
2459
inženjersku kontrolu koja će
nam biti potrebna
11:48
in orderнаручи to linkлинк 10 or more organорган chipsчипс togetherзаједно.
267
696398
4168
da povežemo 10 ili više organa zajedno.
11:52
It does something elseдруго that's very importantважно.
268
700566
2229
Radi još nešto što je veoma bitno.
11:54
It createsствара an easyлако userкорисник interfaceприступ.
269
702795
2844
Stvara lak korisnički interfejs.
11:57
So a cellмобилни biologistбиолог like me can come in,
270
705639
2990
Biolog kao što sam ja može da uđe,
12:00
take a chipчип, put it in a cartridgeKertridž
271
708629
2008
uzme čip, stavi ga u kertridž
12:02
like the prototypeпрототип you see there,
272
710637
1932
kao prototip koji vidite ovde
12:04
put the cartridgeKertridž into the machineмашина
273
712569
2071
stavi kertridž u mašinu
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
kao što biste vi stavili CD
12:08
and away you go.
275
716128
1132
i krećemo.
12:09
PlugPlug and playигра. EasyLako.
276
717260
2749
Stavi i pusti. Lako.
12:12
Now, let's imagineзамислити a little bitмало
277
720009
2514
Hajde sada da zamislimo
12:14
what the futureбудућност mightМожда look like
278
722523
1379
kako budućnost može da izgleda
12:15
if I could take your stemстабљика cellsћелије
279
723902
2413
ako bih ja uzela vaše matične ćelije
12:18
and put them on a chipчип,
280
726315
1440
stavila ih na čip,
12:19
or your stemстабљика cellsћелије and put them on a chipчип.
281
727755
3219
ili vaše matične ćelije
i stavila ih na čip.
12:22
It would be a personalizedpersonalizovane chipчип just for you.
282
730974
3501
To bi bio personalizovani čip
samo za vas.
12:26
Now all of us in here are individualsпојединци,
283
734475
3208
Svi mi ovde smo pojedinci
12:29
and those individualпојединац differencesРазлике mean
284
737683
2838
i te individualne razlike znače
12:32
that we could reactреаговати very differentlyдругачије
285
740521
2442
da bismo mogli da reagujemo
veoma različito
12:34
and sometimesпонекад in unpredictableнепредвидив waysначини to drugsдроге.
286
742963
4247
i nekad i veoma nepredvidivo na lek.
12:39
I myselfЈа сам, a coupleпар of yearsгодине back,
had a really badлоше headacheглавобоља,
287
747210
4568
Pre nekoliko godina,
i ja sam imala jaku glavobolju
12:43
just couldn'tније могао shakeмућкати it, thought,
"Well, I'll try something differentразличит."
288
751778
2413
koja nije prestajala i htela sam
da probam nešto drugačije.
12:46
I tookузела some AdvilAdvil. FifteenPetnaest godina minutesминута laterкасније,
289
754191
2135
Uzela sam Advil.
Petnaest minuta kasnije,
12:48
I was on my way to the emergencyхитан roomсоба
290
756326
1880
bila sam na putu u hitnu
12:50
with a full-blownfinancijska asthmaастма attackнапад.
291
758206
1893
sa teškim napadom astme.
12:52
Now, obviouslyочигледно it wasn'tније fatalфаталан,
292
760099
1830
Očigledno je da nije bio smrtan,
12:53
but unfortunatelyнажалост, some of these
293
761929
3173
ali, na žalost, neke od ovih
12:57
adversenepovoljna drugдрога reactionsреакције can be fatalфаталан.
294
765102
3609
neželjenih reakcija bi mogle biti smrtne.
13:00
So how do we preventспречити them?
295
768711
1941
Kako da ih sprečimo?
13:02
Well, we could imagineзамислити one day
296
770652
2580
Mogli bismo da zamislimo
da jednog dana,
13:05
havingимати GeraldineGeraldine on a chipчип,
297
773232
2343
imamo Džeraldin na čipu,
13:07
havingимати DanielleDanielle on a chipчип,
298
775575
1749
i Danijela na čipu,
13:09
havingимати you on a chipчип.
299
777324
1473
vas na čipu.
13:10
PersonalizedPersonalizovane medicineмедицина. Thank you.
300
778797
2388
Personalizovana medicina.
Hvala.
13:13
(ApplauseAplauz)
301
781185
4154
(Aplauz)
Translated by Jelena Jekic
Reviewed by Mile Živković

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.

Why you should listen

Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.

Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.

More profile about the speaker
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com