Good morning everybody.
Jó reggelt mindenkinek.
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.
A sejteknek nevezett nagyon csodálatos kis apró-picuri lényekkel dolgozom. Engedjétek meg, hogy elmeséljem, hogyan állítjuk elő a sejteket a laborban. A laborban, ahol dolgozom, a sejteket kiszakítjuk az eredeti környezetükből. Csészékbe helyezzük őket, melyeket néha petri csészéknek nevezünk. Etetjük őket - csakis sterilen - táptalajba helyezzük, ami olyan, mint a táplálékuk, és inkubátorban növesztjük őket.
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.
Miért csinálom ezt? Egy tálcán vizsgáljuk a sejteket, melynek csak a felszínén helyezkednek el. A laboromban igazából arra törekszünk, hogy szöveteket építsünk belőlük. Mit is jelent ez? Nos, egy valódi szív előállítását jelenti, hogy úgy mondjam, vagy egy darab csont növesztését, melyet utána be lehet illeszteni a testbe. Ezen felül fel lehet használni őket kór-modellekhez. E célra a hagyományos sejtkultúra technikák önmagukban nem igazán elegendőek. A sejteknek mondhatni, honvágyuk van; a csésze nem igazán az ő otthonuk. Ezért ügyesnek kell lennünk, hogy minél természethűbben másoljuk le az eredeti környezetüket ahhoz, hogy sikeresen szaporíthassuk őket. Mi a természet laborban való utánzását "biomimetikus paradigmának" nevezzük.
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.
Vegyük példaként a szívet, mely kutatásaim legjavának tárgya. Mitől egyedi a szív? Nos, attól, hogy ver, ritmikusan, fáradhatatlanul, hűségesen. Ezt úgy másoljuk a laborban, hogy a sejtkultúrát elektródákkal szereljük fel. Az elektródák mini-pacemakerekhez hasonlóan működnek, és összehúzódásra kényszerítik a sejteket a laborban. Mi egyebet tudunk a szívről? A szív sejtjei igen mohók. A természet a szívet nagyon nagyon sűrű vérellátással táplálja. A laborban mikroszkopikus méretű csatorna mintázattal látjuk el a bioanyagokat, melyeken a sejteket növesztjük. Ez teszi lehetővé számunkra azt, hogy a sejtkultúra közvetítőjét, a sejt élelmét, az állványokon keresztül áramoltassuk oda, ahol a sejteket tenyésztjük, valahogy úgy, ahogyan az a szív kapilláris ágyától várható.
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.
Ez tehát az első lecke: az élet nagyon kevéssel is sokra képes. Vegyük az elektronikus stimuláció példáját. Lássuk, mennyire erőteljes akár egyetlen ilyen lényegi összetevő. Baloldalon egy aprócska dobogó szívszövetet látunk, melyet patkánysejtekből állítottam elő a laborban. Körülbelül egy mini méretű mályvacukor nagyságú. Körülbelül egy hét elteltével ver a szív szövet [a jobb oldalon látható mozgásban]. A bal-felső sarokban látható [a statikus szív szövet]. Ha nem vehető ki teljesen, az sem baj. Már az is nagy szó, hogy ezek a sejtek egyáltalán vernek. Ami igazán csodálatos az az, hogy a sejtek, amennyiben elektromosan ingereljük őket, például pacemakerrel, sokkal jobban vernek.
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?
Ez vezet a második számú felismeréshez: minden [testi] munkát a sejtek végeznek. A szövettervezők bizonyos értelemben identitáskrízisben vannak, mert a strukturális mérnökök hidakat és nagy dolgokat, a számítógépes mérnökök számítógépeket építenek, mi viszont a sejteket működtető technológiák kifejlesztésén dolgozunk. Mit jelent ez számunkra? Csináljunk végig valami nagyon egyszerűt. Ne feledjük el, hogy a sejtek fogalma nem elvont. Ne feledjük el, hogy a sejtek nagyon is valódi módon tartják fenn az életünket. Az "Az vagy, amit megszel" mottó hangozhatna úgy is, hogy "Az vagy, amit a sejtjeid fogyasztanak." A bélflóránk esetében ezeknek a sejteknek nem is kell emberinek lenniük. Azt is érdemes ugyanakkor megjegyeznünk, hogy a sejtek az élettapasztalatainkat is közvetítik. Minden egyes hang, látvány, tapintás, íz és szag mögött egy sor megfeleltethető sejt áll, melyek fogadják az információt és azt értelmezik is számunkra. Óhatatlanul válaszért esedezik a kérdés: terjesszük-e ki a környezeti gondoskodásunkat a saját szervezetünk ökoszisztémájára is?
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.
További eszmecserére kérlek fel benneteket, és egyúttal sok szerencsét szeretnék kívánni. Egyetlen nem-rákos sejtetek se váljon veszélyeztetett fajjá.
Thank you.
Köszönöm
(Applause)
Taps