Ladies and gentlemen, I present to you the human genome.
Damer och herrar, det mänskliga genomet!
(Applause)
(Applåder)
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.
Kromosom 1, längst upp till vänster. Längst ner till höger hittar ni könskromosomerna. Kvinnor har två kopior av den där stora X-kromosomen, män har även de X-kromosomen, men har också, självklart, en kopia av Y-kromosomen. Ledsen grabbar, men det är bara pytteliten del som gör er annorlunda. Om man zoomar in på det här genomet så kommer man se den här strukturen, den dubbla helixen – livets kod skrivet med dessa fyra biokemiska bokstäver, som vi kallar baspar, eller hur? A, C, G och T. Hur många finns det i det mänskliga genomet? Tre miljarder. Är det ett stort tal? Tja, vem som helst kan slänga stora tal omkring sig. Men om jag placerade ett sånt här baspar på varje pixel på den här skärmen, som har en upplösning på 1280 x 800 pixlar, så skulle vi behöva 3000 skärmar för att kunna titta på hela genomet. Så talet är faktiskt ganska stort.
And perhaps because of its size, a group of people -- all, by the way, with Y chromosomes -- decided they would want to sequence it.
Kanske på grund av dess storlek, så bestämde sig en grupp människor – alla med Y-kromosomer, för övrigt – att de skulle sekvensera det.
(Laughter)
(Skratt)
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.
Och så 15 år och ungefär fyra miljarder dollar senare, var genomet sekvenserat och publicerat. Den slutgiltiga versionen publicerades 2003 och de fortsätter att jobba på det. Allt detta gjordes med hjälp av en maskin som ser ut så här. Det kostar ungefär en dollar per baspar – ett väldigt långsamt sätt att göra det på.
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.
Hursomhelst, jag är här för att berätta att världen har helt förändrats och ingen av er känner till det. Det vi gör nu är att vi tar ett genom, gör ungefär 50 kopior av det, klipper upp det i små bitar med 50 baspar var, och sen sekvenserar vi dem parallellt på bred front. Sedan tar vi in detta i mjukvaran och sätter ihop bitarna igen och vi berättar hur det ser ut. Och bara för att ge er en bild av hur detta ser ut, Human Genome Project: 3 miljarder baspar. En omgång på en sån här maskin: 200 miljarder baspar i veckan. Och de 200 kommer till sommaren vara 600 och det finns inget som tyder på att takten minskar. Så priset på ett baspar, att sekvensera ett baspar har gått ner 100 miljoner gånger. Det motsvarar att du 1998 fyllde din bensintank full väntade till 2011, och så kan du köra till Jupiter fram och tillbaka två gånger.
(Laughter)
(Skratt)
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?
Världsbefolkning, antal persondatorer, arkivet med all medicinsk litteratur, Moores lag, det gamla sättet att sekvensera, och här är allt det nya. Och detta är en logaritmisk skala: man brukar inte see linjer peka uppåt på detta sätt. Så den samlade kapaciteten i världen att sekvensera mänskliga genom är ungefär 50000 till 100000 mänskliga genom i år. Och detta med utgångspunkt i de maskiner som vi nu vet håller på att placeras. Detta tal förväntas fördubblas, tredubblas eller till och med fyrdubblas år för år den närmsta tiden. I själva verket står ett enskilt labb för 20 procent av hela denna kapacitet. Det heter Beijing Genomics Institute. (Pekings Genominstitut) Kineserna håller för övrigt på att vinna detta nya lopp till månen. Vad betyder det här för medicinen?
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.
En kvinna vid 37 års ålder. Hon kommer till kliniken med östrogen receptor positiv bröstcancer i stadium 2. Hon opereras och behandlas med kemoterapi och strålning. Hon åker hem. Två år senare kommer hon tillbaka med äggstockscancer, stadium 3. Tyvärr behandlas hon kirurgiskt igen och sedan med kemoterapi. Hon kommer tillbaka tre år senare, vid 42 års ålder, med mer äggstockscancer, mer kemoterapi. Sex månader senare, kommer hon tillbaka med akut myeloisk leukemi. Hon går in i en andningsinsuffiens och dör åtta dagar senare.
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.
För det första, inom så lite som tio år kommer hennes behandling se ut som åderlåtning. Detta tack vare människor som min kollega, Rick Wilson, vid Genominstitutet vid Washington University, som bestämde sig för att obducera kvinnan. Han sekvenserade, han tog hudceller, frisk hud, och cancerartad benmärg, och så sekvenserade han hela genomet på båda på några få veckor, ingen stor affär. Och sedan jämförde han dessa två genom i en mjukvara och vad han hittade, bland annat, var en deletion, en deletion på två tusen baspar bland de tre miljarder basparen i en särskild gen som kallas TP53. Om du har den här mutationen i den här genen, är det 90 procent större risk att du får cancer i ditt liv.
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.
Tyvärr hjälper detta inte den här kvinnan, men det har allvarliga konsekvenser för hennes familj. För om de har samma mutation, och de genomgår ett genetiskt test och kommer underfund med det, så kan de gå på regelbundna kontroller och fånga cancern tidigt och kanske leva betydligt längre liv.
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.
Låt mig intoducera Beery-tvillingarna för er. De fick vid två års ålder diagnosen cerebral pares. Deras mamma är en modig kvinna som inte trodde att symtomen stämde och som genom heroiska insatser och en hel del sökande på internet lyckades övertyga det medicinska samfundet att de i själva verket hade något annat. Vad de egentligen hade var dopaminkänslig dystoni. Så de gavs L-Dopa, och deras symtom förbättrades men de var ännu inte helt asymtomatiska. Betydande problem kvarstod.
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.
Gentlemannen på bilden är en kille som heter Joe Beery, som hade turen att vara CIO (Chief Innovation Officer) på ett företag som heter Life Technologies. De är ett av de två företag som tillverkar verktyg för att sekvensera hela genom. Vad han gjorde var att han lät sekvensera ungarna. Och vad de hittade var en serie mutationer i en gen som heter SPR, vilken styr produktionen av bland annat serotonin. Så utöver L-Dopa gav de de här barnen en serotoninprekursor och de är idag nästan helt normala. Det här skulle aldrig ha hänt utan genomsekvensering. Och då – detta var några år sedan – kostade det 100000 dollar. Idag kostar det 10000 dollar. Nästa år 100 dollar. Året efter det kommer det kosta 100 dollar, kanske ett år mer eller mindre. Så fort går utvecklingen.
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.
Här är lille Nick. Han gillar Batman och vattenpistoler. Och det visar sig att Nick kommer till barnsjukhuset med uppsvullen mage som ett svältoffer. Och det är inte det att han inte äter, utan när han äter öppnar sig hans inälvor och avföring töms ut i hans magsäck. Så hundra operationer senare, tittar han på sin mamma och säger "Mamma, snälla be för mig. Jag har så ont." Hans barnläkare råkar ha en bakgrund i klinisk genetik, och han har ingen aning om vad som pågår, men han säger "Vi sekvenserar den här pojkens genom." Och vad de hittar är en mutation vid en enda punkt i en gen som styr programmerad celldöd. Så teorin är att han har någon slags immunologisk reaktion mot något i maten och det är en naturlig reaktion, vilken orsakar programmerad celldöd. Men genen som styr den programmeringen är sönder. Och detta leder bland annat till en behandling för benmärgstransplantation, vilken han genomgår. Och efter nio månader smärtsam återhämtning, äter han nu stek med A1-sås.
(Laughter)
(Skratt)
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.
Möjligheten att använda genomet för universell diagnostik ligger för oss idag. Det är här redan idag. Och vad det betyder för alla oss är att alla i det här rummet skulle kunna leva 10, 20 extra år bara på grund av detta. Vilket är en fantastisk historia, såvida man inte tänker på mänsklighetens påverkan på planeten och vår förmåga att klara av matproduktionen. Så det visar sig att samma teknologi också används för att ta fram ny sorter majs, vete, sojabönor och andra grödor som kan stå emot torka, översvämmning, virus och bekämpningsmedel. För så länge som vi fortsätter öka världspopulationen så kommer vi behöva fortsätta att odla och äta genmodifierad mat och det är den enda ställning jag kommer ta idag. Såvida det inte finns någon i publiken som skulle vilja sluta äta frivilligt? Ingen, inte en enda. Det här är en skrivmaskin,
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.
ett standardverktyg på varje skrivbord i årtionden. Skrivmaskinen slogs helt ut av den här: Och sen kom det nya sorters ordbehandlare. Med slutligen var det en upplösning på en upplösning. Det var Bob Metcalf som uppfann Ethernet och sammankopplingen av alla dessa datorer som förändrade allt från grunden. Och plötsligt hade vi Netscape och Yahoo och vi hade hela IT-bubblan.
(Laughter)
(Skratt)
Not to worry though, that was quickly rescued by the iPod, Facebook and, indeed, Angry Birds.
Inget att oroa sig för dock, detta räddades snabbt av Ipoden, Facebook och angry birds.
(Laughter)
(Skratt)
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?
Här är vi idag. Det här är genomrevolutionen idag. Här är vi. Vad jag skulle vilja be er reflektera över är: Vad kommer det betyda när alla de här punkterna inte motsvarar enskilda baspar i era genom utan all sammankopplade genom över hela världen. Nyligen var jag tvungen att skaffa mig en livsförsäkring. Och jag behövde svara antingen A. Jag har aldrig testats genetiskt, B. Jag har testats, här är mina resultat, eller C. Jag har testats men tänker inte visa mina resultat. Lyckligtvis kunde jag svara A, och det kan jag säga ärligt ifall min försäkringsagent lyssnar. Men vad skulle ha hänt om jag svarat C? Produkter som tillämpar genomteknik kommer bli allt vanligare.
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.
Vill du se om du är genetiskt kompatibel med din flickvän. Självklart. DNA-sekvensering på din iPhone? Det finns en app för det. (Skratt)
(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.
Personlig, genombaserad massage, någon? Det finns redan idag ett labb som testar för allel 334 av AVPR1-genen, den så kallade otrohetsgenen.
(Laughter)
Så de av er som är här idag med sin bättre hälft,
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.
vänd er bara till dem och svabba lite i deras mun skicka det till labbet och så vet du säkert. (Skratt)
(Laughter)
Vill ni verkligen välja en president
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?
vars genom tyder på hjärtmuskelsjukdom? Föreställ er att det är 2016 och den ledande kandidaten offentliggör inte bara sin restskatt för fyra år tillbaka utan också sitt genom. Och det ser mycket bra ut. Och sen utmanar hon alla de andra kandidaterna att göra samma sak. Tror ni att det inte kommer hända? Tror ni att det hade hjälpt John McCain? (Skratt)
(Laughter)
Hur många i publiken
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.
heter Resnick i efternamn som jag? Upp med en hand. Någon? Ingen. Det brukar vara en eller två. Min farfar var en av 10 Resnick-bröder. De hatade alla varandra. Och de flyttade alla till olika delar av världen. Så det är möjligt att jag är släkt med alla Resnickar jag möter, men jag vet inte. Men tänk er att mitt genom deidentifierades, fanns i en mjukvara, och att en bryllings genom också fanns där, tillsammans med mjukvara som kunde jämföra dessa två och göra kopplingarna. Inte särskilt svårt att föreställa sig. Mitt företag har mjukvara som gör detta redan idag. Tänk er en sak till: att den mjukvaran kunde be båda parterna om medgivande, "Skulle du vilja möta din brylling?" Och om vi båda svarar ja, voila! Välkommen till ett kromosomatiskt LinkedIn
(Laughter)
(Skratt)
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.
Det är väl förmodligen en bra sak, eller hur? Man kan då ha större klanmöten och så vidare. Men kanske är det också en dålig sak. Hur många pappor har vi i publiken? Upp med en hand. Okej, experter menar att mellan 1 och 3 procent av er i själva verket inte är far till era barn.
(Laughter)
(Skratt)
Look --
Men –
(Laughter)
(Skratt)
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.
De här genomen, dessa 23 kromosomer, visar inte på något sätt på kvaliteten på våra förhållanden eller vårt samhälles natur – åtminstone inte ännu. Och precis som med all ny teknologi, så ligger den i mänsklighetens händer att användas för att förbätttra för människan eller inte. Så jag vill att ni alla ska vakna upp och börja lyssna och påverka genomrevolutionen som pågår för fullt omkring er. Tack.
Thank you.
(Applause)
(Applåder)