Bon dia a tothom.
Good morning everybody.
Jo treballo amb unes criatures diminutes y sorprenents anomenades cèl·lules Deixeu-me que us digui el que suposa cultivar aquestes cèl·lules al laboratori. Jo treballo a un laboratori on traiem les cèl·lules del seu entorn natural. Les posem dins de plaques que a vegades anomenem "plaques de petri". Les alimentem (estèrilment, és clar) amb medis de cultiu cel·lular, que és com el seu menjar, i les cultivem a incubadores.
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.
I per què ho faig? Observem les cèl·lules a la placa, i simplement són a la superfície. Però el que realment intentem fer al meu laboratori és crear teixits amb elles. I què significa això? Doncs significa cultivar un cor real, per exemple, o cultivar un fragment d'os que es pugui empeltar al cos. I no només això. També serveixen per obtenir models de malalties. I per a aquest fi, les tècniques tradicionals de cultiu cel·lular simplement resulten insuficients. És com si les cèl·lules tinguessin una mena de nostàlgia; a la placa no se senten com a casa. Així que necessitem imitar millor el seu entorn natural per a que puguin prosperar. Ho anomenem "paradigma biomimètic". Es tracta de recrear la naturalesa al laboratori.
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.
Agafem l'exemple del cor, el tema de gran part de la meva investigació. Què fa que el cor sigui únic? Bé, el cor batega, de manera rítmica, incansable i fidel. Copiem això al laboratori equipant els sistemes de cultiu cel·lular amb elèctrodes. Aquests elèctrodes actuen com a minimarcapassos per aconseguir que les cèl·lules es contreguin al laboratori. Que més sabem sobre el cor? Bé, les cèl·lules del cor són bastant cobdicioses. La naturalesa alimenta les cèl·lules del cor al teu cos subministrant sang molt densa. Al laboratori, fem un micromodel de canals als biomaterials on es cultiven les cèl·lules, i això ens permet irrigar els medis de cultiu cel·lular, l'aliment cel·lular, a través de l'estructura on estem cultivant les cèl·lules. Un poc com el que passa al llit capil·lar dins el cor.
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.
I això em porta a la primera lliçó: La vida pot fer molt amb molt poc. Veiem l'exemple de l'estímul elèctric. Veiem com de potent pot ser només un d'aquests elements bàsics. A l'esquerra veiem un petit fragment de cor bategant que jo vaig crear amb cèl·lules de rata al laboratori. Té la grandària d'un caramel petit. I després d'una setmana, ja batega. Ho podeu veure al cantó superior esquerre. Però no us preocupeu si no el veieu gaire bé. És sorprenent que aquestes cèl·lules bateguin. Però el que és realment sorprenent és que les cèl·lules, quan les estimulem elèctricament com amb un marcapassos, bateguin encara molt més.
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.
Però això em porta a la segona lliçó: Les cèl·lules fan tota la feina. En cert sentit, els enginyers de teixits tenim una mena de crisi d'identitat, perquè els enginyers civils construeixen ponts i coses grans, els enginyers informàtics, ordinadors, però el que nosaltres fem realment és construir tecnologies de suport per a les cèl·lules. Què implica això per a nosaltres? Fem una cosa molt simple. Recordem que les cèl·lules no són un concepte abstracte. Recordem que les cèl·lules sustenten la nostra vida d'una manera molt concreta. "Som el que mengem" es podria descriure fàcilment com "Som el que les nostres cèl·lules mengen." I en el cas de la flora intestinal és possible que aquestes cèl·lules ni tan sols siguin humanes. Però també val la pena esmentar que les cèl·lules també mitjancen la nostra experiència vital. Darrera de cada so, imatge, tacte, sabor i olor hi ha un grup corresponent de cèl·lules que rep aquesta informació i ens l'interpreta. Això planteja una pregunta: Hauríem d'ampliar el nostre sentit de la protecció ambiental per incloure-hi l'ecosistema dels nostres cossos?
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?
Us convido a continuar parlant-ne amb mi, i mentrestant, us desitjo sort. Que cap de les vostres cèl·lules no canceroses esdevinguin espècies en perill d'extinció.
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.
Gràcies.
Thank you.
(Aplaudiments)
(Applause)