Good morning everybody.
Labas rytas visiems.
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.
Aš dirbu su tikrai nuostabiais mažyčiais mažuliukais padarėliais, vadinamais ląstelėmis. Ir leiskite Jums papasakoti, ką reiškia išauginti tokias ląsteles laboratorijoje. Aš dirbu laboratorijoje, kurioje mes imame ląsteles iš jų gimtosios aplinkos. Padedame jas į lėkšteles, kurias kartais vadiname petri lėkštelėmis. Ir mes ląsteles maitiname tuo -- savaime suprantama, steriliai -- ką vadiname ląstelių kultūros medija -- kas joms yra kaip maistas -- ir auginame jas inkubatoriuose.
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.
Kodėl aš tai darau? Lėkštelėse mes stebime ląsteles, jos yra pačiame paviršiuje. Tačiau ką mes iš tikrųjų bandome padaryti mano laboratorijoje tai inžinerijos būdu iš ląstelių sukurti audinius. Ką tai reiškia? Na, tai reiškia išauginti tikrą širdį, sakykime, arba išauginti dalį kaulo, kuris gali būti implantuotas į kūną. Ne tik tai, jie taip pat gali būti naudojami kaip modeliai ligoms tirti. Ir tokiems tikslams tradicinių ląstelių kultūros technologijų paprasčiausiai neužtenka. Ląstelės tarytum išsiilgsta namų; lėkštelė joms neatrodo kaip namai. Taigi, mes turime labiau pasistengti kopijuodami jų natūralią aplinką, kad ląstelės vešėtų. Mes tai vadiname biomimetine paradigma -- kopijuoti gamtą laboratorijoje.
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.
Paimkime kaip pavyzdį širdį, daugelio mano tyrimų temą. Kas padaro širdį unikalia? Na, širdis plaka, ritmiškai, nepavargdama, ištikimai. Mes tai nukopijuojame laboratorijoje įrengdami į ląstelių kultūrų sistemas elektrodus. Šie elektrodai veikia tarsi mini ritmo vedliai, priverčiantys ląsteles susitraukti laboratorijoje. Ką dar žinome apie širdį? Na, širdies ląstelės pakankamai godžios. Gamta maitina mūsų kūno širdies ląsteles aprūpindama jas labai, labai dideliu kiekiu kraujo. Mes laboratorijoje, biomedžiagose, ant kurių auginame ląsteles, mikro-sumodeliuojame kanalus. Ir tai leidžia mums tiekti ląstelių kultūros mediją, ląstelių maistą pastoliais, kuriuose auginame ląsteles -- tai labai panašu į širdies kapiliarų sluoksnį.
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.
Šitai priveda mane prie pamokos nr.1: gyvenimas gali padaryti labai daug iš labai mažai. Imkime elektrinio stimuliavimo pavyzdį. Pažiūrėkime koks galingas gali būti net vienas iš šių pagrindinių dalykų. Kairėje matote plakančio širdies audinio mažą dalelytę, kurią inžinerijos būdu laboratorijoje sukūriau iš žiurkių ląstelių. Ji dydžio sulig mažu zefyru. Ir po vienos savaitės, ji plaka. Galite tai pamatyti viršutiniame kairiame kampe. Tačiau nesijaudinkite, jei nematote to labai gerai. Nuostabu vien tai, kad šios ląsteles išvis plaka. Tačiau kas suvis nuostabiausia, tai, kad ląsteles, kai jas stimuliuojame elektra, kaip ritmo vedliu, kad tuomet jos plaka dar labiau.
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?
Šitai priveda mane prie pamokos nr.2: visą darbą atlieka ląstelės. Tam tikra prasme, audinių inžinieriai čia turi šiokią tokią identiškumo krizę, nes statybos inžinieriai stato tiltus ir didelius dalykus, kompiuterių inžinieriai, kompiuterius, tačiau mes iš tikrųjų statome įgalinančias technologijas pačioms ląstelėms. Ką tai mums reiškia? Padarykime kai ką labai paprasto. Priminkime patys sau, kad ląstelės nėra abstrakti koncepcija. Prisiminkime, kad mūsų ląstelės palaiko mūsų gyvybę labai tikru būdu. Posakį "esame tai, ką valgome," galima paprastu būdu perdaryti į "esame tai, ką valgo mūsų ląstelės." O floros būvimo mūsų virškinamajame trakte atveju, ląstelės gali būti netgi ne žmogaus. Tačiau svarbu pabrėžti ir tai, jog ląstelės taip pat tarpininkauja įgyjant gyvenimo patirtį. Už kiekvieno garso, regėjimo, palytėjimo, skonio ir kvapo slypi atitinkamas rinkinys ląstelių, kurios priima šią informaciją ir interpretuoja ją mums. Tai maldauja paklausti: ar turėtume praplėsti savo aplinkos valdymo jausmą, kad įtrauktume savo pačių kūnų ekosistemą?
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.
Kviečiu Jus pakalbėti apie tai su manimi vėliau, o dabar, linkiu sėkmės. Lai nė viena iš jūsų nevėžinių ląstelių nepriartėja prie išnykimo ribos.
Thank you.
Ačiū.
(Applause)
(Plojimai)