Ladies and gentlemen, I present to you the human genome.
Damas y caballeros, les presento al genoma humano.
(Applause)
(Aplausos)
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.
Arriba, a la izquierda, está el cromosoma 1. Los cromosomas sexuales están abajo, a la derecha. Las mujeres tienen dos copias de este gran cromosoma X; los hombres tienen la X y, por supuesto, esta copia pequeña del Y. Lo siento muchachos, pero es algo diminuto lo que los hace únicos. Así que si enfocamos en un primer plano a este genoma, lo que vemos, por supuesto, es una estructura de doble hélice; el código de la vida escrito con estas 4 letras bioquímicas, a las que también llamamos bases: A, C, G y T. ¿Cuántas hay en el genoma humano? 3.000 millones. ¿Es esta una cifra lo suficientemente grande? Porque cualquiera puede ir mostrando grandes números. Pero en realidad, si tuviésemos que poner una base en cada pixel de esta pantalla de resolución de 1280x800, necesitaríamos unas 3.000 pantallas para ver el genoma. Es realmente grande.
And perhaps because of its size, a group of people -- all, by the way, with Y chromosomes -- decided they would want to sequence it.
Y es probable que su gran tamaño haya sido la razón por la que un grupo de personas -todos, por cierto, con cromosomas del tipo Y- decidieron que querían estudiar su secuencia.
(Laughter)
(Risas)
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.
Y después de 15 años, con un presupuesto aproximado de 4.000 millones de dólares, se publicó la secuencia del genoma. En el 2003, se publicó la versión final, y todavía se sigue trabajando en ello. Todo esto se hizo en una máquina como ésta. Cuesta alrededor de un dólar por cada base... una manera poco eficiente de hacerlo.
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.
Bueno, les quiero decir que el mundo ha cambiado por completo y nadie se ha enterado. Ahora tomamos el genoma, hacemos unas 50 copias, cortamos cada copia en pequeños segmentos de 50 bases, y después las secuenciamos en simultáneo. Esa información la pasamos a un software, para luego rearmarla y explicarles a Uds. los resultados. Para darles una idea de cómo funciona, el Proyecto del Genoma Humano: 3 gigabases. Una ejecución en una de estas máquinas: 200 gigabases en una semana. Y esas 200 van a convertirse en 600 este verano, y no hay muestras de que vaya a disminuir este ritmo. El precio de una base, de secuenciar una base, ha bajado 100 millones de veces. Equivale a llenar el auto con gasolina en 1998, esperar hasta el 2011, y ahora poder manejar ida y vuelta hasta Júpiter unas dos veces.
(Laughter)
(Risas)
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?
La población mundial, el número de computadores, los archivos de toda la literatura médica, la ley de Moore, la forma arcaica de secuenciar, y acá todo lo nuevo. Muchachos, esta es una escala logarítmica; típicamente no se ven líneas que suben de esa manera. La capacidad mundial para secuenciar genomas humanos está entre 50.000 y 10.000 este año. Esto lo sabemos por las máquinas que se necesitan. Se espera que la capacidad se duplique, triplique e incluso cuadruplique año tras año en un futuro próximo. De hecho, hay un laboratorio en particular que representa el 20% de toda esa capacidad. Es el Instituto de Genómica de Pekín. Y por cierto, los chinos definitivamente están ganando esta carrera hacia la nueva luna. ¿Qué significa esto para la medicina?
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.
Tenemos a una mujer de 37 años. Presenta cáncer de mama positivo para receptores de estrógenos en etapa II. Recibe cirugía, quimioterapia y radiación. Se va a casa. Después de dos años, regresa con cáncer de ovarios en etapa III. Lamentablemente, es sometida otra vez a cirugía y a quimioterapia. A los tres años regresa cuando tiene 42 con más cáncer de ovario, más quimioterapia. Después de 6 meses, regresa con leucemia mieloide aguda. Le da una insuficiencia respiratoria y muere a los 8 días.
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.
En menos de 10 años, el tratamiento que recibió esta mujer, será considerado algo menos que una barbarie. Y todo gracias a personas como mi colega, Rick Wilson, del Instituto del Genoma de la Universidad de Washington, que decidió hacerle una autopsia a esta mujer. Él secuenció, tomó biopsias de la piel sana, y de la médula ósea cancerosa, y secuenció los genomas de ambos en un par de semanas y no pasó nada. Después de esto, comparó los dos genomas en el software, y encontró, entre otras cosas, una supresión de 2.000 bases entre las 3.000 mil millones de bases en un gen particular llamado TP53. Si uno tiene una mutación maligna en este gen, tiene un 90% de probabilidad de contraer cáncer en la vida.
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.
Desafortunadamente, ya no se puede ayudar a esta mujer, pero esta información tiene consecuencias profundas para su familia. Me refiero a que si su familia tiene la misma mutación, y se hace este análisis genético, entendiendo sus consecuencias, van a poder ir a controles médicos periódicamente, detectando el cáncer temprano y, potencialmente, poder vivir una vida significativamente más larga.
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.
Permítanme presentarles a los gemelos Beery, diagnosticados con parálisis cerebral a los 2 años. Su mamá es una mujer muy valiente que no creía que los síntomas estaban coincidiendo, y que gracias a un esfuerzo heroico y a muchas horas de búsqueda en Internet, fue capaz de convencer a la comunidad médica de que sus hijos tenían, en realidad, otra cosa. Lo que tenían era una distonía resistente a dopamina. Les medicaron L-Dopa, y aunque sus síntomas mejoraron, no quedaron completamente asintomáticos. Quedaron con problemas significativos.
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.
Resulta que el caballero en esta foto es un hombre llamado Joe Beery, que tenía la fortuna de ser el CIO de una compañía llamada Life Technologies. Es una de las dos compañías que desarrollan programas para secuenciar todo el genoma. Y secuenció a sus hijos. Encontraron una serie de mutaciones en un gen llamado SPR, responsable de producir serotonina, entre otras cosas. Así que además de recibir L-Dopa, le dieron a los niños una droga precursora de la serotonina, y ahora son perfectamente normales. Esto nunca hubiese pasado de no ser por la secuenciación completa del genoma. Y en esa época -esto fue hace algunos años- costaba $100.000. Hoy cuesta $10.000. El próximo año será $1.000. Dentro de un par de años, costará unos $100. Así de rápido se mueve esto.
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.
Aquí tenemos al pequeño Nick, le gusta Batman y las pistolas de agua. Y resulta que Nick llega al hospital de niños con el estómago hinchado como si fuera un niño desnutrido. Y no es que Nick no coma, sino que cuando come, sus intestinos se abren y las heces se le riegan en su estómago. Después de cientos de cirugías, mira a su mamá y le dice: "Mami, por favor reza por mí, tengo mucho dolor". Resulta que su pediatra tiene experiencia en genética clínica y aunque no tiene ni idea de lo que le pasa a Nick, dice: "Vamos a secuenciarle el genoma a este niño". Y encontró una mutación de punto en el gen responsable de controlar la muerte celular programada. Se formula la teoría de que Nick tiene una reacción inmunológica a todo lo que tiene que ver con la comida, y esta es una reacción que causa muerte celular programada. El gen que regula esta reacción está roto. Esto quiere decir, entre otras cosas, que Nick necesita un trasplante de médula ósea, al cual se somete. Después de 9 meses de intensa recuperación, ahora come un asado con salsa de primera.
(Laughter)
(Risas)
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? None, not one.
La posibilidad de diagnosticar universalmente usando el genoma es posible hoy en día. Hoy, ya es posible. Y la importancia de esto para todos nosotros es que todos los aquí presentes podríamos vivir unos 5, 10 ó 20 años más de vida y todo gracias al genoma. Es una noticia estupenda, a menos que consideremos nuestra huella ecológica sobre el planeta y nuestra capacidad para mantener la producción de alimentos. Resulta que esta misma tecnología está siendo usada para crear nuevas variedades de maíz, trigo, soja y otros cultivos que sean mucho más resistentes a la sequías, a las inundaciones, a las plagas y a los pesticidas. Ahora bien, mientras siga aumentando la población mundial, vamos a tener que seguir desarrollando y comiendo alimentos genéticamente modificados, y esa es mi postura hoy día. A menos que haya un voluntario en la audiencia que se ofrezca a dejar de comer. No, no hay ninguno. Esta es una máquina de escribir,
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.
imprescindible en el escritorio por décadas. Pues la máquina de escribir fue eliminada por esto. Y después, por las primeras versiones de los procesadores de palabras. Pero finalmente, desapareció debido a las tecnologías disruptivas. Fue gracias a que Bob Metcalfe inventó Ethernet y a las conexiones de todos los equipos que todo cambió radicalmente. Y de repente tuvimos Netscape, tuvimos Yahoo y tuvimos, de hecho, toda la burbuja punto com.
(Laughter)
(Risas)
Not to worry though, that was quickly rescued by the iPod, Facebook and, indeed, Angry Birds.
Pero no se preocupen, que fuimos rescatados por el iPod, por Facebook y, por supuesto, por Angry Birds.
(Laughter)
(Risas)
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. But what would have happened if I had said C?
Este es nuestro estado actual. Esta es la revolución genómica hoy día. Así estamos ahora. Lo que me gustaría que consideraran es lo siguiente: ¿Qué significado tiene que estos puntos no solo representan las bases individuales de su genoma, sino que se conectan con genomas de todos lados del planeta? Tuve que comprar un seguro de vida recientemente. Y tenía que responder la siguiente pregunta: A. Nunca me he hecho un examen genético, B. Me he hecho uno y acá lo tengo, y C. Me he hecho uno y prefiero no mostrarlo. Afortunadamente, pude contestar A, y lo digo con toda honestidad, en caso de que mi asegurador me esté escuchando. Pero, ¿Qué hubiese pasado de haber contestado C? Florecerían las aplicaciones genómicas para el público.
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.
¿Quieres saber si eres genéticamente compatible con tu novia? Hecho. ¿Secuenciación de ADN en tu iPhone? Ya hay una aplicación para eso. (Risas)
(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.
¿Alguien quiere un masaje genómicamente personalizado? Ya hay un laboratorio que hace exámenes para encontrar el alelo 334 del gen AVPR1, el así llamado gen de la infidelidad.
(Laughter)
Así que todo el que esté aquí con su pareja,
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.
solo tiene que acercarse y tomar una muestra de su boca, mandarla al laboratorio y así salir de dudas. (Risas)
(Laughter)
¿Uds. elegirían a un presidente
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? Do you think it would have helped John McCain?
con un genoma que indique miocardiopatía? Imagínense que estamos en el año 2016 y la candidata favorita no solo lanza su propuesta para reducir impuestos en los próximos 4 años sino también su genoma personal. Es un genoma muy bueno. Entonces llega y desafía a sus oponentes a que hagan lo mismo. ¿Creen que es algo que no va a pasar? ¿Será que hubiese ayudado a John McCain? (Risas)
(Laughter)
¿Cuántas personas en la audiencia
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.
se apellidan Resnick como yo? Levanten la mano. ¿Alguno? Nadie. Normalmente, siempre hay uno o dos. Mi abuelo paterno tenía 10 hermanos. Todos ellos se odiaban entre sí. Así que cada uno se mudó a una parte diferente del planeta. Es muy probable que yo sea familiar de cada Resnick que he conocido, pero no estoy seguro. Pero imagínense si mi genoma estuviese anónimamente en un software, y el genoma de un primo tercero también estuviese ahí, y que hubiese un software que pudiera comparar ambos genomas y hacer la asociación. No es algo difícil de imaginar. Mi compañía ya lo está haciendo. Ahora imagínense algo más: este software también puede pedir mutuo consentimiento a ambas partes: "¿Estaría dispuesto a conocer a su primo tercero?" Y si ambos dicen que sí, ¡voila! Bienvenidos al LinkedIn cromosomático.
(Laughter)
(Risas)
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.
Esto es algo muy bueno, ¿cierto? Las reuniones familiares van a ser más grandes, etc. Pero puede que también sea algo malo. ¿Cuántos padres hay aquí presentes? Levanten la mano. Bueno, algunos expertos aseguran que del 1% al 3% de Uds. no son realmente los padres de sus hijos.
(Laughter)
(Risas)
Look --
Miren...
(Laughter)
(Risas)
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 and to influence the genomic revolution that's happening all around you.
Estos genomas, estos 23 cromosomas, no representan, bajo ninguna circunstancia, la calidad de nuestras relaciones ni la naturaleza de nuestra sociedad; al menos no por el momento. Y como cualquier tecnología nueva, depende realmente del Hombre el saber usarla para el mejoramiento de la Humanidad. Les pido que despierten y se pongan al día para poder influir en la revolución genómica que se está gestando a su alrededor. Gracias.
Thank you.
(Applause)
(Aplausos)