1,782,126 views • 17:52

Ovo je, u stvari, slika koja visi u Countway knjižnici u medicinskoj školi na Harvardu. A ona pokazuje kad je prvi puta neki organ uopće bio transplatiran. Sprijeda, vidite, zapravo, Joa Murreya kako priprema pacijenta za transplataciju, dok u sporednoj sobi vidite Hartwell Harrison, šefa urologije na Harvardu, koji u stvari vadi bubreg. Bubreg je doista bio prvi organ koji je ikad transplatiran čovjeku.

To je bilo 1954.g Prije 55 godina još uvijek su se bavili istim izazovima kao i mnogo desetljeća prije. Naravno, mnoga poboljšanja, mnogi životi su spašeni. Međutim, postojala je ogromna nestašica organa. U poslednjem desetljeću, broj pacijenata koji čekaju transplataciju se udvostručio. Dok je, istovremeno, stvaran broj transplantata ostao na istoj razini. To je usko povezano s našom populacijom koja stari. Jednostavno, postajemo stariji. Medicina bolje uspijeva održavati nas na životu. No, kako starimo, naši organi su skloniji sve više zakazivati.

Prema tome, to je izazov, ne samo za organe, već isto tako i za tkiva. Nastoji se zamijeniti gušteraču, nastoje se zamijeniti živci što bi nam pomoglo kod liječenja Parkinsonove bolesti. To su glavna pitanja. Ovo je u stvari veoma zaprepašćujuća statistika. Svakih 30 sekundi jedan pacijent umre od bolesti koja bi se mogla liječiti regeneracijom ili zamjenom tkiva. Pa onda, što možemo učiniti u vezi toga? Večeras smo govorili o matičnim stanicama. To je jedan od načina kako ovo riješiti. No, još predstoji put kako usaditi matične stanice u pacijenta, u smislu stvarne terapije organa.

Ne bi li bilo fantastično kad bi se naša tijela mogla regenerirati? Zar ne bi bilo značajno kad bi stvarno mogli koristiti snagu naših tijela, da liječe sama sebe. Ovo i nije tako stran koncept, jer zapravo; to se događa na Zemlji svaki dan. Ovdje je slika guštera. Gušteri posjeduju tu čudesnu sposobnost regeneracije. Vidite ovdje kratki video. Kod ovog guštera nastala je ozljeda uda A ovo je, u stvari stvarna slika, ubrzani snimak, koji pokazuje kako se taj ud regenerira tijekom nekoliko dana. Vidi se ožiljak. I u stvari taj ožiljak izrasta u novi ud.

Znači, gušteru to uspijeva. Zašto ne bi i nama? Zašto kod ljudi nema regeneracije? Zapravo, mi se možemo regenerirati. Vaše tijelo ima mnoge organe i svaki pojedini organ u vašem tijelu posjeduje stanice koje su spremne preuzeti tu zadaću za vrijeme ozljede. To se događa svaki dan. Kako starite, kako postajete sve stariji. Vaše kosti se regeneriraju svakih 10 godina. Vaša koža se regenerira svaka dva tjedna. Prema tome, vaše tijelo se stalno regenerira. Izazov nastaje kad dođe do ozljede. U vrijeme ozljede ili bolesti, prva reakcija tijela je da sebe izolira od ostatka tijela. U osnovi, ono želi odbaciti infekciju, te sebe izolirati, bilo da se radi o organima unutar vašeg tijela, ili vašoj koži, prva reakcija za tkiva ožiljka da se usele, kako bi sebe izolirala od izvanjskog utjecaja.

Prema tome, kako možemo ojačati tu moć? Jedan od načina kojeg mi koristimo je u stvari, uporaba pametnih bio-tvari. kako ovo funkcionira? Pa, ovdje na lijevoj strani vidite mokraćnu cijev koja je oštećena. Ovo je kanal koji povezuje mjehur s vanjskom stranom tijela. Možete vidjeti kako je cijev oštećena. U biti, otkrili smo da se mogu upotrijebiti ove bio-tvari, koje se mogu koristiti kao most. Ako načinite takvu premosnicu, i zatvorite je od vanjskog okruženja, tada možete stvoriti takav most, i stanice koje se regeneriraju u vašem tijelu, tada mogu prijeći tim mostom, i krenuti tim putem.

To je točno ono što se vidi ovdje. U biti, to je pametna bio-tvar koju koristimo, da bi se liječio pacijent. Ovdje na lijevoj strani je oštećeni mokraćni kanal. U sredini je bio-tvar koju koristimo. I zatim, šest mjeseci kasnije na desnoj strani vidite ovaj regenerirani mokraćni kanal. Ispada da se vaše tijelo može regenerirati, ali samo unutar kratkih dužina. Najveća efikasna dužina za regeneraciju iznosi samo oko jedan centimetar. Prema tome, možemo koristiti ove pametne bio-tvari ali samo za otprilike jedan centimetar kako bismo premostili takve prekide.

Znači, stvarno se regeneriramo, no samo za ograničene udaljenosti. Što onda radimo ako imate oštećenje većih organa? Što radimo kada imamo oštećenja struktura koja su mnogo veća od jednog centimetra? Tada možemo početi upotrebljavati stanice. Ovdje je strategija, ako pacijent dođe k nama s oboljelim ili oštećenim organom, možete uzeti veoma mali dio tkiva iz tog organa, upola manji od poštanske marke, onda možete to tkivo razdvojiti na dijelove, i pogledati njegove osnovne komponente, pacijentove vlastite stanice, izvadite te stanice van, uzgojite i povećate te stanice u velikim količinama van tijela, a zatim upotrebljavamo skelne materijale.

Za golo oko oni izgledaju kao dijelovi vaše košulje, ili majice, no u stvari ovi materijali su prilično složeni i dizajnirani su tako da se razgrade kad se nađu unutar vašeg tijela. Nestanu nakon nekoliko mjeseci. Služe jedino kao vozilo za dostavu stanice. Oni dovode stanicu u tijelo. Dopuštaju stanicama da regeneriraju novo tkivo, i jednom kad je tkivo regenerirano skela nestaje.

I to je ono što mi činimo za ovaj dio mišića. Ovo je prikaz komada mišića i kako ulazimo kroz strukture kako bi u stvari konstruirali mišić. Uzimamo stanice, rastežemo ih, smjestimo stanice na skelu, a zatim umetnemo skelu natrag u pacijenta. Zapravo, prije no što smjestimo skelu unutar pacijenta, mi je uvježbamo. Želimo se uvjeriti te kondicioniramo ovaj mišić, tako da on zna što činiti jednom kad ga stavimo unutar pacijenta. To je ono što ovde vidite. Vidite ovaj mišićni bio-reaktor koji u stvari rasteže mišić natrag i naprijed.

Dobro. Ovo su ravne strukture što ih ovdje vidimo, mišić Šta je s drugim strukturama? Ovo je zapravo konstruirana krvna žila. Vrlo slično onome što smo maločas napravili, no malo složenije. Ovdje uzimamo skelu, i u osnovi - skela može izgledati kao komad papira. I tada možemo načiniti cjevčice unutar skele. I ono što činimo, pravimo krvnu žilu, ista strategija. Krvna žila se sastoji od dvije različite vrste stanica. Uzimamo mišićne stanice, lijepimo ih, odnosno oblažemo vanjski dio s ovim mišićnim stanicama, poput pečenja slojevitog kolača, ako hoćete.

Stavite mišićne stanice na vanjsku stranu. Podstavimo iznutra stanice krvnih žila. Sada imate potpuno zasađenu skelu. Stavit ćete ovo u uređaj nalik pećnici. On ima iste uvjete kao ljudsko tijelo. 37 stupnjeva Celziusa. 95 posto kisika. Zatim ga uvježbavate, kao što ste vidjeli na snimci.

Na desnoj strani, zapravo, vidite karotidnu arteriju koja je konstruirana. Ovo je arterija koja ide od vašeg vrata do vašeg mozga. A ovo je rendgenska snimka koja pokazuje patent, funkcionalnu krvnu žilu. Složenije strukture kao što su krvne žile, mokraćne cijevi, koje sam vam pokazao, oni su neosporno mnogo složeniji jer su u igri dvije različite vrste stanica. Ali oni u stvarnosti djeluju većinom kao cjevovodi. Dopuštate tekućini ili zraku da idu kroz njih pod stabilnim stanjima. Niti približno nisu složeni kao šuplji organi. Šuplji organi imaju mnogo veći stupanj složenosti, zato što se traži od ovih organa da djeluju na zahtjev.

Mokraćni mjehur je jedan takav organ. Ista strategija, uzmemo veoma mali dio mjehura, manji od polovice poštanske marke. Zatim, razdvojimo tkivo na njegove dvije pojedinačne stanične komponente, mišić i ove specijalizirane stanice mjehura. Uzgojimo stanice u velikim količinama van tijela. Uzgoj stanica iz organa traje negdje oko četiri tjedna. Zatim uzimamo skelu koju smo oblikovali kao mjehur. Obložimo unutrašnjost sa ovim stanicama sluznice mokraćnog mjehura. Obložimo vanjski dio s mišićnim stanicama. Smjestimo natrag sve u uređaj sličan pećnici. Od trenutka kad ste uzeli komadić tkiva, nakon šest do osam tjedana možete organ vratiti natrag u pacijenta.

Ovo prikazuje skelnu platformu. Materijal se zapravo oblaže stanicama. Kada smo provodili prvi klinički pokus za ove pacijente u stvari smo stvorili skelnu platformu posebno za svakog pacijenta Doveli smo pacijente, šest do osam tjedana prije planirane operacije, načinili rendgenske snimke, i tada smo sastavili platformu prema veličinama pacijentove zdjelične šupljine. Za drugu fazu ovoga pokusa jednostavno smo imali različite veličine, malen, srednji, veliki i ekstra veliki. (Smijeh) To je istina. A siguran sam da bi svatko ovdje prisutan želio ekstra veliki. Je li tako? (Smijeh)

Prema tome, mjehur je neosporno malo složeniji nego neke druge strukture. Međutim, ima i drugih šupljih organa koji imaju dodatnu složenost. To je u stvari srčani zalistak, kojeg smo konstruirali. I način na koji se sastavlja ovaj srčani zalistak je ista strategija. Uzimamo skelnu platformu, zasadimo je stanicama, i ovdje možete vidjeti kako se listići zaliska otvaraju i zatvaraju. Uvježbavamo ih prije implantacije. Ista strategija.

Na kraju, najsloženiji su čvrsti organi. Što se tiče solidnih organa, oni su složeniji jer koristite mnogo više stanica po četvornom centimetru. Ovo je u stvari jednostavan solidni organ, uho. Sada je zasađen s hrskavicom. To je uređaj koji sliči pećnici. Jednom kada se obloži ono se stavlja tamo. A onda nakon nekoliko tjedana možemo uzeti platformu od hrskavice.

Ovo su prsti koje konstruiramo. Na ove nanosimo sloj, i to jedan po jedan, prvo kost, ispunjavamo praznine hrskavicom. Zatim počinjemo dodavati mišiće na vrh. A zatim se počinje nanositi sloj čvrste strukture. Opet, poprilično složeniji organ. do sada, najsloženiji čvrsti organi su u stvari vaskularizirani, veoma vaskularizirani, mnogo krvnih žila ih snabdijeva, organi kao što su srce, jetra, bubrezi. Ovo je u stvari jedan primjer - nekoliko strategija kako bi se konstruirali čvrsti organi.

Ovo je jedna od strategija. Koristimo printer. I umjesto uporabe tinte, koristimo - upravo ste vidjeli uložak za tintu - jednostavno koristimo stanice. Ovo je tipični stolni printer. Upravo printa ove dvije srčane komore, jedan po jedan sloj. Vidite tamo se stvara srce. Za printanje treba oko 40 minuta, i nakon otprilike četiri do šest sati vidite stanice mišića kako se stežu. (Pljesak) Ovu tehnologiju je razvio Tao Ju, koji je radio u našem institutu. Naravno, ovo je još uvijek u eksperimentalnoj fazi, nije za primjenu na pacijentima.

Sljedeća strategija koju smo slijedili je uporaba decelulariziranih organa . Zapravo, uzimamo organe donora, organe koji su odbačeni, i onda koristimo veoma blage deterdžente kako bismo izvadili stanične elemente iz ovih organa. Tako, na primjer na lijevoj ploči, gornjoj ploči, vidite jetru. Uzimamo zapravo jetru donora, koristimo vrlo blage deterdžente, i koristeći te blage deterdžente vadimo sve stanice iz jetre.

Dva tjedna kasnije, u osnovi vadimo ovaj organ, osjećamo je kao jetru, držimo je kao jetru, izgleda kao jetra, ali nema ni jedne stanice. Sve što je ostalo je, ako hoćete, kostur jetre, sav sačinjen od kolagena, tvari koja je u našim tijelima, koju ono neće odbaciti. Možemo ga koristiti od jednog do drugog pacijenta. Zatim uzimamo ovu prokrvljenu strukturu i možemo dokazati da je održana opskrba krvnih žila.

Ovo što vidite je fluoroskopija. Zapravo, ubrizgavamo kontrast u organ. Sada vidite kako počinje. Ubrizgavamo kontrast u organ u ovu jetru kojoj su odstranjene sve stanice. I vidite da je krvožilno stablo ostalo netaknuto. Zatim uzimamo stanice, vaskularne stanice, stanice krvnih žila, prokrvljavamo vaskularno stablo sa stanicama samog pacijenta. Prokrvljujemo vanjštinu jetre s pacijentovim vlastitim stanicama jetre. Zatim možemo stvoriti funkcionalnu jetru. I to je u stvari to što vidite. Ovo je još eksperiment. No, u biti smo sposobni stvoriti funkcionalnost jetrene strukture, eksperimentalno.

Što se tiče bubrega, kad sam govorio o onoj prvoj slici što ste je vidjeli, prvi slajd koji sam vam pokazao. 90 posto pacijenata na listi čekanja za transplataciju čekaju bubreg, 90 posto. Prema tome, sljedeća strategija koju slijedimo je da se stvore tipke koje složimo zajedno, kao kod harmonike, ako hoćete. Znači, složimo ove tipke zajedno, koristeći bubrežne stanice. Sada možete vidjeti ove minijaturne bubrege koje smo konstruirali. One stvarno proizvode mokraću. Ponovno, male strukture, izazov nam je kako ih učiniti većima, i to je nešto na čemu se radi upravo sada u institutu. Jedna od stvari koju bih sada želio rezimirati za vas je koja je strategija kojoj težimo u regenerativnoj medicini.

Ako je uopće moguće mi bismo uistinu željeli koristiti pametne biomaterijale. koje bismo jednostavno mogli pokupiti s police i regenerirati vaše organe. Trenutno smo ograničeni udaljenostima, međutim, naš cilj je vremenom povećati te udaljenosti. Ako ne možemo koristiti pametne biomaterijale, onda bismo radije koristili vaše vlastite stanice.

Zašto? Jer se one ne bi odbacile. Možemo uzeti stanice od vas, stvoriti strukturu, vratiti ih u vas, one se neće odbaciti. I ako je moguće, radije bismo uzeli stanice iz vašeg određenog organa. Ako imate bolest dušnika željeli bismo uzeti stanice iz vašeg dušnika. Ako imate bolest gušterače željeli bismo uzeti stanice iz tog organa.

Zašto? Jer radije bismo uzeli one stanice koje već znaju da su one onog tipa kojega vi želite. Stanice dušnika već znaju da su one stanice dušnika. Ne moramo ih učiti da postanu neke stanice druge vrste. Prema tome, mi smo skloniji stanicama specifičnih organa. Danas možemo nabaviti stanice iz skoro svakog organa vašeg tijela, osim ponekih za koje još trebamo matične stanice kao što su srce, jetra, živci i gušterača. Za njih još trebamo matične stanice. Ako se ne mogu koristiti matične stanice iz vašega tijela onda bismo željeli rabiti matične stanice od donora. I skloniji smo stanicama koje se neće odbaciti i neće tvoriti tumore.

Mnogo radimo s matičnim stanicama što smo objavili prije dvije godine, matičnim stanicama iz plodne vode, i posteljice, koje imaju takve osobine. Prema tome, sada bih vam rekao o nekim glavnim izazovima koje imamo. Znate, upravo sam vam pokazao ovu prezentaciju, sve izgleda tako dobro, sve štima. U stvari nije, ove tehnologije uistinu i nisu tako lagane. Neke radove koje ste danas vidjeli je izvodilo preko 700 istraživača u našem institutu, tijekom razdoblja od 20 godina.

Prema tome, ovo su veoma zahtjevne tehnologije. Jednom kad imate pravu formulu možete je ponoviti. Međutim, treba puno da bi se do toga došlo. Uvijek mi je drago pokazati ovaj crtić. Ovaj je o tome kako zaustaviti jureću kočiju. Vidite vozača kočije, na gornjoj ploči, On ide A, B, C, D, E, F. I na koncu zaustavlja jureću kočiju. I to su obično temeljni znanstvenici. Donji su obično kirurzi. (Smijeh) Ja sam kirurg, prema tome ovo nije toliko smiješno. (Smijeh)

Ali, zapravo A metoda je ispravan pristup. A ono što sam mislio je da kad god lansiramo jednu od ovih tehnologija u kliničku praksu, moramo biti u potpunosti sigurni da smo učinili sve što smo mogli u laboratoriju prije nego što primijenimo ove tehnologije na pacijente. A kada uvedemo ove tehnologije kod pacijenata želimo biti sigurni da smo se zapitali veoma teško pitanje. jesmo li spremni primijeniti ovo na svoju voljenu osobu, na svoje vlastito dijete, na članove svoje obitelj, i tek tada nastaviti. Jer, naravno, naš glavni cilj je u prvom redu, ne naškoditi.

Pokazat ću vam sada, veoma kratak isječak. Isječak od pet sekundi je o pacijentu koji je primio jedan od konstruiranih organa. Već smo započeli s implantacijom ovih struktura prije 14 godina. Prema tome, imamo pacijente koji unaokolo hodaju s organima, konstruiranim organima, već više od 10 godina. Pokazat ću vam isječak o jednoj mladoj dami. Ona ima anomaliju spina bifidu, abnormalnost kralježničke moždine. Nije imala normalan mjehur. Ovo je dio sa CNN-a. Treba nam samo pet sekundi. Ovo je dio za koji se pobrinuo Sanjay Gupta.

Video: Kaitlyn M: Sretna sam. Uvijek sam se bojala. da ću doživjeti neku vrstu nesreće ili slično. A sada jednostavno mogu ići i izlaziti s mojim prijateljima. činiti što god poželim.

Anthony Atala: Vidite, na kraju dana, obećanje regenerativne medicine je obično obećanje. A to je veoma jednostavno, učiniti da se naš pacijent osjeća bolje. Hvala na pažnji. (Pljesak)