Нина Тандон: Уход за искуственно созданными тканями человеческого тела

Тканевый инженер и последователь TED Нина Тандом выращивает искусственные сердца и кости. Для этого ей нужны новые способы ухода за искусственными клетками. Способы, которые она разработала с помощью простого, но эффективного метода копирования естественной среды обитания.

TED from Voice Fabric YouTube Channel

Доброе утро.

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.

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.

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.

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.

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?

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.

Спасибо.

TED.com
Перевод: Lidia Karavaeva
Озвучено: Центр речевых технологий