Good morning everybody.
Bonjour à tous.
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.
Je travaille avec des minuscules créatures, vraiment incroyables, appelées cellules. Laissez-moi vous dire ce que c'est que de cultiver ces cellules dans un labo. Je travaille dans un labo où nous extrayons les cellules de leur environnement d'origine. Nous les plaçons dans des boîtes que nous appelons parfois des boîtes de Petri. Nous les alimentons -- stérilement bien sûr -- avec ce que nous appelons le milieu de culture -- leur nourriture -- et nous les cultivons dans des incubateurs.
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.
Pourquoi fais-je cela ? Nous observons les cellules sur une lamelle, et elles sont seulement en surface. Mais ce que nous essayons vraiment de faire dans mon labo, c'est de fabriquer des tissus à partir d'elles. Qu'est-ce que cela veut dire ? Cela veut dire faire pousser un vrai cœur, disons, ou faire pousser un morceau d'os qui peut être placé dans le corps. Non seulement ça, mais elles peuvent aussi être utilisées pour des modèles de maladies. Pour cela, les techniques de culture cellulaire traditionnelles ne sont vraiment pas suffisantes. Les cellules ont une sorte de mal du pays ; la boîte ne ressemble pas à leur foyer. Donc nous devons faire mieux pour recréer leur environnement naturel pour les faire prospérer. Nous appelons cela le paradigme biomimétique -- copier la nature dans le labo.
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.
Prenons l'exemple du cœur, le sujet d'une grande partie de mes recherches. Qu'est-ce qui rend le cœur unique ? Eh bien, le cœur bat, périodiquement, inlassablement, et fidèlement. Nous imitons cela au labo en équipant les systèmes de culture cellulaire d'électrodes. Ces électrodes agissent comme de petits pacemakers pour contracter les cellules en laboratoire. Que savons-nous d'autre sur le cœur ? Les cellules du cœur sont plutôt gloutonnes. La nature nourrit les cellules cardiaques de votre corps avec un apport en sang très, très dense. Au labo, nous modelons des microcanaux dans la matière biologique dans laquelle nous cultivons les cellules. Ceci nous permet d'irriguer le milieu de culture, la nourriture de la cellule, au travers des échafaudages où nous faisons croître les cellules -- un peu comme ce qui se passe avec un lit capillaire dans le cœur.
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.
Ceci m'amène donc à la première leçon : la vie peut faire beaucoup avec très peu. Prenons l'exemple de la stimulation électrique. Voyons à quel point l'un de ces éléments vitaux peut être puissant. Sur la gauche, nous voyons un petit morceau de tissu cardiaque en train de battre que j'ai fabriqué à partir de cellules de rat au labo. C'est à peu près la taille d'une petite guimauve. Après une semaine, il bat. Vous pouvez le voir dans le coin supérieur gauche. Mais ne vous inquiétez pas si vous ne le voyez pas bien. C'est fantastique que ces cellules puissent battre. Mais ce qui est vraiment incroyable, c'est que ces cellules, quand nous les stimulons électriquement, comme avec un pacemaker, elles battent beaucoup plus.
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?
Cela m'amène à la seconde leçon : les cellules font tout le travail. Dans un sens, les ingénieurs des tissus ont une petite crise d'identité ici, parce que les ingénieurs des structures construisent des ponts et des grandes choses, les informaticiens, des ordinateurs, mais nous, en fait, nous construisons des technologies innovantes pour les cellules elles-mêmes. Qu'est-ce que cela signifie pour nous ? Faisons quelque chose de très simple. Rappelons-nous que les cellules ne sont pas un concept abstrait. Rappelons-nous que nos cellules nous maintiennent en vie d'une façon très réelle. « Nous sommes ce que nous mangeons » s'apparente aisément à « nous sommes ce que nos cellules mangent. » Dans le cas de notre flore intestinale, ces cellules peuvent même ne pas être humaines. Mais il est aussi bon de noter que les cellules se font aussi les médiateurs de notre expérience de la vie. Derrière chaque son, chaque vision, chaque toucher, chaque goût, et chaque odeur, il y a un ensemble correspondant de cellules qui reçoivent ces informations et les interprètent pour nous. La question se pose : devrions-nous étendre notre sens de la gérance écologique pour y inclure l'écosystème de nos propres corps ?
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.
Je vous invite à en parler davantage avec moi, et dans le même temps, je vous souhaite bonne chance. Qu'aucune de vos cellules non cancéreuses ne devienne une espèce en voie de disparition.
Thank you.
Merci.
(Applause)
(Applaudissements)