Have you ever wondered what is inside your dental plaque? Probably not, but people like me do. I'm an archeological geneticist at the Center for Evolutionary Medicine at the University of Zurich, and I study the origins and evolution of human health and disease by conducting genetic research on the skeletal and mummified remains of ancient humans. And through this work, I hope to better understand the evolutionary vulnerabilities of our bodies, so that we can improve and better manage our health in the future.
آیا تا بحال فکر کردید چی توی پلاک دندانتان وجود داره؟ آیا تا بحال فکر کردید چی توی پلاک دندانتان وجود داره؟ احتمالا" نه. اما افرادی مثل من چرا. من یک متخصص ژنتیک باستان شناسی (center for Evolutionary Medicine) در مرکز پزشکی تحولاتی در دانشگاه زوریخ هستم، و به بررسی منشاء و گسترش سلامتی و بیماری در انسان می پردازم اینکار را با انجام تحقیقات ژنتیکی بر روی بقایای اسکلتی و مومیایی انسانهای پیشین انجام می دهم. اینکار را با انجام تحقیقات ژنتیکی بر روی بقایای اسکلتی و مومیایی انسانهای پیشین انجام می دهم. و امیدوارم که با انجام اینکار، به دلیل آسیب پذیری تکاملی بدنمان بیشتر پی ببرم، و امیدوارم که با انجام اینکار، به دلیل آسیب پذیری تکاملی بدنمان بیشتر پی ببرم، تا بدین ترتیب بتونیم در آینده، از سلامتی خود بهره کامل برده و آنرا کنترل کنیم. تا بدین ترتیب بتونیم در آینده، از سلامتی خود بهره کامل برده و آنرا کنترل کنیم.
There are different ways to approach evolutionary medicine, and one way is to extract human DNA from ancient bones. And from these extracts, we can reconstruct the human genome at different points in time and look for changes that might be related to adaptations, risk factors and inherited diseases. But this is only one half of the story.
راههای متفاوتی برای دستیابی به داروهای تکاملی وجود داره انسان را از استخوانهای قدیمی استخراخ کنیم DNA و یکی از آنها اینه که .انسان را از استخوانهای قدیمی استخراخ کنیم DNA و یکی از آنها اینه که و با این ترکیبات استخراج شده می توانیم ژن انسان را در مقاطع مختلف زمانی بازسازی کنیم و با این ترکیبات استخراج شده می توانیم ژن انسان را در مقاطع مختلف زمانی بازسازی کنیم و تغییراتی که احتمالا" مربوط به سازگاری، عوامل خطر، و بیماریهای ارثی میباشند را بیابیم. و تغییراتی که احتمالا" مربوط به سازگاری، عوامل خطر، و بیماریهای ارثی میباشند را بیابیم. اما این تازه نصف داستانه.
The most important health challenges today are not caused by simple mutations in our genome, but rather result from a complex and dynamic interplay between genetic variation, diet, microbes and parasites and our immune response. All of these diseases have a strong evolutionary component that directly relates to the fact that we live today in a very different environment than the ones in which our bodies evolved. And in order to understand these diseases, we need to move past studies of the human genome alone and towards a more holistic approach to human health in the past.
امروزه مهمترین مشکلات سلامتی ، بدلیل جهش های سادۀ ژنتیکی ایجاد نمی شوند امروزه مهمترین مشکلات سلامتی ، بدلیل جهش های سادۀ ژنتیکی ایجاد نمی شوند بلکه آنها ناشی از یک تأثیر متقابل پیچیده و فعال بین گونه های ژنتیکی، رژیم غذایی، میکروبها و انگلها، بین گونه های ژنتیکی، رژیم غذایی، میکروبها و انگلها، و واکنش سیستم ایمنی بدن ما هستند. تمام این بیماریها دارای ترکیبات تکاملی مقاومی هستند تمام این بیماریها دارای ترکیبات تکاملی مقاومی هستند که در ارتباط مستقیم با این حقیقت است که ما امروزه در محیطی کاملا" متفاوت از آنچه بدنمان در آن تکامل یافته، زندگی می کنیم ما امروزه در محیطی کاملا" متفاوت از آنچه بدنمان در آن تکامل یافته، زندگی می کنیم و برای پی بردن به این بیماری ها، لازمه که از مطالعۀ انحصاری ژن انسان فراتر رفته و بسوی یک راهبرد کلی دربارۀ سلامتی انسان در گذشته، گام برداریم. و بسوی یک راهبرد کلی دربارۀ سلامتی انسان در گذشته، گام برداریم.
But there are a lot of challenges for this. And first of all, what do we even study? Skeletons are ubiquitous; they're found all over the place. But of course, all of the soft tissue has decomposed, and the skeleton itself has limited health information. Mummies are a great source of information, except that they're really geographically limited and limited in time as well. Coprolites are fossilized human feces, and they're actually extremely interesting. You can learn a lot about ancient diet and intestinal disease, but they are very rare.
اما مشکلات زیادی در اینراه است. و ما چه چیز خاصی را اول از همه بررسی می کنیم؟ .اسکلت همه جا وجود داره؛ اونا رو می شه همه جا یافت اما البته، همه بافتهای نرم تجزیه شده و خود اسکلت هم بتنهایی اطلاعات سلامتی محدودی دارد. و خود اسکلت هم بتنهایی اطلاعات سلامتی محدودی دارد. مومیایی ها منبع اطلاعات خوبی هستند جز اینکه واقعا" از لحاظ جغرافیایی و همچنین زمانی محدود هستند. جز اینکه واقعا" از لحاظ جغرافیایی و همچنین زمانی محدود هستند. مدفوع فسیل شده انسانی است ،Coprolites و اونا در واقع بسیار جالب هستند شما می تونید اطلاعات زیادی از رژیم غذایی پیشینیان و بیماریهای روده ای کسب کنید اما آنها بسیار کمیاب هستند.
(Laughter)
(خندۀ حاضرین)
So to address this problem, I put together a team of international researchers in Switzerland, Denmark and the U.K. to study a very poorly studied, little known material that's found on people everywhere. It's a type of fossilized dental plaque that is called officially dental calculus. Many of you may know it by the term tartar. It's what the dentist cleans off your teeth every time that you go in for a visit. And in a typical dentistry visit, you may have about 15 to 30 milligrams removed. But in ancient times before tooth brushing, up to 600 milligrams might have built up on the teeth over a lifetime.
بنابراین برای پرداختن به این مشکل، من گروهی از محققان بین المللی را در کشورهای سوئیس، دانمارک و انگلستان گرد هم آوردم من گروهی از محققان بین المللی را در کشورهای سوئیس، دانمارک و انگلستان گرد هم آوردم تا دربارۀ ماده ای که هر کجا در انسانها یافت شده ولی درباره اش مطالعه و شناخت کمی داریم، بررسی کنیم. تا دربارۀ ماده ای که هر کجا در انسانها یافت شده ولی درباره اش مطالعه و شناخت کمی داریم، بررسی کنیم. اون یک نوع پلاک دندان فسیل شده است که در ظاهر سنگ دندانی نامیده می شود. خیلی از شما شاید آنرا بنام جرم دندان بشناسید. اون چیزی است که دندانپزشکان در هر بارمراجعه شما ، از روی دندانهایتان تمیز کرده و برمی دارند. اون چیزی است که دندانپزشکان در هر بارمراجعه شما ، از روی دندانهایتان تمیز کرده و برمی دارند. و عموما" در هر بار مراجعه به دندانپزشکی، حدود 15 تا 30 میلیگرم جرم از روی دندانها برداشته می شود. اما در زمانهای پیشین و قبل از وجود مسواک، ممکن بود در طول زندگی، تا 600 میلیگرم از آن جرم روی دندانها انباشته شود. ممکن بود در طول زندگی، تا 600 میلیگرم از آن جرم روی دندانها انباشته شود.
And what's really important about dental calculus is that it fossilizes just like the rest of the skeleton, it's abundant in quantity before the present day and it's ubiquitous worldwide. We find it in every population around the world at all time periods going back tens of thousands of years. And we even find it in neanderthals and animals.
و آنچه در مورد جرم دندان از اهمیت زیادی برخورداره اینه که اون درست مثل بقیۀ اسکلت، فسیل شده به مقدار وفور تا به امروز یافت شده و در همه جای دنیا وجود دارند. ما اونو در هر تجمع انسانی در کل دنیا در تمام مقاطع زمانی تا دهها هزار سال پیش می یابیم. ما حتی اونا رو در انسان نئاندرتال و حیوانات می یابیم.
And so previous studies had only focused on microscopy. They'd looked at dental calculus under a microscope, and what they had found was things like pollen and plant starches, and they'd found muscle cells from animal meats and bacteria. And so what my team of researchers, what we wanted to do, is say, can we apply genetic and proteomic technology to go after DNA and proteins, and from this can we get better taxonomic resolution to really understand what's going on?
و از اینرو مطالعات قبلی روی چیزهای میکروسکوپی تمرکز داشت. و از اینرو مطالعات قبلی روی چیزهای میکروسکوپی تمرکز داشت. آنها جرمهای دندان را زیر میکروسکوپ نگاه می کردند و چیزهایی مثل گردۀ گل و نشاستۀ گیاهان و چیزهایی مثل گردۀ گل و نشاستۀ گیاهان و سلولهای ماهیچه ای مربوط به گوشت حیوانات و باکتریها را یافته بودند. و سلولهای ماهیچه ای مربوط به گوشت حیوانات و باکتریها را یافته بودند. و بنابراین آنچه تیم محققان من و آنچه ما می خواستیم انجام دهیم، اینه که آیا می تونیم با کمک تکنولوژی ژنتیک وساختار و عملکرد پروتئینها و پروتئینها برسیم DNA به و آیا می تونیم از این طریق، راه حلهای ردگانی بهتری پیدا کرده تا بدرستی به جریانات پی ببریم؟
And what we found is that we can find many commensal and pathogenic bacteria that inhabited the nasal passages and mouth. We also have found immune proteins related to infection and inflammation and proteins and DNA related to diet. But what was surprising to us, and also quite exciting, is we also found bacteria that normally inhabit upper respiratory systems. So it gives us virtual access to the lungs, which is where many important diseases reside.
و آنچه دریافتیم اینه که ما میتونیم مقدار زیادی باکتریهای بیماری زا یا هم غذا بیابیم که محل زیستشان در مجاری تنفسی یا بلع است. ما همچنین پروتئینهای دستگاه ایمنی مربوط به عفونت و التهاب ما همچنین پروتئینهای دستگاه ایمنی مربوط به عفونت و التهاب مربوط به رژیم غذایی را یافتیم DNA و پروتئینها اما آنچه برایمان شگفت آور و نیز خیلی جالب بود اینه که باکتریهایی را پیدا کردیم که در بخش فوقانی سیستم تنفسی زندگی می کنند. اینه که باکتریهایی را پیدا کردیم که در بخش فوقانی سیستم تنفسی زندگی می کنند. بنابراین امکان تقریبی دسترسی به ششها را برای ما فراهم کرد جایی که بیشتر بیماریهای مهم قرار گرفتند.
And we also found bacteria that normally inhabit the gut. And so we can also now virtually gain access to this even more distant organ system that, from the skeleton alone, has long decomposed. And so by applying ancient DNA sequencing and protein mass spectrometry technologies to ancient dental calculus, we can generate immense quantities of data that then we can use to begin to reconstruct a detailed picture of the dynamic interplay between diet, infection and immunity thousands of years ago.
و باکتریهایی را نیز یافتیم که عموما" در شکم زندگی می کنند. و باکتریهایی را نیز یافتیم که عموما" در شکم زندگی می کنند. و حالا اینطوری حتی تقریبا" به سیستم بدنی دورتری نیزدسترسی پیدا کردیم و حالا اینطوری حتی تقریبا" به سیستم بدنی دورتری نیزدسترسی پیدا کردیم که خیلی قبل از اسکلت، تجزیه شده و از بین رفته. که خیلی قبل از اسکلت، تجزیه شده و از بین رفته. گذشتگان DNA و بدین صورت با استفاده از ترتیب و تکنولوژی سنجش تراکم پروتئین در جرم دندان پیشینیان و تکنولوژی سنجش تراکم پروتئین در جرم دندان پیشینیان می توانیم مقادیر زیادی اطلاعات بدست آورده و با استفاده از آنها شروع به بازسازی تصویر دقیق تأثیر متقابل و فعال .رژیم غذایی، عفونت و سیستم ایمنی هزاران سال پیش بکنیم .رژیم غذایی، عفونت و سیستم ایمنی هزاران سال پیش بکنیم
So what started out as an idea, is now being implemented to churn out millions of sequences that we can use to investigate the long-term evolutionary history of human health and disease, right down to the genetic code of individual pathogens. And from this information we can learn about how pathogens evolve and also why they continue to make us sick. And I hope I have convinced you of the value of dental calculus.
بدین ترتیب آنچه در ابتدا فقط یه ایده بود حال عملی شده و میلیونها زنجیره را پشت سرهم بیرون می ده که می تونیم با استفاده از اونها تاریخ دراز مدت تحولات سلامتی و بیماری بشریت را بررسی کنیم و به رمز ژنتیکی تک تک ژنهای بیماری زا دست یابیم. و از طریق این اطلاعات می تونیم به چگونگی پیدایش ژنهای بیماری زا و همچنین دلیل اینکه هنوز آنها موجب بیماری در ما می شوند، پی ببریم. و امیدوارم که شما را از ارزش جرم دندان متقاعد کرده باشم. و امیدوارم که شما را از ارزش جرم دندان متقاعد کرده باشم.
And as a final parting thought, on behalf of future archeologists, I would like to ask you to please think twice before you go home and brush your teeth.
و بعنوان آخرین حرف خداحافظی از طرف باستان شناسان آینده مایلم ازتون بخوام قبل از اینکه به خانه رفته و دندانهایتان را مسواک کنید کمی راجع بهش فکر کرده و تجدید نظر کنید.
(Applause)
(تشویق حاضرین)
Thank you.
متشکرم
(Applause)
(تشویق حاضرین)