Good morning everybody.
Bună dimineața, tuturor!
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.
Lucrez cu niște creaturi uimitoare, microscopice, numite celule. Dați-mi voie să vă spun cum este să multiplici aceste celule în laborator. Lucrez într-un laborator unde extragem celulele din mediul lor natural. Le punem pe niște vase pe care le numim uneori vase Petri. Și le hrănim - într-un mediu steril, bineînțeles- cu ceea ce numim mediu nutritiv -- un fel de hrană pentru celule -- și le multiplicăm în incubatoare.
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.
De ce fac asta? Observăm celulele pe o lamelă, ele sunt doar pe suprafața lamelei. Dar ce încercăm să facem în laboratorul meu este să creăm țesuturi din aceste celule. Ce înseamnă asta? Înseamnă să obținem o inimă, să spunem, sau o bucată de os care pot fi transplantate. Ele pot fi folosite și ca modele pentru maladii. În acest scop, metodele tradiționale de obținere a culturilor celulare nu sunt suficiente. Celulelor li se face într-un fel dor de casă; nu se simt ca acasă în vasul Petri. Așadar, trebuie să imităm mediul lor natural mai bine pentru a le face să se multiplice. Numim acest lucru „paradigma biomimetică” -- imitarea naturii în laborator.
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.
Să luăm inima drept exemplu, subiectul unei bune părți din munca mea de cercetare. De ce este inima unică? Ei bine, inima bate ritmic, exact, fără să obosească. Imităm acest lucru în laborator conectând electrozi la sistemele de culturi celulare. Electrozii se comportă asemenea unor stimulatori cardiaci și fac ca celulele să se contracte în laborator. Ce mai știm despre inimă? Celulele cardiace sunt destul de lacome. În corpul uman, ele sunt hrănite de natură cu un flux sangvin foarte dens. În laborator, creăm microcanale în materialul biologic pe care multiplicăm celulele. Astfel putem să dirijăm fluxul de mediu nutritiv, hrana celulelor printre canalele unde cultivăm celulele - așa cum ar face un pat capilar din inimă.
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.
Am ajuns la lecția numărul 1: viața poate realiza multe lucruri cu foarte puține resurse. Să luăm exemplul stimulării cardiace. Haideți să vedem cât de puternice sunt aceste elemente vitale. În stânga, vedem o bucată mică de țesut cardiac care bate, pe care am obținut-o în laborator din celule de șobolan. E cam de mărimea unei mini bezele. Și după o săptămână bate. Puteți vedea asta în colțul din stânga sus. Nu vă îngrijorați dacă nu puteți vedea asta foarte bine. E uimitor că aceste celule bat cât de puțin. Dar ceea ce e și mai surprinzător este că celulele, atunci când le stimulăm electric cu un stimulator cardiac bat mai repede.
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?
Și astfel ajung la lecția numărul 2: celulele fac toată munca. Într-un fel, specialiștii în inginerie celulară sunt într-o criză de identitate pentru că inginerii proiectanți construiesc poduri și alte lucruri mari informaticienii computere, dar ceea ce facem noi este să construim tehnologii inovatoare pentru aceste celule. Ce înseamnă asta pentru noi? Haideți să facem ceva simplu. Să ne aducem aminte că celulele nu sunt un concept abstract. Să ne amintim că, practic, celulele noastre ne țin în viață. „Suntem ceea ce mâncăm,” ar putea înseamna „Suntem ceea ce celulele noastre mănâncă.” Iar în cazul florei din intestinele noastre, aceste celule pot chiar să nu fie umane. Merită menționat faptul că celulele mediază experiența noastră de viață. În spatele fiecărui sunet, imagine, atingere, gust și miros există un grup specializat de celule care primesc această informație și o interpretează pentru noi. Apare întrebarea: ar trebui să ne extindem simțul de gestionare ecologică pentru a include ecosistemul propriilor noastre corpuri?
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.
Vă invit să discutăm despre acest lucru mai pe larg și, între timp, vă doresc mult noroc. Fie ca niciuna dintre celulele voastre necanceroase să nu devină specie pe cale de dispariție.
Thank you.
Vă mulțumesc.
(Applause)
(Aplauze)