Good morning everybody.
Доброе утро.
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.
В своей работе я имею дело с удивительными, крошечными созданиями - клетками. И позвольте рассказать, каково это - выращивать клетки в лаборатории. Я работаю в лаборатории, где клетки извлекают из естественной среды обитания и помещают их в блюда, которые мы иногда называем чашки петри. И мы кормим их, в стерильных условиях, безусловно, так называемой питательной средой, это что-то вроде их пищи. И мы выращиваем их в инкубаторах.
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.
Почему я занимаюсь этим? Мы наблюдаем за клетками на блюде, ведь они просто на поверхности. Но что мы на самом деле делаем в лаборатории, так это пытаемся создать из них ткань. Что это значит? Ну, это значит, что мы хотим вырастить, скажем, настоящее сердце. Или часть кости, которую можно имплантировать в тело. И не только в тело. Их можно использовать при моделировании болезни. И для этой цели традиционных способов выращивания клеток недостаточно. Эти клетки скучают по дому. В блюде они не чувствуют себя как дома. Поэтому, чтобы они размножались, мы должны были создать для них более естественную среду обитания. Мы называем этот метод биомиметическим подходом, т.е. копирование естественной среды в лабораторных условиях.
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.
Рассмотрим это на примере сердца. Это главная тема моего исследования. Что делает сердце уникальным? Ну.. сердце бьется. Ритмично, неустанно, преданно. Мы сделали то же самое в лаборатории, подсоединив электроды к системе культивирования клеток. Эти электроды работают как миникардиостимуляторы, заставляя клетки сокращаться. Что еще мы знаем о сердце? Клетки сердца очень жадные. Клетки сердца постоянно получают кровь в естественных условиях. В лаборатории мы копируем каналы в биоматериалах, в которых мы выращиваем клетки. Это позволяет питательной среде, пище клеток, проникать через подложки, в которых клетки культивируются. Это похоже на то, как работает капиллярное ложе в сердце.
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.
Это привело меня к первому уроку - жизнь может создать многое посредством очень малого. Например, электростимулирование. Посмотрите, насколько могущественными они могут быть. Слева вы видите кусочек ткани бьющегося сердца, который я создала в лаборатории из крысиных клеток. По размеру он как пастила. Через неделю он все еще бьется. Вы видите это в верхнем левом углу. Не переживайте, если вам плохо видно. Удивительно, что эти клетки вообще бьются. Но что действительно поражает, так это то, что если клетки стимулировать электричеством, как, например, кардиостимулятором, они бьются гораздо сильнее.
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?
Это привело меня к уроку номер два - клетки делают всю работу. В этом смысле, тут появляется некий кризис с определением того, кто такой тканевый инженер. Инженер-строитель строит мосты и другие большие объекты; компьютерные инженеры - компьютеры, а то, что мы делаем - по сути, создание условий для самих клеток. Что это значит для нас? Давайте сделаем кое-что очень простое. Давайте напомним себе, что клетки - это не абстрактная материя. Вспомним, что наши клетки поддерживают нам жизнь самым прямым образом. Пословицу "Мы то, что мы едим", можно переделать в "Мы то, что наши клетки едят". В этом смысле то, что у нас в кишечнике, эти клетки даже могут быть не человеческими. Но стоит заметить, что эти клетки еще помогают нам получать жизненный опыт. За каждым звуком, изображением, прикосновением, ощущением, вкусом, запахом стоит определенный набор клеток, который получает эту информацию и передает ее нам. И возникает вопрос - стоит ли нам расширить понимание защиты окружающей среды и включить в него экосистему нашего тела?
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.
Я приглашаю вас обсудить этот вопрос со мной в будущем, а пока что, желаю вам удачи. И пусть ни одна из ваших нераковых клеток не станет исчезающим видом.
Thank you.
Спасибо.
(Applause)
Апплодисменты