Ladies and gentlemen, I present to you the human genome.
Дамы и господа, позвольте представить вам человеческий геном.
(Applause)
(Аплодисменты)
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.
Первая хромосома, слева сверху. Справа снизу хромосомы пола. У женщин две копии этой большой Х хромосомы, у мужчин — Х, и, конечно, вот та маленькая копия Y. Парни, извините, но всего лишь очень маленькая штучка делает вас другими. Если увеличить этот геном, конечно, можно увидеть двойную спираль — код жизни, написанный четырьмя биохимическими буквами, мы называем их основаниями: А, Ц, Г и Т. Сколько их в геноме человека? Три миллиарда. Большое ли это число? Что ж, все могут разбрасываться большими числами. Но, на самом деле, если поместить по одному основанию на каждый пиксель этого экрана с разрешением 1280 на 800, нам потребуется 3 тысячи экранов, чтобы посмотреть на геном. На самом деле, это очень много.
And perhaps because of its size, a group of people -- all, by the way, with Y chromosomes -- decided they would want to sequence it.
Наверное, из-за его размера, группа людей — между прочим, все с Y хромосомами — решила, что они желают его секвенировать.
(Laughter)
(Смех)
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.
Итак, 15 лет и примерно 4 миллиарда долларов спустя, геном был секвенирован и опубликован. В 2003-м году, окончательная версия была опубликована, и они продолжили над ней работать. Всё это было сделано на машине, выглядящей вот так. Это стоит примерно доллар за основание — очень медленный способ.
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.
Что ж, ребята, я здесь для того, чтобы сказать вам, что мир полностью изменился, и никто из вас об этом не знает. Сейчас мы делаем так: берём геном, снимаем с него около 50 копий, режем эти копии на маленькие кусочки в 50 оснований, и секвенируем уже их, все параллельно. Затем мы это загружаем в программу, собираем их заново и можем рассказывать вам. Чтобы показать вам, как выглядит Проект «Геном Человека»: 3 гига-основания. Один проход на одной из этих машин: 200 гига-оснований в неделю. И эти 200 сменятся на 600 этим летом, и нет никаких признаков замедления этого прогресса. Цена секвенирования основания упала в 100 миллионов раз. Это примерно так же, как если бы вы заправили машину бензином в 1998-м, подождали до 2011-го, и теперь можно проехаться до Юпитера и обратно дважды.
(Laughter)
(Смех)
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?
Население мира, количество компьютеров, архив всей медицинской литературы, закон Мура, старый метод секвенирования, и вот новые методы. Ребята, это логарифмическая шкала, в нормальной обстановке линии так высоко не поднимаются. В этом году мировые возможности секвенирования человеческого генома составляют примерно от 50 до 100 тысяч геномов. Нам известно по машинам, которые уже устанавливаются. Ожидается удвоение, утроение или может быть учетверение, год за годом в обозримом будущем. В частности, есть одна лаборатория, ответственная за 20 процентов этой мощности. Она называется Пекинский Институт Генома. Между прочим, китайцы полностью выигрывают эту гонку к новой Луне. Что это означает для медицины?
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.
Женщине 37 лет. У неё рецепторно-положительная форма рака груди второй стадии. Ей назначают операцию, химио- и радиотерапию. Отправляют домой. Два года спустя, она возвращается с раком яичников третьей стадии. К сожалению, ей снова назначают операцию и химиотерапию. Она возвращается снова, три года спустя, в возрасте 42 лет, с ещё одним раком яичников — и опять химиотерапия. Шесть месяцев спустя, она возвращается с острой формой миелоидной лейкемии. У неё наблюдается дыхательная недостаточность и она умирает восемь дней спустя.
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.
На метод, которым лечили эту женщину, не более чем через 10 лет, будут смотреть как на кровопускание. А всё потому, что есть такие люди, как мой коллега, Рик Вильсон, из Института Генома при университете Вашингтона, который решил исследовать эту женщину посмертно. Он секвенировал, взял клетки кожи, здоровой кожи, и поражённый раком костный мозг, и секвенировал полный геном обоих за пару недель, делов-то. Затем при помощи программы он сравнил эти геномы, и нашел, что среди всего прочего, из трёх миллиардов оснований отсутствовало 2 тысячи оснований в определённом гене, называемом TP53. Если вы обладаете подобной мутацией в этом гене, вы заболеете раком с вероятностью 90 процентов.
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.
К сожалению, это не поможет этой женщине, но это имеет серьёзные, глубочайшие последствия для её семьи. Я имею в виду, если у них такая же мутация, и они пройдут генетическое тестирование, и они это поймут, они могут регулярно проходить обследование и выявить рак на ранней стадии, и потенциально прожить намного дольше.
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.
Позвольте представить вам близнецов Бири, которым диагностировали церебральный паралич в возрасте двух лет. Их мама очень смелая женщина, которая не поверила, что симптомы не совпадают, приложила героические усилия и продолжительно поискав в интернете, она убедила медицинское сообщество, что на самом деле, здесь что-то другое. У них была дофа-чувствительная дистония. Им прописали Леводопа, и их состояние улучшилось, но симптомы не исчезли полностью. Значительные проблемы остались.
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.
Этого джентльмена на фотографии зовут Джо Бири, и ему повезло быть директором по информационным технологиям компании Life Technologies. Это одна из двух компаний, которые производят инструменты для массивного секвенирования целого генома. Он отправил своих детей на секвенирование. У них обнаружили серию мутаций в гене SPR, который, кроме всего прочего, отвечает за производство серотонина. В дополнение к L-Dopa, они прописали этим детишкам предшественник серотонина, и сейчас они в норме. Ребята, этого никогда бы не случилось, не будь доступно секвенирование целого генома. В то время — это случилось несколько лет назад — это стоило 100 тысяч долларов. Сегодня это 10 тысяч долларов. В следующем году это будет тысяча долларов. После этого это будет сто долларов, плюс-минус год. Да, это развивается настолько быстро.
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.
Вот малыш Ник — ему нравится Бэтман и водяные пистолеты. Оказывается, Ник попадает в детский госпиталь со вздутым животом, как у голодающего. Дело не в голодании, дело в том, что когда он ест, его кишечник открывается, и фекалии попадают в брюхо. 100 операций спустя он смотрит на свою маму и говорит: «Мам, помолись за меня. Мне так больно». У его педиатра оказались знания клинической генетики, и он не понимает, что происходит, но предлагает: «Давайте секвенируем геном этого малыша». Они обнаружили мутацию в одной точке, в гене, ответственном за контроль отмирания клеток. Гипотеза заключается в том, что у него наблюдается иммунологическая реакция на то, что происходит с едой, и это естественная реакция, вследствие которой умирают некоторые клетки. Однако ген, останавливающий этот процесс, повреждён. Эта находка, кроме всего прочего, ведёт к трансплантации костного мозга, которую он совершает. После девяти месяцев сложного выздоровления, он кушает бифштекс с отличным соусом.
(Laughter)
(Смех)
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.
Уже сегодня видны перспективы использования генома как универсального диагностического средства. Это доступно уже сегодня. Это означает что все мы, все, находящиеся в этой комнате могут прожить на 5, 10, 20 лет дольше только благодаря этому. Это нереальная сказка, если, конечно, не думать о влиянии человека на планету и нашей способности увеличивать производство продовольствия. Как оказывается, та же самая технология сейчас используется для выращивания новых видов кукурузы, пшеницы, сои и других злаков, с повышенной устойчивостью к засухе, затоплению, паразитам и пестицидам. Если население будет продолжать увеличиваться, мы будем вынуждены продолжать выращивать и есть генетически модифицированную еду, и это единственное утверждение, которое я себе сегодня позволю. Но, может, в аудитории найдутся добровольцы, которые откажутся кушать? Не таких, ни одного. Это печатная машинка,
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.
десятилетиями бывшая главным элементом каждого письменного стола. Но она была фактически уничтожена вот этим. А затем появились общепринятые версии программ обработки текста. В конце концов, это было разрушение поверх разрушения. Это Боб Меткалф, придумавший Ethernet и соединение всех этих компьютеров, которое в корне изменило всё. Внезапно появился Netscape, Yahoo, и, наконец, мыльный пузырь доткомов.
(Laughter)
(Смех)
Not to worry though, that was quickly rescued by the iPod, Facebook and, indeed, Angry Birds.
Но не стоит беспокоиться, нас быстро спасли iPod, Facebook и, подумать только, злые птицы.
(Laughter)
(Смех)
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?
Посмотрите — вот, где мы сегодня. Это геномная революция сегодня. Вот здесь мы сейчас. Я хочу, чтобы вы обдумали: Что будет, когда эти точки будут представлять не отдельные основания вашего генома, а соединять геномы по всей планете? Недавно мне пришлось застраховать жизнь. И меня заставили ответить: A. Я никогда не проходил генетическое тестирование. Б. Я его проходил, и В. Я проходил, и не скажу. К счастью, я смог ответить A, и я отвечал честно, на случай, если мой страховой агент слушает. Но что было бы, если бы я ответил C? Нас ожидает расцвет прикладной геномики.
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.
Хотите проверить генетическую совместимость с вашей девушкой? Запросто. Секвенирование ДНК на iPhone? Для этого есть приложение. (Смех)
(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.
Индивидуальный геномный массаж, желающие? Уже сегодня есть лаборатория, проверяющая наличие 334 аллели гена AVPR1, так называемого гена измены.
(Laughter)
Если вы сегодня со своей половиной,
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.
повернитесь, возьмите мазок со щеки, пошлите его в лабораторию, и вы будете точно знать. (Смех).
(Laughter)
Хотите избрать президентом человека,
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?
чей геном выражает склонность к кардиомиопатии? Представьте, сегодня 2016-й год и лидирующий кандидат публикует не только свои налоговые отчисления за 4 года, но и личный геном. И он выглядит отлично. А затем она призывает всех своих соперников сделать то же самое. Думаете, такое не случится? Думаете, это бы помогло Джону МакКейну? (Смех)
(Laughter)
У скольких людей в аудитории
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.
фамилия Резник, как у меня? Поднимите руки. Кто-нибудь? Никого. Обычно находится один или два. Мой прадед был одним из десяти братьев Резник. Они все друг друга ненавидели. И разъехались в разные части планеты. Поэтому вероятно, что я родственник каждому Резнику, которого бы я ни встретил, но я не уверен. Но представьте, что мой геном был анонимизирован, закодирован в программу, и геном троюродного брата был бы закодирован там же, и эта программа могла бы сравнить их и провести соответствия. Несложно представить. У моей компании есть такая программа. А теперь представьте ещё одну вещь, что это программа спрашивает взаимное согласие сторон: «Не хотите ли вы познакомиться с троюродным братом?» И если мы оба сказали «да» — voila! Добро пожаловать в хромосомную социальную сеть.
(Laughter)
(Смех)
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.
Наверное, это не плохо, не так ли? Грозит большими родственными собраниями, ну и так далее. Так что может, это не так уж и хорошо. Сколько в этой комнате отцов? Поднимите руки. Эксперты считают, что от одного до трёх процентов из вас на самом деле не отцы своих детей.
(Laughter)
(Смех)
Look --
Посмотрите,
(Laughter)
(Смех)
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.
геном, эти 23 хромосомы, ни в коей мере не представляют качество наших отношений, или суть нашего общества — по меньшей мере, сейчас. Как и с любой другой технологией, человечеству решать, применить её во благо или нет. Я призываю всех вас проснуться, разобраться и влиять на геномную революцию, которая происходит на ваших глазах. Спасибо.
Thank you.
(Applause)
(Аплодисменты)