se hai guardato il giornale a
il giornale di recente sei pienamente
a conoscenza del problema che voglio discutere
con te oggi ho messo alcuni titoli
in questa diapositiva dietro di me, ma il principale
il messaggio è tutti gli stessi farmaci e
specialmente i farmaci per le malattie rare
diventando sempre più costoso e dentro
molti casi persino letteralmente insostenibili
e le aziende farmaceutiche sono accusate
le compagnie di assicurazione sanitaria sono
incolpati e politici come tendono a
si incolpano l’un l’ altro ma ce n’è uno
cosa davvero chiara ed è quella la
costi di sviluppo per questi farmaci per
nuovi farmaci sono aumentati drammaticamente in
gli ultimi decenni e la ragione dietro
questo è in realtà qualcosa che sei anche tu
pienamente consapevole e anche se non l’ hai fatto
leggere un giornale negli ultimi dieci anni
perché ciò che i nostri farmaci di solito testati
animali
si, esattamente grazie, così abbiamo
modelli davvero semplici li chiamiamo
modelli in vitro poi testiamo su animali e
quando questi modelli preclinici chiamiamo
sono fatti e hanno dimostrato di essere
sicuro andiamo a testare droghe sugli esseri umani
gli studi clinici ora in questi
prove precliniche farmaceutiche
le aziende hanno investito milioni di
dollari a volte anche miliardi di
dollari e anni e anni di
ricerca ma nonostante tutti quelli
investimenti lo vediamo ancora non appena
li testiamo negli esseri umani nove su dieci
le droghe falliscono direttamente e naturalmente quello
un farmaco che lo fa attraverso il
i mercati devono compensare il costo
che è stato generato da tutte le droghe
che sono persi lungo la strada ora perché lo sono
questi modelli preclinici sono così imprecisi
perché non possono prevedere ciò che è
sta succedendo in un corpo umano bene ecco
perché e questo ti scioccherà, ma
gli animali non sono gli stessi di adesso
questa è una conclusione che il mio
la nipotina di quattro anni sarà in grado di disegnare
è vero, ma è davvero importante se
guardiamo più da vicino il diverso
specie per esempio nel cuore e
il cuore è ovviamente molto importante se
vogliamo determinare se un farmaco è
sicuro da dare a un paziente se guardiamo
il cuore di un topo e un umano
la prima cosa che misuriamo è il ritmo
tasso ora di un mouse che va circa 500
battiti al minuto e l’umano normalmente
circa 60 o 80 penso che il mio sia un po ‘
un po ‘più alto ora ma va bene e non lo è
il più grande problema in realtà il più grande
il problema è la biologia che è
alla base di questa differenza di battito
e questa è l’attività elettrica di
il cuore e lo sapete tutti
attività elettrica dall’ospedale
giusto è l’ECG che va
beep-beep-beep se tutto va bene e
se tutto va a sud va beep
e poi tutti vengono bene, lo sai
questo ma questa attività elettrica è il
innesco del tuo cuore ora lo vedi
il grilletto nel mouse e nel
l’uomo è completamente diverso dalla forma
e il momento è diverso e questo è
perché le proteine e le molecole
lavorare insieme per generare questo
attività elettrica sono completamente
diverso dal topo in qualsiasi umano così
se abbiamo un farmaco e molti farmaci
interagire effettivamente con queste proteine
e queste molecole se abbiamo un farmaco
che diamo al mouse e non lo facciamo
vedere alcun effetto che non necessariamente
significa che non c’è alcun effetto sul
attività elettrica del umano in modo tale
rende davvero difficile da determinare
se qualcosa è sicuro da dare a
paziente in base ai risultati di un mouse
quindi potresti pensare ok bene allora lo siamo
testare tutto sugli umani bene
a parte tutti i problemi etici che farò
darti un’altra lezione di vita che gli umani sono
non è uguale a quello degli umani neanche a
almeno in alcuni casi, per esempio, pensa
su un paziente che ha il cancro o due
i pazienti che hanno il cancro hanno il
stesso tipo di cancro e loro li danno
viene data la stessa chemioterapia e noi
sappi che alcuni pazienti stanno bene
altri no
non vedono alcun effetto ora
la differenza è in parte perché il corpo
risponde in modo diverso alla stessa malattia
o tutti i singoli corpi
risponde in modo diverso alla stessa malattia
o una stessa droga ora è per questo che vogliamo
prova qualcosa non su una persona qualsiasi
qualsiasi essere umano ma vogliamo testare
qualcosa in particolare su di te e in
alcuni casi questo era già stato fatto
per esempio se pensi di avere un
allergia si va dal medico e lui
espone la tua pelle a diversi tipi di
potenziali allergeni ora qualunque cosa
qualsiasi cosa mostri un respiro è facile
uno come
causando l’allergia ma per esempio per
il cuore che tu già noti è il mio
organo preferito è impossibile
non possiamo semplicemente esporre una parte del nostro
cuore a qualche tipo di droga o qualche tipo
di terapia possiamo anche non solo rimuovere un
parte fuori di esso e metterlo in aggiunta
prova i nostri farmaci lì perché se noi
rimuovere qualcosa del nostro cuore non lo fa
ricrescere facilmente ed è per questo che nel
laboratorio dove lavoro stiamo cercando di
ricrea il pezzo del tuo cuore in a
piatto da zero bene non interamente da
scratch proviamo a farlo dal gambo
cellule e tutti voi conoscete le cellule staminali lì
nel nostro corpo e potreste conoscerli da
terapia con cellule staminali e poi di solito loro
vengono rimossi dal midollo osseo ma
li hai anche nella tua pelle e tu
li abbiamo anche nel tuo stomaco e chiamiamo
loro cellule staminali adulte e noi chiamiamo un
adulto non perché sono nel tuo adulto
corpo ma perché sono già
diretto a diventare un certo tipo di
tessuto così cellule staminali nella volontà della pelle
diventano cellule staminali della pelle solo nel
gut diventerà solo cellule intestinali tuttavia
quando eri giovane e ora giovane è un
tipo di understatement perché era
quando eri un embrione tu in realtà
consisteva in una ciotola diciamo di
diversi tipi di cellule staminali sono
chiamate cellule staminali pluripotenti possono
diventa tutto il corpo umano dentro
Infatti, tu sei diventato
tutto fuori da queste cellule staminali
sfortunatamente perdiamo queste cellule durante
lo sviluppo ora nel 2006 ci fu un
scienziato intelligente Yoshi
Shinya Yamanaka deve dire correttamente
e ha vinto il premio Nobel per questo e
per questa scoperta dove ha realizzato noi
potrebbe rimuovere le cellule dal nostro corpo adulto
quindi metterli in un piatto in laboratorio in a
capsula di Petri e poi geneticamente
riprogrammarli per diventare pluripotenti
cellule staminali di nuovo e queste cellule possono ora
di nuovo diventa tutto nell’umano
corpo e usiamo quelle cellule di questo tipo
di cellule nel nostro laboratorio per creare cellule cardiache
e lo facciamo seguendo una specie di a
la ricetta di cucina ispirata alla natura così baia
abbiamo queste cellule in un piatto e aggiungiamo
ormoni e fattori di crescita come
queste cellule avrebbero esperienza di quando
sono nel corpo umano durante il
sviluppo del cuore e dopo due
settimane di aggiunta di questa crescita di ormoni
fattori e rimuovendoli di nuovo guardiamo
sotto il microscopio e vediamo questo
battendo e sono molto lentamente
battere qui ma lì e normalmente è
una specie di ritmo simile è l’umano
perché stanno battendo il cuore umano
cellule in un piatto di chiunque li abbiamo fatti
e devi immaginarti cosa
significa cosa possiamo fare con questo per
esempio se abbiamo due pazienti e uno
di loro ha una mutazione nel suo DNA che
prolunga l’attività elettrica dell’ECG
di cosa abbiamo già parlato nel
ospedale questo prolungamento è
potenzialmente pericoloso è se diamo un
droga che prolunga l’elettrico
attività ancora più di ciò che possiamo fare ora
è prendere un pezzo di pelle o urina o
il sangue da questi pazienti estrarre il
le cellule riprogrammano quelle cellule in
cellule staminali pluripotenti e poi
differenziarli verso il nostro cuore
celle e cosa otteniamo e cosa
può misurare e colleghi miei nel mio
il laboratorio ha fatto questo lo troviamo lo stesso
prolungamento dell’attività elettrica e
attività elettrica in quelle cellule come noi
vedere nei pazienti e ora possiamo usare
questo per testare i farmaci e vedere se possiamo
o salvare il fenotipo o vedere quale
le droghe sono tollerate dai pazienti ora
questo potrebbe essere il momento giusto per
introdurre un grande disclaimer per quanto riguarda
tutta questa biologia
non fidarti di me, sono davvero un ingegnere
Ho studiato ingegneria elettrica al
Ero l’Università Tecnica di Delft e io
addestrato per costruire chip di computer come il
quelli nel tuo smartphone ora potresti
chiedi come vai dalla costruzione del computer
chip per crescere cardio cardiaco
cellule è una buona domanda e tu
potrebbe anche chiedere perché bene il perché è
in realtà semplice
Ti mostrerò di nuovo questo film
perché penso che sia assolutamente
incredibile
queste cellule sono più ingegnose di
tutto ciò che abbiamo mai progettato, ma
quindi come funziona come funziona
un ingegnere fa uno sviluppo
laboratorio di biologia per essere onesto quando io
è iniziato in quel laboratorio che non avevo davvero
una chiara idea pure ma si scopre
che se combiniamo il biologico
conoscenza con il tecnologico
conoscenza che possiamo effettivamente fare
strumenti davvero complessi come quello mostrato
qui e non posso entrare in tutto il
dettagli tecnici del sistema ma cosa
possiamo farcela è misurare i tre
i parametri più fondamentali del cuore
contemporaneamente e questo è il
attività elettrica che tutti conoscete
ora e la contrazione che è di
Ovviamente l’ obiettivo finale delle cellule e
infine il calcio e il calcio
necessario per le cellule a contrarsi ora
questo tipo di sistemi che possiamo realizzare
con questa combinazione di tecnologia e
la biologia e quello che facciamo è che abbiamo il
cellule in una sorta di pozzo di una scatola di Petri
in realtà è una sorta di piatto con molto
delle capsule di Petri ci cresciamo lì
quindi aggiungiamo un colorante ottico ottico
dentro e questa tintura chimica ottica è
innescato dai led dall’altra parte
e poi con la fotocamera ad alta velocità
questo è collegato al microscopio che possiamo
fare una registrazione davvero bella con un massimo
risoluzione temporale in modo che possiamo ottenere un
misura veramente accurata di ciò che è
andando avanti e ti mostrerò un film
come sembra tra un po ‘ma prima
Ti mostrerò come si presenta l’installazione
quindi è un po ‘buio vedi un sacco di
fili ma se non ci credi davvero
prende un ingegnere per costruire questo ho fatto un
tipo di ingrandimento di una determinata area
e vedi chiaramente il nastro adesivo e il dyrus
Posso dirti che è lo stato dell’arte
ingegneria, ma ciò che è veramente interessante è se
siamo quando guardiamo attraverso il
microscopio e cosa mostrerò
sei un film delle cellule che sono
etichette caricate con questo calcio
sensore e ogni volta che le cellule emettono un segnale acustico
si vede che il sensore di calcio
aumenta l’ attività quindi sono di nuovo
cellule del cuore umano in un piatto e sul
a destra vedi un grafico e questo
tracce l’intensità delle cellule questo
tiene traccia del numero di calcio presenti nelle celle
e con questo tipo di strumenti possiamo
effettivamente testare ciò che fa un farmaco così là
sono molti farmaci che hanno un negativo
effetto sul calcio nella cellula se noi
aggiungerebbe questo ciò anche per
questo pezzo di cellule vedremo che il
l’attività si abbassa e questo è esattamente il
strumento che possiamo usare per testare nuovi farmaci
tuttavia dobbiamo ancora verificare se
funziona con le vecchie droghe
questo è il nostro set di validazione e questo è
esattamente quello che abbiamo fatto abbiamo lavorato
insieme a un’azienda farmaceutica
e ci hanno dato dieci farmaci che non abbiamo
sapere quale era quale e dovevamo
provali uno per uno usando il tuo sistema
ora dopo un po ‘siamo tornati e sette
su dieci avevamo corretto se lo fosse
esattamente quello che loro e abbiamo previsto
esattamente quello che hanno trovato negli umani due
su dieci erano completamente sbagliati
e un pozzo penso che avevamo ragione loro
pensiamo di essere sbagliato, ma ci sistemiamo in
al centro quindi penso che sia corretto al 75%
questo è già veramente buono ma vogliamo
per arrivare a questo cento per cento che usiamo
cellule umane perché non è cento per cento
eppure ci sono due ragioni, principalmente una
perché stiamo solo guardando il cuore
e non è un’interazione complessa del
organi come troviamo nel corpo umano e
il secondo è che le cellule sono
ancora un po ‘immaturo come lo avresti trovato
in un neonato per esempio, e siamo in grado di
vedi questo se guardiamo l’elettrico
di nuovo l’attività in modo che le cellule siano nel
mezzo che facciamo e puoi vedere questo
l’attività elettrica ricorda l’adulto
attività elettrica più ma è
non ancora buono come l’adulto
rispetto al mouse ma non è così
buono come l’adulto, ma ancora i tempi
e la forma è ancora un po ‘ spenta
e uno dei motivi per cui è forse un
un po ‘spento è perché le cellule
non sentirsi a casa sono in questa Petri
piatto è
creste che a loro non piace nel cuore
sono esattamente nel suo ambiente morbido
un ben allineato in una direzione e
lavorano insieme quindi cosa proviamo a fare
e ancora una volta l’ingegneria sembra essere quello di
presume di essere il modo di offrire un
soluzione abbiamo realizzato un soft soft davvero flessibile
substrato e fatto scanalature davvero piccole
di 20 micrometri dentro e poi noi
crebbe le celle sopra di loro e questo
è ciò che vediamo ora le celle sono allineate
in una direzione e lavorano insieme
per tirare questo pezzo di gomma su e giù
e lo abbiamo fatto insieme con
ingegneri della Technical University
a Delft e hanno fatto un passo
ulteriormente e hanno costruito questo hard on chip
dispositivo di progettazione che puoi vedere a
sezione trasversale del disegno in blu te
guarda le celle e qui vedi di nuovo dentro
marrone le scanalature nella flessibile
substrato nel substrato morbido ora
ci sono anche elettrodi integrati
questo substrato in modo da poter effettivamente
misurare l’ attività elettrica del
cellule mentre stanno contraendo e
farlo sentire ancora più a casa
per le cellule facciamo anche quest’aria
camera che possiamo gonfiare e poi
le cellule sono tese e tese
proprio come avrebbero vissuto quando
sono nel cuore ora è questo
questo è il dispositivo sembra in realtà
la vita e puoi vedere che è davvero piccola
e renderlo veramente piccolo è importante
perché abbiamo solo bisogno di usare a
veramente piccola quantità di cellule che è di
Certo che lo rende molto più economico
ora rendendolo più economico e di più
preciso questo è il modo in cui sta andando
cambiare il costo di sviluppo per i farmaci
completamente ora lo facciamo su chip
dispositivo ma altre persone stanno facendo il polmone
su chip e skin on chip e in realtà
questo intero campo è chiamato organo su chip
e nei Paesi Bassi c’è solo un
iniziativa che ha iniziato dove un sacco di
scienziati di tutto il lavoro Olanda
insieme per costruire principalmente tre diversi
organi che sono il cervello l’intestino e
e il cuore e l’idea è da fare
questi esattamente come il cuore su chip con
cellule da pazienti e
integra i metodi di misurazione ecc
ecc. ma non solo quelli tre
dispositivi separatamente ma poi li accoppia
insieme usando un flusso di sangue in mezzo
e quando possiamo cambiare il microbioma
per esempio nell’intestino e vedere come
colpisce il cervello, quindi cerchiamo di fare un
completo avatar di un essere umano su un chip noi
prova a fare un avatar completo su di te
un chip se usiamo le tue cellule ora quando io
parla di questo capisci che noi
bisogno di molte ricerche multidisciplinari
per ottenere questo risultato ed è buono da ottenere
questa ricerca oltre e quali persone
di solito mostrano quando parlano di questo
la ricerca multidisciplinare è a
schematico come questo quindi abbiamo questa radice
campo di biologia cellulare e abbiamo questo chip
campo tecnologico e dove si incontrano
all’incirca nel mezzo c’è questo organo
per esempio su chip ma penso
è sbagliato penso che sia sbagliato
modo per vederlo Penso che sia diverso I
pensa se pensiamo a questo dovrebbe
sia questo questo acquisto della cellula staminale
campo della biologia e tecnologia dei chip
il campo è separato e se le persone escono
dei propri campi e si incontrano
a metà strada troviamo un campo ancora più grande
rispetto ai precedenti campi che vengono chiamati
in questo caso organo e chip e questo
succede ogni volta così, per esempio, lo siamo
durante la mia ricerca e organo su chip noi
sviluppato questo software per quantificare il
contrazione delle cellule del muscolo cardiaco in
un piatto e lo abbiamo mostrato al medico
i dottori e loro erano così
entusiasta che stava effettivamente provando
fuori in pazienti ora così fondamentalmente
stiamo combinando questo organo su un campo di chip
con il campo clinico e di nuovo
c’è un enorme aumento di orizzonte e
questo può accadere ancora e ancora e
di nuovo pensaci se dovessimo combinare
queste tecnologie tecnologie con
analisi di dati complessi o forse se noi
avere un cervello su chip forse possiamo accoppiare
alla psicologia umana e ogni volta
il nostro orizzonte diventerà sempre più grande
e più grande ed è per questo che credo se
usciamo dai nostri stessi campi
e attraversare quelle spade di confine mangiare ciascuno
altro
che le possibilità sono infinite
grazie
[Applausi]
il giornale di recente sei pienamente
a conoscenza del problema che voglio discutere
con te oggi ho messo alcuni titoli
in questa diapositiva dietro di me, ma il principale
il messaggio è tutti gli stessi farmaci e
specialmente i farmaci per le malattie rare
diventando sempre più costoso e dentro
molti casi persino letteralmente insostenibili
e le aziende farmaceutiche sono accusate
le compagnie di assicurazione sanitaria sono
incolpati e politici come tendono a
si incolpano l’un l’ altro ma ce n’è uno
cosa davvero chiara ed è quella la
costi di sviluppo per questi farmaci per
nuovi farmaci sono aumentati drammaticamente in
gli ultimi decenni e la ragione dietro
questo è in realtà qualcosa che sei anche tu
pienamente consapevole e anche se non l’ hai fatto
leggere un giornale negli ultimi dieci anni
perché ciò che i nostri farmaci di solito testati
animali
si, esattamente grazie, così abbiamo
modelli davvero semplici li chiamiamo
modelli in vitro poi testiamo su animali e
quando questi modelli preclinici chiamiamo
sono fatti e hanno dimostrato di essere
sicuro andiamo a testare droghe sugli esseri umani
gli studi clinici ora in questi
prove precliniche farmaceutiche
le aziende hanno investito milioni di
dollari a volte anche miliardi di
dollari e anni e anni di
ricerca ma nonostante tutti quelli
investimenti lo vediamo ancora non appena
li testiamo negli esseri umani nove su dieci
le droghe falliscono direttamente e naturalmente quello
un farmaco che lo fa attraverso il
i mercati devono compensare il costo
che è stato generato da tutte le droghe
che sono persi lungo la strada ora perché lo sono
questi modelli preclinici sono così imprecisi
perché non possono prevedere ciò che è
sta succedendo in un corpo umano bene ecco
perché e questo ti scioccherà, ma
gli animali non sono gli stessi di adesso
questa è una conclusione che il mio
la nipotina di quattro anni sarà in grado di disegnare
è vero, ma è davvero importante se
guardiamo più da vicino il diverso
specie per esempio nel cuore e
il cuore è ovviamente molto importante se
vogliamo determinare se un farmaco è
sicuro da dare a un paziente se guardiamo
il cuore di un topo e un umano
la prima cosa che misuriamo è il ritmo
tasso ora di un mouse che va circa 500
battiti al minuto e l’umano normalmente
circa 60 o 80 penso che il mio sia un po ‘
un po ‘più alto ora ma va bene e non lo è
il più grande problema in realtà il più grande
il problema è la biologia che è
alla base di questa differenza di battito
e questa è l’attività elettrica di
il cuore e lo sapete tutti
attività elettrica dall’ospedale
giusto è l’ECG che va
beep-beep-beep se tutto va bene e
se tutto va a sud va beep
e poi tutti vengono bene, lo sai
questo ma questa attività elettrica è il
innesco del tuo cuore ora lo vedi
il grilletto nel mouse e nel
l’uomo è completamente diverso dalla forma
e il momento è diverso e questo è
perché le proteine e le molecole
lavorare insieme per generare questo
attività elettrica sono completamente
diverso dal topo in qualsiasi umano così
se abbiamo un farmaco e molti farmaci
interagire effettivamente con queste proteine
e queste molecole se abbiamo un farmaco
che diamo al mouse e non lo facciamo
vedere alcun effetto che non necessariamente
significa che non c’è alcun effetto sul
attività elettrica del umano in modo tale
rende davvero difficile da determinare
se qualcosa è sicuro da dare a
paziente in base ai risultati di un mouse
quindi potresti pensare ok bene allora lo siamo
testare tutto sugli umani bene
a parte tutti i problemi etici che farò
darti un’altra lezione di vita che gli umani sono
non è uguale a quello degli umani neanche a
almeno in alcuni casi, per esempio, pensa
su un paziente che ha il cancro o due
i pazienti che hanno il cancro hanno il
stesso tipo di cancro e loro li danno
viene data la stessa chemioterapia e noi
sappi che alcuni pazienti stanno bene
altri no
non vedono alcun effetto ora
la differenza è in parte perché il corpo
risponde in modo diverso alla stessa malattia
o tutti i singoli corpi
risponde in modo diverso alla stessa malattia
o una stessa droga ora è per questo che vogliamo
prova qualcosa non su una persona qualsiasi
qualsiasi essere umano ma vogliamo testare
qualcosa in particolare su di te e in
alcuni casi questo era già stato fatto
per esempio se pensi di avere un
allergia si va dal medico e lui
espone la tua pelle a diversi tipi di
potenziali allergeni ora qualunque cosa
qualsiasi cosa mostri un respiro è facile
uno come
causando l’allergia ma per esempio per
il cuore che tu già noti è il mio
organo preferito è impossibile
non possiamo semplicemente esporre una parte del nostro
cuore a qualche tipo di droga o qualche tipo
di terapia possiamo anche non solo rimuovere un
parte fuori di esso e metterlo in aggiunta
prova i nostri farmaci lì perché se noi
rimuovere qualcosa del nostro cuore non lo fa
ricrescere facilmente ed è per questo che nel
laboratorio dove lavoro stiamo cercando di
ricrea il pezzo del tuo cuore in a
piatto da zero bene non interamente da
scratch proviamo a farlo dal gambo
cellule e tutti voi conoscete le cellule staminali lì
nel nostro corpo e potreste conoscerli da
terapia con cellule staminali e poi di solito loro
vengono rimossi dal midollo osseo ma
li hai anche nella tua pelle e tu
li abbiamo anche nel tuo stomaco e chiamiamo
loro cellule staminali adulte e noi chiamiamo un
adulto non perché sono nel tuo adulto
corpo ma perché sono già
diretto a diventare un certo tipo di
tessuto così cellule staminali nella volontà della pelle
diventano cellule staminali della pelle solo nel
gut diventerà solo cellule intestinali tuttavia
quando eri giovane e ora giovane è un
tipo di understatement perché era
quando eri un embrione tu in realtà
consisteva in una ciotola diciamo di
diversi tipi di cellule staminali sono
chiamate cellule staminali pluripotenti possono
diventa tutto il corpo umano dentro
Infatti, tu sei diventato
tutto fuori da queste cellule staminali
sfortunatamente perdiamo queste cellule durante
lo sviluppo ora nel 2006 ci fu un
scienziato intelligente Yoshi
Shinya Yamanaka deve dire correttamente
e ha vinto il premio Nobel per questo e
per questa scoperta dove ha realizzato noi
potrebbe rimuovere le cellule dal nostro corpo adulto
quindi metterli in un piatto in laboratorio in a
capsula di Petri e poi geneticamente
riprogrammarli per diventare pluripotenti
cellule staminali di nuovo e queste cellule possono ora
di nuovo diventa tutto nell’umano
corpo e usiamo quelle cellule di questo tipo
di cellule nel nostro laboratorio per creare cellule cardiache
e lo facciamo seguendo una specie di a
la ricetta di cucina ispirata alla natura così baia
abbiamo queste cellule in un piatto e aggiungiamo
ormoni e fattori di crescita come
queste cellule avrebbero esperienza di quando
sono nel corpo umano durante il
sviluppo del cuore e dopo due
settimane di aggiunta di questa crescita di ormoni
fattori e rimuovendoli di nuovo guardiamo
sotto il microscopio e vediamo questo
battendo e sono molto lentamente
battere qui ma lì e normalmente è
una specie di ritmo simile è l’umano
perché stanno battendo il cuore umano
cellule in un piatto di chiunque li abbiamo fatti
e devi immaginarti cosa
significa cosa possiamo fare con questo per
esempio se abbiamo due pazienti e uno
di loro ha una mutazione nel suo DNA che
prolunga l’attività elettrica dell’ECG
di cosa abbiamo già parlato nel
ospedale questo prolungamento è
potenzialmente pericoloso è se diamo un
droga che prolunga l’elettrico
attività ancora più di ciò che possiamo fare ora
è prendere un pezzo di pelle o urina o
il sangue da questi pazienti estrarre il
le cellule riprogrammano quelle cellule in
cellule staminali pluripotenti e poi
differenziarli verso il nostro cuore
celle e cosa otteniamo e cosa
può misurare e colleghi miei nel mio
il laboratorio ha fatto questo lo troviamo lo stesso
prolungamento dell’attività elettrica e
attività elettrica in quelle cellule come noi
vedere nei pazienti e ora possiamo usare
questo per testare i farmaci e vedere se possiamo
o salvare il fenotipo o vedere quale
le droghe sono tollerate dai pazienti ora
questo potrebbe essere il momento giusto per
introdurre un grande disclaimer per quanto riguarda
tutta questa biologia
non fidarti di me, sono davvero un ingegnere
Ho studiato ingegneria elettrica al
Ero l’Università Tecnica di Delft e io
addestrato per costruire chip di computer come il
quelli nel tuo smartphone ora potresti
chiedi come vai dalla costruzione del computer
chip per crescere cardio cardiaco
cellule è una buona domanda e tu
potrebbe anche chiedere perché bene il perché è
in realtà semplice
Ti mostrerò di nuovo questo film
perché penso che sia assolutamente
incredibile
queste cellule sono più ingegnose di
tutto ciò che abbiamo mai progettato, ma
quindi come funziona come funziona
un ingegnere fa uno sviluppo
laboratorio di biologia per essere onesto quando io
è iniziato in quel laboratorio che non avevo davvero
una chiara idea pure ma si scopre
che se combiniamo il biologico
conoscenza con il tecnologico
conoscenza che possiamo effettivamente fare
strumenti davvero complessi come quello mostrato
qui e non posso entrare in tutto il
dettagli tecnici del sistema ma cosa
possiamo farcela è misurare i tre
i parametri più fondamentali del cuore
contemporaneamente e questo è il
attività elettrica che tutti conoscete
ora e la contrazione che è di
Ovviamente l’ obiettivo finale delle cellule e
infine il calcio e il calcio
necessario per le cellule a contrarsi ora
questo tipo di sistemi che possiamo realizzare
con questa combinazione di tecnologia e
la biologia e quello che facciamo è che abbiamo il
cellule in una sorta di pozzo di una scatola di Petri
in realtà è una sorta di piatto con molto
delle capsule di Petri ci cresciamo lì
quindi aggiungiamo un colorante ottico ottico
dentro e questa tintura chimica ottica è
innescato dai led dall’altra parte
e poi con la fotocamera ad alta velocità
questo è collegato al microscopio che possiamo
fare una registrazione davvero bella con un massimo
risoluzione temporale in modo che possiamo ottenere un
misura veramente accurata di ciò che è
andando avanti e ti mostrerò un film
come sembra tra un po ‘ma prima
Ti mostrerò come si presenta l’installazione
quindi è un po ‘buio vedi un sacco di
fili ma se non ci credi davvero
prende un ingegnere per costruire questo ho fatto un
tipo di ingrandimento di una determinata area
e vedi chiaramente il nastro adesivo e il dyrus
Posso dirti che è lo stato dell’arte
ingegneria, ma ciò che è veramente interessante è se
siamo quando guardiamo attraverso il
microscopio e cosa mostrerò
sei un film delle cellule che sono
etichette caricate con questo calcio
sensore e ogni volta che le cellule emettono un segnale acustico
si vede che il sensore di calcio
aumenta l’ attività quindi sono di nuovo
cellule del cuore umano in un piatto e sul
a destra vedi un grafico e questo
tracce l’intensità delle cellule questo
tiene traccia del numero di calcio presenti nelle celle
e con questo tipo di strumenti possiamo
effettivamente testare ciò che fa un farmaco così là
sono molti farmaci che hanno un negativo
effetto sul calcio nella cellula se noi
aggiungerebbe questo ciò anche per
questo pezzo di cellule vedremo che il
l’attività si abbassa e questo è esattamente il
strumento che possiamo usare per testare nuovi farmaci
tuttavia dobbiamo ancora verificare se
funziona con le vecchie droghe
questo è il nostro set di validazione e questo è
esattamente quello che abbiamo fatto abbiamo lavorato
insieme a un’azienda farmaceutica
e ci hanno dato dieci farmaci che non abbiamo
sapere quale era quale e dovevamo
provali uno per uno usando il tuo sistema
ora dopo un po ‘siamo tornati e sette
su dieci avevamo corretto se lo fosse
esattamente quello che loro e abbiamo previsto
esattamente quello che hanno trovato negli umani due
su dieci erano completamente sbagliati
e un pozzo penso che avevamo ragione loro
pensiamo di essere sbagliato, ma ci sistemiamo in
al centro quindi penso che sia corretto al 75%
questo è già veramente buono ma vogliamo
per arrivare a questo cento per cento che usiamo
cellule umane perché non è cento per cento
eppure ci sono due ragioni, principalmente una
perché stiamo solo guardando il cuore
e non è un’interazione complessa del
organi come troviamo nel corpo umano e
il secondo è che le cellule sono
ancora un po ‘immaturo come lo avresti trovato
in un neonato per esempio, e siamo in grado di
vedi questo se guardiamo l’elettrico
di nuovo l’attività in modo che le cellule siano nel
mezzo che facciamo e puoi vedere questo
l’attività elettrica ricorda l’adulto
attività elettrica più ma è
non ancora buono come l’adulto
rispetto al mouse ma non è così
buono come l’adulto, ma ancora i tempi
e la forma è ancora un po ‘ spenta
e uno dei motivi per cui è forse un
un po ‘spento è perché le cellule
non sentirsi a casa sono in questa Petri
piatto è
creste che a loro non piace nel cuore
sono esattamente nel suo ambiente morbido
un ben allineato in una direzione e
lavorano insieme quindi cosa proviamo a fare
e ancora una volta l’ingegneria sembra essere quello di
presume di essere il modo di offrire un
soluzione abbiamo realizzato un soft soft davvero flessibile
substrato e fatto scanalature davvero piccole
di 20 micrometri dentro e poi noi
crebbe le celle sopra di loro e questo
è ciò che vediamo ora le celle sono allineate
in una direzione e lavorano insieme
per tirare questo pezzo di gomma su e giù
e lo abbiamo fatto insieme con
ingegneri della Technical University
a Delft e hanno fatto un passo
ulteriormente e hanno costruito questo hard on chip
dispositivo di progettazione che puoi vedere a
sezione trasversale del disegno in blu te
guarda le celle e qui vedi di nuovo dentro
marrone le scanalature nella flessibile
substrato nel substrato morbido ora
ci sono anche elettrodi integrati
questo substrato in modo da poter effettivamente
misurare l’ attività elettrica del
cellule mentre stanno contraendo e
farlo sentire ancora più a casa
per le cellule facciamo anche quest’aria
camera che possiamo gonfiare e poi
le cellule sono tese e tese
proprio come avrebbero vissuto quando
sono nel cuore ora è questo
questo è il dispositivo sembra in realtà
la vita e puoi vedere che è davvero piccola
e renderlo veramente piccolo è importante
perché abbiamo solo bisogno di usare a
veramente piccola quantità di cellule che è di
Certo che lo rende molto più economico
ora rendendolo più economico e di più
preciso questo è il modo in cui sta andando
cambiare il costo di sviluppo per i farmaci
completamente ora lo facciamo su chip
dispositivo ma altre persone stanno facendo il polmone
su chip e skin on chip e in realtà
questo intero campo è chiamato organo su chip
e nei Paesi Bassi c’è solo un
iniziativa che ha iniziato dove un sacco di
scienziati di tutto il lavoro Olanda
insieme per costruire principalmente tre diversi
organi che sono il cervello l’intestino e
e il cuore e l’idea è da fare
questi esattamente come il cuore su chip con
cellule da pazienti e
integra i metodi di misurazione ecc
ecc. ma non solo quelli tre
dispositivi separatamente ma poi li accoppia
insieme usando un flusso di sangue in mezzo
e quando possiamo cambiare il microbioma
per esempio nell’intestino e vedere come
colpisce il cervello, quindi cerchiamo di fare un
completo avatar di un essere umano su un chip noi
prova a fare un avatar completo su di te
un chip se usiamo le tue cellule ora quando io
parla di questo capisci che noi
bisogno di molte ricerche multidisciplinari
per ottenere questo risultato ed è buono da ottenere
questa ricerca oltre e quali persone
di solito mostrano quando parlano di questo
la ricerca multidisciplinare è a
schematico come questo quindi abbiamo questa radice
campo di biologia cellulare e abbiamo questo chip
campo tecnologico e dove si incontrano
all’incirca nel mezzo c’è questo organo
per esempio su chip ma penso
è sbagliato penso che sia sbagliato
modo per vederlo Penso che sia diverso I
pensa se pensiamo a questo dovrebbe
sia questo questo acquisto della cellula staminale
campo della biologia e tecnologia dei chip
il campo è separato e se le persone escono
dei propri campi e si incontrano
a metà strada troviamo un campo ancora più grande
rispetto ai precedenti campi che vengono chiamati
in questo caso organo e chip e questo
succede ogni volta così, per esempio, lo siamo
durante la mia ricerca e organo su chip noi
sviluppato questo software per quantificare il
contrazione delle cellule del muscolo cardiaco in
un piatto e lo abbiamo mostrato al medico
i dottori e loro erano così
entusiasta che stava effettivamente provando
fuori in pazienti ora così fondamentalmente
stiamo combinando questo organo su un campo di chip
con il campo clinico e di nuovo
c’è un enorme aumento di orizzonte e
questo può accadere ancora e ancora e
di nuovo pensaci se dovessimo combinare
queste tecnologie tecnologie con
analisi di dati complessi o forse se noi
avere un cervello su chip forse possiamo accoppiare
alla psicologia umana e ogni volta
il nostro orizzonte diventerà sempre più grande
e più grande ed è per questo che credo se
usciamo dai nostri stessi campi
e attraversare quelle spade di confine mangiare ciascuno
altro
che le possibilità sono infinite
grazie
[Applausi]
Please follow and like us: