Printing a human kidney
Anthony Atala
[1] 00:15There's actually a major health crisis today
Há realmente uma grande crise de saúde hoje
[2] 00:18in terms of the shortage of organs.
em termos da escassez de órgãos.
[3] 00:20The fact is that we're living longer.
O fato é que nós estamos vivendo mais.
[4] 00:22Medicine has done a much better job
A medicina tem feito um trabalho muito melhor
[5] 00:24of making us live longer,
nos fazedo viver por mais tempo.
[6] 00:26and the problem is, as we age,
E o problema é que, à medida que envelhecemos,
[7] 00:28our organs tend to fail more,
nossos órgãos tendem a falhar mais.
[8] 00:31and so currently
E assim hoje
[9] 00:33there are not enough organs to go around.
não há órgãos suficientes para todos.
[10] 00:35In fact, in the last 10 years,
De fato, nos últimos 10 anos,
[12] 00:40while in the same time,
enquanto que no mesmo tempo,
[13] 00:42the actual number of transplants has barely gone up.
o número de transplantes mal subiu.
[14] 00:45So this is now a public health crisis.
E isso é agora uma crise de saúde pública.
[15] 00:47So that's where this field comes in
Então é aí que este campo
[17] 00:51It really involves many different areas.
Ele envolve diferentes áreas.
[18] 00:53You can use, actually, scaffolds,
Você pode usar moldes,
[19] 00:55biomaterials --
biomateriais -
[23] 01:05Or we can use cells alone,
Ou podemos usar apenas células
[24] 01:08either your very own cells
tanto as suas próprias células
[25] 01:10or different stem cell populations.
como as de células-tronco.
[26] 01:12Or we can use both.
Ou podemos usar os dois;
[27] 01:14We can use, actually, biomaterials
podemos usar biomateriais
[28] 01:16and the cells together.
e as células juntos.
[29] 01:18And that's where the field is today.
E é aí que o campo está hoje.
[30] 01:21But it's actually not a new field.
Mas na verdade não se trata de um campo novo.
[31] 01:23Interestingly, this is a book
Curiosamente, este é um livro
[32] 01:25that was published back in 1938.
que foi publicado em 1938.
[33] 01:28It's titled "The Culture of Organs."
Seu título é "A Cultura de Órgãos".
[36] 01:35used today for suturing blood vessels,
usadas hoje para suturar vasos sanguíneos.
[38] 01:40were actually designed by Alexis.
foram desenhado por Alexis.
[39] 01:43But I want you to note his co-author:
Mas eu quero que você observe seu co-autor:
[40] 01:46Charles Lindbergh.
Charles Lindbergh.
[41] 01:48That's the same Charles Lindbergh
É o mesmo Charles Lindbergh
[42] 01:51who actually spent the rest of his life
que passou o resto de sua vida
[43] 01:53working with Alexis
trabalhando com Alexis
[44] 01:55at the Rockefeller Institute in New York
no Instituto Rockefeller, em Nova York
[45] 01:57in the area of the culture of organs.
na área da cultura de órgãos.
[46] 01:59So if the field's been around for so long,
Então, se o campo existe há tanto tempo,
[47] 02:01why so few clinical advances?
por que ocorreram tão poucos avanços clínicos?
[49] 02:06But if I were to point to three challenges,
Mas se eu fosse apontar três desafios,
[50] 02:08the first one is actually the design of materials
o primeiro é o design de materiais
[51] 02:10that could go in your body
que poderiam ser implantados em seu corpo
[52] 02:12and do well over time.
e funcionar corretamente ao longo do tempo.
[53] 02:14And many advances now,
E com muitos avanços,
[54] 02:16we can do that fairly readily.
agora podemos fazer isso muito facilmente.
[55] 02:18The second challenge was cells.
O segundo desafio foram as células.
[59] 02:28Plus we have stem cells.
e ainda temos as células-tronco.
[60] 02:30But even now, 2011,
Mas mesmo agora, em 2011,
[63] 02:40we still can't grow them even today.
nós ainda não podemos cultivá-las.
[64] 02:43And the third challenge is vascularity,
E o terceiro desafio é a vascularização
[65] 02:45the actual supply of blood
e o fornecimento de sangue real
[67] 02:51once we regenerate them.
depois de regenerados.
[68] 02:53So we can actually use biomaterials now.
Portanto, nós podemos utilizar biomateriais agora.
[69] 02:55This is actually a biomaterial.
Este é um biomaterial.
[71] 03:00This is actually like a cotton candy machine.
Ela parece com uma máquina de algodão doce.
[72] 03:03You saw the spray going in.
Você viu o spray entrando.
[73] 03:05That was like the fibers of the cotton candy
Isso é como as fibras do algodão doce
[75] 03:09which is a biomaterial
que é um biomaterial
[76] 03:11that we can then use
que podemos usar
[77] 03:13to help your body regenerate
para ajudar seu corpo a regenerar
[78] 03:15using your very own cells to do so.
usando suas próprias células para isso.
[79] 03:18And that's exactly what we did here.
E isso é exatamente o que fizemos aqui.
[80] 03:20This is actually a patient
Este é um paciente
[81] 03:22who [was] presented with a deceased organ,
que apresentou um órgão falecido,
[83] 03:27and then we then used that smart biomaterial
e, em seguida nós usamos esse material
[84] 03:29to replace and repair
para substituir e raparar
[85] 03:32that patient's structure.
o órgão desse paciente.
[86] 03:34What we did was we actually
O que nós fizemos foi na verdade
[87] 03:36used the biomaterial as a bridge
o uso do biomaterial como uma ponte
[88] 03:38so that the cells in the organ
de modo que as células do órgão
[89] 03:40could walk on that bridge, if you will,
poderiam andar sobre a ponte,
[90] 03:42and help to bridge the gap
e ajudar a preencher o vazio
[91] 03:44to regenerate that tissue.
para regenerar esse tecido.
[94] 03:51which is fully regenerated
que está totalmente regenerado
[95] 03:53when you analyze it under the microscope.
quando você o analisa pelo microscópio.
[96] 03:56We can also use cells alone.
Podemos também usar apenas células.
[97] 03:58These are actually cells that we obtained.
Estas são células que nós obtivemos.
[100] 04:06and they start beating in culture.
E eles começam a bater dentro da cultura.
[101] 04:08So they know what to do.
Então elas sabem o que fazer.
[102] 04:10The cells genetically know what to do,
As células geneticamente sabem o que fazer,
[103] 04:12and they start beating together.
e eles começam a bater juntas.
[104] 04:14Now today, many clinical trials
E hoje, muitos ensaios clínicos
[105] 04:16are using different kinds of stem cells
estão usando diferentes tipos de células-tronco
[106] 04:18for heart disease.
para doenças cardíacas.
[107] 04:20So that's actually now in patients.
Então isso está nos pacientes agora.
[108] 04:23Or if we're going to use larger structures
Ou, se utilizarmos estruturas maiores
[109] 04:25to replace larger structures,
para substituir as estruturas maiores,
[111] 04:29or some cell population,
ou alguma população de células,
[112] 04:31and the biomaterials,
e os biomateriais,
[113] 04:33the scaffolds, together.
os moldes, juntos.
[114] 04:35So the concept here:
Então aqui está o conceito:
[115] 04:37so if you do have a deceased or injured organ,
se você tiver um órgão morto ou ferido,
[116] 04:40we take a very small piece of that tissue,
nós retiramos um pequeno pedaço desse tecido,
[117] 04:42less than half the size of a postage stamp.
menos da metade do tamanho de um selo postal.
[118] 04:45We then tease the cells apart,
Nós então isolamos as células
[119] 04:48we grow the cells outside the body.
e fazemos elas se desenvolverem fora do corpo.
[120] 04:50We then take a scaffold, a biomaterial --
Nós pegamos a matriz, o biomaterial,
[122] 04:56we then shape that material,
Depois nós damos forma ao material,
[124] 05:01one layer at a time --
uma camada de cada vez -
[125] 05:03very much like baking a layer cake, if you will.
é como fazer um bolo de camadas.
[126] 05:06We then place it in an oven-like device,
Nós o colocamos num dispositivo para aquecê-lo
[127] 05:08and we're able to create that structure
e assim nós conseguimos criar essa estrutura
[128] 05:10and bring it out.
e trazê-la para fora.
[129] 05:12This is actually a heart valve
Esta é uma válvula cardíaca
[130] 05:14that we've engineered,
que nós construímos.
[132] 05:19and we've seeded that with cells,
nós a semeamos com células
[133] 05:22and then we exercise it.
e então exercitamos ela.
[134] 05:24So you see the leaflets opening and closing --
Você vê os folhetos abrindo e fechando -
[135] 05:26of this heart valve
dessa válvula cardíaca
[137] 05:32to try to get it to further studies.
para tentar levá-la para estudos posteriores.
[138] 05:35Another technology
Outra tecnologia
[139] 05:37that we have used in patients
que temos utilizado em pacientes
[140] 05:39actually involves bladders.
envolve bexigas.
[154] 06:18But we now have better ways
Mas agora temos métodos melhores
[155] 06:20to create these structures with the cells.
para criar essas estruturas com as células.
[156] 06:22We use now some type of technologies,
Agora nós usamos algumas tecnologiais
[157] 06:26where for solid organs, for example,
que para órgãos sólidos, como por exemplo
[158] 06:28like the liver,
o figado,
[159] 06:30what we do is we take discard livers.
o que fazemos é usar fígados descartados.
[161] 06:36So we can take these liver structures,
Então nós podemos pegar esses fígados
[162] 06:38which are not going to be used,
que não serão utilizados,
[164] 06:44that will allow the cells to be washed away.
que fará com que as céluas sejam retiradas.
[165] 06:46Two weeks later,
Duas semanas depois,
[166] 06:48you have something that looks like a liver.
você tem algo que se parece com um fígado.
[167] 06:50You can hold it like a liver,
Você pode segurá-lo como um fígado,
[170] 06:59preserving the blood vessel tree.
preservando os vasos sanguíneos.
[172] 07:04with the patient's own blood vessel cells,
com células vasculares do próprio paciente,
[174] 07:09And we now have been able just to show
E então nós somos capazes de mostrar
[175] 07:11the creation of human liver tissue
a criação do tecido hepático humano
[176] 07:13just this past month
exatamente no mês passado
[177] 07:15using this technology.
usando essa tecnologia.
[178] 07:19Another technology that we've used
Outra tecnologia que nós usamos
[179] 07:21is actually that of printing.
é a da impressão.
[180] 07:23This is actually a desktop inkjet printer,
Esta é de fato uma impressora a jato de tinta
[181] 07:26but instead of using ink,
mas ao invés de usar tinta,
[182] 07:28we're using cells.
estamos usando células.
[183] 07:30And you can actually see here the printhead
E aqui você pode ver a cabeça de impressão
[184] 07:32going through and printing this structure,
passando e imprimindo essa estrutura,
[186] 07:36And there's a 3D elevator
E há um elevador 3D
[188] 07:40each time the printhead goes through.
a cada vez que a cabeça de impressão passa.
[191] 07:48And this is actually a piece of bone
E este é um pedaço de osso
[192] 07:50that I'm going to show you in this slide
que eu vou mostrar neste slide
[193] 07:53that was actually created with this desktop printer
que foi criado com uma impressora
[194] 07:56and implanted as you see here.
e implantado como você pode ver aqui.
[195] 07:59That was all new bone that was implanted
Esse é o novo osso que foi implantado
[196] 08:01using these techniques.
utilizando essas técnicas.
[198] 08:08our next generation of technologies,
nossa próxima geração de tecnologias,
[199] 08:10are more sophisticated printers.
são as impressoras mais sofisticadas.
[202] 08:18So what you see here --
Então o que você vê aqui -
[203] 08:20I know it sounds funny,
Eu sei que soa engraçado,
[204] 08:22but that's the way it works.
mas essa é a forma como ela funciona.
[205] 08:24Because in reality, what you want to do
Porque, na verdade, o que você quer fazer
[207] 08:30and you have a scanner,
e você com um scanner,
[208] 08:32basically like a flatbed scanner.
basicamente como um scanner de mesa.
[209] 08:34That's what you see here on the right side.
Isso é o que você vê aqui no lado direito;
[210] 08:36You see a scanner technology
você vê uma tecnologia de scanner
[211] 08:38that first scans the wound on the patient
que primeiro examina a ferida do paciente
[212] 08:41and then it comes back with the printheads
e depois ele volta com as cabeças de impressão
[213] 08:44actually printing the layers that you require
imprimindo as camadas que você necessitar
[214] 08:47on the patients themselves.
sobre os próprios pacientes.
[215] 08:49This is how it actually works.
É assim que ele funciona.
[216] 08:51Here's the scanner going through,
Aqui está o scanner passando
[217] 08:53scanning the wound.
e digitalizando a ferida.
[218] 08:55Once it's scanned,
Uma vez identificada,
[220] 08:59where they need to be.
exatamente onde eles precisam estar
[221] 09:01And now you're going to see here
E agora você vai ver aqui
[222] 09:03a demo of this actually being done
uma demonstração disso acontecendo
[223] 09:05in a representative wound.
em uma representação de uma ferida.
[226] 09:13they will stick where they need to be.
eles vão ficar onde eles precisam estar.
[227] 09:15And this is actually new technology
E essa é uma nova tecnologia
[228] 09:17still under development.
ainda em desenvolvimento.
[230] 09:23Because in reality, our biggest challenge
Porque na verdade nosso maior desafio
[231] 09:25are the solid organs.
são os órgãos sólidos.
[232] 09:27I don't know if you realize this,
Eu não sei se vocês sabem disso,
[234] 09:33are actually waiting for a kidney.
estão esperando por um rim.
[235] 09:36Patients are dying every day
Pacientes morrem todos os dias
[237] 09:41So this is more challenging --
Então isso é mais difícil -
[238] 09:43large organ, vascular,
um órgão grande, vascular,
[239] 09:45a lot of blood vessel supply,
um grande suprimento de vasos sanguíneos
[240] 09:47a lot of cells present.
muitas células presentes.
[241] 09:49So the strategy here is --
Assim, a estratégia aqui é -
[242] 09:51this is actually a CT scan, an X-ray --
essa é uma tomografia computadorizada, um raio-X -
[243] 09:53and we go layer by layer,
e nós vamos camada por camada,
[245] 09:57and 3D reconstruction
e reconstrução 3D
[246] 09:59to get right down to those patient's own kidneys.
para ir direto aos rins do paciente.
[247] 10:02We then are able to actually image those,
E então nós somos capazes de digitalizá-los,
[248] 10:05do 360 degree rotation
fazer uma rotação de 360 graus
[249] 10:07to analyze the kidney
para analisar o rim
[250] 10:09in its full volumetric characteristics,
em todas as suas características volumétricas,
[251] 10:13and we then are able
e então somos capazes
[252] 10:15to actually take this information
de obter essa informação
[253] 10:17and then scan this
e digitalizá-la
[254] 10:19in a printing computerized form.
de forma que possa ser impressa.
[255] 10:21So we go layer by layer through the organ,
Nós vamos camada por camada
[258] 10:31through the computer
pelo computador
[259] 10:33and actually design the organ
e de fato desenhar esse órgão
[260] 10:35for the patient.
para o paciente.
[261] 10:37This actually shows the actual printer.
Aqui você vê a impressora.
[262] 10:40And this actually shows that printing.
E aqui aquela impressão.
[264] 10:46So while we've been talking today,
Enquanto nós conversamos hoje,
[265] 10:49you can actually see the printer
vocês podem ver a impressora
[266] 10:52back here in the back stage.
aqui atrás do palco.
[267] 10:55That's actually the actual printer right now,
Essa é a impressoa atual,
[268] 10:57and that's been printing this kidney structure
que vem imprimindo esse rim
[269] 10:59that you see here.
que você vê aqui.
[272] 11:06And Dr. Kang's going to walk onstage right now,
E o Dr. Kang vai entrar no palco agora,
[274] 11:12that we printed a little bit earlier today.
que nós imprimimos mais cedo hoje.
[275] 11:18Put a pair of gloves here.
Vou colocar um par de luvas aqui.
[276] 11:26Thank you.
Obrigado.
[277] 11:28Go backwards.
Vá para trás.
[279] 11:39You can actually see that kidney
Vocês podem ver o rim
[280] 11:41as it was printed earlier today.
como ele foi impresso hoje.
[281] 11:43(Applause)
(Aplausos)
[282] 11:59Has a little bit of consistency to it.
Ele tem certa consistência.
[284] 12:06and part of our team.
e faz parte da nossa equipe.
[285] 12:08Thank you, Dr. Kang. I appreciate it.
Obrigado, Dr. Kang.
[286] 12:11(Applause)
(Aplausos)
[287] 12:16So this is actually a new generation.
Então essa é a nova geração.
[291] 12:28I'm going to share with you a clip
Eu vou compartilhar um vídeo com vocês
[293] 12:33And this is actually a very brief clip --
Esse é um vídeo curto -
[294] 12:35only about 30 seconds --
apenas 30 segundos -
[295] 12:37of a patient who actually received an organ.
de um paciente que recebeu um órgão.
[298] 12:45I couldn't go out
Eu não podia sair
[299] 12:47and play basketball at recess
e jogar basquete durante o recreio
[300] 12:49without feeling like I was going to pass out
sem sentir como se eu fosse morrer
[301] 12:51when I got back inside.
quando eu voltava pra dentro.
[302] 12:53I felt so sick.
Eu me sentia muito doente.
[305] 13:01if I was on that.
se eu eu ainda estivesse daquele jeito.
[306] 13:03So after the surgery,
Então depois da cirurgia,
[307] 13:05life got a lot better for me.
a vida ficou muito melhor para mim.
[308] 13:07I was able to do more things.
Eu era capaz de fazer mais coisas.
[309] 13:09I was able to wrestle in high school.
Eu conseguia lutar na escola.
[313] 13:20it's going to be with me.
ela vai ficar comigo.
[315] 13:25(Applause)
(Aplausos)
[317] 14:05and it's very cool when they do.
e é muito legal quando isso acontece.
[318] 14:07Luke, come up please.
Luke, venha aqui por favor.
[319] 14:14(Applause)
(Aplausos)
[320] 14:29So Luke, before last night,
Então, Luke, antes de ontem à noite,
[321] 14:31when's the last time you saw Tony?
quando foi a última vez que você viu o Tony?
[323] 14:36and it's really great to see him.
e é realmente ótimo encontrá-lo.
[325] 14:40(Applause)
(Aplausos)
[330] 14:58which I always wanted growing up.
o que eu sempre quis enquanto crescia.
[333] 15:05I went through about 16 surgeries,
Eu passei por cerca de 16 cirurgias,
[334] 15:07and it seemed impossible to do that
e parecia que seria impossível
[336] 15:12And this surgery came along
E essa cirurgia veio
[337] 15:14and basically made me who I am today
e, basicamente, me fez ser quem eu sou hoje
[338] 15:16and saved my life.
e salvou minha vida.
[339] 15:18(Applause)
(Aplausos)
[340] 15:29JE: And Tony's done hundreds of these?
JE: E o Tony tem feito centenas dessas cirurgias?
[342] 15:35and coming up with crazy stuff.
e apresentando coisas malucas.
[345] 15:43I was a little kid, and I was like,
Eu era um garotinho, e pensava
[348] 15:49All I wanted to do was to get better,
Tudo que eu queria era melhorar,
[351] 15:58JE: When you got this call out of the blue --
JE: Quando você recebeu o convite -
[352] 16:01Tony's really shy,
o Tony é muito tímido,
[353] 16:03and it took a lot of convincing
e foi preciso insistir muito
[354] 16:05to get somebody as modest as Tony
para conseguir alguém modesto como Tony
[355] 16:07to allow us to bring Luke.
para nos deixar trazer o Luke aqui.
[357] 16:12you're majoring in communications --
você está estudando comunicação -
[360] 16:18and what was their reaction?
e qual foi a reação deles?
[362] 16:23and they said, "Bring pictures
e eles falaram, "traga fotos
[364] 16:29There were a couple that were a little stubborn,
Alguns deles foram um pouco teimosos,
[365] 16:31but I had to talk to them.
mas eu fui falar com eles.
[366] 16:33I pulled them aside.
Eu fiz eles mudarem de ideia.
[368] 16:38Thank you so much. (LM: Thank you so much.)
Muito obrigado. (LM: Muito obrigado.)
[369] 16:43JE: Thank you, Tony.
JE: Obrigado, Tony.
[370] 16:45(Applause)
(Aplausos)