سيداتي سادتي، أقدم لكم الجينوم البشري. (تصفيق) الكروموسوم الأول أعلى اليسار. وفي أسفل اليمين تجدون كروموسومات النوع (ذكر/أنثى). تتوفر النساء على نسختين من كروموسوم X الكبير ذاك؛ يتوفر الرجال على ال X وبالطبع، تلك النسخة الصغيرة من ال Y. معذرة أيها الأولاد، لكن ما يجعلكم مختلفين هو أمر في غاية الصغر. وهكذا إن الرؤية لهذا الجينوم، ما ترونه آنذاك بالطبع، هو هذه البنية الحلزونية المزدوجة -- شيفرة الحياة مهجأة بهذه الحروف البيوكيميائية الأربعة، أو نسميها القواعد، صحيح: A و C و G وT. كم عددها في الجينوم البشري؟ ثلاثة مليارات. هل هو رقم ضخم؟ حسنا، الجميع يمكنه أن يقذف بالأرقام الضخمة. لكن في الواقع، إن كنت لأضع قاعدة في كل بيكسل من هذه الشاشة ذات الدقة 1280 على 800، سنحتاج 3,000 شاشة لالقاء نظرة على الجينوم. وبالتالي فهو بالفعل كبير للغاية.
Ladies and gentlemen, I present to you the human genome. (Applause) Chromosome one -- top left, bottom right -- are the sex chromosomes. Women have two copies of that big X chromosome; men have the X and, of course, that small copy of the Y. Sorry boys, but it's just a tiny little thing that makes you different. So if you zoom in on this genome, then what you see, of course, is this double-helix structure -- the code of life spelled out with these four biochemical letters, or we call them bases: A, C, G and T. How many are there in the human genome? Three billion. Is that a big number? Well, everybody can throw around big numbers. But in fact, if I were to place one base on each pixel of this 1280x800-resolution screen, we would need 3,000 screens to take a look at the genome. So it's really quite big.
وربما بسبب حجمه، مجموعة من الناس -- جميعهم بالمناسبة لديهم كروموسومات Y -- قرروا أنهم يرغبون في سلسلته. (ضحك) وهكذا بعد 15 سنة، في الواقع، وحوالي أربع مليار دولار، تمت سلسلة الجينوم ونشره. في 2003، تم نشر النسخة الأخيرة، واستمروا في العمل عليها. كل هذا تم في آلة تبدو مثل هذه. تكلف حوالي دولار لكل قاعدة -- طريقة بطيئة جدا لأداء ذلك.
And perhaps because of its size, a group of people -- all, by the way, with Y chromosomes -- decided they would want to sequence it. (Laughter) And so 15 years, actually, and about four billion dollars later, the genome was sequenced and published. In 2003, the final version was published, and they keep working on it. That was all done on a machine like this. It costs about a dollar for each base -- a very slow way of doing it.
حسنا يا جماعة، أنا هنا لأخبركم أن العالم قد تغير كليا ولا أحد منكم يعرف شيئا بخصوص ذلك. إذن ما نقوم به الآن هو أخذ جينوم، نكون منه 50 نسخة ربما، نقطع كل هذه النسخ إلى قراءات صغيرة ب50 قاعدة، ومن ثم نسلسلها، بتواز مكثف. ثم نجلب ذلك للبرمجيات، ونعيد تجميعه ونخبركم ما هي القصة. وهكذا حتى أعطيكم صورة عما يبدو عليه هذا، مشروع الجينوم البشري: 3 غيغابيتات، صحيح. تشغيل واحد على إحدى هاته الآلات: 200 غيغابيت في أسبوع. وتلك ال200 ستتغير إلى 600 في هذا الصيف، وليست هناك أية إشارات على بطء التقدم. وبالتالي سعر القاعدة، سلسلة قاعدة، قد انخفض 100 مليون مرة. وهذا ما يعادل تعبئة سيارتك بالبترول في 1998، والانتظار حتى 2011، والآن يمكنك قيادة سيارتك إلى كوكب المشتري ذهابا وإيابا مرتين.
Well, folks, I'm here to tell you that the world has completely changed, and none of you know about it. So now what we do is take a genome, we make maybe 50 copies of it, we cut all those copies up into little 50-base reads, and then we sequence them, massively parallel. Then we bring that into software and reassemble it, and tell you what the story is. So to give you a picture of what this looks like, the Human Genome Project: 3 gigabases, right? One run on one of these modern machines: 200 gigabases in a week. And that 200 is going to change to 600 this summer, and there's no sign of this pace slowing. The price of a base, to sequence a base, has fallen 100 million times. That's the equivalent of you filling up your car with gas in 1998, waiting until 2011, and now you can drive to Jupiter and back twice.
(ضحك)
(Laughter)
تعداد سكان العالم، تموضعات الحواسيب الشخصية، أرشيف كل الكتابات الطبية، قانون مور، الطريقة القديمة للسلسلة، وهنا كل الأشياء الجديدة. يا رفاق، هذا سلم لوغاريثمي؛ لا ترى عادة أسطرا تذهب صعودا كذلك. وبالتالي القدرة العالمية على سلسلة الجينومات البشرية هي تتراوح تقريبا ما بين 50،000 إلى 100,000 جينوم بشري هذه السنة. ونعرف أن هذا يعتمد على الآلات التي يتم وضعها. يتوقع أن يتضاعف هذا مرتين أو ثلاثة أو ربما أربع مرات سنة بعد الأخرى في المستقبل المنظور. في الواقع، هناك مختبر على وجه الخصوص يمثل 20 في المئة من كل تلك السعة. وهو يدعى معهد بكين للجينوم. بالمناسبة، الصينيون بالتأكيد يربحون هذا السباق نحو القمر الجديد. ما الذي يعنيه هذا للطب؟
World population, PC placements, the archive of all of medical literature, Moore's law, the old way of sequencing, and here's all the new stuff. Guys, this is a long scale; you don't typically see lines that go up like that. So the worldwide capacity to sequence human genomes is something like 50,000 to 100,000 human genomes this year. We know this based on the machines that are being placed. This is expected to double, triple or maybe quadruple year over year for the foreseeable future. In fact, there's one lab in particular that represents 20 percent of all that capacity: It's called the Beijing Genomics Institute. The Chinese are absolutely winning this race to the new Moon, by the way. What does this mean for medicine?
حسنا، امرأة في ال37 من عمرها. تم تشخيصها بالمرحلة الثانية من سرطان مستقبلات هرمون الاستروجين الإيجابية للثدي. تم علاجها بالجراحة والعلاج الكيماوي والإشعاع. ذهبت إلى بيتها. وبعد سنتين، عادت بالمرحلة الثالثة C من سرطان المبيض. مع الأسف، تم علاجها مجددا بالجراحة والعلاج الكيماوي. وعادت بعد ثلاث سنوات في عمر 42 بسرطان مبيض أكثر وعلاج كيماوي أكثر. بعد ستة أشهر، قد عادت بسرطان دم نخاعي حاد. توقفت عن التنفس وماتت بعد ثمانية أيام.
So a woman, age 37, presents with stage 2 estrogen receptor-positive breast cancer. She is treated with surgery, chemotherapy and radiation. She goes home. Two years later, she comes back with stage 3C ovarian cancer, unfortunately; treated again with surgery and chemotherapy. She comes back three years later at age 42 with more ovarian cancer, more chemotherapy. Six months later, she comes back with acute myeloid leukemia. She goes into respiratory failure and dies eight days later.
لذلك أولا، الطريقة التي تم بها علاج هذه المرأة، في مدة 10 سنوات، سيبدو مثل إراقة الدماء. ويرجع الفضل لأشخاص مثل زميلي، ريك ويلسون، في معهد الجينوم في جامعة واشنطن، الذي قرر أن يلقي نظرة على تشريح هذه المرأة. وقام بالسلسلة، أخذ خلايا الجلد، جلد سليم، ونخاع عظمي مسرطن، وسلسل الجينوم الكامل لكليهما خلال بضعة أسابيع، ليس مشكلا كبيرا. ثم قارن ذينك الجينومين في برمجيات، ما وجده، من بين أمور أخرى، هو شطب، شطب ل2000 قاعدة من بين 3 مليار قاعدة في جينوم معين يدعى TP53. إن كنتم تتوفرون على هذا التغير الشطبي في هذه المورثة، من المرجح بنسبة 90 في المئة أن تصابوا بالسرطان في حياتكم.
So first: the way in which this woman was treated, in as little as 10 years, will look like bloodletting. And it's because of people like my colleague, Rick Wilson, at the Genome Institute at Washington University, who decided to take a look at this woman postmortem. And he took skin cells, healthy skin and cancerous bone marrow, and sequenced the whole genomes of both of them in a couple of weeks, no big deal. Then he compared those two genomes in software, and what he found, among other things, was a deletion -- a 2,000-base deletion across three billion bases in a particular gene called TP53. If you have this deleterious mutation in this gene, you're 90 percent likely to get cancer in your life.
وبالتالي مع الأسف، هذا لا يساعد هذه المرأة، لكن لديه آثار حادة، عميقة إن صح التعبير، على عائلتها. أقصد، إن كان لديهم نفس التغير، وأجروا هذا الفحص الجيني، واستوعبوه، آنذاك يمكنهم أن يذهبوا لإجراء فحوص عادية، ويمكنهم أن يكتشفوا السرطان باكرا ومن المحتمل أن يعيشوا حياة أطول بشكل ملحوظ.
So unfortunately, this doesn't help this woman, but it does have severe -- profound, if you will -- implications to her family. I mean, if they have the same mutation, and they get this genetic test and they understand it, then they can get regular screens and can catch cancer early, and potentially live a significantly longer life.
دعوني أقدم لكم التوأم بيري، تم تشخيصهم بشلل دماغي في الثانية من عمرهم. أمهم كانت امرأة شجاعة لم تصدق أن الأعراض كانت متطابقة، ومن خلال بعض الجهود البطولية والكثير من البحث على الانترنت، استطاعت أن تقنع المجتمع الطبي أنه، في الواقع، كان لديهم شيء آخر. ما كانا يعانيان منه هو اختلال دوبا-مستجيبة. وبالتالي تم إعطاؤهما L-Dopa، فتحسنت عوارضهما، لكنها لم تكون لا عرضية بالكامل. تبقت مشاكل هامة.
Let me introduce you to the Beery twins, diagnosed with cerebral palsy at the age of two. Their mom is a very brave woman who didn't believe it; the symptoms weren't matching up. And through some heroic efforts and a lot of Internet searching, she was able to convince the medical community that, in fact, they had something else. They had dopa-responsive dystonia. And so they were given L-Dopa, and their symptoms did improve, but they weren't totally asymptomatic. Significant problems remained.
اتضح أن الرجل في الصورة اسمه جوي بيري، والذي كان لحسن الحظ كبير مسؤولي المعلومات في شركة تدعى Life Technologies. هم إحدى شركتين تصنعان هذه الأدوات الضخمة للسلسلة الجينومية. وبالتالي ما قام به هو أنه قام بسلسلة ابنائه. وما وجده هو سلسلة تغيرات في مورثة تدعى SPR، والتي هي مسؤولة عن انتاج السيروتونين، إضافة إلى أمور أخرى. وبالتالي زيادة على L-Dopa، أعطوا هذين الطفلين عقار سلائف السيروتونين، وهي فعالة بشكل عادي الآن. يا جماعة، لم يكن هذا ليحصل لولا السلسلة الجينومية الكاملة. وفي ذلك الوقت -- هذا كان قبل بضع سنوات -- كلف ذلك 100,000 دولار. الآن فقط 10,000 دولار. في السنة القادمة سيكون 1,000 دولار. السنة الموالية 100 دولار، تزيد أو تنقص بسنة. هذه مدى سرعة هذا.
Turns out the gentleman in this picture is a guy named Joe Beery, who was lucky enough to be the CIO of a company called Life Technologies. They're one of two companies that makes these massive whole-genome sequencing tools. And so he got his kids sequenced. What they found was a series of mutations in a gene called SPR, which is responsible for producing serotonin, among other things. So on top of L-Dopa, they gave these kids a serotonin precursor drug, and they're effectively normal now. Guys, this would never have happened without whole-genome sequencing. At the time -- this was a few years ago -- it cost $100,000. Today it's $10,000, next year, $1,000, the year after, $100, give or take a year. That's how fast this is moving.
إذن هذا نيك الصغير -- يحب باتمان والمسدسات المائية. وقد اتضح أن نيك ظهر في مستشفى الأطفال ببطن منتفخ كضحية مجاعة. وليس المشكل أنه لا يأكل، إنما أنه حين يأكل، تنفتح أمعاؤه أساسا وينسكب البراز في أحشائه. وبالتالي بعد مئة عملية جراحية، نظر إلى أمه وقال، "ماما، أرجوك ادعي لي. أنا في ألم كبير." تصادف أن طبيبه لديه خلفية في علم الوراثة السريري وليست لديه أي فكرة عما يحصل، لكنه قال، "دعونا نقم بسلسلة جينوم هذا الطفل." وما وجدوه في نقطة تغير وحيدة في مورثة مسؤولة عن التحكم في الموت المبرمج للخلايا. وبالتالي النظرية كانت أنه كان لديه نوع من رد الفعل المناعي مع الذي يحصل أساسا للطعام، وذاك رد فعل طبيعي، والذي يسبب نوعا من الموت المبرمج للخلية. لكن المورثة التي تنظم ذلك معطلة. وبالتالي هذا يعلم، بالإضافة إلى أمور أخرى، بالطبع، علاجا لزرع النخاع العظمي، والذي يخضع له. وبعد تسعة أشهر من التعافي الشاق، وهو الآن يأكل شرائح اللحم مع سلطة A1.
So here's little Nick -- likes Batman and squirt guns. And it turns out Nick shows up at the children's hospital with this distended belly, like a famine victim. And it's not that he's not eating; it's that when he eats, his intestine basically opens up and feces spill out into his gut. So a hundred surgeries later, he looks at his mom and says, "Mom, please pray for me. I'm in so much pain." His pediatrician happens to have a background in clinical genetics and he has no idea what's going on, but he says, "Let's get this kid's genome sequenced." And what they find is a single-point mutation in a gene responsible for controlling programmed cell death. So the theory is that he's having some immunological reaction to what's going on -- to the food, essentially. And that's a natural reaction, which causes some programmed cell death, but the gene that regulates that down is broken. And so this informs, among other things, of course, a treatment for bone marrow transplant, which he undertakes. And after nine months of grueling recovery, he's now eating steak with A1 sauce.
(ضحك)
(Laughter)
آفاق استخدام الجينوم كتشخيص شامل أمر حاصل اليوم. اليوم، هذا موجود. وما يعنيه لجميعنا هو أن الجميع في هذه الغرفة يمكنه أن يعيش لخمس أو 10 أو 20 سنة إضافية فقط بسبب هذا الأمر الوحيد. والذي هو قصة عظيمة، ما لم تكونوا تفكرون في بصمة البشرية على الكوكب وقدرتنا على مواصلة إنتاج الطعام. وبالتالي يتضح أن نفس التكنولوجيا تماما يتم استخدامها لإنبات سلالات جديدة من الذرة، القمح، وفول الصويا ومحاصيل أخرى والتي لها مقاومة أقل للجفاف والفيضانات، والآفات والمبيدات الحشرية. الآن انظروا، لطالما واصلنا زيادة السكان، سيكون علينا أن نواصل إنتاج وأكل طعام معدل وراثيا، وذلك هو الموقف الوحيد الذي سأتخذه اليوم. ما عدا لو أن أحد الجمهور سيتطوع للتوقف عن الأكل؟ لا شيء، ولا واحد.
The prospect of using the genome as a universal diagnostic is upon us today. Today. It's here. And what it means for all of us is that everybody in this room could live an extra 5, 10, 20 years, just because of this one thing. Which is a fantastic story, unless you think about humanity's footprint on the planet, and our ability to keep up food production. So it turns out that the very same technology is also being used to grow new lines of corn, wheat, soybean and other crops that are highly tolerant of drought, of flood, of pests and pesticides. Now, look -- as long as we continue to increase the population, we'll have to continue to grow and eat genetically modified foods. And that's the only position I'll take today. Unless there's anybody in the audience who'd like to volunteer to stop eating?
هذه آلة كاتبة،
None, not one.
أداة أساسية في كل مكتب لعقود. وفي الواقع، الآلة الكاتبة تم إزالتها أساسا عن طريق هذا الشيء. ثم ظهرت نسخ أكثر عمومية من معالجات الكلمات. لكن في النهاية، كان ذلك تشويشا فوق تشويش. لقد كان اختراع بوب ميتكالف للإيثرنت وربط كل هذه الحواسيب هو ما غير أساسا كل شيء. وفجأة صار لدينا نتسكيب، وصار لدينا ياهو وكان لدينا، في الواقع، فقاعة الدوت كوم بأكملها. (ضحك) لا داعي للقلق رغم ذلك، تم إنقاذ ذلك سريعا من خلال الأيبود والفيسبوك وفي الواقع، الطيور الغاضبة. (ضحك)
This is a typewriter, a staple of every desktop for decades. And, in fact, the typewriter was essentially deleted by this thing. And then more general versions of word processors came about. But ultimately, it was a disruption on top of a disruption. It was Bob Metcalfe inventing the Ethernet, and the connection of all these computers that fundamentally changed everything. Suddenly we had Netscape, we had Yahoo. And we had, indeed, the entire dot-com bubble. (Laughter) Not to worry though, that was quickly rescued by the iPod, Facebook and, indeed, Angry Birds. (Laughter)
انظروا، هذا ما نحن عليه اليوم. هذه الثورة الجينومية اليوم. هذا ما نحن فيه. إذن ما أريد منكم اعتباره هو: ما الذي يعنيه حين لا تعبر هذه النقط عن القواعد المفردة لجينومكم، لكنها تربط الجينوم على مدى الكوكب؟ وبالتالي كان علي مؤخرا شراء تأمين على الحياة. وكان مطلوبا مني أن أجيب على: أ. لم أجر أبدا اختبارا جينيا، ب. أجريت واحدا، و س. أجريت واحدا ولن أخبركم. لحسن الحظ، كنت قادرا على الإجابة ب "أ"، وقلت ذلك بصراحة، في حالة كان عميل تأمين الحياة الخاص بي يستمع. لكن ما الذي كان ليحصل لو أنني أجبت ب "س"؟
Look, this is where we are today. This is the genomic revolution today. This is where we are. What I'd like you to consider is: What does it mean when these dots don't represent the individual bases of your genome, but they connect to genomes all across the planet? I just recently had to buy life insurance, and I was required to answer: A. I have never had a genetic test; B. I've had one, here you go; or C. I've had one and I'm not telling. Thankfully, I was able to answer A, and I say that honestly, in case my life insurance agent is listening.
سوف تزدهر تطبيقات المستهلك في علم الجينوم. تريد أن تعرف ما إن كنت متوافقا جينيا مع صديقتك الحميمة؟ بالتأكيد. تسلسل الحمض النووي على جهاز الآيفون الخاص بك؟ هناك تطبيق هاتفي لذلك. (ضحك)
But what would have happened if I had said C? Consumer applications for genomics will flourish. Do you want to see if you're genetically compatible with your girlfriend? DNA sequencing on your iPhone? There's an app for that.
تدليك جينومي مخصص هل من أحد؟ هناك بالفعل مختبر اليوم يقوم باختبار أليل 334 من المورثة AVPR1، ما يسمى بمورثة الخيانة. إذن أي شخص من الحاضرين اليوم مع شريككم المهم، فقط التفتوا إليهم وامسحوا أفواههم، وأرسلوها إلى المختبر وستعلمون بالتأكيد. (ضحك) هل تريدون حقا أن تنتخبوا رئيسا يقترح جينومهم اعتلالا في عضلة القلب؟ الآن فكروا في ذلك، إنها 2016 والمرشحة الرئيسية أصدرت ليس فقط الضرائب على العائدات للأربع سنوات الماضية الخاصة بها، لكن كذلك الجينوم الخاص بها. ويبدو بالفعل جيدا. ومن ثم تحدت كل منافسيها للقيام بنفس الشيء. هل تعتقدون أن ذلك لن يحصل؟ هل تظنون أنه كان ليساعد جون ماكين؟
(Laughter) Personalized genomic massage, anyone? There's already a lab today that tests for allele 334 of the AVPR1 gene, the so-called cheating gene. (Laughter) So anybody who's here today with your significant other, just turn over to them, swab their mouth, send it to the lab and you'll know for sure. (Laughter) Do you really want to elect a president whose genome suggests cardiomyopathy? Think of it -- it's 2016, and the leading candidate releases not only her four years of back-tax returns, but also her personal genome. And it looks really good. Then she challenges all her competitors to do the same. Do you think that's not going to happen?
(ضحك)
Do you think it would have helped John McCain?
كم عدد الناس في الحضور الذين لديهم اللقب ريسنيك مثلي؟ ارفعوا أيديكم. هل من أحد؟ لا أحد. عادة، هناك واحد أو اثنان. إذن والد والدي كان أحد الإخوة ريسنيك العشرة. كانوا جميعا يكرهون بعضهم البعض. وقد انتقلوا جميعا إلى أجزاء مختلفة من الكوكب. وبالتالي من المحتمل أن أكون مرتبطا بكل ريسنيك قد أصادفه، لكنني لا أعرف. لكن تخيلوا إن كان جينومي غير محدد، في برمجيات، وجينوم قريب من الدرجة الثالثة موجود كذلك هناك، ويوجد هناك برمجية يمكنها مقارنة هذين الإثنين وإجراء كل هذه الروابط. ليس من الصعب تخيل ذلك. تتوفر شركتي على برمجية يمكنها القيام بذلك حاليا. وهكذا تخيلوا أمرا آخر: أن البرمجية بإمكانها أن تسأل كلا الطرفين عن التوافقات المشتركة، "هل توافق على لقاء قريبك الثالث؟" وإن وافق الإثنان، هكذا! مرحبا بكم في لينكدين الصبغوي.
(Laughter) How many people in the audience have the last name Resnick, like me? Raise your hand. Anybody? Nobody. Typically, there's one or two. So my father's father was one of 10 Resnick brothers. They all hated each other, and all moved to different parts of the planet. So it's likely I'm related to every Resnick that I ever meet, but I don't know. So imagine if my genome were De-identified, sitting in software, And a third cousin's genome was also sitting there, and there was software that could compare the two and make these associations. Not hard to imagine. My company has software that does this right now. Imagine one more thing, that that software is able to ask both parties for mutual consent: "Would you be willing to meet your third cousin?" And if we both say yes -- voilà! Welcome to Chromosomally LinkedIn.
(ضحك)
(Laughter)
الآن، هذا ربما أمر جيد، صحيح؟ لديكم عشيرة كبيرة تتجمع وما إلى ذلك. لكن ربما هو أمر سيء كذلك. كم عدد الآباء في الغرفة؟ ارفعوا أيديكم. حسنا، الخبراء يعتقدون أن واحد من ثلاثة في المئة منكم ليسوا في الواقع آباء أبنائهم. (ضحك) انظروا --
Now this is probably a good thing, right? Bigger clan gatherings and so on. But maybe it's a bad thing as well. How many fathers in the room? Raise your hands. OK, so experts think that one to three percent of you are not actually the father of your child. (Laughter) Look --
(ضحك)
(Laughter)
هذه الجينومات، هذه الكروموسومات ال23، لا تعبر بأي طريقة عن جودة علاقاتنا أو طبيعة مجتمعنا -- على الأقل ليس بعد. ومثل أي تكنولوجيا جديدة، هي بالفعل في أيدي البشرية لتدبيرها من أجل مصلحة البشرية، أم لا. لذلك أحثكم جميعا على الاستيقاظ وموالفة والتأثير على الثورة الجينومية الحاصلة حولكم.
These genomes, these 23 chromosomes, they don't in any way represent the quality of our relationships or the nature of our society -- at least not yet. And like any new technology, it's really in humanity's hands to wield it for the betterment of mankind or not. And so I urge you all to wake up and to tune in
شكرا لكم.
and to influence the genomic revolution that's happening all around you.
Thank you.
(تصفيق)
(Applause)