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.
私は つい最悪の事態を 想定してしまうのですが 時々思いがけなくこのクセに悩まされます 例えば 突然 身体に 今まで感じたことのない 原因不明の痛みを感じ 突然 背中の痛みを心臓病だと思ったり 脹脛の痛みを深部静脈血栓症だと 思い込んだりするんです でも まだ致命的な不治の病を 宣告されたことはありませんよ 身体は時々 訳もなく 痛んだりするものです
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.
でも 私のように 幸運な人ばかりではありません 世界中で 毎年 5千万人以上が亡くなっています 特に このような高所得経済では 死因の大半は ゆっくりと進行する慢性病です 心疾患、慢性肺疾患、がん アルツハイマー病、糖尿病 その他にもあります
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.
人類は こうした病気の多くの 診断と治療において大きく進歩してきました しかし いま 私たちは 新たな治療法を生み出すだけでは ヘルスケアが もはやこれ以上 進歩できない段階に来ています このことは これらの疾患の多くに 共通することに目を向ければ明らかです それは 治療が奏功する確率が その開始時期に 大きく左右されるということです しかし通常 疾患は 症状が現れてからしか 見つからないものです 問題は 多くの疾患では 症状が現れないこともあるため 長い間 見過ごされ 診断されないことです このために 症状が現れるずっと前に 疾患を早期発見する 新しい診断方法が必要なのです 疾患を早期発見する 新しい診断方法が必要なのです 医療ではこれを 「スクリーニング」と呼びます
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.
世界保健機関の定義によると スクリーニングとは 「まだ罹患しているか 確かでない疾患の推定を 一見 健康な人について 迅速かつ簡易に行える 診断技術を用いて行う」ことです 長々しい定義ですね もう一度言います まだ罹患しているか 確かでない疾患の推定を 一見 健康な人について 迅速かつ簡易に行える 診断技術を用いて行う」 この「迅速」かつ「簡易に」 という言葉に注目してください 既存のスクリーニング手法の多くが これとは真逆だからです 大腸がん検査の一環として 内視鏡検査を受けた方には 私が言いたいことが お分かりでしょう
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.
もちろん 色々な医療ツールで スクリーニングができます X線やMRIなどの画像診断技術から X線やMRIなどの画像診断技術から 血液や組織の解析まで 皆 一度は受けたことがあるものです でも実は 今まで 見過ごされてきた媒体があります 簡単に手に入り 使っても減らない物質です 医療分析へ活用できる 大きな可能性を秘めている― 私たちの息です
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.
ヒトの息は 主に5つの要素で 構成されています 窒素、酸素、二酸化炭素 水とアルゴンです その他にも 数百もの要素が 僅かずつ存在しています これらは「揮発性有機化合物」と呼ばれ 私たちは息をするたびに これらを数百から数千 放出しています 呼気中の揮発性有機化合物の分析は 「呼気分析」と呼ばれます 実は おそらく皆さんの多くは すでに呼気分析を経験したはずです 例えば あなたが夜遅く 車を運転して家路についていると 突然 フレンドリーな警官が 丁寧な でも断固とした口調で あなたに停車を求め このようなデバイスに 息を吹きかけるように言います これは呼気中アルコール濃度検知器で 息に含まれるエタノール濃度を 測るのに使われ その状態で運転するべきかどうかを 判断するのです 私は極めて安全運転をしていたと思いますが 検査してみましょう
(Beep)
(ブザー音)
0.0, so nothing to worry about, all fine.
「0.0」つまり 何も心配ないということです
(Laughter)
(笑)
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.
このようなデバイスが 呼気中のアルコール濃度を測るだけでなく 先ほど紹介したような疾患や もっと多様な疾患を 診断できたらどうですか? ヒトの呼気の匂いと ある疾患に罹患した状態の 相関関係というコンセプトは 実は 古代ギリシャまで遡ります しかし やっと最近になって 呼気分析研究が盛んになり 以前は夢だったものが 現実になりつつあります 先ほどのリストですが ここにある疾患のほとんどは 呼気分析で診断できるという 確固とした科学的根拠があります
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.
それはどういう仕組みでしょう? 最も重要なのはセンサー・デバイスで 呼気中の揮発性有機化合物を 検知します 簡潔に説明すると センサーが息を検知すると 呼気に含まれる 揮発性有機化合物を表す 複雑なシグネチャーを出力します このシグネチャーは 人それぞれ固有の情報を含んでおり 代謝や細菌叢、体内で起こる 生化学的プロセスを表すものです 代謝や細菌叢、体内で起こる 生化学的プロセスを表すものです もしあなたが病気に罹っていたら あなたの組織は変化し 呼気中の成分も変化します 後は特定のシグネチャー物質と 疾患との相関関係を調べるだけです
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.
この技術には確実な利点が いくつかあります まずセンサーは小型化でき 呼気中アルコール濃度検知器のような 小さなデバイスに組み込めます これで検査を様々な場所で 行うことができます 家庭でもできるため 検査のたびに 病院へ行かなくても済みます 検査のたびに 病院へ行かなくても済みます
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.
次に 呼気分析は非侵襲的です アルコール検知器に息を吹きかけるだけの 簡単なものだからです こうした単純さと簡便さは 患者の負担を軽減し この技術が広く使われる理由になります
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.
第三に この技術は柔軟性が高く 同じデバイスを 様々な疾患の検知に使うことができます 呼気分析は同時に複数の疾患を スクリーニングすることもできます こんにち 疾患の診断では それぞれ独自の医療診断ツールで スクリーニングが行われますが これでは探しているものしか 見つかりません
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.
従来のスクリーニングテストの 多くに欠けているものを 呼気分析で提供できるのです そして重要なのは これら全ての機能によって いずれ 魅力的な低コストで診断分析をする プラットフォームが生まれるでしょう 魅力的な低コストで診断分析をする プラットフォームが生まれるでしょう 逆に 既存の医療技術では 往々にして診断コストが高くつきます ならば コストを抑えるために 検査の数は制限しなければなりません それでは 検査は ごく限られた人々ー 例えば 高リスクな人々だけに 実施されることになり そして 1人あたりの検査の数は 最小限に留めなければなりません でも本当は検査が より多くの人口に 頻繁に 長期間に渡って行われたら 有益なのではないでしょうか? これは「縦断的データ」という とても貴重な情報になります
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.
縦断的データは同じ患者を 何ヶ月あるいは何年も 追跡するデータセットです 現在 医療現場での決断は 限られたデータセットに基づいており 患者のごく一部の病歴しか 用いられていません その場合では 患者の健康状態と サンプル人口の平均的な健康状態を 比較して異常を発見します それに対して 縦断的データは新たな次元で 患者自身の病歴をもとに 異常を検知することを 可能にするでしょう これが個別化された治療への 扉をひらきます
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.
すごいでしょう? こんな疑問を感じているでしょう 「本当にそんなに凄い技術なら どうして今使われていないんだろう?」 ここで言える たったひとつの答えは 物事はそれほど単純ではないということです 例えば 技術的な課題もあります 十分な再現性をもって 揮発性有機化合物を検知する 非常に精度の高いセンサーが必要です 別の技術的な課題もあります どのようにすれば 分析結果に影響しないような方法で 確実にヒトの呼気を サンプリングできるかというものです 大量のデータも必要です 呼気分析は臨床試験で 実証されなければならず それには十分な量のデータの収集が必要です ベースラインに照らし合わせて 個人の状態を測るためです 呼気分析が使えるようになるには 十分に大きなデータセットが収集でき 広く利用可能になる必要があるのです
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.
もし呼気分析が期待通りなら この技術は私たちの 医療システムを変革できるかもしれません 疾患の症状に反応して始まる リアクティブ(反応的)な治療から 疾患の症状に反応して始まる リアクティブ(反応的)な治療から 症状が現れる前に 早期に疾患の検知、診断、治療を行う プロアクティブ(積極的)なものへと 早期に疾患の検知、診断、治療を行う プロアクティブ(積極的)なものへと 変える手助けになるかもしれません
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?
最後に根本的な点に立ち戻りますが 疾患とは一体何でしょう? 呼気分析が私が言うように商品化でき 早期診断がルーチンとなったとしましょう 残る課題は あらゆる診断技術が直面する問題です しばしば多くの疾患においては その疾患が何らかの症状を伴うか あるいは患者の命に関わるかを 十分な精度で予測するのは不可能だからです 十分な精度で予測するのは不可能だからです これは「過剰診断」と呼ばれるもので ジレンマを引き起こします 疾患が見つかっても それを治療しない選択もできます 一定の確率で それが無害なことがあるからです でも 致命的かもしれない病気に 自分が罹っていると知るだけで どれほど苦しむことでしょう? そもそも病気が発見されたことを 悔やんだりしないでしょうか?
Your second option is to undergo early treatment with the hope for curing it. But often, this would not come without side effects.
2つめの選択肢は 完治する希望を持って 早期治療を受けることです しかし治療は往々にして 副作用をもたらすものです
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.
正確に言えば 過剰診断よりも問題なのは 「過剰な治療」なんです 過剰診断よりも問題なのは 「過剰な治療」なんです なぜなら治療ができるからといって 全ての疾患がすぐさま 治療されねばならない 訳ではないからです 増加する定期検診率から ある問題が浮かび上がります 治療するのが正当な疾患を 何と呼べばいいのか そして心配のいらない異常は 何と呼ぶべきなのか? 私の期待は 呼気分析を用いた定期検診が 十分なデータと洞察をもたらし いつか このジレンマを解決し 早期治療をするべきなのか いつするべきなのかを 十分な精度で 予測できるようになることです
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.
私たちの呼気と 揮発性有機化合物は 私たちの生理的状態について 膨大な量の情報を含んでいます 現在分かっていることは ほんの表層に過ぎません 性別、年齢、ルーツ、生活様式などが 多様なサンプルから データや呼気プロファイルを 更に集めることで 呼気分析の精度は上がるでしょう そして最終的に 呼気分析は 特定の疾患を積極的に検知するだけでなく 疾患を予測して 究極には予防するための 強力なツールとなるでしょう これは呼気分析から得られる 機会と課題を フルに活かそうという 十分な動機になるはずです フルに活かそうという 十分な動機になるはずです 私のような心気症者以外の 皆さんにとっても
Thank you.
ありがとうございました
(Applause)
(拍手)