Good morning everybody.
בוקר טוב לכולכם.
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.
אני עובדת עם יצורים ממש מדהימים קטנטנים שנקראים תאים. ותנו לי להגיד לכם איך זה לגדל את התאים האלה במעבדה. אני עובדת במעבדה בה אנחנו לוקחים תאים מהסביבה הטבעית שלהם. אנחנו שמים אותם בתוך צלוחיות שאנחנו לפעמים קוראים להן צלחות פטרי. ואנחנו מאכילים אותם -- בצורה סטרילית כמובן -- עם מה שאנחנו קוראים לו חומר גידול תאים -- שזה כמו האוכל שלהם -- ואנחנו מגדלים אותם בתוך אינקובטורים.
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.
למה אני עושה זאת? אנחנו עוקבים אחרי התאים בצלוחית, והם רק על פני השטח. אבל מה שאנחנו באמת מנסים לעשות במעבדה שלי הוא להנדס מהם רקמות. מה זה בכלל אומר? ובכן זה אומר לגדל לב אמיתי, לדוגמה, או לגדל חלק של עצם שאפשר להחזיר לגוף. לא רק זה, אלא שגם אפשר להשתמש בהם למודלים של מחלות. ולמטרה זו, שיטות מסורתיות של גידול תאים לא ממש מספיקות. התאים נמצאים בסוג של געגוע הביתה; הצלוחית לא מרגישה להם כמו הבית. ואז אנחנו צריכים לדמות את הסביבה הטבעית שלהם טוב יותר כדי לגרום להם לשגשג. אנחנו קוראים לזה הפרדיגמה הביומימטית -- לחקות את הטבע במעבדה.
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.
הבא ניקח את הדוגמה של הלב, הנושא של חלק גדול מהמחקר שלי. מה מייחד את הלב? ובכן, הלב פועם, במקצב, ללא הפסקה, באמינות. אנחנו מעתיקים את זה במעבדה על ידי התקנת אלקטרודות על מערכות תרבית התאים. האלקטרודות האלה מדמות מעין קוצב לב קטן כדי לגרום לתאים להתכווץ במעבדה. מה עוד אנו יודעים על הלב? ובכן תאי לב הם מאוד חמדנים. הטבע מאכיל את תאי הלב בגוף שלכם עם אספקת דם מאוד צפופה. במעבדה, אנחנו מדמים מיקרו דוגמאות של ערוצים בחומר הביולוגי עליהם אנחנו מגדלים את התאים. וזה מאפשר לנו להזרים את האוכל של תרבית התאים, האוכל של התאים, דרך הפיגום עליו אנחנו מגדלים את התאים -- מאוד דומה למה שתצפו ממצע נימים בלב.
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.
אז זה מביא אותי לשיעור הראשון: החיים יכולים לעשות הרבה עם ממש מעט. הבא ניקח לדוגמה את הגרוי החשמלי. הבא נראה כמה חזק יכול להיות אחד מהצרכים האלה. משמאל, רואים פיסה קטנה של רקמת לב פועמת שהנדסתי מתאי עכברוש במעבדה. זה בערך בגודל של מיני מרשמלו. ואחרי שבוע אחד, זה פועם. אתם יכולים לראות את זה בפינה השמאלית העליונה. אבל אל תדאגו אם אתם לא רואים את זה טוב. זה מדהים שהתאים האלה פועמים בכלל. אבל מה שמדהים באמת זה שהתאים, כשאנחנו מגרים אותם חשמלית כמו עם קוצב לב, הם פועמים מהר יותר.
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?
אבל זה מביא אותי לשיעור השני: התאים עושים את כל העבודה. במובן מסויים, למהנדסי רקמות יש משבר זהות קטן פה, מפני שמהנדסי מבנים בונים גשרים ודברים גדולים, מהנדסי מחשבים, מחשבים, אבל מה שאנחנו עושים זה בעצם לבנות טכנולוגיות מאפשרות בשביל התאים בעצמם. מה זה אומר מבחינתנו? בואו נעשה משהו ממש פשוט. בואו נזכיר לעצמנו שהתאים הם לא מושגים מופשטים. בואו ניזכר שהתאים שלנו מקיימים את חיינו בדרך מאוד ממשית. "אנחנו מה שאנחנו אוכלים," יכול באמת להיות מתורגם ל, "אנחנו מה שהתאים שלנו אוכלים." ובהקשר לחיידקי המעיים שלנו, התאים האלה לא חייבים להיות אנושיים. אבל כדאי גם להזכיר שתאים גם מתווכים את החוויות שלנו בחיים. מאחורי כל קול, מראה, מגע, טעם וריח יש סט תאים תואמים שקולטים את המידע ומפרשים אותו בשבילנו. וזה מביא לשאלה: האם נרחיב את התפיסה של דיילות סביבתית כדי לכלול את המערכת האקולוגית של גופינו?
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.
אני מזמינה אתכם לדבר איתי על זה בהרחבה, ובינתיים, אני מאחלת לכם בהצלחה. מי יתן ואף אחד מהתאים הלא-סרטניים שלכם יהפוך למין נכחד.
Thank you.
תודה לכם.
(Applause)
(מחיאות כפיים)