دەمەوێت ڤیدیۆیەکتان نیشان بدەم لە بارەی ئەو نمونانەی کە کارم لەگەڵدا کردوون. هەموویان قەبارەی باشیان هەیە، و هیچیان قەڵەو نین. ئایا وتم ئەوانە زۆر جوانن؟ ئەوان نمونەیەکی زانستی دروستکراون؟ (پێکەنین) وەک ئەوەی ئێوە پێتان وابوو، من ئەندازیاری دروستکردنی خانەکانم، و ئەمە ڤیدیۆیەکی لێدانی دڵە کە من لە تاقیگەدا دروستم کردووە. ھیوامان وایە ڕۆژێک بێت ئەم شانانە بتوانن جێگرەوەی بەشەکانی لەشی مرۆڤ بن. بەڵام ئەوەی کە من ئەمڕۆ پێتان دەڵێم ئەوەیە کە چۆن ئەو شانانە نموونەی جوان دروست دەکەن. با بۆ چەند خولەکێک بیر لە پڕۆسەی پاڵاوتنی دەرمان بکەینەوە. سەرەتا دروستکردنی شێوگی دەرمانەکە، تاقیکردنەوەی تاقیگە، تاقیکردنەوەی ئاژەڵ، ،پاشان دەچیتە پشکنینی کلینکی، کە بە تاقیکردنەوەی مرۆڤ دادەنرێت، پێش ئەوەی دەرمانەکان بگەنە بازار. پارە، و کاتی زۆری دەوێت، و ھەندێک جار، کاتێک دەرمانەکان دەگەنە بازار، بە شێوەیەکی چاوەڕواننەکراو خەڵکی توشی نارەحەتی دەکات. و دوایی شکست دەھێنێت، کە ئەوە خراپترین ئەنجامە. ئەمە ھەموو دەگەرێتەوە بۆ دوو ئەنجام، یەکەمیان، مرۆڤەکان جرج نین، و دووەمیان، لەگەڵ ھەبوونی چەندین خاڵی ھاوبەش لە نێوانماندا، لە ڕاستیدا ئەو خاڵە جیاوازە بچوکانە لە نێوان من و تۆ کاریگەریەکی گەورەی ھەیە کە چۆن دەرمانەکان دەگۆرێت و چۆن ئەو دەرمانانە کار دەکانە سەر ئێمە. کەواتە چی دەبێت ئەگەر نمونەیەکی باشترمان لە تاقیگەکەماندا ھەبێت کە نەک تەنھا لاسایی ئێمە بکاتەوە زیاتر لە مشکەکان بەڵکو ھەروەھا ڕەنگدانەوەیەکی ھەبێت لەسەر جیاوازییەکانی ئێمە؟ با تەماشا بکەین چۆن ئەوە دەکەین لەگەڵ دروست کردنی شانەکاندا. یەکێک لە خاڵە گرنگەکانی تەکنەلۆژیا ئەوەیە کە ناوی دروست کردنی خانە زۆر بەھێزەکانە. ئەوانە بەم نزیکانە لە یابان گەشەیان پێدراوە. باشە، دروستکردنی خانە زۆر بەھێزە. ئەو خانانە زیاتر لە دروستکردنی خانە کۆرپەییەکان دەچن بەبێ مشت و مڕکردن. ئێمە خانەکان دروست دەکەین، باشە، با بڵێین خانەکانی پێست، بەھۆی زیاد کردنی ھەندێک جین بۆیان، و بیاڕوێنین، و دوایی کۆیان بکەینەوە. کەواتە ئەوانە خانەی پێستن کە دەتوانرێ فێڵی تێدا بکرێت، تا ڕادەیەک لە خانەکانی لەبیرچووە دەچێت، لە شێوەی کۆرپەیا. بەبێ مشت و مڕکردن، سەرەتا ئەوە شتێکی جوانە. دووەم خاڵ، دەتوانی ھەر خانەیەک کە دەتەوێت دروستی بکەیت لەو خانانە: مێشک، دڵ، جگەر، وێنەکان دەبینن، بەڵام بەبێ خانەکانتان. کەواتە دەتوانین نمونەی دڵ، مێشکت دروست بکەین لەسەر پارچەیەکی بچوک. بە بەکارھێنانی خانەکان بە شێوەیەکی چاوەڕوانکراو لە چڕی ھەڵسوکەوتدا بەشی دووەمە، و دەبێتە خاڵێکی گرنگ بۆ بەدەست ھێنانی ئەو نمونانەی بەکار بھێنرێت لە دۆزینەوەی دەرمان. ئەمە دەبێتە پلانێکی کارتێکەری زیندووی لە بەرەو پێشبردنی تاقیگەکانمان بەکاری دەھێنین بۆ یارمەتیدانی دروستکردنی زیاتری خانەی جووت، لە ڕێگەی گونجاوەوە. تاکو بەرەو پێشەوە بڕۆین، بزانە ئەگەر شێوازێکی گەورەی تەریبی ئەمە لەگەڵ ھەزاران بەشی خانەکانی مرۆڤ. وەک ھەبوونی تاقیگەیەکی کلینکی وایە لەسەر پارچەیەکی بچوکی ئەلیکترۆنی. ببەڵام شتێکی تر لەبارەی دروست کردنی ئەو خانە زۆر بەھێزانە ئەوەیە کە ئەگەر بابڵێین، ئێمە چەند خانەیەکی پێست وەربگرین، لەو کەسانەی کە نەخۆشی بۆماوەییان ھەیە و شانەیان لێ دروست بکەین، دەتوانین تەکنیکی دروست کردنی شانە بەکاربھێنین بۆ پێکھێنانی نمونەی ئەو نەخۆشانە لە تاقیگەکاندا. ئەمە نمونەیەکی کێڤن ئیگانە لە تاقیگەی ھارڤارد. ئەو دەمارەکان دەجوڵێنێت لەو خانە زۆر بەھێز دروست کراوانەدا لەو نەخۆشانەی کە نەخۆشی لۆو جێھریکیان ھەیە، و ئەوەی لە دەمارەکان جیا کردەوە، ئەوەی کە سەرنج ڕاکێشە ئەوەیە کە ئەو دەمارانە نیشانەی ئەو نەخۆشییە بە دیار دەخەن. بۆیە لەگەڵ نمونەی نەخۆشی وەک ئەمە، دەتوانین ھەوڵبدەین خێراتر لە ھەر کاتێک و باشتر لەو نەخۆشییە تێبگەین زیاتر لە ھەر کاتێکی تر، و لەوانەیە خێراتر دەرمان بدۆزینەوە بۆی. ئەمە نمونەیەکی تری دروست کردنی خانەی تایبەتی نەخۆشە کە لە نەخۆشی هەڵاوسانی چاوی کەسێکەوە دروست کراوە. ئەمە شێوازی بەرەو خراپ چوونی تۆڕی چاوە. ئەمەنەخۆشیەکە کە لەناو خێزانەکەمدا هەیە، و هیوامان وایە خانەکان وەک ئەوانەی تر یارمەتیدەر بن بۆ دۆزینەوەی چارەسەر. هەندێک خەڵک باوەڕیان وایە ئەمە نمونەی باشن، بەڵأم بپرسە، "باشە، ئایا ئەوانە وەک خانەی جرج وان؟" هەر چۆنێک بێت، جرج دەزگایەکی ئەندامییە، لە پێکەوە کارکردنی ئەندامەکان و تۆڕەکان دەرمانێک بۆ دڵ دەتوانین بگۆڕین لەناو جگەردا، و هەندێک لە مادە زیادەکان لەوانەیە لە شێوەی چەوریدا کۆبکرێنەوە. ئایا تۆ بیری ئەو هەموو شتانە ناکەیت لەگەڵ نمونەی دروست کراوی ئەم شانانە؟ ئەمە ئارەزووییەکی ترە لەم بەشەدا. لە ڕێگەی تێکەڵ کردنی تەکنیکی دروست کردنی خانەکان لەگەڵ شلەمەنییە بچوکەکان، شێوازەکە بەڕاستی دەگۆڕێت بەرەو ئەوە کە، نمونەی هەموو سیستەمی کارکردنی لەشن، یەک دەگرێت لەگەڵ سیستەمی ئەندامی تا بتوانێت ئەوە تاقی بکاتەوە چۆن ئەو دەمارانەی لەوانەیە تۆ بۆ پەستانی خوێن بەکاری دەهێنیت لەوانەیە کاریگەری بکاتە سەر جگەرت یان تێکچوون و خێرا لێدانی دڵ. بەڕاستی ئەم سیستەمانە دروستکردنیان قورسە، بەڵام دەست دەکەین بە ئەنجامدانی ئەو کارە، ئاگات لە خۆت بێت. بەڵام ئەوە تەنها هەمووی نیە، چونکە کاتێک لەسەر دەرمانەکە ڕازی بوون، تەکنیکی دروستکردنی خانە بەڕاستی دەتوانێت یارمەتیمان بدات لەگەشەسەندنی چارەسەری تایبەتدا. ئەمە نمونەیەکە لەوانەیە ڕۆژێک تۆ گرنگی پێ بدەیت، هیوادارم وانەبێت، چونکە بهێنە پێش چاوت ئەگەر تۆ تەلەفۆنێکت بۆ بێت کە هەواڵێکی ناخۆشت بداتێ کە لەوانەیە تۆ شێرپەنجەت هەبێت. ئایا ناتەوێت تاقیکردنەوەیەک بکەیت تا بزانیت ئەو دەرمانەی شێرپەنجە کە وەریان دەگریت کاردەکەنە سەر شێرپەنجەکەت؟ ئەمە نمونەیەکی تاقیگەیی کارین بۆڕگە، ئەون تەکنەلۆژیای فوارەی مرەکەبی بەکار دەهێنن بۆ چاپکردنی خانەکانی شێرپەنجەی مەمک و لێکۆڵینەوە لەسەر بەرەو پێش چوونەکانی و چارەسەرەکانی دەکەن. هەندێک لە هاوڕێکانمان لە توفتس نمونەکان لێک دەدەن وەک ئەوەی دروست کردنی دەمارەکان و ئێسک بۆ ئەوەی بزانن کە چۆن شێرپەنجە لە بەشێکی لەشەوە بڵاودەبێتەوە بۆ بەشێکی تر، و بزانە کە ئەم خانە دوانەیە دەبنە نمونەیەکی داهاتوو لەم جۆرە لێکۆڵینەوانەدا. بیرکردنەوە لەبارەی ئەو نمونانەی کە تازە باسمان کرد، دەبینین بەرەو پێش چوونێک هەیە لە دروستکردنی شانەکان بەڕاستی یارمەتی شۆرشی پاڵاوتنی دەرمان و هاوسەنگی کردنی دەدات لە سەرەتای هەر هەنگاوێکدا، نمونەی نەخۆشییەکان وەردەگرێت بۆ دروست کردنی دەرمانێکی باشتر، بە شێوەیەکی گەروە نمونەی شانەکان یارمەتی شۆرشی تاقیکرنەوەکان دەدەن، تاقیکردەنەوە لەسەر ئاژەڵان و پشکنینی کلینکی مرۆڤەکان کەم دەکاتەوە، و نەخۆشییە دەروونییە کەسییەکان ناهێڵن زیاتر ئەوەی کە ئێمە خەمی ناردنمان بێت بۆ بازارەکان. لە ئێستایا، ئێمە لە بەدەست هێنانی دەستکەوتدا سەرکەوتووین لە نێوان بەرەو پێش چوونی گەردی کیمیایی و زانینی چۆنیەتی کارکردنی لە ناو لەشی مرۆڤدا. هەوڵدانەکانمان بۆ ئەنجامدانی ئەو کارە گۆڕانکارییەکی گەورەیە تەکنەلۆژیای زیندەهی و دەرمانسازی لەناو تەکنەلۆژیای زانیاریدا، یارمەتیمان دەدەن لە دۆزینەوە و هەڵسەنگاندنی دەرمانەکان بەخێرایی، هەرزانتر و کاریگەرتر. ئەوە مانایەکی تر دەدات لە دژی تاقیکردنەوەی ئاژەڵی، وایە؟ سوپاس. (چەپڵەڕێزان)
I'd like to show you a video of some of the models I work with. They're all the perfect size, and they don't have an ounce of fat. Did I mention they're gorgeous? And they're scientific models? (Laughs) As you might have guessed, I'm a tissue engineer, and this is a video of some of the beating heart that I've engineered in the lab. And one day we hope that these tissues can serve as replacement parts for the human body. But what I'm going to tell you about today is how these tissues make awesome models. Well, let's think about the drug screening process for a moment. You go from drug formulation, lab testing, animal testing, and then clinical trials, which you might call human testing, before the drugs get to market. It costs a lot of money, a lot of time, and sometimes, even when a drug hits the market, it acts in an unpredictable way and actually hurts people. And the later it fails, the worse the consequences. It all boils down to two issues. One, humans are not rats, and two, despite our incredible similarities to one another, actually those tiny differences between you and I have huge impacts with how we metabolize drugs and how those drugs affect us. So what if we had better models in the lab that could not only mimic us better than rats but also reflect our diversity? Let's see how we can do it with tissue engineering. One of the key technologies that's really important is what's called induced pluripotent stem cells. They were developed in Japan pretty recently. Okay, induced pluripotent stem cells. They're a lot like embryonic stem cells except without the controversy. We induce cells, okay, say, skin cells, by adding a few genes to them, culturing them, and then harvesting them. So they're skin cells that can be tricked, kind of like cellular amnesia, into an embryonic state. So without the controversy, that's cool thing number one. Cool thing number two, you can grow any type of tissue out of them: brain, heart, liver, you get the picture, but out of your cells. So we can make a model of your heart, your brain on a chip. Generating tissues of predictable density and behavior is the second piece, and will be really key towards getting these models to be adopted for drug discovery. And this is a schematic of a bioreactor we're developing in our lab to help engineer tissues in a more modular, scalable way. Going forward, imagine a massively parallel version of this with thousands of pieces of human tissue. It would be like having a clinical trial on a chip. But another thing about these induced pluripotent stem cells is that if we take some skin cells, let's say, from people with a genetic disease and we engineer tissues out of them, we can actually use tissue-engineering techniques to generate models of those diseases in the lab. Here's an example from Kevin Eggan's lab at Harvard. He generated neurons from these induced pluripotent stem cells from patients who have Lou Gehrig's Disease, and he differentiated them into neurons, and what's amazing is that these neurons also show symptoms of the disease. So with disease models like these, we can fight back faster than ever before and understand the disease better than ever before, and maybe discover drugs even faster. This is another example of patient-specific stem cells that were engineered from someone with retinitis pigmentosa. This is a degeneration of the retina. It's a disease that runs in my family, and we really hope that cells like these will help us find a cure. So some people think that these models sound well and good, but ask, "Well, are these really as good as the rat?" The rat is an entire organism, after all, with interacting networks of organs. A drug for the heart can get metabolized in the liver, and some of the byproducts may be stored in the fat. Don't you miss all that with these tissue-engineered models? Well, this is another trend in the field. By combining tissue engineering techniques with microfluidics, the field is actually evolving towards just that, a model of the entire ecosystem of the body, complete with multiple organ systems to be able to test how a drug you might take for your blood pressure might affect your liver or an antidepressant might affect your heart. These systems are really hard to build, but we're just starting to be able to get there, and so, watch out. But that's not even all of it, because once a drug is approved, tissue engineering techniques can actually help us develop more personalized treatments. This is an example that you might care about someday, and I hope you never do, because imagine if you ever get that call that gives you that bad news that you might have cancer. Wouldn't you rather test to see if those cancer drugs you're going to take are going to work on your cancer? This is an example from Karen Burg's lab, where they're using inkjet technologies to print breast cancer cells and study its progressions and treatments. And some of our colleagues at Tufts are mixing models like these with tissue-engineered bone to see how cancer might spread from one part of the body to the next, and you can imagine those kinds of multi-tissue chips to be the next generation of these kinds of studies. And so thinking about the models that we've just discussed, you can see, going forward, that tissue engineering is actually poised to help revolutionize drug screening at every single step of the path: disease models making for better drug formulations, massively parallel human tissue models helping to revolutionize lab testing, reduce animal testing and human testing in clinical trials, and individualized therapies that disrupt what we even consider to be a market at all. Essentially, we're dramatically speeding up that feedback between developing a molecule and learning about how it acts in the human body. Our process for doing this is essentially transforming biotechnology and pharmacology into an information technology, helping us discover and evaluate drugs faster, more cheaply and more effectively. It gives new meaning to models against animal testing, doesn't it? Thank you. (Applause)