实验室培育的骨骼能否取代组织移植和多次痛苦的手术？尼娜·坦登是 EpiBone 的首席执行官兼联合创始人，这是一家位于布鲁克林的生物技术公司，被世界经济论坛评为 2015 年技术先锋之一。坦登也是世界经济论坛青年科学家，她将于 6 月 26 日至 28 日在中国天津举行的夏季达沃斯论坛上发表演讲。
[以下是采访的编辑稿。]
你是做什么的？
我们用干细胞培育骨骼，希望能帮助需要骨骼重建的人。
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你们是如何做到的？
我们从患者身上提取两样东西。一是他们的脂肪组织样本，从中我们提取干细胞。另一个是 CT 扫描，它就像我们想要构建的骨骼的三维 X 射线。我们用它来制作完美的形状，我们称之为支架。这种支架可以用动物骨骼中的蛋白质和胶原蛋白制成，也可以用合成材料制成。我们将细胞注入到这个拼图形状的支架中，大约三周后，细胞成熟成一块可以植入的骨骼。
与传统的骨移植或合成移植相比，优势是什么？
目前重建手术的黄金标准称为自体移植，即从身体的一个部位切下一块骨头，然后放入另一个部位。这对于您需要骨头的地方效果很好，但可能会引起其他问题，因为身体中没有哪块骨头是真正不必要的。例如，我的未婚夫做了脚踝重建手术。他们取了他的一块髋骨，即使到现在他的腹部仍然像他的脚踝一样疼痛。
合成植入物只能维持一定的时间，而人们的寿命越来越长。如果您在 15 岁时受伤并活到 115 岁，那么您的植入物只能维持 10-15 年的想法正变得不可持续。因此，我们需要骨骼修复的新解决方案。
我们还希望，通过我们的方法，将不需要免疫抑制药物，因为会有一种识别，即这是身体自身的，因为它属于您自己的 DNA。
你们的研究进展如何？
我们目前正在进行动物实验，我们认为我们离人体试验大约还有 18 个月的时间。
在将这项技术推向市场方面，我们预计在 2022 年或 2023 年。这不是短跑，而是一场马拉松。您可以重新编程芯片，它会立即呈现不同的行为，但培养一块骨骼需要三周时间。我们的技术发展迅速，但细胞本身无法加速，医学研究也无法加速。
多年来，我们与许多外科医生成为了朋友，他们非常需要这样的东西。他们有想要治疗的病人。我们每天都会收到想要志愿服务的人的电子邮件。但首先我们需要确保一切安全。
谁将从中受益？
目前，我们专注于颈部以上的骨骼，用于癌症、创伤、先天缺陷和牙科手术。在美国，仅这一领域每年就进行大约 10 万例手术。骨骼是继血液之后移植最多的组织。
你们可以培育更大的骨骼吗？
理论上可以，但我们的支架材料决定了我们的一些局限性。因此，我们正在密切关注材料科学方面的任何进展，这些进展意味着我们可以培育更大、更坚固的骨骼。
培育整条腿或手臂怎么样？
我们都可以看到，未来我们的方法可以用于再生整个肢体，但这将需要更长的时间，因为肢体中包含许多组织。有皮肤、神经元、肌肉、骨骼、肌腱、韧带，您可以在不同的微环境中培养所有这些东西。目前最先进的技术是将两种组织一起培养——骨骼和软骨，或肌肉和神经——这已经很困难了。但我们希望为未来的这项技术奠定基础。
你们还有哪些其他挑战？
我们主要的挑战是将实验室的工作转化为临床，[然后再]转化为人体。我们必须埋头苦干，在科学方面做得非常好，这样我们才能进入临床并帮助人们。
你们的长期目标是什么？
我希望能够说，如果您天生患有先天缺陷，您不必注定一生毁容，您可以恢复您的面容。更广泛地说，我喜欢我们可以将我们自己的身体视为治愈的源泉，而不是药物和机器的想法。
在某种程度上，这是一种农业和生态的身体观，结合了 3D 制造。它是如此古老，以至于又是新的。我们可以利用自然系统进行培育的想法可以追溯到史前时期，即动物的驯化。但现在它正在被重新构想为，“我们可以使用我们自己的细胞修复我们的身体吗？”
您最初接受的是电气工程师的培训。您是如何从编程芯片转向培育骨骼的？
在 2000 年代初期，我在电信行业工作，我开始在当地社区大学晚上上生理学课。阅读有关 DNA 的内容，并意识到它比二进制存储设备强大得多，这对我是个强烈的类比。我最终去了麻省理工学院学习神经接口。我帮助从我的博士生导师的实验室中分离出 EpiBone，并与另一位博士后 Sarindr Bhumiratana 一起。我当时在培养心脏和神经组织，而他当时在培养骨骼和软骨。所以这当然是一项团队努力。
作为一位对科学充满热情的人，您将如何鼓励更多女性进入 STEM（科学、技术、工程和数学）领域？
当我们还是小孩子的时候，我们都对科学感兴趣，但随后我们不得不在青少年时期缩小我们的学习范围。那时我们开始失去我们的女孩，但也失去了许多男孩，所以让我们确保我们找到方法让他们保持参与。玩具是一个很好的入门途径，并且该领域有一些杰出的创新者，例如 littleBits 的 Ayah Bdeir 和 GoldieBlox 的 Debbie Sterling。记住学习是关于玩耍，职业生涯也可以是关于玩耍，所有这些都是确保我们拥有一支多元化的贡献者队伍的方法。
本次采访是与世界经济论坛合作制作的。