Вдигнете ръце. Колко от присъстващтите тук са над 48 години? Има няколко.
So let me ask for a show of hands. How many people here are over the age of 48? Well, there do seem to be a few.
Поздравления, защото ако разгледате този слайд за очакваната продължителнаст на живота в САЩ, сте над средната продължителност на живота на някой, роден през 1900 г.
Well, congratulations, because if you look at this particular slide of U.S. life expectancy, you are now in excess of the average life span of somebody who was born in 1900.
Но погледнете какво се е случило през този век. Ако разгледате тази крива, ще видите, че тук тя започва да върви надолу. Има тази падина за грипа през 1918 г. Ето ни в 2010 г., очакванията за средната продължителност на живота на дете, родено днес, е 79 г. и още продължаваме. Ето хубавата новина. Но все още има много работа.
But look what happened in the course of that century. If you follow that curve, you'll see that it starts way down there. There's that dip there for the 1918 flu. And here we are at 2010, average life expectancy of a child born today, age 79, and we are not done yet. Now, that's the good news. But there's still a lot of work to do.
Например, ако попитате, за колко болести знаем точната им молекулярна основа. Оказва се, че са около 4 000, което е удивително, защото повечето от тези молекулярни открития са се случили наскоро. Удивително е да видим, от това, което сме научили, за колко от тези 4 000 болести имаме лечение? Само за около 250. Имаме това голямо предизвикателство, тази голяма разлика.
So, for instance, if you ask, how many diseases do we now know the exact molecular basis? Turns out it's about 4,000, which is pretty amazing, because most of those molecular discoveries have just happened in the last little while. It's exciting to see that in terms of what we've learned, but how many of those 4,000 diseases now have treatments available? Only about 250. So we have this huge challenge, this huge gap.
Ще си помислите, че това няма да е твърде трудно, че ще можем да вземем тази основна информация, която научаваме, за това, на което основната биология ни учи за причините на дадена болест, за да построим мост през това зеещо разстояние между това, което сме научили за основната наука и приложението й, мост, който ще изглежда може би така, в който трябва да построите хубав блестящ път, за да минете от едната страна до другата.
You would think this wouldn't be too hard, that we would simply have the ability to take this fundamental information that we're learning about how it is that basic biology teaches us about the causes of disease and build a bridge across this yawning gap between what we've learned about basic science and its application, a bridge that would look maybe something like this, where you'd have to put together a nice shiny way to get from one side to the other.
Нямаше ли да бъде хубаво, ако беше лесно? За съжаление, не е лесно. В реалността, опитвайки се да отидем от основното знание към приложението му, изглежда така. Няма блестящи мостове. Правите залози. Може би имате плувец и гребна лодка и влекач и плавате с тях и започва да вали дъжд с гръмотевици и боже, има акули във водата и плувецът е в опасност и у, о, плувецът потъна и лодката забуксува и влекачът се удари в скалите и може би, ако имате късмет, някой ще ви види.
Well, wouldn't it be nice if it was that easy? Unfortunately, it's not. In reality, trying to go from fundamental knowledge to its application is more like this. There are no shiny bridges. You sort of place your bets. Maybe you've got a swimmer and a rowboat and a sailboat and a tugboat and you set them off on their way, and the rains come and the lightning flashes, and oh my gosh, there are sharks in the water and the swimmer gets into trouble, and, uh oh, the swimmer drowned and the sailboat capsized, and that tugboat, well, it hit the rocks, and maybe if you're lucky, somebody gets across.
Как изглежда това? Как да излекуваме това? Какво е лекарство? Лекарството е направено от малка молекула от водород, въглерод, кислород, азот и още няколко атома, които са съединени в модел и тези модели определят, дали това лекарство ще бъде полезно. Ще се приземи ли, където трябва? Разгледайте тази картина тук - много модели танцуват около вас. Вие трябва, ако се опитвате да разработите ново лечение за аутизъм или за болестта на Алцхаймер или за рак, да намерите правилния модел в този микс, който ще окаже полза и ще бъде безопасен. Когато разгледате какво се случва в тази тръба, ще видите хиляди, десетки хиляди компонента. Те трябва да преминат през различни стадии, които са причина за неуспеха на много от тях. Може да проведете клинично изследване с четири или пет от тях и ако то премине добре, 14 години, след като сте започнали, ще получите одобрение на едно от лекарствата. Това ще ви струва милиард долара за успешния опит.
Well, what does this really look like? Well, what is it to make a therapeutic, anyway? What's a drug? A drug is made up of a small molecule of hydrogen, carbon, oxygen, nitrogen, and a few other atoms all cobbled together in a shape, and it's those shapes that determine whether, in fact, that particular drug is going to hit its target. Is it going to land where it's supposed to? So look at this picture here -- a lot of shapes dancing around for you. Now what you need to do, if you're trying to develop a new treatment for autism or Alzheimer's disease or cancer is to find the right shape in that mix that will ultimately provide benefit and will be safe. And when you look at what happens to that pipeline, you start out maybe with thousands, tens of thousands of compounds. You weed down through various steps that cause many of these to fail. Ultimately, maybe you can run a clinical trial with four or five of these, and if all goes well, 14 years after you started, you will get one approval. And it will cost you upwards of a billion dollars for that one success.
Трябва да разгледаме тази тръба по начина, по който я разглежда инженер и да кажем: "Как да я подобрим?" Това е основната тема на това, което искам да ви кажа тази сутрин. Как можем да ускорим това? Как може да го направим по-успешно?
So we have to look at this pipeline the way an engineer would, and say, "How can we do better?" And that's the main theme of what I want to say to you this morning. How can we make this go faster? How can we make it more successful?
Нека да ви дам няколко примери, къде това е вършило работа. Единият, който се случи през последните няколко месеци, е успешното одобрение на лекарство за цистична фиброза. Но това премина през дълъг път. Цистичната фиброза е причинена от молекула, открита през 1989 г. от групата ми, която работи с друга група в Торонто, и открихме, каква е била мутацията в гена на хромозом 7. Виждате ли тази картина? Ето. Това е същото дете. Това е Дани Бесет, 23 години по-късно, защото това е годината и това е и годината, когато Дани се ожени и за пръв път получихме одобрение от FDA на лекарство, което точно отговаря на дефекта в цистичната фиброза, основано на знанието за молекулите. Това е добрата новина. Лошата новина е, че това лекарство не лекува всички случаи на цистична фиброза и не вършеше работа за Дани и все още чакаме следващото поколение да му помогне.
Well, let me tell you about a few examples where this has actually worked. One that has just happened in the last few months is the successful approval of a drug for cystic fibrosis. But it's taken a long time to get there. Cystic fibrosis had its molecular cause discovered in 1989 by my group working with another group in Toronto, discovering what the mutation was in a particular gene on chromosome 7. That picture you see there? Here it is. That's the same kid. That's Danny Bessette, 23 years later, because this is the year, and it's also the year where Danny got married, where we have, for the first time, the approval by the FDA of a drug that precisely targets the defect in cystic fibrosis based upon all this molecular understanding. That's the good news. The bad news is, this drug doesn't actually treat all cases of cystic fibrosis, and it won't work for Danny, and we're still waiting for that next generation to help him.
Това ни отне 23 години. Това е твърде дълго. Как можем да го ускорим?
But it took 23 years to get this far. That's too long. How do we go faster?
Един начин, да го ускорим е да приложим технологиите и е много важно, технологията, на която разчитаме, за това да е човешки геном, способността да можем да разгледаме хромозомите, да ги разархивираме, да извлечем ДНК и да можем да прочетем буквите в този ДНК код, А-та, С-та G-та и Т-та, които са инструкциите ни и инструкциите за всички живи същества и цената, на която правим това, беше стотици милиони долара през последните 10 години и се понижи по-бързо от Закона на Мур, до точката, в която е по-малко от 10 000 долара днес, за да се проследи генома ви или генома ми и твърде скоро ще гоним цена от 1 000 долара за да проследим геном. Това е чудесно. Как това се прилага в случай на болест?
Well, one way to go faster is to take advantage of technology, and a very important technology that we depend on for all of this is the human genome, the ability to be able to look at a chromosome, to unzip it, to pull out all the DNA, and to be able to then read out the letters in that DNA code, the A's, C's, G's and T's that are our instruction book and the instruction book for all living things, and the cost of doing this, which used to be in the hundreds of millions of dollars, has in the course of the last 10 years fallen faster than Moore's Law, down to the point where it is less than 10,000 dollars today to have your genome sequenced, or mine, and we're headed for the $1,000 genome fairly soon. Well, that's exciting. How does that play out in terms of application to a disease?
Искам да ви разкажа за друга болест. Това е болест, която е много рядка. която се нарича прогерия на Хичинсън - Гилфорд и е най-драматичната форма на преждевременно остаряване. Само около едно от всеки четири милиона деца имат тази болест и казано по прост начин, това което се случва е, че поради мутацията на даден ген, произвежда се протеин, който е отровен за клетката и причинява хората да остаряват седем пъти по-бързо от обикновено.
I want to tell you about another disorder. This one is a disorder which is quite rare. It's called Hutchinson-Gilford progeria, and it is the most dramatic form of premature aging. Only about one in every four million kids has this disease, and in a simple way, what happens is, because of a mutation in a particular gene, a protein is made that's toxic to the cell and it causes these individuals to age at about seven times the normal rate.
Нека да ви покажа видео на това, което причинява на клетката. Нормалната клетка, ако я разгледате под микроскоп, в средата си има ядро , което е хубаво закръглено и чисто по границите си и изглежда така. Клетка с прогерия, поради този отровен протеин, наречен прогерин, има падини и изпъкналости. След като открихме това през 2003 г., това, което искаме да направим, е да измислим начин, да го коригираме. Отново, знаейки нещо за пътя на молекулите, беше възможно да вземем едно от тези много съединения, които може да бъдат полезни и да го изпитаме. В ескперимент, направен в култура от клетки и показан тук на анимация, ако вземете това съединение и го добавите в тази клетка, която има прогерия и гледате, какво се случва, само за 72 часа, тази клетка става, за всички цели, които можем да определим, почти като нормална клетка.
Let me show you a video of what that does to the cell. The normal cell, if you looked at it under the microscope, would have a nucleus sitting in the middle of the cell, which is nice and round and smooth in its boundaries and it looks kind of like that. A progeria cell, on the other hand, because of this toxic protein called progerin, has these lumps and bumps in it. So what we would like to do after discovering this back in 2003 is to come up with a way to try to correct that. Well again, by knowing something about the molecular pathways, it was possible to pick one of those many, many compounds that might have been useful and try it out. In an experiment done in cell culture and shown here in a cartoon, if you take that particular compound and you add it to that cell that has progeria, and you watch to see what happened, in just 72 hours, that cell becomes, for all purposes that we can determine, almost like a normal cell.
Това беше удивително, но как това работи в човек? Това доведе, само за четири години, от времето, в което генът беше открит, до започването на клиничните изпитвания, до тестване на всички съединения. Децата, които виждате тук, всички те бяха доброволци и искаха да бъдат част от това, бяха 28 деца и щом картината се появи, ще можете да видите, че те са забележителна група от млади хора, страдащи от тази болест, всички изглеждащи почти еднакво. Вместо да ви кажа повече за това, ще поканя един от тях, Сам Бернс от Бостън, който е тук тази сутрин, да дойде на сцената и да ни разкаже преживяването си като дете, заразено от прогерия. Сам е на 15 години. Родителите му, Скот Бернс и Лесли Гордън, и двамата лекари, са тук с нас тази сутрин. Сам, седни.
Well that was exciting, but would it actually work in a real human being? This has led, in the space of only four years from the time the gene was discovered to the start of a clinical trial, to a test of that very compound. And the kids that you see here all volunteered to be part of this, 28 of them, and you can see as soon as the picture comes up that they are in fact a remarkable group of young people all afflicted by this disease, all looking quite similar to each other. And instead of telling you more about it, I'm going to invite one of them, Sam Berns from Boston, who's here this morning, to come up on the stage and tell us about his experience as a child affected with progeria. Sam is 15 years old. His parents, Scott Berns and Leslie Gordon, both physicians, are here with us this morning as well. Sam, please have a seat.
(Аплодисменти)
(Applause)
Сам, защо не разкажеш на тези хора, какво означава, да си заразен с тази болест, наречена прогерия.
So Sam, why don't you tell these folks what it's like being affected with this condition called progeria?
Сам Бернс: Прогерията ме ограничава по известен начин, не мога да спортувам или да върша физически дейности, но се интересувам от неща, които прогерията, за щастие, не ограничава. Но когато има нещо, което искам да направя, което прогерията ограничава, като маршируване винаги намираме начин да го направим и това показва, че прогерията не ограничава живота ми.
Sam Burns: Well, progeria limits me in some ways. I cannot play sports or do physical activities, but I have been able to take interest in things that progeria, luckily, does not limit. But when there is something that I really do want to do that progeria gets in the way of, like marching band or umpiring, we always find a way to do it, and that just shows that progeria isn't in control of my life.
(Аплодисменти)
(Applause)
Франсис Колинс: Какво искаш да кажеш на изследователите тук в залата и на другите, които слушат? Какво искаш да им кажеш за изследването на прогерия и може би за изследването на другите болести?
Francis Collins: So what would you like to say to researchers here in the auditorium and others listening to this? What would you say to them both about research on progeria and maybe about other conditions as well?
СБ: Изследването на прогерия е стигнало далеч за по-малко от 15 години и това показва стимула, който изследователите могат да имат за да стигнат толкова далеч и това означава много за мен и за другите деца с прогерия и това показва, че този стимул съществува, всеки може да излекува всяка болест и се надявам, че прогерия може да бъде излекувана в близкото бъдеще и по същия начин ще можем да отстраним тези 4 000 болести, за които Франсис говори.
SB: Well, research on progeria has come so far in less than 15 years, and that just shows the drive that researchers can have to get this far, and it really means a lot to myself and other kids with progeria, and it shows that if that drive exists, anybody can cure any disease, and hopefully progeria can be cured in the near future, and so we can eliminate those 4,000 diseases that Francis was talking about.
ФК: Отлично. Сам си взе днес един ден ваканция от училище , за да бъде тук и той е тук - (Аплодисменти) - Между другото, той е отличен ученик в девети клас в училището в Бостън. Моля, присъединете се към мен, за да благодарим на Сам и да го приветстваме с добре дошъл. СБ: Много благодаря. ФК: Добре, добре, момче. (Аплодисменти)
FC: Excellent. So Sam took the day off from school today to be here, and he is — (Applause) -- He is, by the way, a straight-A+ student in the ninth grade in his school in Boston. Please join me in thanking and welcoming Sam. SB: Thank you very much. FC: Well done. Well done, buddy. (Applause)
Искам да ви кажа още няколко неща за този случай и след това ще се опитам да обобщя как можем да имаме успешни случаи навсякъде при тези болести, както казва Сам, тези 4 000 болести, които чакат да бъде намерено лечение за тях. Може би сте забелязали, че лекарството, което сега се изпитва клинично за прогерия, не е лекарство, което е предназначено за тази болест. Това е толкова рядка болест, ще бъде трудно за една компания да оправдае харченето на стотици милиони долара, за да произведе лекарство. Това е лекарство, което е разработено за рак. Оказа се, че то не лекува рака, но има точните свойства, правилната форма, да лекува прогерия и това се случва. Няма ли да бъде страхотно, ако можем да правим това по-систематично? Можем ли да окуражим всички компании, които съществуват, които имат лекарства във фризерите си, за които се знае, че са безопасни за хората, но не са успешни да бъдет ефективни за лечението, което се опитват да лекуват? Сега учим за всички тези нови молекулни пътища - някои от тях могат да бъдат препозиционирани и да им се измени предназначението или каквато и да е друга дума, която искате да използвате, за нови приложения, основно научаване на старите лекарства на нови трикове. Това може да бъде феноменална, ценна дейност. Сега провеждаме много дискусии между NIH и компаниите, за да правят това, което изглежда много обещаващо.
So I just want to say a couple more things about that particular story, and then try to generalize how could we have stories of success all over the place for these diseases, as Sam says, these 4,000 that are waiting for answers. You might have noticed that the drug that is now in clinical trial for progeria is not a drug that was designed for that. It's such a rare disease, it would be hard for a company to justify spending hundreds of millions of dollars to generate a drug. This is a drug that was developed for cancer. Turned out, it didn't work very well for cancer, but it has exactly the right properties, the right shape, to work for progeria, and that's what's happened. Wouldn't it be great if we could do that more systematically? Could we, in fact, encourage all the companies that are out there that have drugs in their freezers that are known to be safe in humans but have never actually succeeded in terms of being effective for the treatments they were tried for? Now we're learning about all these new molecular pathways -- some of those could be repositioned or repurposed, or whatever word you want to use, for new applications, basically teaching old drugs new tricks. That could be a phenomenal, valuable activity. We have many discussions now between NIH and companies about doing this that are looking very promising.
Можете да очаквате много да се постигне с това. Има много успешни опити, които могат да бъдат посочени за това, което доведе до голям напредък. Първото лекарство за HIV/СПИН не беше разработено за HIV/СПИН. Беше разработено за рак. Това беше AZT. То не лекуваше рак, но стана първият успешен антиретровайрал и можете да видите на таблицата, че има и други такива лекарства.
And you could expect quite a lot to come from this. There are quite a number of success stories one can point to about how this has led to major advances. The first drug for HIV/AIDS was not developed for HIV/AIDS. It was developed for cancer. It was AZT. It didn't work very well for cancer, but became the first successful antiretroviral, and you can see from the table there are others as well.
Как да правим това по-обобщено? Трябва да създадем дружество между академичните институции, правителството, частния сектор и организациите на пациентите, за да направим това. В NIH сме основали този нов Национален център за напредък по транслационални науки. Той започна да работи през декември, миналата година и е една от целите ни.
So how do we actually make that a more generalizable effort? Well, we have to come up with a partnership between academia, government, the private sector, and patient organizations to make that so. At NIH, we have started this new National Center for Advancing Translational Sciences. It just started last December, and this is one of its goals.
Нека да ви разкажа за нещо друго, което можем да направим. Няма ли да бъде хубаво да можем да тестваме дадено лекарство, за да видим, дали е ефективно и безопасно без да трябва да излагаме пациентите на риск, защото първият път не сте сигурни? Например, как да знаем, дали лекарствата са безопасни, преди да ги дадем на хората? Тестваме ги на животни. Това не е много надежно и е скъпо и отнемащо време. Предположете, че можем да направим това, вместо човешките клетки. Вероятно знаете, ако сте обърнали внимание на научната литература, че можете да вземете кожна клетка и да я превърнете в клетка на черен дроб или клетка на сърце или клетка на бъбрек или мозъчна клетка за всеки от нас. Какво ще стане, ако използвате тези клетки като тест дали дадено лекарство ще действа и дали ще бъде безопасно?
Let me tell you another thing we could do. Wouldn't it be nice to be able to a test a drug to see if it's effective and safe without having to put patients at risk, because that first time you're never quite sure? How do we know, for instance, whether drugs are safe before we give them to people? We test them on animals. And it's not all that reliable, and it's costly, and it's time-consuming. Suppose we could do this instead on human cells. You probably know, if you've been paying attention to some of the science literature that you can now take a skin cell and encourage it to become a liver cell or a heart cell or a kidney cell or a brain cell for any of us. So what if you used those cells as your test for whether a drug is going to work and whether it's going to be safe?
Тук можете да видите картина на бял дроб върху чип. Това е създадено от института Ус в Бостън и това, което са направили тук, ако можем да видим краткия видео филм е да вземат клетки от човек, да ги превърнат във видове клетки, които съществуват в белия дроб и да определят, какво ще се случи, ако добавите към това различни съединения на лекарства, за да разберете, дали те са отровни или не. Можете да видите, че този чип дори диша. Той има канал за въздух. Има кръвен канал. Той има клетки между тях, които ви позволяват да видите, какво се случва, когато добавите дадено съединение. Тези клетки щастливи ли са? Можете да направите същият вид чип технология за бъбреци, сърца, мускули, за всички места, където искате да видите, дали дадено лекарство ще бъде проблемно за черния дроб.
Here you see a picture of a lung on a chip. This is something created by the Wyss Institute in Boston, and what they have done here, if we can run the little video, is to take cells from an individual, turn them into the kinds of cells that are present in the lung, and determine what would happen if you added to this various drug compounds to see if they are toxic or safe. You can see this chip even breathes. It has an air channel. It has a blood channel. And it has cells in between that allow you to see what happens when you add a compound. Are those cells happy or not? You can do this same kind of chip technology for kidneys, for hearts, for muscles, all the places where you want to see whether a drug is going to be a problem, for the liver.
Тъй като можете да направите това за човек, можем да видим дори това движение в точката, където способността да разработваме и да тестваме лекарства независимо дали сd в чип, тук се опитваме да кажем, че индивидуализираме процеса на разработване на лекарства и тестването на безопасността им.
And ultimately, because you can do this for the individual, we could even see this moving to the point where the ability to develop and test medicines will be you on a chip, what we're trying to say here is the individualizing of the process of developing drugs and testing their safety.
Нека да обобщя. Живеем в забележително време. За мен, в NIH, за почти 20 години, никога не е имало време с повече вълнение за потенциала, който имаме. Направили сме всички тези открития, в лабораториите по света. Какво трябва да капитализираме? Преди всичко, ни трябват ресурси. Това е изследване, при което съществува голям риск, понякога висока цена. Възнаграждението е голямо, в здраве и в икономически растеж. Трябва да подкрепим това. Второ, нужни са ни нови видове партньорство между академичните институции, правителството, частния сектор и организациите на пациентите, като това, което описах тук, за начина, по който можем да изменяме целта на нови съединения. Трето и може би най-важно, нужни са ни таланти. Нужно ни е най-доброто и най-хубавото от много различни дисциплини да се присъедини към усилията ни - от всички възрасти, от всички различни групи - защото това е времето. Това е биологията на 21. век, която очаквате и имаме възможността да вземем това и да го превърнем в нещо, което ще отстрани болестта. Това е целта ми. Надявам се, че това е целта ви. Мисля, че това ще бъде целта на поетите и мъпетите на сърфьорите и на банкерите и на всички други хора, да се присъединят на тази сцена и да помислят, какво се опитваме да правим тук и защо то има значение. За сега, то има значение. То има значение веднага. Ако не ми вярвате, попитайте Сам.
So let me sum up. We are in a remarkable moment here. For me, at NIH now for almost 20 years, there has never been a time where there was more excitement about the potential that lies in front of us. We have made all these discoveries pouring out of laboratories across the world. What do we need to capitalize on this? First of all, we need resources. This is research that's high-risk, sometimes high-cost. The payoff is enormous, both in terms of health and in terms of economic growth. We need to support that. Second, we need new kinds of partnerships between academia and government and the private sector and patient organizations, just like the one I've been describing here, in terms of the way in which we could go after repurposing new compounds. And third, and maybe most important, we need talent. We need the best and the brightest from many different disciplines to come and join this effort -- all ages, all different groups -- because this is the time, folks. This is the 21st-century biology that you've been waiting for, and we have the chance to take that and turn it into something which will, in fact, knock out disease. That's my goal. I hope that's your goal. I think it'll be the goal of the poets and the muppets and the surfers and the bankers and all the other people who join this stage and think about what we're trying to do here and why it matters. It matters for now. It matters as soon as possible. If you don't believe me, just ask Sam.
Много благодаря.
Thank you all very much.
(Аплодисменти)
(Applause)