Ladies and gentlemen, I present to you the human genome.
Dāmas un kungi, iepazīstinu jūs ar cilvēka genomu.
(Applause)
(Aplausi)
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.
Pirmā hromosoma, augšā pa kreisi. Lejā pa labi ir dzimuma hromosomas. Sievietēm ir šīs lielās X hromosomas divas kopijas; vīriešiem ir viena un, protams, mazā Y hromosomas kopija. Piedodiet, puiši, bet tā ir tikai sīka, maza lietiņa, kas padara jūs atšķirīgus. Pietuvinot šo genomu, jūs, protams, redzat dubultu spirālveida struktūru, dzīvības kodu, kas apzīmēts ar šiem četriem bioķīmiskajiem burtiem, mēs tos saucam par bāzēm: A, C, G un T. Cik daudz to ir cilvēka genomā? Trīs miljardi. Vai tas ir liels skaitlis? Ikviens var mētāties ar lieliem skaitļiem. Taču faktiski, ja mēs novietotu vienu bāzi uz katra no šī 1280 x 800 lielās izšķirtspējas ekrāna pikseļa, mums genoma apskatīšanai vajadzētu 3,000 ekrānu. Tātad tas tiešām ir diezgan liels.
And perhaps because of its size, a group of people -- all, by the way, with Y chromosomes -- decided they would want to sequence it.
Iespējams, tieši tā izmēra dēļ cilvēku grupa, visi, starp citu, ar Y hromosomām, izlēma, ka viņi vēlētos to sekvencēt.
(Laughter)
(Smiekli)
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.
15 gadus un apmēram 4 miljardus dolārus vēlāk genoms bija sekvencēts un publicēts. 2003. gadā tika publicēta gala versija, un viņi turpina pie tās strādāt. To visu paveica ar aparātu, kas izskatās šādi. Katrai bāzei tas izmaksā apmēram dolāru, ļoti lēns veids, lai to izdarītu.
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.
Cilvēki, esmu šeit, lai jums teiktu, ka pasaule ir pilnībā mainījusies un neviens no jums to neapzinās. Nu mēs paņemam genomu, radam kādas 50 tā kopijas, visas šīs kopijas sagriežam mazos 50 bāžu lielos gabalos, un tad mēs tos sekvencējam, vairumu paralēli. Tad mēs tos ievietojam programmā, saliekam to no jauna, un pastāstam ap ko lieta grozās. Lai jūs saprastu, kā tas izskatās, Cilvēka genoma projekts: 3 gigabāzes, jā. Viens iet pret vienu šajos aparātos: 200 gigabāzes nedēļā. Šovasar šis 200 kļūst par 600, un nekas neliecina, ka temps palēninās. Bāzes cena, bāzes sekvencēšanas cena, ir samazinājusies 100 miljonu reižu. Tas ir līdzvērtīgi tam, ja 1998. gadā būtu uzpildījuši savu mašīnu ar degvielu, gaidījuši līdz 2011. gadam, un nu varat ar to divreiz turp un atpakaļ aizbraukt līdz Jupiteram.
(Laughter)
(Smiekli)
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?
Pasaules apdzīvotība, datoru izvietošana, visas medicīniskās literatūras arhīvs, Mūra likums, vecā sekvencēšanas metode, un nu šī jaunā lieta. Cilvēki, tā ir reģistrācijas skala; Jūs parasti neredzat līnijas, kas šādi iet augšup. Šogad pasaules cilvēka genomu sekvencēšanas veiktspēja ir apmēram no 50,000 līdz 100,000 cilvēku genomiem. Mēs zinām, ka tas ir balstīts uz ierīcēm, kas ir tikušas izmantotas. Paredz, ka tas divkāršosies, trīskāršosies vai pat četrkāršosies gadu pēc gada tuvākajā nākotnē. Faktiski, ir viena laboratorija, kas veic 20% visa šī apjoma. Tas ir Pekinas Genomikas institūts. Ķīnieši, starp citu, pilnībā uzvar šajās sacensībās uz jauno Mēnesi. Ko tas nozīmē medicīnai?
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.
Sievietei ir 37 gadi. Viņai ir estrogēnu receptoru pozitīvs krūts vēzis 2. stadijā. Viņa tikusi ārstēta ar ķirurģijas, ķīmijterapijas un apstarošanas palīdzību. Viņa dodas mājās. Pēc diviem gadiem viņa atgriežas ar 3. C stadijas olnīcu vēzi. Diemžēl, viņa atkal tiek ārstēta ar ķirurģijas un ķīmijterapijas palīdzību. Viņa atgriežas pēc trim gadiem 42 gadu vecumā ar vēl nopietnāku olnīcu vēzi, vēl vairāk ķīmijterapijas. Pēc sešiem mēnešiem viņa atgriežas ar akūtu mieloīdu leikēmiju. Viņai sākas elpošanas mazspēja un viņa pēc 8 dienām mirst.
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.
Pirmkārt, veids, kādā šī sieviete tika ārstēta pēc mazāk nekā 10 gadiem izskatīsies kā asins nolaišana. Tādu cilvēku dēļ kā mans kolēģis Riks Vilsons Vašingtonas universitātes Genoma institūtā, kurš izlēma aplūkot šo sievieti pēc nāves. Viņš veica sekvencēšanu, viņš paņēma ādas šūnas, veselu ādu un slimās kaula smadzenes, un pāris nedēļu laikā no tām abām sekvencēja visu genomu, nekas īpašs. Tad viņš programmā salīdzināja abus genomus, un viena no lietām, ko viņš atklāja, bija delēcija, 2,000 bāžu delēcija starp 3 miljardiem bāzu konkrētā gēnā, ko sauc TP53. Ja jums šajā gēnā ir šī kaitīgā mutācija, ir par 90% lielāka iespēja savā dzīvē saslimt ar vēzi.
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.
Diemžēl, šai sievietei tas nepalīdzēja, bet tam bija spēcīga un pamatīga saistība ar viņas ģimeni. Proti, ja viņiem būtu tāda pati mutācija, un viņi veiktu šo ģenētisko testu, un to saprastu, viņi varētu doties un veikt regulāras pārbaudes, un vēzi varētu noteikt agrīnā stadijā un iespējams nodzīvot daudz ilgāku dzīvi.
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.
Ļaujiet man jūs iepazīstināt ar Bīriju dvīņiem, kuriem divu gadu vecumā tika diagnosticēta smadzeņu paralīze. Viņu mamma ir ļoti drosmīga sieviete, kura neticēja, ka simptomi nesader, un pēc dažiem varonīgiem mēģinājumiem un ilgas meklēšanas Internetā viņa bija spējīga pārliecināt medicīnas sabiedrību, ka viņiem ir kas cits. Viņiem bija dopamīna reaģējošā distonija. Viņiem tika dots L-Dopa, un viņu simptomi mazinājās, bet viņi nekļuva pilnībā bez simptomiem. Saglabājās nozīmīgas problēmas.
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.
Vīrietis šajā attēlā ir Džo Bīrijs, kuram paveicās ar to, ka bija uzziņu biroja vadītājs uzņēmumā Life Technologies. Tas ir viens no diviem uzņēmumiem, kas ražo šos lielos visa genoma sekvencēšanas rīkus. Viņš lika veikt sekvencēšanu saviem bērniem un atklāja virkni mutāciju SPR gēnā, kas visvairāk ir atbildīgs par serotonīna veidošanos. Bez L-Dopa viņš saviem bērniem deva arī serotonīna priekšteču medikamentus, un nu viņi ir pilnībā veseli. Cilvēki, tas nekad nebūtu noticis bez visa genoma sekvencēšanas. Tad, tas bija pirms dažiem gadiem, tas maksāja 100,000 dolārus. Nu tas maksā 10,000 dolārus. Nākamgad tas maksās 1,000 dolāru. Gadu pēc tam tas maksās 100 dolāru, pieskaiti vai atņem gadu. Tik ātri tas virzas.
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.
Lūk, mazais Niks, viņam patīk Betmens un ūdens pistoles. Beigu beigās Niks attopas bērnu slimnīcā ar pietūkušo vēderu kā bada upurim. Nav tā, ka viņš neēstu, bet kad viņš ēd, viņa zarnas atveras un fekālijas izplūst viņa kuņģī. Pēc simtiem operāciju viņš paskatās uz savu mammu un saka: „Mamm, lūdzies par mani. Man tik ļoti sāp.” Viņa pediatram ir pieredze klīniskajā ģenētikā un viņam nav ne jausmas, kas notiek, taču viņš saka: „Sekvencēsim šī bērna genomu.” Viņi noskaidroja, ka viena vienīga punktveida mutācija gēnā ir atbildīga par ieprogrammētas šūnu nāves kontrolēšanu. Ir teorija, ka viņam ir kāda veida imunoloģiska reakcija, kas būtībā iedarbojas uz ēdienu, tā ir dabiska reakcija, kas izraisa dažu ieprogrammētu šūnu nāvi. Taču gēns, kas to regulē, ir bojāts. Viena no lietām, par ko tas vēsta, ir ārstniecības līdzeklis kaulu smadzeņu transplantam, kuru viņš sāk lietot. Pēc nogurdinošas, deviņu mēnešu atveseļošanās nu viņš ēd steiku ar pirmšķirīgu mērci.
(Laughter)
(Smiekli)
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.
Genoma izmantošanas perspektīva kā universāls diagnostikas līdzeklis mums šodien ir pieejams. Nu tas ir klāt. Tas mums visiem nozīmē, ka ikviens šajā telpā varētu dzīvot par pieciem, 10, 20 gadiem vairāk tikai šīs vienas lietas dēļ. Tas ir lielisks stāsts, ja vien nedomājat par cilvēces pēdu nospiedumiem uz planētas un mūsu spēju turpināt pārtikas ražošanu. Kā izrādās, tieši tā pati tehnoloģija tiek arī izmantota, lai audzētu jaunas kukurūzas, kviešu, sojas pupiņu un citas kultūras, kas ir ļoti izturīgas pret sausumu, plūdiem, kaitēkļiem un pesticīdiem. Cik vien ilgi mēs turpinām palielināt populāciju, mums jāturpina audzēt un ēst ģenētiski modificētu pārtiku, un tā ir vienīgā nostāja, kurai šodien piekrītu. Ja vien publikā nav kāds, kas brīvprātīgi pieteiktos vairs neēst? Neviens, pat ne viens. Lūk, rakstāmmašīna,
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.
ikviena rakstāmgalda pamatelements gadu desmitiem. Faktiski šī lieta izstūma rakstāmmašīnu no aprites. Tad parādījās arvien vispārīgākas vārdu apstrādes versijas. Taču galu galā tas bija pārrāvums pārrāvuma galā. Bobam Metkalfam izgudrojot Ethernet un visu šo datoru savienojumu, kas pilnībā visu mainīja. Pēkšņi parādījās Netscape, tad Yahoo, un mēs piedzīvojām visu dotcom burbuli.
(Laughter)
(Smiekli)
Not to worry though, that was quickly rescued by the iPod, Facebook and, indeed, Angry Birds.
Nav vērts satraukties, to ātri vien izglāba iPod, Facebook un noteikti arī piktie putni.
(Laughter)
(Smiekli)
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?
Skatieties, te mēs esam šodien. Šī ir mūsdienu genomiskā revolūcija. Te nu mēs esam. Es vēlos, lai jūs apdomātu: Ko nozīmē, ja šie punkti neattēlo jūsu genoma raksturīgās bāzes, bet tie savienojas ar genomiem visā planētā? Man nesen bija jāiegādājas dzīvības apdrošināšana. Man bija jāatbild: A. Es nekad neesmu veicis ģenētisku testu, B. Esmu veicis, vienreiz, un C. Es esmu vienreiz veicis un es to neteikšu. Paldies Dievam, es varēju atbildēt A, un es to saku godīgi gadījumā, ja klausās mans dzīvības apdrošināšanas aģents. Bet kas būtu noticis, ja es būtu atbildējis C? Genomikas patērētāju aptaujas plauktu.
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.
Vai jūs vēlaties uzzināt, vai esat ģenētiski saderīgs ar savu draudzeni? Protams. DNS sekvencēšana jūsu iPhone? Lūk, aplikācija tā paveikšanai. (Smiekli)
(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.
Kāds vēlas personalizētu genomisko masāžu? Ir laboratorija, kas testē AVPR1 gēnu alēlei 334, tā saukto blēdības gēnu.
(Laughter)
Ikviens, kas šodien ir šeit ar savu otro pusīti,
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.
vienkārši pagriezieties pret viņu un paņemiet paraugu no viņa mutes, aizsūtiet to uz laboratoriju un jūs to skaidri zināsit. (Smiekli)
(Laughter)
Vai jūs tiešām vēlaties ievēlēt prezidentu,
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?
kura genomā ir nosliece uz kardiomiopātiju? Padomājiet par to, ir 2016. gads un vadošā kandidāte dara zināmas ne tikai savas četru gadu nodokļu deklarācijas, bet arī savu personīgo genomu. Tas izskatās tiešām labi. Tad viņa izaicina visus savus konkurentus, lai tie izdarītu to pašu. Vai, jūsuprāt, tas nenotiks? Vai, jūsuprāt, tas būtu palīdzējis Džonam Makkeinam? (Smiekli)
(Laughter)
Cik daudz cilvēkiem publikā
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.
ir tāds pats uzvārds, Resniks, kā man? Paceliet roku. Kādam? Nevienam. Parasti ir viens vai divi. Mana tēva tēvs bija viens no 10 Resniku brāļiem. Viņi viens otru ienīda. Viņi visi pārcēlās dzīvot uz dažādām pasaules daļām. Iespējams, ka esmu radinieks ikvienam Resnikam, ko esmu kādreiz saticis, bet es nezinu. Iedomājieties, ja mans genoms būtu identificēts, atrodoties programmā, un trešās pakāpes brālēna genoms arī tur būtu, un būtu programma, kas varētu salīdzināt tos abus un radīt šīs saistības. To nav grūti iedomāties. Manam uzņēmumam ir programma, kas to šobrīd dara. Iedomājieties vēl vienu lietu: ka šī programma spēj pajautāt abām pusēm piekrišanu, „Vai jūs vēlētos satikt savu trešās pakāpes brālēnu?” Un ja mēs abi sakām „jā”, volā! Sveicināti hromosomālajā LinkedIn.
(Laughter)
(Smiekli)
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.
Tā droši vien ir laba lieta, vai ne? Jums ir lielākas radinieku tikšanās utt. Taču iespējams, tā ir arī slikta lieta. Cik daudz telpā ir tēvu? Paceliet savas rokas. Labi, eksperti uzskata, ka viens no trim procentiem jūsu īstenība nav sava bērna īstais tēvs.
(Laughter)
(Smiekli)
Look --
Klau.
(Laughter)
(Smiekli)
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.
Šie genomi, šīs 23 hromosomas, tās nekādā veidā neataino mūsu attiecību kvalitāti vai mūsu sabiedrības dabu, vismaz ne pagaidām. Kā jebkura jauna tehnoloģija, tā patiesi ir cilvēces rokās, lai ar to cilvēcei darītu labu, vai arī nē. Es mudinu jūs visus pamosties, iesaistīties un ietekmēt genomisko revolūciju, kas norisinās jūsu acu priekšā. Paldies.
Thank you.
(Applause)
(Aplausi)