I have a tendency to assume the worst, and once in a while, this habit plays tricks on me. For example, if I feel unexpected pain in my body that I have not experienced before and that I cannot attribute, then all of a sudden, my mind might turn a tense back into heart disease or calf muscle pain into deep vein thrombosis. But so far, I haven't been diagnosed with any deadly or incurable disease. Sometimes things just hurt for no clear reason.
Tiendo a asumir lo peor y, cada tanto, este hábito me juega una mala pasada. Por ejemplo, si siento un dolor inesperado en el cuerpo, que nunca antes había sentido y por eso no sé a qué se debe, de pronto imagino que un dolor de espalda es en realidad una enfermedad cardíaca, o que un dolor de pantorrilla es una trombosis profunda. Pero hasta ahora no me han diagnosticado ninguna enfermedad mortal o incurable. A veces, simplemente sentimos dolores sin motivo aparente.
But not everyone is as lucky as me. Every year, more than 50 million people die worldwide. Especially in high-income economies like ours, a large fraction of deaths is caused by slowly progressing diseases: heart disease, chronic lung disease, cancer, Alzheimer's, diabetes, just to name a few.
Pero no todos son tan afortunados como yo. Más de 50 millones de personas en el mundo mueren cada año. Especialmente en economías de altos ingresos, como la nuestra, la mayor parte de las muertes se deben a enfermedades de progresión lenta: enfermedades cardíacas, enfermedades pulmonares crónicas, cáncer, Alzheimer, diabetes, entre otras.
Now, humanity has made tremendous progress in diagnosing and treating many of these. But we are at a stage where further advancement in health cannot be achieved only by developing new treatments. And this becomes evident when we look at one aspect that many of these diseases have in common: the probability for successful treatment strongly depends on when treatment is started. But a disease is typically only detected once symptoms occur. The problem here is that, in fact, many diseases can remain asymptomatic, hence undetected, for a long period of time. Because of this, there is a persisting need for new ways of detecting disease at early stage, way before any symptoms occur. In health care, this is called screening.
La humanidad ha logrado grandes progresos en su diagnóstico y tratamiento, pero estamos en una etapa en la que mayores avances en la salud no pueden lograrse únicamente desarrollando nuevos tratamientos. Esto se vuelve evidente si observamos un aspecto en común de estas enfermedades: la probabilidad de éxito de un tratamiento depende en gran medida de cuándo se inicie. Pero, por lo general, una enfermedad solo se detecta cuando aparecen los síntomas. El problema es que muchas enfermedades pueden permanecer asintomáticas y, por ello, pasan mucho tiempo sin ser detectadas. Debido a esto, hay una necesidad constante de desarrollar nuevos métodos de detección temprana de enfermedades, mucho antes de que aparezcan los síntomas. En el ámbito de la salud, esto se conoce como 'cribado'.
And as defined by the World Health Organization, screening is "the presumptive identification of unrecognized disease in an apparently healthy person, by means of tests ... that can be applied rapidly and easily ..." That's a long definition, so let me repeat it: identification of unrecognized disease in an apparently healthy person by means of tests that can be applied both rapidly and easily. And I want to put special emphasis on the words "rapidly" and "easily" because many of the existing screening methods are exactly the opposite. And those of you who have undergone colonoscopy as part of a screening program for colorectal cancer will know what I mean.
La Organización Mundial de la Salud lo define de este modo: "Presunta identificación de una enfermedad no reconocida en una persona aparentemente sana, por medio de pruebas que puedan aplicarse rápida y fácilmente". Es una definición larga, así que permítanme repetirla: "Identificación de una enfermedad no reconocida en una persona aparentemente sana, por medio de pruebas que puedan aplicarse rápida y fácilmente". Y quiero señalar particularmente las palabras 'rápida' y 'fácilmente', porque muchos de los métodos de cribado que existen son exactamente lo opuesto. Y si alguno de Uds. se ha realizado una colonoscopía como parte de un programa de cribado para detectar cáncer de colon, sabrán a qué me refiero.
Obviously, there's a variety of medical tools available to perform screening tests. This ranges from imaging techniques such as radiography or magnetic resonance imaging to the analysis of blood or tissue. We have all had such tests. But there's one medium that for long has been overlooked: a medium that is easily accessible, basically nondepletable, and it holds tremendous promise for medical analysis. And that is our breath.
Claro que existe una variedad de herramientas médicas disponibles para hacer pruebas de cribado. Existen técnicas de imágenes, como radiografías o resonancias magnéticas, y también análisis de sangre o de tejidos. Todos nos hemos hecho esas pruebas. Pero existe otra forma que se ha pasado por alto por mucho tiempo. Una forma que es de fácil acceso, prácticamente inagotable y que promete importantes resultados para los análisis médicos. Se trata de nuestro aliento.
Human breath is essentially composed of five components: nitrogen, oxygen, carbon dioxide, water and argon. But besides these five, there are hundreds of other components that are present in very low quantity. These are called volatile organic compounds, and we release hundreds, even thousands of them every time we exhale. The analysis of these volatile organic compounds in our breath is called breath analysis. In fact, I believe that many of you have already experienced breath analysis. Imagine: you're driving home late at night, when suddenly, there's a friendly police officer who asks you kindly but firmly to pull over and blow into a device like this one. This is an alcohol breath tester that is used to measure the ethanol concentration in your breath and determine whether driving in your condition is a clever idea. Now, I'd say my driving was pretty good, but let me check.
El aliento humano está formado esencialmente por cinco componentes: nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, agua y argón. Pero además de estos cinco, hay cientos de otros componentes que están presentes en muy baja cantidad. Se los llama 'compuestos orgánicos volátiles', y liberamos cientos, hasta miles de ellos cada vez que exhalamos. El análisis de estos compuestos orgánicos volátiles de la respiración se denomina 'análisis del aliento'. De hecho, creo que muchos de Uds. ya se han realizado este tipo de análisis. Imaginen que están conduciendo a casa, tarde en la noche, cuando de pronto aparece un policía muy cordial que les pide de forma amable pero firme que estacionen a un lado y soplen en un dispositivo como este. Esto es un medidor de alcohol en el aliento y se usa para medir la concentración de etanol en el aliento y determinar si conducir en su estado es buena idea. Diría que estoy en buen estado para conducir, pero déjenme corroborar.
(Beep)
(Zumbido)
0.0, so nothing to worry about, all fine.
Resultado: 0,0. Nada de qué preocuparse.
(Laughter)
Now imagine a device like this one, that does not only measure alcohol levels in your breath, but that detects diseases like the ones I've shown you and potentially many more. The concept of correlating the smell of a person's breath with certain medical conditions, in fact, dates back to Ancient Greece. But only recently, research efforts on breath analysis have skyrocketed, and what once was a dream is now becoming reality. And let me pull up this list again that I showed you earlier. For the majority of diseases listed here, there's substantial scientific evidence suggesting that the disease could be detected by breath analysis.
Imaginen un dispositivo como este, que no mida solamente el nivel de alcohol en el aliento sino que detecte, además, enfermedades como las que mencioné y potencialmente muchas otras. La correlación entre el aliento de alguien y determinadas enfermedades data de la Antigua Grecia. Pero recién ahora las investigaciones sobre este tema han tomado impulso, y lo que alguna vez fue un sueño se está volviendo realidad. Permítanme mostrarles nuevamente esta lista. La mayoría de estas enfermedades podrían detectarse, con base en importantes evidencias científicas, mediante el análisis del aliento.
But how does it work, exactly? The essential part is a sensor device that detects the volatile organic compounds in our breath. Simply put: when exposed to a breath sample, the sensor outputs a complex signature that results from the mixture of volatile organic compounds that we exhale. Now, this signature represents a fingerprint of your metabolism, your microbiome and the biochemical processes that occur in your body. If you have a disease, your organism will change, and so will the composition of your exhaled breath. And then the only thing that is left to do is to correlate a certain signature with the presence or absence of certain medical conditions.
¿Pero cómo funciona exactamente? El elemento esencial es un sensor que detecta los compuestos orgánicos volátiles en el aliento. En otras palabras, cuando se lo expone a una muestra de aliento, el sensor produce una firma compleja que resulta de la mezcla de los compuestos orgánicos volátiles que exhalamos. Esta firma representa una huella digital del metabolismo, el microbioma, y de los procesos bioquímicos que ocurren en el cuerpo. Si padecen una enfermedad, su organismo cambiará y también cambiará la composición del aire que exhalan. Entonces, lo único que debemos hacer es correlacionar una determinada firma con la presencia o ausencia de ciertos cuadros clínicos.
The technology promises several undeniable benefits. Firstly, the sensor can be miniaturized and integrated into small, handheld devices like this alcohol breath tester. This would allow the test to be used in many different settings and even at home, so that a visit at the doctor's office is not needed each time a test shall be performed.
La tecnología promete varios beneficios innegables. En primer lugar, el sensor puede fabricarse en miniatura e integrarse a un dispositivo pequeño y portátil, como este medidor de alcohol. Esto posibilitaría su uso en diferentes lugares, incluso en el hogar, para que no sea necesario ir al médico cada vez que deba realizarse una prueba.
Secondly, breath analysis is noninvasive and can be as simple as blowing into an alcohol breath tester. Such simplicity and ease of use would reduce patient burden and provide an incentive for broad adoption of the technology.
En segundo lugar, el análisis del aliento no es invasivo y puede ser igual de sencillo que soplar en un medidor de alcohol. Esta simpleza y facilidad de uso reducirían la carga del paciente y serían un incentivo para adoptar esta tecnología de forma masiva.
And thirdly, the technology is so flexible that the same device could be used to detect a broad range of medical conditions. Breath analysis could be used to screen for multiple diseases at the same time. Nowadays, each disease typically requires a different medical tool to perform a screening test. But this means you can only find what you're looking for.
Por último, la tecnología es tan flexible que el mismo dispositivo puede utilizarse para detectar diferentes enfermedades. Este análisis podría usarse para cribar diferentes enfermedades al mismo tiempo. Actualmente, se requieren distintas herramientas para detectar diferentes enfermedades. Y esto significa que solamente podrá detectarse lo que se esté buscando.
With all of these features, breath analysis is predestined to deliver what many traditional screening tests are lacking. And most importantly, all of these features should eventually provide us with a platform for medical analysis that can operate at attractively low cost per test. On the contrary, existing medical tools often lead to rather high cost per test. Then, in order to keep costs down, the number of tests needs to be restricted, and this means (a) that the tests can only be performed on a narrow part of the population, for example, the high-risk population; and (b) that the number of tests per person needs to be kept at a minimum. But wouldn't it actually be beneficial if the test was performed on a larger group of people, and more often and over a longer period of time for each individual? Especially the latter would give access to something very valuable that is called longitudinal data.
Dado que tiene todas estas características, el análisis del aliento está destinado a brindar lo que otros métodos tradicionales de detección no logran. Más importante aún, todas estas características nos brindarán, con el tiempo, una plataforma para el desarrollo de análisis médicos que funcionen a un bajo costo. Por el contrario, las herramientas médicas existentes suelen ocasionar altos costos por prueba. Entonces, para reducir costos, se debe disminuir el número de pruebas. Esto significa que, por un lado, las pruebas solo pueden realizarse en un grupo reducido de la población, como poblaciones de alto riesgo; y, por el otro, que el número de pruebas por persona debe ser el mínimo posible. Pero ¿no sería beneficioso que las pruebas pudieran realizarse a muchas personas, con más frecuencia y durante largos periodos a cada individuo? Esto último, en particular, nos brindaría algo muy valioso que se denomina 'información longitudinal'.
Longitudinal data is a data set that tracks the same patient over the course of many months or years. Nowadays, medical decisions are often based on a limited data set, where only a glimpse of a patient's medical history is available for decision-making. In such a case, abnormalities are typically detected by comparing a patient's health profile to the average health profile of a reference population. Longitudinal data would open up a new dimension and allow abnormalities to be detected based on a patient's own medical history. This will pave the way for personalized treatment.
Son datos que permiten hacer el seguimiento de un mismo paciente durante varios meses o años. Hoy día, las decisiones médicas se basan en conjuntos limitados de datos, que contienen muy poca información sobre los antecedentes médicos de un paciente para la toma de decisiones. En esos casos, las anomalías suelen detectarse al comparar el perfil sano del paciente con el perfil sano promedio de una población de referencia. La información longitudinal nos abriría las puertas a una nueva dimensión y permitiría que las anomalías pudiesen detectarse a partir de los antecedentes médicos de un paciente particular. Esto allanaría el camino para el tratamiento personalizado.
Sounds pretty great, right? Now you will certainly have a question that is something like, "If the technology is as great as he says, then why aren't we using it today?" And the only answer I can give you is: not everything is as easy as it sounds. There are technical challenges, for example. There's the need for extremely reliable sensors that can detect mixtures of volatile organic compounds with sufficient reproducibility. And another technical challenge is this: How do you sample a person's breath in a very defined manner so that the sampling process itself does not alter the result of the analysis? And there's the need for data. Breath analysis needs to be validated in clinical trials, and enough data needs to be collected so that individual conditions can be measured against baselines. Breath analysis can only succeed if a large enough data set can be generated and made available for broad use.
Suena genial, ¿no? Ahora bien, seguramente se están preguntando: "Si esta tecnología es tan buena, ¿por qué actualmente no la usamos?". Y la única respuesta que puedo darles es que no todo es tan sencillo como suena. Hay dificultades técnicas, por ejemplo. Se necesitan sensores extremadamente confiables capaces de detectar mezclas de compuestos orgánicos volátiles con suficiente reproducibilidad. Y hay otra dificultad técnica: ¿cómo tomar muestra del aliento de una persona de forma lo suficientemente exacta para que el proceso de la toma de muestra no afecte el resultado del análisis? Se necesitan, además, más datos. Los análisis del aliento necesitan validarse mediante ensayos clínicos, y es necesario recolectar suficiente información para que las condiciones individuales puedan compararse con datos de referencia. El análisis del aliento solo será eficaz si contamos con suficiente información disponible para su empleo general.
If breath analysis holds up to its promises, this is a technology that could truly aid us to transform our health care system -- transform it from a reactive system where treatment is triggered by symptoms of disease to a proactive system, where disease detection, diagnosis and treatment can happen at early stage, way before any symptoms occur.
Si el análisis del aliento cumple con lo que promete, sería una tecnología que puede verdaderamente ayudarnos a transformar el sistema de salud: de un sistema reactivo en el que el tratamiento es la consecuencia de los síntomas, a un sistema proactivo en que la detección, diagnóstico y tratamiento de las enfermedades pueda darse en etapas tempranas, mucho antes de que aparezcan los síntomas.
Now this brings me to my last point, and it's a fundamental one. What exactly is a disease? Imagine that breath analysis can be commercialized as I describe it, and early detection becomes routine. A problem that remains is, in fact, a problem that any screening activity has to face because, for many diseases, it is often impossible to predict with sufficient certainty whether the disease would ever cause any symptoms or put a person's life at risk. This is called overdiagnosis, and it leads to a dilemma. If a disease is identified, you could decide not to treat it because there's a certain probability that you would never suffer from it. But how much would you suffer just from knowing that you have a potentially deadly disease? And wouldn't you actually regret that the disease was detected in the first place?
Esto me lleva a mi último argumento, que es fundamental. ¿Qué es exactamente una enfermedad? Imaginen que el análisis del aliento pudiera comercializarse como acabo de describir, y que la detección temprana se volviera una rutina. El problema que subsiste es el de cualquier otro cribado ya que, en el caso de muchas enfermedades, es comúnmente imposible predecir con certeza si una enfermedad causará síntomas o pondrá en riesgo la vida de la persona. Esto se denomina 'sobrediagnóstico' y nos lleva al siguiente dilema: si se detecta una enfermedad, podrían decidir no tratarla porque hay cierta probabilidad de que nunca manifiesten los síntomas. Pero ¿cuán grande sería su malestar solamente por saber que padecen una enfermedad potencialmente mortal? ¿Y no preferirían nunca haberla detectado?
Your second option is to undergo early treatment with the hope for curing it. But often, this would not come without side effects.
La segunda opción es iniciar el tratamiento temprano con la esperanza de curarse. Pero esto suele tener efectos secundarios.
To be precise: the bigger problem is not overdiagnosis, it's overtreatment, because not every disease has to be treated immediately just because a treatment is available. The increasing adoption of routine screening will raise the question: What do we call a disease that can rationalize treatment, and what is just an abnormality that should not be a source of concern? My hopes are that routine screening using breath analysis can provide enough data and insight so that at some point, we'll be able to break this dilemma and predict with sufficient certainty whether and when to treat at early stage.
Para ser exactos, el mayor problema no es el sobrediagnóstico sino el tratamiento excesivo, dado que no toda enfermedad debe tratarse de forma inmediata simplemente porque existe un tratamiento. Los cribados de rutina, usados cada vez más, plantearán el interrogante: ¿A qué llamamos enfermedad que requiere tratamiento, y qué es simplemente una anomalía que no debería preocuparnos? Yo espero que los cribados de rutina que empleen análisis del aliento puedan brindar información y entendimiento suficientes para que, en el futuro, podamos superar este dilema y predecir con suficiente certeza si es necesario el tratamiento y en qué estadio.
Our breath and the mixture of volatile organic compounds that we exhale hold tremendous amounts of information on our physiological condition. With what we know today, we have only scratched the surface. As we collect more and more data and breath profiles across the population, including all varieties of gender, age, origin and lifestyle, the power of breath analysis should increase. And eventually, breath analysis should provide us with a powerful tool not only to proactively detect specific diseases but to predict and ultimately prevent them. And this should be enough motivation to embrace the opportunities and challenges that breath analysis can provide, even for people that are not part-time hypochondriacs like me.
El aliento y la mezcla de componentes orgánicos volátiles que exhalamos pueden brindar gran cantidad de importante información sobre nuestro estado fisiológico. Con el conocimiento actual, vemos únicamente la punta del iceberg. A medida que recolectemos más información del aliento de distintas poblaciones, que incluyan variables de género, edad, origen y estilo de vida, el potencial del análisis del aliento aumentará. Y, a su tiempo, el análisis del aliento nos brindará herramientas potentes con las que podamos no solo detectar enfermedades específicas, sino también predecirlas y, finalmente, prevenirlas. Esto debería ser motivación suficiente para aprovechar tanto las oportunidades como los desafíos que el análisis del aliento plantea, incluso para personas que no son hipocondríacas ocasionales como yo.
Thank you.
Gracias.
(Applause)
(Aplausos)