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Bringing Cell Culture into the 21st Century | Margaret Magdesian | TEDxMontreal


[Musica]
in questo momento ci sono milioni di
persone in ospedale in questo momento
la sofferenza e nel dolore ce ne sono molti
malattie debilitanti come
Midollo spinale di Alzheimer’s Parkinson
ferimento che ha causato i nostri feriti
sistema nervoso e causare disabilità e
la morte una volta ero la figlia di uno dei
quei pazienti ho speso la maggior parte dei miei
infanzia in ospedale in attesa del mio
mamma per passare da un trattamento doloroso
dopo il prossimo per noi pazienti e
la famiglia l’unica speranza è segni noi sempre
spero che uno scienziato in una parte di
il mondo troverà una nuova cura o una nuova
farmaci per alleviare il dolore di
quelli che amiamo come sono cresciuto ho deciso
diventare uno scienziato me stesso e io
ho deciso di provare a risolverlo o almeno
cercare di aiutare quelle persone in ospedale
ma anche dopo molti anni di studi e
tutti i miei sforzi non ho potuto fare molto perché
perché la scienza è lenta ogni domanda
genera più domande che cosa è il dolore
è una risposta dei nervi alla ferita
qual è il danno nervoso è una lesione causata
al nervo da una malattia un incidente o
tumore come possiamo capirlo davvero
capire il meccanismo dei neuroni
degenerazione e come conduce
disabilità e morte dobbiamo andare
più profondo nel nostro sistema nervoso
sistema nervoso è formato da una rete di
neuroni e neuroni sono unità più piccole
che sono fatti da corpi cellulari e assoni
piccoli fili che trasmettono informazioni
dal nostro cervello la fonte di energia al
resto del nostro corpo che ci permette di parlare con
pensa e per andare al lavoro prop simile
a loro bene diciamo simile al
cablaggio elettrico di una casa al lavoro
correttamente il
sistema nervoso si basa sulla rete e
sulla precisione delle connessioni neuronali
se gli assoni sono equivalenti al
fili o le connessioni neuronali
equivalente all’interruttore sono danneggiati il
il percorso di informazione è compromesso e
anche la funzione potrebbe essere compromessa
come il cablaggio elettrico di una casa noi
può avere un piccolo danno che brucia solo a
libro o un grosso danno e un completo
blackout quando trovi una stanza buia dentro
la tua casa dobbiamo indagare su cosa
è la causa potrebbe essere una lampadina cattiva a
miccia bruciata o qualcos’altro a
indagare le lesioni nel nervoso
il sistema è ancora più difficile e
difficile perché non abbiamo accesso
alla precisa regione della ferita e
non possiamo semplicemente aprire il cervello di qualcuno e
prova a capire cosa funziona e
cosa non lo è
oltre a tutte le strutture il
connessioni neuronali e anche gli assi
sono molto molto piccoli sono nel
micro e nanoscala e per capire
come funzionano
abbiamo bisogno di strumenti micro e nano e questo è
il motivo per cui il filo è arrivato a Montreal
Montreal è una città molto famosa nella tua
il mantra della ricerca scientifica è la città di
dr. Wilder Penfield e dr. Brenda
Milner pioniere neuroscienziato nel
studio del cervello e del midollo spinale
infortunio ho iniziato a lavorare a Montreal
Istituto neurologico in a
collaborazione con la fisica McGill
dipartimento in cui una volta il premio Nobel
Anche Ernest Rutherford lavorava per
me era l’equivalente di essere in a
La parola Disney per gli scienziati di Montreal aveva
tutto ciò che sai abbiamo avuto il grande
scienziati grandi strutture e tutto il
strumenti di cui hanno bisogno per capire finalmente
come il sistema nervoso è ferito e
come potremmo ricollegarlo così il mio piano era
usare la nanotecnologia per prendere un neurone
alla volta tagliala e prova a ricollegarla
prova a renderlo funzionale di nuovo solo
come gli stessi processi di una malattia
la malattia ha tagliato un neurone, quindi ci stavo provando
per imitare questo in laboratorio e poi provare a
capisco come potrei sistemarlo così io
preparato
attraverso sulla capsula di Petri ho preso il
cultura al microscopio e poi ho visto
questo impigliato i neuroni di massa su una petri
piatto proprio non organizzare come nel
corpo umano
si impigliano e formano grumi e
è molto difficile identificare i singoli assoni
tagliarli dopo l’infortunio, scopri dove si trova
pasticcio è l’altra metà e prova a
ricollegarlo per vedere se funziona
o no
Tornando all’analogia della casa sai quando
hai quel cavo elettrico rotto dentro
la tua casa e poi provi a sistemarla
e questo pieno di quei mini fili li hanno
sono tutti dello stesso colore tutti impigliati e
non hai idea di come collegarli
bene, è esattamente la capsula di Petri
ed è quello che stavo cercando di aggiustare anche
peggio ogni volta che prepariamo i neuroni su a
nuova capsula di Petri formano un diverso
rete completamente diversa dalla
quello precedente quindi se ho appena trovato un modo per
ricollegare i neuroni nel numero della capsula di Petri
uno provo a ripetere l’esperimento in
piatto di Petri numero due e mi prende
età solo per trovare la localizzazione come
la rete funziona bene andiamo
torniamo all’analogia della casa immaginiamo
ora che finalmente lo risolvi
via cavo e poi ogni volta che si accende un
cambia una lampadina diversa accendi aha cosa
successo che dobbiamo cambiare così se
chiedi a qualcun altro se ne chiedi un altro
scienziato per usare esattamente la stessa cosa
tecnica per riprodurre ciò che hai fatto
solo non è possibile non funzionerà è
quasi impossibile da fare per qualcuno
lo stesso si che tu l’abbia fatto e cosa
succede è che ogni scienza deve
ripetere lo stesso esperimento più e più volte
e ancora e ogni volta che ripeti
l’esperimento come va
succede che stiamo aumentando il tempo
stavano ritardando la consegna di nuovi farmaci
per quelle persone all’ospedale che
vi aspettano siamo anche
aumentare i costi perché stiamo usando
più scienziati più attrezzature più
reagenti per produrre un nuovo test così
tutto sta diventando più costoso
e sta ritardando di fatto
oggi da 10.000 farmaci in fase di test
solo uno arriviamo al mercato dopo
10-15 anni di ricerca e oltre a
investimento di miliardi di dollari questo è giusto
troppo a lungo lo sai negli ultimi 100 anni
su più di cento anni fa il
la capsula di Petri è stata inventata per le cellule di coltura
in laboratorio e non è cambiato fino
oggi usano esattamente lo stesso
procedura nel frattempo scienziati
si sono evoluti sono diventati
sempre più qualificato nei microscopi
sono diventati macchine complesse con molto
una visione migliore di quella dell’occhio umano
significa che oggi abbiamo il
tecnologia per eseguire più test a
giorno abbiamo la tecnologia per
automatizzare l’intero processo ma noi semplicemente
non posso farlo perché la capsula di Petri è
un modello obsoleto è arcaico e
non possiamo standardizzare la cultura che non possiamo
mandalo a un microscopio per leggerlo
si
in effetti la mancanza di riproducibilità è un grande
problema nella scienza oggi e quello che ho
capito che la mia sfida principale di
lo scienziato non doveva avere il meglio
strutture le migliori attrezzature o il
soldi la mia sfida principale era provare a
riprodurre l’ambiente del sistema nervoso
su una capsula di Petri in modo che possiamo ottenere
dati riproducibili standardizzati e questo
modo in cui possiamo accelerare il farmaco
ciclo di sviluppo in modo che tu migliori
capire di cosa sto parlando e
come funziona la capsula di Petri facciamo un
analogia diciamo che vogliamo valutare
come le persone a reagire ai diversi eventi
nel parco c’è un concerto come
la gente arriva nel parco a qualcuno piace
resta affollato vicino agli altri
preferisci stare lontano in un altro
comodo Oriente è se facciamo delle foto
dall’evento cosa vedremo
è che dipende da dove le immagini
stanno prendendo potremmo avere più
interpretazioni soggettive se vedi
l’immagine vicino alla band che dici
tutti gli eventi si affollano se vedi il
immagine più lontano si dice oh il
l’evento era vuoto nessuno era lì e
è molto difficile confrontare tra gli eventi
questo è esattamente quello che succede alla Petri
dish le cellule quando cadono su una Petri
piatto si organizzano da soli
in modo casuale quindi ora immaginiamo di aver organizzato il
lo stesso evento su uno stadio e poi lo è
molto più facile da quantificare quante persone
erano presenti perché sono precisamente
seduto su posizioni specifiche quindi se noi
prendi un’immagine possiamo dire quante persone
erano presenti quanti posti erano vuoti
potremmo anche scrivere automaticamente a
programma per contare quante persone erano
l’ evento usando solo un computer e questo
sarà molto più facile confrontare il
reazione delle persone tra gli eventi in
Inoltre potremmo anche ottenere più dati noi
potrebbe chiedere al computer di controllare quanti
la gente indossava una camicia rossa quanti
le persone sono in piedi e vedi come
l’organizzazione rende molto l’analisi dei dati
più veloce è quello che vogliamo fare
la capsula di Petri così ho parlato con il mio amico
ingegnere e ho detto di avere questa idea perché
non costruiamo uno stadio per le celle
e poi abbiamo fatto ed è quello che ho
qui tra le mie mani in questo piccolo dispositivo
fatto di silicio è un po ‘di muffa che noi
creare per far crescere 120 mini midolli spinali in
meno di un centimetro quadrato ora
invece di avere sai seduto in
il microscopio e prova a trovarne uno o
due assoni al giorno ho 120 assoni perfetti
similmente organizzato come nel corpo che
Potrei usare un test come una volontà che potrei
taglia tutti quei 120 assoni contemporaneamente e
prova a riconnetterlo per vedere quale droga è
lavorando o non chiedendo agli altri miei amici
in altri paesi altri scienziati a
testare la stessa cosa facilmente potremmo
confronta i risultati che vedi il micro
stampi semplicemente organizzando le cellule
test anti-droga più veloce e più efficiente
più riproducibile e sono molto orgoglioso di
Diciamo che usando questa tecnica noi
raggiunto un importante passo avanti perché
ora ho avuto molto più tempo per pensare e per
facciamo altre cose che abbiamo avuto questa grande idea
perché non provare ad allungare gli assi e
siamo riusciti a farlo bene o ghiaietto
assone 60 volte più veloce di quanto non cresca
naturalmente siamo stati in grado di ricollegarci
gli assoni ad altre cellule molto precisamente
e rendere funzionale questa connessione
significa che significa che in futuro
abbiamo solo bisogno di altri studi ma in
il futuro saranno i chirurghi
usare la stessa tecnica per riconnettersi
nervi dopo l’infortunio questa è una grande speranza
Ho potuto finalmente aiutare quelle persone a
ospedale o dare loro più speranza sai
possiamo forse in futuro sviluppare un nuovo
tecnica per riconnettere i nervi e
per aiutarti a riconquistare i tuoi pensieri
ricordi e i tuoi movimenti come ho iniziato
presentato questi dati in diversi
conferenze persone sono venute da me e hanno detto
oh potrei avere questo micromoles da usare
nella mia ricerca dopo un anno
abbiamo venduto oltre 2000 dispositivi alle persone
per accelerare la ricerca nell’Alzheimer
malattia sclerosi multipla di Parkinson
cancro alle lesioni del midollo spinale anche in
malattia parassitaria in questo momento io
capito che sai che li sviluppo
dispositivi solo per fare più lavoro
efficiente ma improvvisamente dalla produzione di massa
ho visto che poteva aiutare tutti
altrimenti rendendo il loro lavoro più efficiente
e questa è una sensazione molto gratificata è a
sentirsi come se sapessi che puoi contribuire
alla società possiamo fare un mondo migliore così
infatti se chatti oggi dieci dei
documenti più citati di tutti i tempi sette di
sono nuove tecniche o software
che è diventato essenziale nel loro campo si
significa che sette dei piccoli citati
i documenti erano scienziati che sviluppano a
nuovo strumento che consente ad altri scienziati di
raggiungere risultati migliori molto più velocemente no
molto standardizzato e riproducibile
purtroppo
la riproducibilità è un grosso problema in
scienza oggi e in un recente sondaggio
pubblicati dalla rivista di natura che mostrano
che nella sola biologia oltre il 60% del
la ricerca prodotta non può essere riprodotta
gli scienziati non possono riprodurre da soli
ricerca stanno facendo un sacco di test
cosa vuol dire che hanno
per fare sempre più test e usare il
celle finite
e ancora e ancora e questo significa
più costi e più tempo per consegnare
farmaci per quelle persone che ne hanno bisogno we
Devo cambiare che è ora
che sviluppiamo qualcosa di meglio di
la capsula di Petri perché abbiamo il
tecnologia e ci sono milioni di
persone negli ospedali in questo momento
aspettando che portiamo i farmaci da
il laboratorio al capezzolo quello che siamo
risolvendo ora è molto più grande del solo
celle su una capsula di Petri che stiamo portando
la ricerca nel 21 ° secolo la
il messaggio che vorrei lasciare è per tutti
i bambini guardano tutti i bambini che piacciono
non ho genitori in ospedale
perdere la fiducia nella scienza perché noi
possiamo fare meglio possiamo fare molto meglio noi
avere la tecnologia e abbiamo il
menti per questo per tutti gli scienziati
Guardando
portiamo più innovazione alla scienza
perché ne abbiamo bisogno
grazie
tu
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