So, has everybody heard of CRISPR? I would be shocked if you hadn't.
Adakah yang pernah mendengar tentang CRISPR? Saya akan kaget kalau Anda belum pernah mendengarnya.
This is a technology -- it's for genome editing -- and it's so versatile and so controversial that it's sparking all sorts of really interesting conversations. Should we bring back the woolly mammoth? Should we edit a human embryo? And my personal favorite: How can we justify wiping out an entire species that we consider harmful to humans off the face of the Earth, using this technology?
Ini adalah teknologi yang digunakan untuk menyunting genom -- teknologi yang sangat serbaguna dan juga kontroversial sehingga memancing berbagai diskusi yang sangat menarik. Haruskah kita menghidupkan kembali mammoth berbulu? Haruskah kita menyunting embrio manusia? Dan favorit saya, Bisakah kita membenarkan pemusnahan satu spesies tertentu yang kita anggap "berbahaya" bagi manusia, hingga lenyap dari muka bumi, dengan menggunakan teknologi ini?
This type of science is moving much faster than the regulatory mechanisms that govern it. And so, for the past six years, I've made it my personal mission to make sure that as many people as possible understand these types of technologies and their implications.
Ilmu seperti ini berkembang jauh lebih cepat daripada peraturan yang mengaturnya. Sehingga selama enam tahun terakhir, saya mengemban misi pribadi untuk membuat sebanyak mungkin orang mengerti teknologi seperti ini dan dampaknya.
Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype, and the words that are used most often are "easy" and "cheap." So what I want to do is drill down a little bit deeper and look into some of the myths and the realities around CRISPR.
CRISPR sudah menjadi subjek yang banyak disorot media, dan kata-kata yang paling sering dipakai adalah "mudah" dan "murah." Saya akan menggali sedikit lebih dalam dan meninjau sedikit mitos dan fakta tentang CRISPR.
If you're trying to CRISPR a genome, the first thing that you have to do is damage the DNA. The damage comes in the form of a double-strand break through the double helix. And then the cellular repair processes kick in, and then we convince those repair processes to make the edit that we want, and not a natural edit. That's how it works. It's a two-part system. You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA. I like to think of it as a guided missile. So the Cas9 -- I love to anthropomorphize -- so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing that wants to chew DNA, and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome until it finds the exact spot where it matches. And the combination of those two is called CRISPR. It's a system that we stole from an ancient, ancient bacterial immune system.
Jika Anda menyunting genom memakai CRISPR, hal pertama yang harus dilakukan adalah merusak DNA. Kerusakan itu berupa putusnya untai ganda pada heliks ganda DNA, disusul proses perbaikan seluler, kemudian kita memanipulasi proses perbaikan tersebut untuk menyunting sesuai keinginan kita, bukan menyuntingnya secara alami. Begitulah cara kerjanya. Sistem ini terdiri dari dua bagian, protein Cas9 dan RNA pemandu. Saya menyamakan cara kerjanya dengan peluru kendali. Cas9 --saya suka dengan perumpamaan ini -- Cas9 bisa diibaratkan gim Pac-Man yang ingin memakan DNA, dan RNA pemandu ibarat kekang yang mencegahnya menghancurkan genom, hingga dia menemukan titik yang tepat dan cocok. Kombinasi keduanya disebut CRISPR. Sistem ini diambil dari sistem imun bakteri yang sangat kuno.
The part that's amazing about it is that the guide RNA, only 20 letters of it, are what target the system. This is really easy to design, and it's really cheap to buy. So that's the part that is modular in the system; everything else stays the same. This makes it a remarkably easy and powerful system to use.
Hal yang menakjubkan dari CRISPR ini adalah RNA pemandu, yang hanya terdiri dari 20 huruf, merupakan pengarah target pada sistem ini. RNA pemandu sangat mudah untuk didesain, dan sangat murah untuk dibeli. Bagian inilah yang bisa dibongkar-pasang pada sistem ini; bagian yang lain tetap sama. Ini adalah sistem yang sangat mudah dan ampuh untuk digunakan.
The guide RNA and the Cas9 protein complex together go bouncing along the genome, and when they find a spot where the guide RNA matches, then it inserts between the two strands of the double helix, it rips them apart, that triggers the Cas9 protein to cut, and all of a sudden, you've got a cell that's in total panic because now it's got a piece of DNA that's broken.
RNA pemandu dan protein Cas9 bergabung membentuk kompleks menyusuri genom, sampai ditemukan titik yang cocok dengan RNA pemandu CRISPR menyisip di antara dua untai heliks ganda, lalu merobeknya. Hal ini memicu protein Cas9 untuk membuat potongan, dan tiba-tiba, sel berada dalam keadaan panik, karena sekarang ada sepotong DNA yang rusak.
What does it do? It calls its first responders. There are two major repair pathways. The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together. This isn't a very efficient system, because what happens is sometimes a base drops out or a base is added. It's an OK way to maybe, like, knock out a gene, but it's not the way that we really want to do genome editing.
Apa yang dia lakukan? Sel memanggil petugas daruratnya. Ada dua jalur perbaikan utama. Pertama, menyambungkan kembali DNA yang rusak itu secara paksa. Ini bukanlah cara yang efisien, karena terkadang suatu basa bisa copot, atau basa baru bisa masuk. Ini tak masalah jika tujuannya adalah menghancurkan gen, tetapi bukan ini yang diharapkan ketika menyuting genom.
The second repair pathway is a lot more interesting. In this repair pathway, it takes a homologous piece of DNA. And now mind you, in a diploid organism like people, we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad, so if one gets damaged, it can use the other chromosome to repair it. So that's where this comes from. The repair is made, and now the genome is safe again.
Jalur perbaikan kedua lebih menarik. Dalam proses perbaikan ini, dibutuhkan sepotong DNA homolog. Dan bayangkan, dalam organisme diploid seperti manusia, kita mendapat satu salinan genom masing-masing dari ibu dan ayah. Maka, jika salah satunya rusak, kita bisa pakai kromosom lain untuk memperbaikinya, jadi dari situlah asalnya. Setelah perbaikannya selesai, genom itu menjadi utuh lagi.
The way that we can hijack this is we can feed it a false piece of DNA, a piece that has homology on both ends but is different in the middle. So now, you can put whatever you want in the center and the cell gets fooled. So you can change a letter, you can take letters out, but most importantly, you can stuff new DNA in, kind of like a Trojan horse.
Untuk "membajak" sistem ini, adalah dengan memberi sepotong DNA palsu, sepotong DNA yang homolog pada kedua ujungnya tetapi berbeda pada bagian tengah. Anda bisa meletakkan apapun pada bagian tengah ini dan sel akan tertipu. Jadi Anda bisa mengubah hurufnya, atau menghapus satu huruf, tetapi yang terpenting, Anda bisa memasukkan DNA baru, seperti kuda Trojan.
CRISPR is going to be amazing, in terms of the number of different scientific advances that it's going to catalyze. The thing that's special about it is this modular targeting system. I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right? But because of the modular targeting system, we can actually put it exactly where we want it.
CRISPR akan menjadi luar biasa, karena akan ada beragam kemajuan ilmiah yang terwujud dengan bantuan CRISPR. Hal yang istimewa dari CRISPR adalah sistem penargetan modular ini. Kita telah memasukkan DNA ke organisme selama bertahun-tahun, ya kan? Namun, dengan sistem penargetan moduler, kita bisa meletakkannya persis di tempat yang kita mau.
The thing is that there's a lot of talk about it being cheap and it being easy. And I run a community lab. I'm starting to get emails from people that say stuff like,
Banyak pendapat mengatakan CRISPR murah dan mudah, Saya menjalankan lab untuk umum. Saya mulai mendapat surel dari orang-orang yang meminta,
"Hey, can I come to your open night and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"
"Hai, bisakah saya datang malam ini untuk menggunakan CRISPR dan merekayasa genom saya? "
(Laugher)
(Tertawa)
Like, seriously.
Yang benar saja.
I'm, "No, you can't."
Saya bilang, "Tidak bisa."
(Laughter)
(Tertawa)
"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."
"Tetapi, saya dengar murah, juga mudah."
We're going to explore that a little bit. So, how cheap is it? Yeah, it is cheap in comparison. It's going to take the cost of the average materials for an experiment from thousands of dollars to hundreds of dollars, and it cuts the time a lot, too. It can cut it from weeks to days. That's great. You still need a professional lab to do the work in; you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab. I mean, don't listen to anyone who says you can do this sort of stuff on your kitchen table. It's really not easy to do this kind of work. Not to mention, there's a patent battle going on, so even if you do invent something, the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle. It's really fascinating to watch it happen, because they're accusing each other of fraudulent claims and then they've got people saying, "Oh, well, I signed my notebook here or there." This isn't going to be settled for years. And when it is, you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee in order to use this stuff. So, is it really cheap? Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.
Kita bahas sedikit lebih jauh. Semurah apakah CRISPR? Ya, murah dalam perbandingan seperti ini. CRISPR memangkas biaya bahan-bahan untuk percobaan dari ribuan dolar menjadi ratusan dolar, dan juga menghemat banyak waktu dari minggu menjadi hari. Ini bagus sekali. Anda tetap membutuhkan laboran profesional untuk melakukannya. Anda tidak akan bisa berbuat banyak tanpa laboran profesional. Jangan percaya orang-orang yang bilang Anda bisa melakukannya di meja dapur. Hal ini tidaklah mudah untuk dilakukan. Apalagi, ada perdebatan tentang hak paten, bahkan jika Anda menemukan sesuatu, Broad Institute dan UC Berkeley berdebat hebat masalah paten ini. Benar-benar menarik melihatnya, karena mereka saling menuding berbuat curang satu sama lain, mereka membuat orang berkata, "Oh, jadi saya harus percaya yang mana." Ini tak akan selesai dalam beberapa tahun. Jikapun selesai, Anda akan membayar mahal kepada pihak yang memegang lisensi agar bisa menggunakan CRISPR. Apakah ini benar-benar murah? Ya, murah untuk penelitian dasar dan Anda punya lab.
How about easy? Let's look at that claim. The devil is always in the details. We don't really know that much about cells. They're still kind of black boxes. For example, we don't know why some guide RNAs work really well and some guide RNAs don't. We don't know why some cells want to do one repair pathway and some cells would rather do the other.
Apakah mudah? Mari kita lihat klaim tersebut. Masalah selalu ada di pemahaman detail Kita tidak benar-benar tahu tentang sel. Sel masih menjadi kotak misteri. Misalnya, mengapa beberapa RNA pemandu bekerja dengan sangat baik, dan beberapa lainnya tidak. Mengapa beberapa sel memilih suatu jalur perbaikan, sedangkan sel lainnya memilih jalur perbaikan berbeda.
And besides that, there's the whole problem of getting the system into the cell in the first place. In a petri dish, that's not that hard, but if you're trying to do it on a whole organism, it gets really tricky. It's OK if you use something like blood or bone marrow -- those are the targets of a lot of research now.
Selain itu, ada masalah besar yaitu bagaimana memasukan sistem ini ke dalam sel. Melakukannya di cawan petri tidaklah sulit, tetapi jika melakukannya ke organisme utuh, hal itu menjadi sulit. Ini tidak jadi masalah jika target Anda darah atau sumsum tulang, keduanya banyak diteliti saat ini.
There was a great story of some little girl who they saved from leukemia by taking the blood out, editing it, and putting it back with a precursor of CRISPR. And this is a line of research that people are going to do. But right now, if you want to get into the whole body, you're probably going to have to use a virus. So you take the virus, you put the CRISPR into it, you let the virus infect the cell. But now you've got this virus in there, and we don't know what the long-term effects of that are. Plus, CRISPR has some off-target effects, a very small percentage, but they're still there. What's going to happen over time with that?
Ada cerita menarik tentang seorang anak perempuan yang disembuhkan dari leukemia, dengan diambil darahnya, disunting, lalu dimasukkan lagi, menggunakan prekursor CRISPR. Inilah jalur riset yang akan dilakukan. Tetapi, jika hendak digunakan untuk seluruh tubuh, Anda mungkin harus menggunakan virus. Anda memasukkan CRISPR ke dalam virus lalu biarkan virus menginfeksi sel. Tetapi, Anda jadi memiliki virus di dalam tubuh, yang kita tidak tahu efek jangka panjangnya, dan CRISPR juga punya sedikit efek salah sasaran. Persentasenya sangat kecil, tetapi ada. Apa yang akan terjadi seiring waktu?
These are not trivial questions, and there are scientists that are trying to solve them, and they will eventually, hopefully, be solved. But it ain't plug-and-play, not by a long shot. So: Is it really easy? Well, if you spend a few years working it out in your particular system, yes, it is.
Ini bukan pertanyaan main-main, dan berapa ilmuwan sedang mencoba menyelesaikannya, dan semoga saja bisa berhasil. Tetapi, CRISPR tidaklah instan, kecil kemungkinannya. Jadi, apakah memang mudah? Jika Anda menghabiskan waktu cukup lama di bidang ini jawabannya, ya.
Now the other thing is, we don't really know that much about how to make a particular thing happen by changing particular spots in the genome. We're a long way away from figuring out how to give a pig wings, for example. Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg. That would be kind of cool, right? But what is happening is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists to do really, really important work, like making better models of diseases in animals, for example, or for taking pathways that produce valuable chemicals and getting them into industrial production in fermentation vats, or even doing really basic research on what genes do.
Sekarang, masalah lainnya adalah kita belum tahu banyak bagaimana membuat perubahan tersebut dengan mengganti titik tertentu pada gen. Kita masih jauh untuk bisa mengetahuinya, misalnya bagaimana memberi sayap pada babi, atau membuat tambahan kaki-- saya senang punya tambahan kaki. tampak keren bukan? Tapi apa yang terjadi adalah CRISPR digunakan oleh banyak ilmuwan untuk melakukan pekerjaan yang sangat penting, misalnya membuat model yang lebih baik untuk penyakit hewan, atau untuk meniru jalur produksi zat kimia yang berguna lalu menerapkannya di bidang industri untuk produksi di dalam fermentor, atau penelitian dasar mengenai bagaimana gen bekerja.
This is the story of CRISPR we should be telling, and I don't like it that the flashier aspects of it are drowning all of this out. Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen, and what's interesting to me is that these scientists are being supported by our society.
Ini adalah cerita di balik CRISPR yang harus diceritakan. Saya tidak suka ketika aspek yang dilebih-lebihkan tentang CRISPR malah menutup semua fakta tadi. Banyak ilmuwan bekerja keras untuk dapat mewujudkan CRISPR, dan yang menarik bagi saya para ilmuwan ini didukung oleh masyarakat.
Think about it. We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people to spend all their time doing research. That makes us all the inventors of CRISPR, and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR. We all have a responsibility.
Coba pikirkan. Kita memiliki fasilitas yang membolehkan beberapa orang menghabiskan waktunya untuk meneliti, ini membuat kita semua menjadi penemu CRISPR dan saya akan katakan bahwa kita jugalah yang menjadi pengendalinya. Kita semua memiliki tanggung jawab.
So I would urge you to really learn about these types of technologies, because, really, only in that way are we going to be able to guide the development of these technologies, the use of these technologies and make sure that, in the end, it's a positive outcome -- for both the planet and for us.
Saya mengajak Anda untuk belajar sungguh-sungguh teknologi ini, karena hanya dengan cara itu kita akan bisa mengawasi perkembangannya, penggunaannya, dan memastikan pada akhirnya, menghasilkan sesuatu yang baik untuk planet kita dan umat manusia.
Thanks.
Terima kasih.
(Applause)
(Tepuk tangan)