in terms of the shortage of organs.

医療問題があります

The fact is that we're living longer.

私たちは長生きするようになりました

Medicine has done a much better job

私たちを長生きさせるため

of making us live longer,

医学はとても良い仕事をしています

and the problem is, as we age,

問題は 年を取るにつれて

our organs tend to fail more,

臓器が故障しやすくなるということです

and so currently

そのため 現在

there are not enough organs to go around.

臓器が不足しています

In fact, in the last 10 years,

実際この10年で

the number of patients requiring an organ has doubled,

臓器を必要とする患者の数は 2倍に増えましたが

while in the same time,

同じ時期に

the actual number of transplants has barely gone up.

臓器移植の方は ほとんど増えていません

So this is now a public health crisis.

医療における危機的な問題です

So that's where this field comes in

そこで再生医療と呼ばれる

that we call the field of regenerative medicine.

分野が注目されています

It really involves many different areas.

実際にはたくさんの領域が関わっています

You can use, actually, scaffolds,

型だとか

biomaterials --

生体材料を使います

they're like the piece of your blouse or your shirt --

これはシャツの切れ端みたいなものですが

but specific materials you can actually implant in patients

患者に移植できる特殊な素材で

and they will do well and help you regenerate.

体の再生を助けます

Or we can use cells alone,

細胞だけ使うこともあります

either your very own cells

その人自身の細胞や

or different stem cell populations.

別の幹細胞です

Or we can use both.

あるいは同時に

We can use, actually, biomaterials

生体材料と細胞の

and the cells together.

両方を使うこともできます

And that's where the field is today.

それがこの分野の現状です

But it's actually not a new field.

これは実のところ新しい分野ではありません

Interestingly, this is a book

興味深いことに これは

that was published back in 1938.

1938年に出された本です

It's titled "The Culture of Organs."

題名は「臓器の培養」

The first author, Alexis Carrel, a Nobel Prize winner.

第一著者はノーベル賞受賞者のアレクシス・カレルです

He actually devised some of the same technologies

血管の縫合に現在使われている

used today for suturing blood vessels,

方法を彼は考案しています

and some of the blood vessel grafts we use today

現在使われている血管移植片も

were actually designed by Alexis.

カレルが設計したものです

But I want you to note his co-author:

しかし共著者に注目してほしいのです

Charles Lindbergh.

チャールズ・リンドバーグ

That's the same Charles Lindbergh

あのチャールズ・リンドバーグです

who actually spent the rest of his life

彼は残りの人生を

working with Alexis

カレルとともに

at the Rockefeller Institute in New York

ニューヨークのロックフェラー研究所で

in the area of the culture of organs.

臓器培養の研究に費やしました

So if the field's been around for so long,

この分野がそんなに昔からあるのなら

why so few clinical advances?

なぜ臨床が進んでいないのでしょう？

And that really has to do to many different challenges.

様々な難問が絡んでいるためなのですが

But if I were to point to three challenges,

3つだけ挙げるとしたら

the first one is actually the design of materials

第一は体内で長期間

that could go in your body

うまく使うことのできる

and do well over time.

素材の開発です

And many advances now,

今ではとても発展していて

we can do that fairly readily.

非常にうまく行えるようになりました

The second challenge was cells.

第二の問題は細胞です

We could not get enough of your cells to grow outside of your body.

体外でうまく育てられない細胞が多かったのです

Over the last 20 years, we've basically tackled that.

この20年私たちは この問題に取り組んできました

Many scientists can now grow many different types of cells.

今では様々な細胞を育てられるようになり

Plus we have stem cells.

それに幹細胞もあります

But even now, 2011,

しかし2011年の今になっても

there's still certain cells that we just can't grow from the patient.

患者から取り出して育てられない細胞があります

Liver cells, nerve cells, pancreatic cells --

肝細胞 神経細胞 膵臓細胞

we still can't grow them even today.

これらの細胞は今でも育てられません

And the third challenge is vascularity,

そして第三の難問は脈管です

the actual supply of blood

再生した臓器や組織が

to allow those organs or tissues to survive

生き続けられるように

once we regenerate them.

血液を供給するという問題です

So we can actually use biomaterials now.

今や生体材料があり

This is actually a biomaterial.

これがそうですが

We can weave them, knit them, or we can make them like you see here.

織ったり 編んだりし こんなものも作れます

This is actually like a cotton candy machine.

綿飴の機械のようです

You saw the spray going in.

吹き付けているところです

That was like the fibers of the cotton candy

綿飴の繊維のようなもので

creating this structure, this tubularized structure,

チューブ状の構造を作っています

which is a biomaterial

この生体材料を使って

that we can then use

体が自らの細胞により

to help your body regenerate

再生するのを

using your very own cells to do so.

助けることができます

And that's exactly what we did here.

それがこの例でやったことです

This is actually a patient

これは臓器に

who [was] presented with a deceased organ,

問題のある患者で

and we then created one of these smart biomaterials,

私たちはこのような

and then we then used that smart biomaterial

ハイテクな生体材料を作り

to replace and repair

患者の部位と交換し

that patient's structure.

修復しました

What we did was we actually

私たちがやったのは

used the biomaterial as a bridge

生体材料で橋を作り

so that the cells in the organ

臓器の細胞が

could walk on that bridge, if you will,

その橋を渡って

and help to bridge the gap

組織を再生できるよう

to regenerate that tissue.

ギャップを橋渡しするということです

And you see that patient now six months after

6ヶ月たった今

with an X-ray showing you the regenerated tissue,

再生された組織をX線で確認できます

which is fully regenerated

顕微鏡で調べると

when you analyze it under the microscope.

完全に再生されているのが分かります

We can also use cells alone.

細胞だけでやることもできます

These are actually cells that we obtained.

これは私たちが用意した細胞で

These are stem cells that we create from specific sources,

特別なところから得た幹細胞を

and we can drive them to become heart cells,

心臓細胞へと分化させたものです

and they start beating in culture.

すると培養液の中で 鼓動を始めます

So they know what to do.

何をすべきか分かっているのです

The cells genetically know what to do,

細胞は何をすべきか知っており

and they start beating together.

一緒に鼓動をし始めるのです

Now today, many clinical trials

今日では多くの臨床試験で

are using different kinds of stem cells

様々な種類の幹細胞が

for heart disease.

心臓病に対して使われています

So that's actually now in patients.

これは実際 患者に適用されているのです

Or if we're going to use larger structures

大きな構造を交換するために

to replace larger structures,

大きな構造が必要な場合

we can then use the patient's own cells,

患者自身の細胞か

or some cell population,

何らかの細胞と

and the biomaterials,

生体材料と 型を

the scaffolds, together.

同時に使います

So the concept here:

このやり方ではまず

so if you do have a deceased or injured organ,

病気ないしは損傷した臓器から

we take a very small piece of that tissue,

ごく小さな

less than half the size of a postage stamp.

切手の半分くらいの大きさの組織を取り

We then tease the cells apart,

それを細胞ごとにばらして

we grow the cells outside the body.

体外で培養します

We then take a scaffold, a biomaterial --

それから型や 生体材料を用意します

again, looks very much like a piece of your blouse or your shirt --

さっきも言った シャツの切れ端みたいなものです

we then shape that material,

その素材で形を作り

and we then use those cells to coat that material

一層一層その素材を

one layer at a time --

細胞で覆っていきます

very much like baking a layer cake, if you will.

レイヤーケーキを作るのに似ています

We then place it in an oven-like device,

それをオーブンのような装置に入れて

and we're able to create that structure

必要な構造を作り

and bring it out.

取り出します

This is actually a heart valve

これは私たちが作った

that we've engineered,

心臓の弁です

and you can see here, we have the structure of the heart valve

心臓弁の構造があり

and we've seeded that with cells,

細胞をそこに蒔き

and then we exercise it.

運動させます

So you see the leaflets opening and closing --

葉のような部分が開閉していますね

of this heart valve

この心臓弁は

that's currently being used experimentally

まだ実験段階で

to try to get it to further studies.

さらに研究を進めているところです

Another technology

実際患者に適用した

that we have used in patients

別のテクノロジーとして

actually involves bladders.

膀胱に対するものがあります

We actually take a very small piece of the bladder from the patient --

患者の膀胱からごく小さな

less than half the size of a postage stamp.

切手の半分くらいの組織を取り

We then grow the cells outside the body,

細胞を体外で培養し

take the scaffold, coat the scaffold with the cells --

その細胞で用意した型を覆います

the patient's own cells, two different cell types.

患者自身の細胞を 2種類使います

We then put it in this oven-like device.

それをオーブンのような装置に入れ

It has the same conditions as the human body --

ヒトの体内と同じ条件にします

37 degrees centigrade, 95 percent oxygen.

37度の温度と95パーセントの酸素

A few weeks later, you have your engineered organ

数週間すると 患者に移植できる

that we're able to implant back into the patient.

臓器ができあがります

For these specific patients, we actually just suture these materials.

患者のために 素材を縫い合わせて作っています

We use three-dimensional imagining analysis,

3次元的な画像分析を行っていますが

but we actually created these biomaterials by hand.

実際これらの生体材料を手で作っているのです

But we now have better ways

しかし今ではこういった構造を

to create these structures with the cells.

細胞から作るもっと良い方法があります

We use now some type of technologies,

ある種のテクノロジーを使って

where for solid organs, for example,

肝臓のような 中身の詰まった臓器に

like the liver,

取り組んでいます

what we do is we take discard livers.

廃棄された肝臓を使います

As you know, a lot of organs are actually discarded, not used.

使われずに処分される臓器がたくさんあります

So we can take these liver structures,

そういった破棄される

which are not going to be used,

臓器を手に入れ

and we then put them in a washing machine-like structure

洗濯機のような装置に入れ

that will allow the cells to be washed away.

細胞を洗い落とします

Two weeks later,

2週間後

you have something that looks like a liver.

肝臓のようなものが得られます

You can hold it like a liver,

肝臓のように見えますが

but it has no cells; it's just a skeleton of the liver.

細胞のない 形だけの肝臓です

And we then can re-perfuse the liver with cells,

その肝臓を 血管樹を維持したまま

preserving the blood vessel tree.

再び細胞で埋めます

So we actually perfuse first the blood vessel tree

最初 患者自身の血管細胞を

with the patient's own blood vessel cells,

血管樹に行き渡らせ

and we then infiltrate the parenchyma with the liver cells.

それから実質組織に 肝細胞を浸透させます

And we now have been able just to show

このテクノロジーを使った

the creation of human liver tissue

ヒトの肝組織の生成は

just this past month

つい先月

using this technology.

ご覧いただけるまでになりました

Another technology that we've used

私たちが使っている

is actually that of printing.

もう1つのテクノロジーは印刷です

This is actually a desktop inkjet printer,

これは普通のインクジェットプリンターですが

but instead of using ink,

インクの代わりに

we're using cells.

細胞を使っています

And you can actually see here the printhead

印字ヘッドが行き来して

going through and printing this structure,

構造を印刷しています

and it takes about 40 minutes to print this structure.

この構造の印刷には 40分ほどかかります

And there's a 3D elevator

印字ヘッドが通るたびに

that then actually goes down one layer at a time

3次元のエレベーターが一段ずつ

each time the printhead goes through.

下がっていくようになっています

And then finally you're able to get that structure out.

最後にこの構造ができあがります

You can pop that structure out of the printer and implant it.

できた構造を取り出して移植します

And this is actually a piece of bone

ご覧頂いている

that I'm going to show you in this slide

スライドの中の骨は

that was actually created with this desktop printer

プリンタで作り

and implanted as you see here.

移植したものです

That was all new bone that was implanted

このテクニックを使って

using these techniques.

まったく新しい骨を作って移植したのです

Another more advanced technology we're looking at right now,

次は さらに進んだテクノロジー

our next generation of technologies,

我々の次世代技術で

are more sophisticated printers.

より洗練されたプリンタです

This particular printer we're designing now

このプリンタは患者の体に直接

is actually one where we print right on the patient.

印刷するようデザインされています

So what you see here --

おかしな話に聞こえるのは

I know it sounds funny,

分かっていますが

but that's the way it works.

実際そうなっているのです

Because in reality, what you want to do

やりたいことは

is you actually want to have the patient on the bed with the wound,

怪我をしている患者をベッドに横たえ

and you have a scanner,

フラットベッドスキャナで

basically like a flatbed scanner.

スキャンします

That's what you see here on the right side.

右の絵がそうです

You see a scanner technology

スキャナが最初に

that first scans the wound on the patient

患者の傷をスキャンして

and then it comes back with the printheads

次に印字ヘッドが

actually printing the layers that you require

患者の上に 必要な層を

on the patients themselves.

直接印刷します

This is how it actually works.

これが実際の仕組みです

Here's the scanner going through,

スキャナが傷を

scanning the wound.

スキャンしていきます

Once it's scanned,

スキャンできたら

it sends information in the correct layers of cells

どこに どの細胞が必要になるかという

where they need to be.

情報に応じて印刷します

And now you're going to see here

こちらは

a demo of this actually being done

典型的な傷に対して

in a representative wound.

実際に印刷しているところです

And we actually do this with a gel so that you can lift the gel material.

ジェル状になっていて つまみ上げることができます

So once those cells are on the patient

ですからこの細胞が患者の体に付くと

they will stick where they need to be.

必要な場所に留まるようになっています

And this is actually new technology

まだ開発途上の

still under development.

新しいテクノロジーです

We're also working on more sophisticated printers.

私たちはもっと洗練されたプリンタにも取り組んでいます

Because in reality, our biggest challenge

実際上 私たちにとって最大の課題は

are the solid organs.

中身の詰まった臓器です

I don't know if you realize this,

ご存じかわかりませんが

but 90 percent of the patients on the transplant list

移植待ちリストに載っている患者の90%は

are actually waiting for a kidney.

腎臓を待っているのです

Patients are dying every day

臓器が十分にないため

because we don't have enough of those organs to go around.

患者が毎日亡くなっています

So this is more challenging --

これはより困難な問題です

large organ, vascular,

大きな臓器 脈管

a lot of blood vessel supply,

多量の血液供給

a lot of cells present.

たくさんの細胞が必要です

So the strategy here is --

ここで取っている戦略は

this is actually a CT scan, an X-ray --

これはCTスキャンとX線の画像ですが

and we go layer by layer,

層ごとにコンピュータを使った

using computerized morphometric imaging analysis

形態計測と画像解析を行い

and 3D reconstruction

患者自身の腎臓の

to get right down to those patient's own kidneys.

3次元イメージを再構成します

We then are able to actually image those,

そうすると イメージを表示し

do 360 degree rotation

360度回転させて

to analyze the kidney