Ladies and gentlemen, I present to you the human genome.
Senhoras e senhores, apresento a vocês o 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.
Cromossomo um, acima à esquerda. Embaixo à direita estão os cromossomos do sexo. Mulheres têm duas cópias destes grandes cromossomos X; homens têm o X e, claro, essa cópia pequena do Y. Lamento rapazes, mas é uma coisinha de nada que os faz diferentes. Se ampliarem o genoma, o que se vê, é a estrutura helicoidal dupla -- o código da vida soletrado com 4 letras bioquímicas, ou as chamamos de bases, certo? A, C, G e T. Quantas há no genoma humano? 3 bilhões. É um número grande? Todos podem falar de números grandes. Mas na verdade, se eu fosse colocar uma base em cada pixel desta tela com resolução 1280 x 800, precisaríamos de 3.000 telas para olhar o genoma. É bem grande mesmo.
And perhaps because of its size, a group of people -- all, by the way, with Y chromosomes -- decided they would want to sequence it.
Talvez, por causa do seu tamanho, um grupo de pessoas -- todas, a propósito, com cromossomos Y -- decidiu que queriam sequenciá-lo.
(Laughter)
(Risos)
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.
Após 15 anos, e cerca de 4 bilhões de dólares depois, o genoma foi sequenciado e publicado. Em 2003, a versão final foi publicada, e eles continuam trabalhando nisso. Foi tudo feito em uma máquina como essa. Custa cerca de um dólar por base -- um modo muito lento.
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.
Amigos, estou aqui pra dizer que o mundo mudou completamente e nenhum de vocês sabe. O que fazemos agora é pegar um genoma, fazemos talvez 50 cópias dele, cortamos essas cópias em trechos de até 50 bases, e os sequenciamos intensamente em paralelo. Então inserimos no software, e o remontamos e contamos a vocês do que se trata. E só pra dar uma ideia de como a coisa se parece, o Projeto Genoma Humano: 3 gigas de bases. Uma análise em uma destas máquinas: 200 gigas em uma semana. E esses 200 vão passar a 600 neste verão, e não há sinal de que vá diminuir o passo. O preço de uma base, para sequenciar, tem caído 100 milhões de vezes. Equivale a encher o tanque do carro em 1998, esperando até 2011, e agora você pode ir até Júpiter e voltar 2 vezes.
(Laughter)
(Risos)
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?
População mundial, computadores pessoais instalados. o arquivo de toda a literatura médica, a Lei de Moore, o modo antigo de sequenciamento, e eis aqui todo o novo material. Gente, é uma escala logarítmica; não se vê linhas em ascensão assim toda hora. A capacidade mundial para sequenciamento de genomas é algo como 50.000 a 100.000 genomas humanos este ano. Sabemos disto baseado nas máquinas que estão sendo alocadas. Espera-se que duplique, triplique ou até quadruplique ano após ano para o futuro próximo. De fato, existe um laboratório em especial que representa 20% dessa capacidade. Chama-se Instituto de Genômica de Pequim. Os chineses estão na dianteira absoluta desta corrida à nova Lua. O que isso significa para a 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.
Uma mulher tem 37 anos. Ela apresenta câncer de mama positivo para receptor de estrógeno, estágio II. É tratada com cirurgia, quimioterapia e radiação. Ela vai para casa. Após 2 anos, ela volta com câncer de ovário em estágio III C. Infelizmente, tratada novamente com cirurgia e quimio. Ela retorna em 3 anos, aos 42 anos com mais câncer nos ovários, mais quimio. Seis meses depois, retorna com Leucemia mielóide aguda. Entra em falência respiratória e morre 8 dias depois.
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.
O modo como esta mulher foi tratada, em pouco menos de 10 anos, irá parecer uma sangria. E será por conta de pessoas como meu colega, Rick Wilson, do Instituto do Genoma na Universidade Washington, que decidiu dar uma olhada nesta mulher post-mortem. Ele sequenciou, pegou células da pele, saudáveis, e medula óssea cancerosa, e sequenciou os genomas inteiros de ambos em 2 semanas, pouca coisa. Então ele comparou esses 2 genomas no software, e o que encontrou, entre outras coisas, foi a deleção, uma deleção de 2.000 bases através de 3 bilhões de bases de um gene em particular chamado TP53. Se você tiver essa mutação prejudicial neste gene, há 90% de probabilidade de câncer na sua 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.
Infelizmente, isto não ajudou esta mulher, mas tem graves, profundas, se preferirem, implicações na família dela. Se eles tiverem a mesma mutação, e fizerem este teste genético, e compreenderem, podem começar a fazer exames regulares, e detectar o câncer no início e potencialmente terem uma vida bem mais longa.
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.
Permitam-me apresentar os gêmeos Beery, diagnosticados com paralisia cerebral aos 2 anos. A mãe deles é uma mulher corajosa que não acreditou que os sintomas correspondiam, e através de heróicos esforços e muita procura na internet, foi capaz de convencer a comunidade médica que, de fato, eles tinham uma outra coisa. O que eles tinham era distonia dopa-responsiva. À eles foi dado L-Dopa, e seus sintomas melhoraram, mas não ficaram totalmente assintomáticos. Problemas significativos permaneceram.
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.
Acontece que o cavalheiro na foto é um cara chamado Joe Beery, que teve a sorte de ser o CIO de uma empresa chamada Life Technologies. Que é uma das duas empresas que fazem as ferramentas para o sequenciamento massivo do genoma. O que ele fez foi sequenciar o genoma destas crianças. E descobriram uma série de mutações em um gene chamado SPR, que é responsável pela produção de serotonina, entre outras coisas. Além do L-Dopa, foi dado à essas crianças um precursor da seratonina, e de fato elas estão normais agora. Gente, isso nunca teria acontecido sem o sequenciamento do genoma. Naquele tempo -- e foi a poucos anos -- custou 100.000 dólares. Hoje custa 10.000. Ano que vem 1.000. No ano seguinte 100 dólares, ano a mais ou a menos. É rápido assim como está indo.
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.
Eis o pequeno Nick -- gosta do Batman e pistolas d'água. E o Nick aparece no hospital infantil com uma barriga inchada igual a uma vítima da fome. E ele come bem, é que quando ele come, seu intestino basicamente se abre e fezes se espalham pelas suas entranhas. Depois de uma centena de cirurgias, ele olha para sua mãe e diz, "Mãe, reze por mim por favor. Tô com muita dor." Acontece que seu pediatra tem formação em genética clínica e não tem ideia do que está acontecendo, mas diz, "Vamos sequenciar o genoma deste garoto." E o que encontram é uma mutação pontual em um gene responsável pelo controle da morte programada de células. A teoria é que ele está tendo alguma reação imunológica com o que acontece com a comida, é uma reação natural, que causa morte programada de algumas células. Mas o gene que a regula está danificado. O que significa, entre outras coisas, claro, um tratamento para transplante de medula, ao qual ele se submeteu. Após 9 meses de uma recuperação extenuante, agora ele come filé com molho A1.
(Laughter)
(Risos)
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.
A perspectiva de usar o genoma como um diagnóstico universal já está entre nós hoje. Hoje, está bem aqui. O que significa para todos nós é que todos nesta sala poderão viver 5, 10, 20 anos a mais apenas por conta disso. É uma história fantástica, perdendo apenas para a marca da humanidade no planeta e nossa habilidade em manter a produção de alimentos. Acontece que esta mesma tecnologia é também utilizada para criar novos tipos de milho, trigo, soja e outras culturas que são muito resistentes a seca, enchentes, pestes e pesticidas. Vejam, enquanto continuarmos a aumentar a população, teremos que continuar a cultivar e comer alimentos modificados geneticamente, e esta é unica posição que assumo hoje. A menos que alguém na plateia seja voluntário para parar de comer? Não, ninguém. Esta é uma máquina de escrever,
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.
uma necessidade de todo escritório por décadas. A máquina de escrever basicamente foi deletada por esta coisa. Então as mais diversas versões de processadores de texto surgiram. Em última análise, foi um ruptura em cima de outra ruptura. Foi Bob Metcalfe inventando a Ethernet e a conexão entre todos estes computadores que fundamentalmente mudou tudo. Subitamente tivemos Netscape e Yahoo e tivemos, de fato, toda a bolha pontocom.
(Laughter)
(Risos)
Not to worry though, that was quickly rescued by the iPod, Facebook and, indeed, Angry Birds.
Sem problemas, porque foi rapidamente salvo pelo iPod, Facebook e, de fato, pássaros zangados.
(Laughter)
(Risos)
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?
Aqui é onde estamos hoje. Está é a revolução genômica hoje. É onde estamos. O que eu gostaria que considerassem é: O que significa quando estes pontos não representam as bases individuais do seu genoma, mas conexões com genomas ao redor do planeta? Recentemente tive que fazer um seguro de vida. E tive que responder: A. Nunca havia feito um teste genético, B. Havia feito, lá vamos nós, e C. Fiz e não estou mencionando. Ainda bem que pude responder A, e falo honestamente em caso do meu agente estar escutando. Mas o que teria acontecido se eu tivesse dito C? Aplicações comerciais para a genômica, irão aumentar.
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.
Quer saber se você é geneticamente compatível com sua namorada? Claro. Sequenciamento de DNA no seu iPhone? Temos um aplicativo. (Risos)
(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.
Alguém pensou massagem genômica personalizada? Já existe um laboratório hoje que testa o alelo 334 do gene AVPR1, o assim chamado gene da traição.
(Laughter)
Quem estiver aqui hoje com sua cara-metade,
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.
vire-se para ela e recolha uma amostra de sua boca, envie para o laboratório e saberá com certeza. (Risos)
(Laughter)
Gostariam de eleger um 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?
cujo genoma indica cardiomiopatia? Pensem, é 2016 e a candidata que está na frente anuncia não somente seus quatro anos de declarações de renda, mas também seu genoma pessoal. Que parece ótimo. Então ela desafia seus adversários a fazerem o mesmo. Não acham que irá acontecer? Acham que teria auxiliado John McCain? (Risos)
(Laughter)
Quantas pessoas na plateia
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.
tem o sobrenome Resnick como eu? Ergam as mãos. Alguém? Ninguém. Normalmente, tem um ou dois. O pai do meu pai era um de 10 irmãos Resnick. Todos se odiavam. E se mudaram para diferentes partes do planeta. É provável que eu tenha parentesco com todo Resnick que encontre, não sei. Imaginem se meu genoma fosse isolado, armazenado em software, e o genoma de um primo distante também estivesse lá, e houvesse um software que comparasse os dois e fizesse estas associações. Não é difícil. Minha empresa tem um software que faz isso agora mesmo. E imaginem ainda mais: que este software seja capaz de acordar entre as partes, "Gostaria de conhecer o seu primo distante?" Se ambos concordarem, voila! Bem vindos ao LinkedIn cromossômico.
(Laughter)
(Risos)
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.
Seria provavelmente uma coisa boa, certo? Teríamos encontros de famílias maiores e por aí vai. Mas talvez seja ruim também. Quantos pais na sala? Ergam as mãos. Especialistas acham que 1 a 3 porcento de vocês não seja o pai real do seu filho.
(Laughter)
(Risos)
Look --
Vejam --
(Laughter)
(Risos)
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.
Estes genomas, estes 23 cromossomos, não representam de maneira alguma a qualidade de nossos relacionamentos ou a natureza de nossa sociedade -- pelo menos não ainda. E como qualquer nova tecnologia, está nas mãos da humanidade levá-la para o nosso aprimoramento, ou não. Eu os exorto a acordarem e acompanharem e que influenciem a revolução genômica que está acontecendo ao seu redor. Obrigado.
Thank you.
(Applause)
(Aplausos)