صباح الخير للجميع.
Good morning everybody.
أعمل مع مخلوقات صغيرة ضئيلة مهمشة رائعة، تسمى الخلايا. ودعوني أخبركم عن زراعة هذه الخلايا في المختبر. أشتغل في مختبر حيث نأخذ الخلايا من محيطها الأصلي. ونزرعها في صحون نسميها أحيانا صحون بتري. ونطعمها -- بالتعقيم طبعا -- بما نسميه الوسط المغذي للخلايا -- والذي هو بمثابة طعامهم -- و نزرعها في حاضنات.
I work with really amazing, little, itty-bitty creatures called cells. And let me tell you what it's like to grow these cells in the lab. I work in a lab where we take cells out of their native environment. We plate them into dishes that we sometimes call petri dishes. And we feed them -- sterilely of course -- with what we call cell culture media -- which is like their food -- and we grow them in incubators.
لماذا أقوم بهذا؟ نعاين الخلايا في رقاقة، وتوجد مباشرة على السطح. لكن ما نحاول القيام به حقا في مختبري هو هندسة أنسجة انطلاقا منها. ما الذي يعنيه ذلك؟ حسنا، يعني زراعة قلب حقيقي، لنقل ذلك ، أو زراعة قطعة من عظم التي يمكن أن توضع في الجسم. ليس هذا فقط، لكن يمكنها كذلك أن تستعمل في نماذج المرض. ولهذا الغرض، تقنيات استنبات الخلايا التقليدية ليست بالفعل كافية. تحس الخلايا نوعا ما بالحنين إلى الوطن؛ لا تحس أن الصحن هو موطنها. وبالتالي نحتاج إلى بذل المزيد من الجهد في نسخ بيئتها الفعلية لجعلها تنموا. نسمي ذلك نمط التقليد الحيوي -- نسخ الطبيعة في المختبر.
Why do I do this? We observe the cells in a plate, and they're just on the surface. But what we're really trying to do in my lab is to engineer tissues out of them. What does that even mean? Well it means growing an actual heart, let's say, or grow a piece of bone that can be put into the body. Not only that, but they can also be used for disease models. And for this purpose, traditional cell culture techniques just really aren't enough. The cells are kind of homesick; the dish doesn't feel like their home. And so we need to do better at copying their natural environment to get them to thrive. We call this the biomimetic paradigm -- copying nature in the lab.
دعونا نعتمد مثال القلب، موضوع الكثير من أبحاثي. ما الذي يجعل القلب فريدا؟ حسنا، القلب ينبض، بشكل إيقاعي، دون كلل، وبإخلاص. ننسخ ذلك في المختبر بتجهيز أنظمة استنبات الخلايا بإلكترودات. تشتغل هذه الإلكترودات كأجهزة تنظيم ضربات قلب مصغرب لجعل الخلايا تنقبض في المختبر. ما الذي نعرفه غير ذلك حول القلب؟ حسنا خلايا القلب في غاية الجشع. تغذي الطبيعة خلايا القلب في جسدك بتموين كثيف جدا من الدم. في المختبر، ننمط القنوات مجهريا في المواد الحيوية التي نزرع عليها الخلايا. وهذا يسمح لنا بمتابعة المستنبت الخلوي، غذاء الخلايا، عن طريق السقالات التي نزرع فيها الخلايا -- تشبه كثيرا ما قد تتوقعونه من سرير الشعيرات في القلب.
Let's take the example of the heart, the topic of a lot of my research. What makes the heart unique? Well, the heart beats, rhythmically, tirelessly, faithfully. We copy this in the lab by outfitting cell culture systems with electrodes. These electrodes act like mini pacemakers to get the cells to contract in the lab. What else do we know about the heart? Well, heart cells are pretty greedy. Nature feeds the heart cells in your body with a very, very dense blood supply. In the lab, we micro-pattern channels in the biomaterials on which we grow the cells, and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food, through the scaffolds where we're growing the cells -- a lot like what you might expect from a capillary bed in the heart.
وهكذا أصل إلى الدرس الأول: تستطيع الحياة القيام بالكثير باستعمال القليل. دعونا نأخذ مثال التحفيز الكهربائي. دعونا نرى درجة قوة واحدة فقط من هذه المبادئ. على اليسار، نرى قطعة صغيرة من نسيج قلب نابض هندستها من خلايا فأر في المختبر. إنها تقريبا بحجم حلوى صغيرة. وبعد أسبوع، إنها تنبض. يمكنكم رؤيتها في الركن اليساري في الأعلى. لكن لا تقلقوا إن لم تستطيعوا رؤيتها جيدا. إنه من المدهش أن هذه الخلايا تنبض على الإطلاق. لكن المدهش حقا هو أن الخلايا، حين نحفزها كهربائيا مثل جهاز تنظيم ضربات القلب، بحيث تنبض أكثر.
So this brings me to lesson number one: life can do a lot with very little. Let's take the example of electrical stimulation. Let's see how powerful just one of these essentials can be. On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue that I engineered from rat cells in the lab. It's about the size of a mini marshmallow. And after one week, it's beating. You can see it in the upper left-hand corner. But don't worry if you can't see it so well. It's amazing that these cells beat at all. But what's really amazing is that the cells, when we electrically stimulate them, like with a pacemaker, that they beat so much more.
لكن ذلك يوصلني إلى الدرس الثاني: الخلايا تقوم بكل العمل. بمعنى أن مهندسي الخلايا لديهم نوع من أزمة الهوية هنا، لأن مهندسي البنيات يصنعون الجسور والأمور الكبيرة، مهندسو الحواسيب، الحواسيب، لكن الذي نقوم به نحن هو بالفعل تمكين الخلايا نفسها من الوصول إلى التكنولوجيا. ما الذي يعنيه ذلك لنا؟ دعونا نقم بشيء في غاية البساطة. دعونا نذكر أنفسنا أن الخلايا ليست مفهوما مجردا. دعونا نتذكر أن خلايانا تمكننا من الحياة بطريقة في غاية الواقعية. "نحن ما نأكله،" يمكن أن يعبر عنها بسهولة بـ،"نحن ما تأكله خلايانا." وفي حالة النبات في أحشائنا، هذه الخلايا قد لا تكون حتى إنسانية. لكن ذلك أيضاً يستحق الإهتمام ذلك أن الخلايا تتدخل في تجاربنا الحياتية. وراء كل صوت ومرآى وملمس ومذاق ورائحة هناك مجموعة من الخلايا موافقة له تستقبل هذه المعلومات وتترجمها لنا. وهي سؤالا بالحاح : هل بإمكاننا توسيع إحساسنا بالمسؤولية البيئية لتشمل الأنظمة الحيوية في أجسامنا؟
But that brings me to lesson number two: cells do all the work. In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here, because structural engineers build bridges and big things, computer engineers, computers, but what we are doing is actually building enabling technologies for the cells themselves. What does this mean for us? Let's do something really simple. Let's remind ourselves that cells are not an abstract concept. Let's remember that our cells sustain our lives in a very real way. "We are what we eat," could easily be described as, "We are what our cells eat." And in the case of the flora in our gut, these cells may not even be human. But it's also worth noting that cells also mediate our experience of life. Behind every sound, sight, touch, taste and smell is a corresponding set of cells that receive this information and interpret it for us. It begs the question: shall we expand our sense of environmental stewardship to include the ecosystem of our own bodies?
أدعوكم إلى التوسع في الحديث حول هذا معي، وفي الوقت الحالي، أتمنى لكم حظا سعيدا. وأتمنى ألا تصير أي من خلاياكم الغير مسرطنة مخلوقات مهددة بالإنقراض.
I invite you to talk about this with me further, and in the meantime, I wish you luck. May none of your non-cancer cells become endangered species.
شكرا لكم.
Thank you.
(تصفيق)
(Applause)