Where does the end begin? Well, for me, it all began with this little fellow. This adorable organism -- well, I think it's adorable -- is called Tetrahymena and it's a single-celled creature. It's also been known as pond scum. So that's right, my career started with pond scum.
Gdzie zaczyna się koniec? Dla mnie wszystko się zaczęło z tym małym kolegą. Ten uroczy organizm... - myślę, że jest uroczy - nazywa się Tetrahymena i jest jedno-komórkową istotą. Jest również znany jako glon. Tak, moja kariera zaczęła się od glonu.
Now, it was no surprise I became a scientist. Growing up far away from here, as a little girl I was deadly curious about everything alive. I used to pick up lethally poisonous stinging jellyfish and sing to them. And so starting my career, I was deadly curious about fundamental mysteries of the most basic building blocks of life, and I was fortunate to live in a society where that curiosity was valued.
Nikogo nie zaskoczyło, że zostałam naukowcem. Dorastając daleko stąd, jako mała dziewczynka byłam na zabój ciekawa wszystkiego, co żyje. Zwykłam podnosić śmiertelnie trujące parzące meduzy i śpiewać do nich. Na początku kariery byłam na zabój ciekawa fundamentalnych tajemnic najbardziej podstawowych budulców życia, i miałam szczęście żyć w społeczeństwie, gdzie ta ciekawość była doceniana.
Now, for me, this little pond scum critter Tetrahymena was a great way to study the fundamental mystery I was most curious about: those bundles of DNA in our cells called chromosomes. And it was because I was curious about the very ends of chromosomes, known as telomeres. Now, when I started my quest, all we knew was that they helped protect the ends of chromosomes. It was important when cells divide. It was really important, but I wanted to find out what telomeres consisted of, and for that, I needed a lot of them. And it so happens that cute little Tetrahymena has a lot of short linear chromosomes, around 20,000, so lots of telomeres. And I discovered that telomeres consisted of special segments of noncoding DNA right at the very ends of chromosomes.
Ten mały glon, Tetrahymena, pozwolił mi badać fundamentalne zagadnienie, które mnie najbardziej ciekawiło: zbitki DNA w komórkach zwane chromosomami. Ciekawiły mnie same końce chromosomów, znane jako telomery. Na początku poszukiwań wiedziałam tylko, że to one pomagają chronić końce chromosomów. To było ważne podczas podziału komórek. To było bardzo ważne, ale chciałam odkryć, z czego się składają telomery, i do tego potrzebowałam ich wielu. Tak się składa, że urocza mała Tetrahymena ma dużo krótkich, linearnie ułożonych chromosomów, około 20 000, a więc dużo telomerów. Odkryłam, że telomery składają się ze specjalnych segmentów niekodującego DNA tuż przy końcach chromosomów.
But here's a problem. Now, we all start life as a single cell. It multiples to two. Two becomes four. Four becomes eight, and on and on to form the 200 million billion cells that make up our adult body. And some of those cells have to divide thousands of times. In fact, even as I stand here before you, all throughout my body, cells are furiously replenishing to, well, keep me standing here before you. So every time a cell divides, all of its DNA has to be copied, all of the coding DNA inside of those chromosomes, because that carries the vital operating instructions that keep our cells in good working order, so my heart cells can keep a steady beat, which I assure you they're not doing right now, and my immune cells can fight off bacteria and viruses, and our brain cells can save the memory of our first kiss and keep on learning throughout life.
Ale jest pewien problem. Każdy zaczyna życie jako pojedyncza komórka. Komórka dzieli się na dwie, dwie na cztery, cztery na osiem i tak dalej aż po 200 miliardów komórek, które tworzą dorosły organizm. Niektóre komórki muszą się podzielić tysiące razy. Nawet jak stoję tu przed wami, moje komórki szaleńczo się regenerują, żebym mogła tu stać. Kiedy komórka się dzieli, całe jej DNA musi zostać skopiowane cale kodujące DNA w środku chromosomów, ponieważ zawiera niezbędne instrukcje operacyjne, które utrzymują komórki w dobrym stanie. Komórki serca biją stałym rytmem, choć moje w tej chwili tego nie robią, komórki immunologiczne mogą zwalczać bakterie i wirusy, a komórki mózgowe mogą zachować wspomnienie pierwszego pocałunku i uczyć się przez całe życie.
But there is a glitch in the way DNA is copied. It is just one of those facts of life. Every time the cell divides and the DNA is copied, some of that DNA from the ends gets worn down and shortened, some of that telomere DNA. And think about it like the protective caps at the ends of your shoelace. And those keep the shoelace, or the chromosome, from fraying, and when that tip gets too short, it falls off, and that worn down telomere sends a signal to the cells. "The DNA is no longer being protected." It sends a signal. Time to die. So, end of story.
Ale w kopiowaniu DNA jest szkopuł. To jeden z faktów życia. Przy każdym podziale komórki i kopiowaniu DNA końce DNA zużywają się i skracają, część DNA telomerów. Wyobraź sobie skuwki w sznurówkach, dzięki którym sznurówki, bądź chromosomy, się nie strzępią. Kiedy skuwka robi się za krótka - odpada i zużyty telomer wysyła sygnał komórkom: "DNA już nie jest chronione". Wysyła sygnał: czas umrzeć. Koniec pieśni.
Well, sorry, not so fast. It can't be the end of the story, because life hasn't died off the face of the earth. So I was curious: if such wear and tear is inevitable, how on earth does Mother Nature make sure we can keep our chromosomes intact?
Otóż wcale nie. To nie może być koniec, bo życie nie zniknęło z powierzchni ziemi. Byłam ciekawa: jeżeli zużycia nie da się uniknąć, jak u licha Matka Natura pilnuje nienaruszalności chromosomów?
Now, remember that little pond scum critter Tetrahymena? The craziest thing was, Tetrahymena cells never got old and died. Their telomeres weren't shortening as time marched on. Sometimes they even got longer. Something else was at work, and believe me, that something was not in any textbook. So working in my lab with my extraordinary student Carol Greider -- and Carol and I shared the Nobel Prize for this work -- we began running experiments and we discovered cells do have something else. It was a previously undreamed-of enzyme that could replenish, make longer, telomeres, and we named it telomerase. And when we removed our pond scum's telomerase, their telomeres ran down and they died. So it was thanks to their plentiful telomerase that our pond scum critters never got old.
Pamiętacie małą Tetrahymenę? Choć to zakrawa na bzdurę, jej komórki nigdy się nie starzały ani nie umierały. Ich telomery się nie skracały z czasem. Czasem się wręcz wydłużały. Tu działało coś innego czego nie było w żadnym podręczniku. Pracując w laboratorium z moją niezwykłą uczennicą Carol Greider - obie dostałyśmy Nobla za tę pracę - zaczęłyśmy przeprowadzać eksperymenty i odkryłyśmy, że komórki rzeczywiście mają coś jeszcze. Był to niewyobrażalny wcześniej enzym, który mógł uzupełniać, wydłużać telomery. Nazwałyśmy go telomerazą. Po usunięciu telomerazy z glona jego telomery zużyły się i umarły. Czyli to dzięki obfitości telomerazy glony nigdy się nie starzały.
OK, now, that's an incredibly hopeful message for us humans to be receiving from pond scum, because it turns out that as we humans age, our telomeres do shorten, and remarkably, that shortening is aging us. Generally speaking, the longer your telomeres, the better off you are. It's the overshortening of telomeres that leads us to feel and see signs of aging. My skin cells start to die and I start to see fine lines, wrinkles. Hair pigment cells die. You start to see gray. Immune system cells die. You increase your risks of getting sick. In fact, the cumulative research from the last 20 years has made clear that telomere attrition is contributing to our risks of getting cardiovascular diseases, Alzheimer's, some cancers and diabetes, the very conditions many of us die of.
To niesamowicie obiecująca wiadomość od glona dla nas, ludzi, bo okazuje się, że kiedy ludzie się starzeją, ich telomery się skracają, i to właśnie skracanie nas postarza. Mówiąc ogólnie, im dłuższe telomery, tym lepiej dla ciebie. To nadmierne skracanie telomerów sprawia, że wyglądamy i czujemy się starsi. Komórki skóry zaczynają obumierać i zaczynam zauważać drobne linie, zmarszczki. Komórki pigmentu we włosach obumierają. Pojawia się siwizna. Komórki immunologiczne umierają. Wzrasta zagrożenie chorobą. Kumulatywne badania z ostatnich 20 lat wykazały, że zużywanie telomerów zwiększa ryzyko chorób układu krążenia, Alzheimera, niektórych typów raka i cukrzycy - właśnie te choroby, od których najczęściej umieramy.
And so we have to think about this. What is going on? This attrition, we look and we feel older, yeah. Our telomeres are losing the war of attrition faster. And those of us who feel youthful longer, it turns out our telomeres are staying longer for longer periods of time, extending our feelings of youthfulness and reducing the risks of all we most dread as the birthdays go by.
Trzeba się zastanowić. Co się dzieje? To wyczerpywanie, pogarszanie wyglądu i samopoczucia. Telomery szybciej przegrywają walkę z wyczerpaniem. Jeśli ktoś czuje się młodziej, okazuje się, że ma dłuższe telomery przez dłuższy czas, co przedłuża wrażenie młodości i obniża ryzyko, którego tak się obawiamy z upływem lat.
OK, seems like a no-brainer. Now, if my telomeres are connected to how quickly I'm going to feel and get old, if my telomeres can be renewed by my telomerase, then all I have to do to reverse the signs and symptoms of aging is figure out where to buy that Costco-sized bottle of grade A organic fair trade telomerase, right? Great! Problem solved.
Wygląda to na banał. Skoro to telomery odpowiadają za to, jak szybko się starzejemy, i jeśli można je odnowić przez telomerazę, to, żeby cofnąć symptomy starzenia, wystarczy kupić 2-litrową butelkę organicznej telomerazy klasy A, prawda? Świetnie! Problem rozwiązany.
(Applause)
(Brawa)
Not so fast, I'm sorry. Alas, that's not the case. OK. And why? It's because human genetics has taught us that when it comes to our telomerase, we humans live on a knife edge. OK, simply put, yes, nudging up telomerase does decrease the risks of some diseases, but it also increases the risks of certain and rather nasty cancers. So even if you could buy that Costco-sized bottle of telomerase, and there are many websites marketing such dubious products, the problem is you could nudge up your risks of cancers. And we don't want that.
Nie tak szybko, przykro mi. Niestety, tak nie jest. Dlaczego? Otóż ludzka genetyka uczy, że kiedy chodzi o telomerazę, my, ludzie, żyjemy na krawędzi. Mówiąc prosto, owszem, dodatek telomerazy obniża ryzyko niektórych chorób, ale też zwiększa ryzyko paskudnych odmian raka. Nawet gdyby można było kupić butlę telomerazy, a jest wiele stron internetowych oferujących tak wątpliwe produkty, można też zwiększyć ryzyko raka. A tego nie chcemy.
Now, don't worry, and because, while I think it's kind of funny that right now, you know, many of us may be thinking, "Well, I'd rather be like pond scum," ...
Nie martwcie się, chociaż to zabawne, że w tej chwili sporo osób wolałoby być glonem...
(Laughter)
(Śmiech)
there is something for us humans in the story of telomeres and their maintenance. But I want to get one thing clear. It isn't about enormously extending human lifespan or immortality. It's about health span. Now, health span is the number of years of your life when you're free of disease, you're healthy, you're productive, you're zestfully enjoying life. Disease span, the opposite of health span, is the time of your life spent feeling old and sick and dying. So the real question becomes, OK, if I can't guzzle telomerase, do I have control over my telomeres' length and hence my well-being, my health, without those downsides of cancer risks? OK?
Jest tu coś dla nas, ludzi, w historii o telomerach i ich stanie, ale chcę sprecyzować jedną rzecz. Nie chodzi o ogromne wydłużenie życia lub nieśmiertelność. Chodzi o długość zachowania zdrowia. Długość zdrowia to liczba lat, jakie żyjemy bez chorób, zdrowi i wydajni, pełni zapału i radości życia. To przeciwieństwo okresu chorób, kiedy czujesz się stary, chory i umierający. Prawdziwe pytanie brzmi: skoro nie mogę pić telomerazy, czy mogę kontrolować długość telomerów, a tym samym dobre samopoczucie i zdrowie, bez skutków ubocznych, jak ryzyko raka?
So, it's the year 2000. Now, I've been minutely scrutinizing little teeny tiny telomeres very happily for many years, when into my lab walks a psychologist named Elissa Epel. Now, Elissa's expertise is in the effects of severe, chronic psychological stress on our mind's and our body's health. And there she was standing in my lab, which ironically overlooked the entrance to a mortuary, and --
Jest rok 2000. Badałam szczegółowo malutkie telomery z radością od wielu lat, kiedy w moim laboratorium zjawiła się psycholog Elissa Epel. Jej specjalizacją są skutki dotkliwego, chronicznego stresu na zdrowiu psychicznym i fizycznym. Stała w moim laboratorium, którego okna, ironicznie, wychodzą na wejście do kostnicy...
(Laughter)
(Śmiech)
And she had a life-and-death question for me. "What happens to telomeres in people who are chronically stressed?" she asked me. You see, she'd been studying caregivers, and specifically mothers of children with a chronic condition, be it gut disorder, be it autism, you name it -- a group obviously under enormous and prolonged psychological stress. I have to say, her question changed me profoundly. See, all this time I had been thinking of telomeres as those miniscule molecular structures that they are, and the genes that control telomeres. And when Elissa asked me about studying caregivers, I suddenly saw telomeres in a whole new light. I saw beyond the genes and the chromosomes into the lives of the real people we were studying. And I'm a mom myself, and at that moment, I was struck by the image of these women dealing with a child with a condition very difficult to deal with, often without help. And such women, simply, often look worn down. So was it possible their telomeres were worn down as well?
i zadała mi pytanie wagi życia i śmierci. "Co się dzieje z telomerami ludzi, którzy są chronicznie zestresowani?" - zapytała mnie. Elissa badała opiekunów, a konkretnie matki, dzieci z chroniczną wadą zdrowia, jak choroba jelita, czy autyzm i inne. To osoby pod oczywistym wpływem ogromnego i przedłużonego stresu psychologicznego. Muszę przyznać, że jej pytanie odmieniło mnie dogłębnie. Przez ten cały czas widziałam w telomerach tylko malutkie molekularne struktury i geny, które kontrolują telomery. Kiedy Elissa zapytała o badanie opiekunów, nagle ujrzałam telomery w zupełnie nowym świetle. Za genami i chromosomami dojrzałam życie prawdziwych badanych ludzi. Sama jestem matką i w tamtym momencie uderzyła mnie wizja kobiet radzących sobie z chorym dzieckiem, z czym tak trudno sobie radzić, często bez pomocy. Takie kobiety po prostu często wyglądają na wyczerpane. Czy to możliwe, że ich telomery też są wyczerpane?
So our collective curiosity went into overdrive. Elissa selected for our first study a group of such caregiving mothers, and we wanted to ask: What's the length of their telomeres compared with the number of years that they have been caregiving for their child with a chronic condition? So four years go by and the day comes when all the results are in, and Elissa looked down at our first scatterplot and literally gasped, because there was a pattern to the data, and it was the exact gradient that we most feared might exist. It was right there on the page. The longer, the more years that is, the mother had been in this caregiving situation, no matter her age, the shorter were her telomeres. And the more she perceived her situation as being more stressful, the lower was her telomerase and the shorter were her telomeres.
Nasza wspólna ciekawość weszła na wysokie obroty. Elissa wybrała do pierwszego badania grupę matek-opiekunek. Chciałyśmy sprawdzić długość ich telomerów w porównaniu z ilością lat, które poświęciły opiece nad dziećmi z chroniczną wadą zdrowia. Po czterech latach nadszedł dzień, w którym nadeszły wyniki. Elissa spojrzała na pierwszy wykres punktowy i dosłownie się zachłystnęła, bo dane układały się we wzór i było to właśnie nachylenie, którego najbardziej się obawiałyśmy. Miałyśmy to czarno na białym. Im dłużej, im więcej lat matka poświęcała się opiece, przy czym jej wiek nie miał znaczenia, tym krótsze były jej telomery. Im bardziej uważała swoją sytuację za stresującą, tym niższa była jej telomeraza i tym krótsze telomery.
So we had discovered something unheard of: the more chronic stress you are under, the shorter your telomeres, meaning the more likely you were to fall victim to an early disease span and perhaps untimely death. Our findings meant that people's life events and the way we respond to these events can change how you maintain your telomeres. So telomere length wasn't just a matter of age counted in years. Elissa's question to me, back when she first came to my lab, indeed had been a life-and-death question.
Odkryłyśmy coś niesłychanego: im większy stres, tym krótsze telomery, czyli, wzrasta prawdopodobieństwo wczesnego początku okresu chorób i może nawet śmierci. Nasze odkrycia oznaczały, że doświadczenia życiowe i sposób, w jaki na nie reagujemy, może zmienić stan telomerów. Długość telomerów nie zależała tylko od wieku liczonego w latach. Pytanie Elissy podczas pierwszej wizyty w laboratorium rzeczywiście dotyczyło życia i śmierci.
Now, luckily, hidden in that data there was hope. We noticed that some mothers, despite having been carefully caring for their children for many years, had been able to maintain their telomeres. So studying these women closely revealed that they were resilient to stress. Somehow they were able to experience their circumstances not as a threat day in and day out but as a challenge, and this has led to a very important insight for all of us: we have control over the way we age all the way down into our cells.
Na szczęście dane skrywały też nadzieję. Zauważyłyśmy, że niektóre z matek, mimo wieloletniej opieki nad dziećmi, umiały utrzymać telomery w dobrym stanie. Badanie tych kobiet ujawniło, że były odporne na stres. Potrafiły jakoś postrzegać sytuację nie jako ciągłe zagrożenie, lecz jako wyzwanie, co doprowadziło do bardzo ważnego wniosku dla nas wszystkich: mamy kontrolę nad sposobem, w jaki się starzejemy, aż po komórki.
OK, now our initial curiosity became infectious. Thousands of scientists from different fields added their expertise to telomere research, and the findings have poured in. It's up to over 10,000 scientific papers and counting. So several studies rapidly confirmed our initial finding that yes, chronic stress is bad for telomeres. And now many are revealing that we have more control over this particular aging process than any of us could ever have imagined. A few examples: a study from the University of California, Los Angeles of people who are caring for a relative with dementia, long-term, and looked at their caregiver's telomere maintenance capacity and found that it was improved by them practicing a form of meditation for as little as 12 minutes a day for two months. Attitude matters. If you're habitually a negative thinker, you typically see a stressful situation with a threat stress response, meaning if your boss wants to see you, you automatically think, "I'm about to be fired," and your blood vessels constrict, and your level of the stress hormone cortisol creeps up, and then it stays up, and over time, that persistently high level of the cortisol actually damps down your telomerase. Not good for your telomeres.
Teraz nasza ciekawość stała się zaraźliwa. Tysiące naukowców z różnych dziedzin dodało swoje kompetencje do badania telomerów i napłynęły odkrycia. Obecnie istnieje ponad 10 000 prac naukowych i ta liczba rośnie. Kilka badań szybko potwierdziło nasze pierwotne odkrycie, że tak, chroniczny stres jest szkodliwy dla chromosomów. Wiele badań mówi, że mamy więcej kontroli nas tym konkretnym procesem starzenia, niż ktokolwiek sobie wyobrażał. Kilka przykładów: Uniwersytet Kalifornijski w Los Angeles badał osoby opiekujące się długotrwale krewnymi z demencją, i ich wydolność utrzymania telomerów w dobrym stanie. Odkryto, że wydolność da się poprawić przez ćwiczenie pewnej formy medytacji ledwie 12 minut dziennie przez dwa miesiące. Podejście ma znaczenie. Jeżeli ktoś myśli negatywnie, reaguje na sytuacje stresowe jak na zagrożenie, co oznacza, że jeżeli woła go szef, to automatycznie myśli: "Wywali mnie", naczynia krwionośne się zwężają, a poziom kortyzolu, hormonu stresu, wzrasta i zostaje na wysokim poziomie. Z czasem stale wysoki poziom kortyzolu tłumi telomerazę. Niedobrze dla telomerów.
On the other hand, if you typically see something stressful as a challenge to be tackled, then blood flows to your heart and to your brain, and you experience a brief but energizing spike of cortisol. And thanks to that habitual "bring it on" attitude, your telomeres do just fine. So ... What is all of this telling us? Your telomeres do just fine. You really do have power to change what is happening to your own telomeres.
Z drugiej strony jeśli ktoś widzi w stresie wyzwanie, krew napływa mu do serca i mózgu, i doświadcza krótkiego, lecz energetyzującego wzrostu kortyzolu. Dzięki postawie "No, dawaj" telomery dobrze sobie radzą. A więc... Co to wszystko nam mówi? Telomery sobie radzą. Naprawdę można wpłynąć na stan swoich telomerów.
But our curiosity just got more and more intense, because we started to wonder, what about factors outside our own skin? Could they impact our telomere maintenance as well? You know, we humans are intensely social beings. Was it even possible that our telomeres were social as well? And the results have been startling. As early as childhood, emotional neglect, exposure to violence, bullying and racism all impact your telomeres, and the effects are long-term. Can you imagine the impact on children of living years in a war zone? People who can't trust their neighbors and who don't feel safe in their neighborhoods consistently have shorter telomeres. So your home address matters for telomeres as well. On the flip side, tight-knit communities, being in a marriage long-term, and lifelong friendships, even, all improve telomere maintenance.
Ale nasza ciekawość wciąż rosła, bo zaczęłyśmy się zastanawiać nad czynnikami zewnętrznymi. Czy one też mają wpływ na stan telomerów? Ludzie to intensywnie społeczne istoty. Czy to możliwe, żeby telomery też były społeczne? Wyniki były zdumiewające. Już w dzieciństwie emocjonalne zaniedbanie, doświadczenie przemocy, prześladowania i rasizmu mają wpływ na telomery i ten wpływ jest długoterminowy. Czy możesz sobie wyobrazić, jaki wpływ na dzieci mają lata mieszkania w strefie konfliktu? Ci, którzy nie mogą ufać sąsiadom, i którzy nie czują się bezpiecznie w swojej dzielnicy, konsekwentnie mają krótsze telomery. Adres zamieszkania ma wpływ na telomery. Z drugiej strony zwarte wspólnoty, długotrwałe małżeństwo i nawet przyjaźnie na całe życie - wszystko to poprawia stan telomerów.
So what is all this telling us? It's telling us that I have the power to impact my own telomeres, and I also have the power to impact yours. Telomere science has told us just how interconnected we all are.
Co to wszystko nam mówi? Mówi, że mogę wpłynąć na własne telomery, ale mogę też wpłynąć na twoje. Nauka o telomerach pokazała, jak blisko jesteśmy związani.
But I'm still curious. I do wonder what legacy all of us will leave for the next generation? Will we invest in the next young woman or man peering through a microscope at the next little critter, the next bit of pond scum, curious about a question we don't even know today is a question? It could be a great question that could impact all the world. And maybe, maybe you're curious about you. Now that you know how to protect your telomeres, are you curious what are you going to do with all those decades of brimming good health? And now that you know you could impact the telomeres of others, are you curious how will you make a difference? And now that you know the power of curiosity to change the world, how will you make sure that the world invests in curiosity for the sake of the generations that will come after us?
Ale wciąż jestem ciekawa. Zastanawiam się, jakie dziedzictwo my wszyscy pozostawimy kolejnej generacji? Czy zainwestujemy w kolejną osobę spoglądającą przez mikroskop na kolejne małe stworzenie, na kolejny kawałek glonu, roztrząsającą pytanie, które dzisiaj nawet nie przychodzi nam do głowy? Może to być świetne pytanie, które wpłynie na cały świat. Może intrygujecie sami siebie? Skoro już wiecie, jak chronić telomery, czy ciekawi was, co zrobicie podczas dekad dobrego zdrowia? Skoro wiecie o wpływie na telomery innych, czy ciekawi was, jak na nich wpłyniecie? Skoro wiecie, jak moc ciekawości może zmienić świat, jak zapewnicie, że świat zainwestuje w ciekawość dla dobra generacji, które nadejdą po nas?
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)