Ladies and gentlemen, I present to you the human genome.
Пані та панове, дозвольте представити вам людський геном.
(Applause)
(Оплески)
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.
Перша хромосома, вгорі зліва. Справа знизу - статеві хромосоми. У жінок є дві копії цієї великої Х хромосоми, у чоловіків є Х хромосома і, звичайно, менша копія Y хромосоми. Вибачайте, хлопці, але лише ця маленька річ робить вас відмінними. Якщо збільшити цей геном, то ви, звичайно що, побачите цю подвійну спіраль - код життя, написаний чотирма біохімічними буквами, або, як ми називаємо їх - основами: А, C, G і Т. Скільки ж їх налічується в геномі людини? Три мільярди. Чи велике це число? Що ж, усі можуть кидатись великими числами. Але, насправді, якщо розмістити по одній основі на кожен піксель цього екрану з розширенням 1280 на 800, то нам знадобиться 3000 таких екранів, щоб поглянути на геном. Тож він дійсно доволі великий.
And perhaps because of its size, a group of people -- all, by the way, with Y chromosomes -- decided they would want to sequence it.
І, можливо, саме через його розміри група людей - між іншим, усі з Y-хромосомами, вирішили, що хочуть секвенувати його.
(Laughter)
(Сміх)
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.
І отже, 15 років та 4 мільярди доларів по тому, геном секвенували та опублікували. В 2003, вони опублікували остаточну версію, над котрою продовжують працювати і надалі. Все це було зроблено на машині, котра виглядає ось так. Коштує це приблизно долар за кожну основу - дуже повільний метод.
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.
Отже, люди, я прийшов сюди, щоб сказати вам, що світ повністю змінився і жоден з вас про це не знає. Отже, тепер ми робимо так - ми беремо геном, ми робимо десь 50 його копій, ріжемо ці копії на шматочки в 50 основ, і секвенуємо їх усі паралельно. І потім ми вносимо це у програму, збираємо заново і повідомляємо вам результати. І щоб показати вам як виглядає Проект Геному Людини - 3 гіга-основи. Один прохід на одній із цих машин - 200 гіга-основ в тиждень. І ці 200 зміняться до 600 вже цього літа, і немає жодних ознак сповільнення цього ритму. Отже, ціна секвенування однієї основи впала у 100 мільйонів разів. Це приблизно так, якби ви заправили машину паливом у 1998-му році, зачекали до 2011-го, і тепер змогли би відправитись на Юпітер і назад двічі.
(Laughter)
(Сміх)
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?
Населення світу, кількість комп'ютерів, архів усієї медичної літератури, закон Мура, старий метод секвенування, а ось нові методи. Народ, це логарифмічна шкала, зазвичай лінія так високо не піднімається. Отже, цього року світові можливості секвенування людського геному складають приблизно від 50 до 100 тисяч геномів. І це нам відомо за врахування кількості машин, котрі зараз встановлюються. Й очікується приріст їх кількості у два, три чи навіть чотири рази рік за роком у близькому майбутньому. Втім, є одна лабораторія, що представляє 20 відсотків усіх цих можливостей. Це Пекінський Інститут Геноміки. Між іншим, китайці є явними лідерами у цих перегонах до нового Місяця. Що це означає для медицини?
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.
Ось жінка 37-ми років. У неї гормонально-позитивний рак грудей другої стадії. Їй роблять операцію, призначають хіміо- і радіотерапію. Вона йде додому. Через два роки вона повертається з раком яєчників третього ступеня. На жаль, їй знову призначають операцію та хіміотерапію. Вона знову повертається за 3 роки, у віці 42-х із черговим раком яєчників, і знову хіміотерапія. 6 місяців потому вона повертається з гострою мієлоїдною лейкемією. У неї починається респіраторна недостатність і вона помирає через вісім днів.
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.
Отже, метод, яким лікували цю жінку, вже через 10 років виглядатиме, як кровопускання. І все це тому, що є такі люди, як мій колега - Рік Уілсон із Інституту Генома при Університеті Вашингтона, котрий вирішив обстежити цю жінку посмертно. І провів секвенування. Він взяв клітини шкіри, здорової шкіри, і вражений раком кістковий мозок, і секвенував повний геном обидвох зразків за кілька тижнів, невелика справа. І потім, за допомогою програми він порівняв ці два геноми і виявив, що, споміж іншого, із трьох мільярдів основ відсутніми були 2000 основ у конкретному гені, що називається ТР53. Якщо у вас є подібна мутація у цьому гені, то вірогідність захворіти на рак для вас складає 90%.
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.
На жаль, це вже не допоможе цій жінці, однак це має серйозні, глибокі наслідки для її сім'ї. Я маю на увазі, що якщо у них є той самий тип мутації, і вони пройдуть генетичне тестування і зрозуміють це, то вони зможуть регулярно обстежуватись і виявити рак на ранній стадії, і потенційно прожити значно довше життя.
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.
Дозвольте представити вам близнюків Бірі, котрим діагностували церебральний параліч у віці двох років. Їхня мама є дуже хороброю жінкою, котра не повірила, що симптоми не збігаються і доклавши героїчних зусиль та добряче пошукавши в Інтернеті їй вдалось переконати медичну спільноту, що, насправді, у них щось інше. У них була дофа-чутлива дистонія. Їм прописали Леводопу, і їх стан таки покращився, але симптоми зникли не повністю. Залишились значні проблеми.
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.
Виявляється, що чоловіка на цій фотографії звуть Джо Бірі, і йому пощастило бути директором з інформаційних технологій компанії, котра називається Life Technologies. Це одна із двох компаній, що займаються виробництвом інструментів для масового секвенування цілого генома. Отже, він провів секвенування своїх дітей. І у них виявили серію мутацій у гені SPR, котрий, поміж іншого, відповідає за виробництво серотоніну. Отже, окрім Леводопу цим діткам прописали попередник серотоніну і зараз вони у нормі. Люди, цього б ніколи не трапилось без можливості секвенувати цілий геном! І на той час, а це було кілька років тому, це коштувало 100 тисяч доларів. Сьогодні це 10 тисяч доларів, наступного року це буде тисяча доларів. Ще за рік - 100 доларів, плюс/мінус один рік. Настільки швидким є даний прогрес.
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.
Ось малюк Нік, йому подобається Бетмен і водяні пістолети. І ось Нік потрапляє в дитячу лікарню зі здуттям живота, як у голодуючого. Але справа не у тому, що він не їсть, а у тому, що коли він їсть - його кишківник фактично відкривається і фекалії потрапляють у його черевце. Через сотню операцій він дивиться на маму і каже: "Мамо, помолись за мене, будь-ласка. Мені так боляче." Виявляється, що його педіатр займався клінічною генетикою у минулому і він поняття не має що відбувається, але він пропонує: "Давайте секвенуємо геном цього малюка". І вони виявили точкову мутацію у гені, відповідальному за контроль апоптозу. Отже, теоретично, у нього виникає імунна реакція на те, що відбувається з їжею. І це природна реакція, котра викликає запрограмовану смерть деяких клітин. Проте ген, котрий регулює цей процес, пошкоджено. І, поміж інших речей, це приводить нас до лікування за допомогою пересадки кісткового мозку, яку він проходить. І після дев'яти місяців важкого одужання він тепер їсть стейк із першокласним соусом.
(Laughter)
(Сміх)
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.
Ми бачимо перспективи використання генома, як універсального діагностичного засобу, уже сьогодні. Це доступно вже сьогодні. І це значить, що всі ми, всі, хто знаходиться в цьому залі, можуть прожити на 5, 10, 20 років довше лише завдяки цьому. І це надзвичайна історія, якщо не задумуватись про вплив людини на планету і нашу здатність підтримувати виробництво продуктів харчування. Отже, виявляється, що одні і ті ж технології застосовуються для вирощування нових сортів кукурудзи, пшениці, сої та інших злаків з підвищеною стійкістю до посухи, повені паразитів чи пестицидів. Тепер погляньте, якщо кількість населення і надалі зростатиме ми будемо вимушені і надалі вирощувати і споживати генетично модифіковану їжу і це єдина можлива позиція котру я сьогодні приймаю. Хіба що в аудиторії є добровольці, котрі погодяться не їсти. Немає таких, жодного. Це друкарська машина,
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.
котра десятиліттями була невід'ємним атрибутом кожного письмового столу. І фактично, друкарська машина була витіснена ось цим. А потім з'явились більш загальноприйняті версії текстових процесорів. І кінець-кінцем, це було витіснення за витісненням. І ось Боб Меткалф винайшов Ethernet і метод об'єднання усіх цих комп'ютерів, що в корені змінило усе. Й зненацька з'явився Netscape, і Yahoo і, зрештою, ціла дотком-бульбашка.
(Laughter)
(Сміх)
Not to worry though, that was quickly rescued by the iPod, Facebook and, indeed, Angry Birds.
Проте, нема чого хвилюватись, нас швидко врятували iPod, Facebook і, звичайно ж, Аngry Вirds.
(Laughter)
(Сміх)
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?
Погляньте, ось, де ми знаходимось сьогодні. Це геномна революція сьогодні. Ось де ми є зараз. Отже, я хочу, щоб ви обміркували наступне: Що буде, коли ці точки представлятимуть не окремі основи вашого генома, а будуть об'єднані з геномами по всьому світу. Отже, нещодавно мені довелось придбати страхування життя. І я повинен був відповісти: А. Я ніколи не проходив генетичний тест, В. Я його проходив, ось вам результат. і С. Я проходив його, але результат не скажу. На щастя, я міг дати відповідь А, і відповів я чесно, це на випадок, якщо мій страховий агент зараз слухає. Але, що би трапилось, якби я дав відповідь С? Нас очікує розквіт прикладної геноміки.
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.
Хочете дізнатись чи ви генетично сумісні з вашою дівчиною? Звичайно. Секвенування ДНК на вашому iPhone? Для цього теж є програма. (Сміх)
(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.
Хто-небудь бажає індивідуальний геномний масаж? Вже сьогодні існує лабораторія, де проводять перевірку на наявність алелів 334 гена AVPR1, так званого гена зради.
(Laughter)
Тому, якщо ви тут сьогодні зі своєю половинкою,
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.
просто поверніться до них і візьміть мазок із ротової порожнини, відправте його в цю лабораторію і ви знатимете напевно. (Сміх)
(Laughter)
Чи ви дійсно хочете вибрати президента,
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?
геном котрого вказує на можливу кардіоміопатію? Тепер, уявіть собі, 2016 рік, і лідер перегонів публікує не лише свій податковий звіт за останні 4 роки, а й свій геном, котрий дійсно виглядає дуже добре. І потім вона закликає усіх своїх суперників зробити те саме. Думаєте, такого не станеться? Гадаєте, це б допомогло Джону Маккейну? (Сміх)
(Laughter)
У скількох людей у цій аудиторії
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.
фамілія Резнік, як у мене? Підніміть руку. Хто-небудь? Нікого. Зазвичай, знаходиться один чи два. Отже, мій дід був одним із десяти братів Резніків. І вони всі ненавиділи один одного і роз'їхались у різні куточки планети. Тому, можливо, я є родичем кожному Резніку, якого б не зустрів, але я цього не знаю. Але, уявіть, якби мій геном був анонімно закодований в програмі і геном мого троюрідного брата був би там теж і ця програма могла б їх порівняти і провести ці зв'язки. Неважко уявити. У моєї компанії така програма є вже зараз. Отже, уявіть собі ще одне, що ця програма може запитати про взаємну згоду обидвох сторін: "Чи не хотіли б ви познайомитись зі своїм троюрідним братом?" І, якщо ми обидвоє відповімо "так" - voila! Вітаємо вас в хромосомній соціальній мережі.
(Laughter)
(Сміх)
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.
Так що, мабуть, це добре, правда? Маєте більші зібрання клану і тому подібне. Але, мабуть, тут також є свої мінуси. Скільки у цьому залі є батьків? Підніміть руки. Так ось, експерти вважають, що від одного до трьох процентів із вас насправді не є батьками вашої дитини.
(Laughter)
(Сміх)
Look --
Погляньте -
(Laughter)
(Сміх)
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.
Ці геноми, ці 23 хромосоми, ні в якій мірі не відображають якість наших стосунків чи природу нашого суспільства - принаймні наразі. І, як і з будь-якою іншою новою технологією, лише людству вирішувати - застосовувати її на користь чи ні. І я закликаю вас усіх прокинутись, підключитись і активно впливати на геномну революцію, що відбувається навколо. Дякую.
Thank you.
(Applause)
(Оплески)