Lidé odjakživa dbali na to, aby měli zdravé tělo. Občas ale neodhadli, o co vlastně mají dbát. Jako třeba staří Egypťané. Jednotlivé části těla pečlivě připravovali pro život v zásvětí, ale některé orgány vynechávali. Třeba tenhle. Zatímco žaludek, plíce, játra a další orgány pečlivě uchovávali, mozek jen rozmělnili, vytáhli ho nosem ven a pak ho zahodili. A proč vlastně ne? Bůhví, k čemu nám nějaký mozek vůbec je. Ale co když stejně přehlížíme další lidský orgán, o stejné hmotnosti jako mozek, který je pro nás zrovna tak zásadní, jenže jsme ho opomíjeli, protože nebyl probádáný? A teď díky vědeckému pokroku najednou začínáme chápat, jak je ten orgán pro nás důležitý? Nezaujalo by vás to?
We humans have always been very concerned about the health of our bodies, but we haven't always been that good at figuring out what's important. Take the ancient Egyptians, for example: very concerned about the body parts they thought they'd need in the afterlife, but they left some parts out. This part, for example. Although they very carefully preserved the stomach, the lungs, the liver, and so forth, they just mushed up the brain, drained it out through the nose, and threw it away, which makes sense, really, because what does a brain do for us anyway? But imagine if there were a kind of neglected organ in our bodies that weighed just as much as the brain and in some ways was just as important to who we are, but we knew so little about and treated with such disregard. And imagine if, through new scientific advances, we were just beginning to understand its importance to how we think of ourselves. Wouldn't you want to know more about it?
Něco takového totiž skutečně máme: náš zažívací trakt, či přesněji: mikroby, co tam jsou. A vlastně nejde jen o mikroby v zažívacím traktu. Mikroby máme po celém těle a díky jejich variabilitě existují i rozdíly mezi lidmi. Všimli jste si například, že komáři útočí na některé lidi mnohem víc než na jiné?
Well, it turns out that we do have something just like that: our gut, or rather, its microbes. But it's not just the microbes in our gut that are important. Microbes all over our body turn out to be really critical to a whole range of differences that make different people who we are. So for example, have you ever noticed how some people get bitten by mosquitos way more often than others?
Zní to jako otřepaná historka z letního tábora, ale je to opravdu tak. Na mě například komáři skoro nejdou, ale moji přítelkyni vždy úplně obsypou. Je to dáno tím, že máme na pokožce jiné mikroby, a ti vytvářejí jiné chemické látky, které z nás komáři cítí.
It turns out that everyone's anecdotal experience out camping is actually true. For example, I seldom get bitten by mosquitos, but my partner Amanda attracts them in droves, and the reason why is that we have different microbes on our skin that produce different chemicals that the mosquitos detect.
Mikrobi jsou důležití také z lékařského hlediska. Stačí mít v útrobách nesprávné mikroby a prášky na bolest vám mohou poškozovat játra. Na mikrobech také záleží, jestli vám zaberou léky na srdce. A kdybyste byli muška octomilka, mohli by mikrobi i za to, kdo vás sexuálně přitahuje. U lidí jsme nic takového zatím neprokázali, ale třeba jsme se jen nekoukali pořádně. (Smích.)
Now, microbes are also really important in the field of medicine. So, for example, what microbes you have in your gut determine whether particular painkillers are toxic to your liver. They also determine whether or not other drugs will work for your heart condition. And, if you're a fruit fly, at least, your microbes determine who you want to have sex with. We haven't demonstrated this in humans yet but maybe it's just a matter of time before we find out. (Laughter)
Mikrobi toho dělají hrozně moc. Pomáhají nám trávit potravu. Školí náš imunitní systém. Zvyšují naši odolnost, a dost možná mají vliv i na naše chování. A tak nás napadlo zachytit mikrobiální kultury na mapě. Tohle je sice trochu jiná mapa, ale můžeme si na ní ilustrovat rozmanitost života. Každý kout světa má jiný ráz a je charakteristický jinými organismy. Ať už žijí tady, nebo tady, nebo tady. A totéž platí pro mikrobiologii. I když mikroby, popravdě řečeno, vypadají i pod mikroskopem skoro stejně. Jenže my je nerozlišujeme podle jejich vzhledu, nýbrž podle jejich DNA. Máme k tomu "Projekt lidského mikrobiomu". Národní institut zdraví na něj vyčlenil 173 mil. dolarů. Stovky výzkumníků mapují sekvence všech písmen DNA veškerých mikrobů lidského těla. A když to udělají, dostanou takovýto výsledek. Jenomže z toho zrovna nevyčtete, kde který mikrob žije.
So microbes are performing a huge range of functions. They help us digest our food. They help educate our immune system. They help us resist disease, and they may even be affecting our behavior. So what would a map of all these microbial communities look like? Well, it wouldn't look exactly like this, but it's a helpful guide for understanding biodiversity. Different parts of the world have different landscapes of organisms that are immediately characteristic of one place or another or another. With microbiology, it's kind of the same, although I've got to be honest with you: All the microbes essentially look the same under a microscope. So instead of trying to identify them visually, what we do is we look at their DNA sequences, and in a project called the Human Microbiome Project, NIH funded this $173 million project where hundreds of researchers came together to map out all the A's, T's, G's, and C's, and all of these microbes in the human body. So when we take them together, they look like this. It's a bit more difficult to tell who lives where now, isn't it?
A tak naše laboratoř s pomocí výpočetní techniky zpracovává terabajty sekvenovaných dat, abychom vytvořili něco jako přehlednou mapu. Vyšli jsme z dat o mikrobiomech získáných od 250 zdravých dobrovolníků. A tohle je výsledná mapa. Každá tečka představuje samostatnou mikrobiální kulturu. Já vám říkal, že mikroby jsou k nerozeznání. Každá tečka tedy odpovídá samostatné mikrobiální kultuře z jiné části těla, či od jiného dobrovolníka. Jednotlivé části mapy jsou od sebe barevně odlišené, jako různé kontinenty. To proto, že mikroby žijící na různých částech těla se od sebe výrazně odlišují. Takže zelená barva například označuje mikroby z úst. Na druhé straně jsou modří mikrobi z pokožky. Kultura z vagíny je fialová. A úplně dole je hnědou barvou fekální kultura. Zjistili jsme to teprve nedávno, ale mikrobi z různých částí těla se ohromně odlišují. Stačí téže osobě odebrat mikroby z úst a ze zažívacího traktu. Rozdíly mezi oběma kulturami budou obrovské. Větší než mezi mikroby z korálového útesu a mikroby odsud z prérie. Vlastně je to až k nevíře. V mikrobiální ekologii vašeho těla znamená pár decimetrů větší rozdíl než stovky kilometrů na Zemi.
What my lab does is develop computational techniques that allow us to take all these terabytes of sequence data and turn them into something that's a bit more useful as a map, and so when we do that with the human microbiome data from 250 healthy volunteers, it looks like this. Each point here represents all the complex microbes in an entire microbial community. See, I told you they basically all look the same. So what we're looking at is each point represents one microbial community from one body site of one healthy volunteer. And so you can see that there's different parts of the map in different colors, almost like separate continents. And what it turns out to be is that those, as the different regions of the body, have very different microbes in them. So what we have is we have the oral community up there in green. Over on the other side, we have the skin community in blue, the vaginal community in purple, and then right down at the bottom, we have the fecal community in brown. And we've just over the last few years found out that the microbes in different parts of the body are amazingly different from one another. So if I look at just one person's microbes in the mouth and in the gut, it turns out that the difference between those two microbial communities is enormous. It's bigger than the difference between the microbes in this reef and the microbes in this prairie. So this is incredible when you think about it. What it means is that a few feet of difference in the human body makes more of a difference to your microbial ecology
Z toho ovšem neplyne, že mikroby ze stejných částí těla vypadají u všech lidí stejně. Asi víte, že podle DNA jsme všichni skoro stejní. Vaše DNA je z 99,99 % úplně stejná jako DNA člověka, který sedí vedle vás. O střevních mikrobech to neplatí. Vaši střevní mikrobi se shodují s mikroby vašeho souseda jen asi z 10 %. Tedy jako bakterie odtamtud prérie a bakterie z tohoto lesa.
than hundreds of miles on Earth. And this is not to say that two people look basically the same in the same body habitat, either. So you probably heard that we're pretty much all the same in terms of our human DNA. You're 99.99 percent identical in terms of your human DNA to the person sitting next to you. But that's not true of your gut microbes: you might only share 10 percent similarity with the person sitting next to you in terms of your gut microbes. So that's as different as the bacteria on this prairie and the bacteria in this forest.
Mikrobi jsou tedy rozmanití, a jak jsem říkal, plní rozmanité role: tráví potravu, hrají roli při různých nemocech, pomáhají vstřebávat léky atd. Jak to všechno dělají? Zčásti díky tomu, že i když jich ve střevech máme jen jeden a půl kila, jsou proti nám v přesile. Jak moc jsou v přesile? Přijde na to, jak chápete své tělo. Jako souhrn buněk? Každý z nás sestává asi z 10 bilionů lidských buněk. Jenže mikrobiálních buněk máme 100 bilionů. Jsou v přesile deset ku jedné. Možná si říkáte, že lidmi nás činí naše DNA. Jenže lidských genů máme (podle různých kritérií) jen asi 20 tisíc, kdežto mikrobiálních genů je v nás 2 až 20 milionů. Mikrobiální symbionti tak nad námi mají značnou převahu. Dokonce se ukázalo, že když se něčeho dotknete, zůstane na tom DNA vašich mikrobů. Před pár lety jsme dokázali, že lze s 95% přesností určit, kdo pravidelně užívá určitou počítačovou myš. Vyšlo to před pár lety ve vědeckém časopise, ale hlavně se to objevilo v "Kriminálce Miami", takže sami vidíte, že je to pravda. (Smích.)
So these different microbes have all these different kinds of functions that I told you about, everything from digesting food to involvement in different kinds of diseases, metabolizing drugs, and so forth. So how do they do all this stuff? Well, in part it's because although there's just three pounds of those microbes in our gut, they really outnumber us. And so how much do they outnumber us? Well, it depends on what you think of as our bodies. Is it our cells? Well, each of us consists of about 10 trillion human cells, but we harbor as many as 100 trillion microbial cells. So they outnumber us 10 to one. Now, you might think, well, we're human because of our DNA, but it turns out that each of us has about 20,000 human genes, depending on what you count exactly, but as many as two million to 20 million microbial genes. So whichever way we look at it, we're vastly outnumbered by our microbial symbionts. And it turns out that in addition to traces of our human DNA, we also leave traces of our microbial DNA on everything we touch. We showed in a study a few years ago that you can actually match the palm of someone's hand up to the computer mouse that they use routinely with up to 95 percent accuracy. So this came out in a scientific journal a few years ago, but more importantly, it was featured on "CSI: Miami," so you really know it's true. (Laughter)
Odkud se ale naši mikrobi vůbec berou? Pokud máte jako já děti nebo psy, asi máte neblahé tušení. A nejste daleko od pravdy. Tak jako podle mikrobů poznáme, jakou užíváte počítačovu myš, poznáme i vašeho psa. Ale mikrobiální kultury u dospělých jsou poměrně stabilní. I když s někým žijete, vaše mikrobiální identita zůstává po celé týdny, měsíce i roky neměnná.
So where do our microbes come from in the first place? Well if, as I do, you have dogs or kids, you probably have some dark suspicions about that, all of which are true, by the way. So just like we can match you to your computer equipment by the microbes you share, we can also match you up to your dog. But it turns out that in adults, microbial communities are relatively stable, so even if you live together with someone, you'll maintain your separate microbial identity over a period of weeks, months, even years.
Naše počáteční mikrobiální kultura však hodně záleží na tom, jak se narodíme. Děti narozené klasicky mají mikroby podobné vaginální kultuře, kdežto děti narozené císařským řezem mají mikroby podobné pokožkové kultuře. Důsledkem toho je patrně i to, že děti narozené císařským řezem jsou náchylnější k astmatu, alergiím či obezitě. To vše je dnes spojováno s mikroby. Koneckonců, každý savec až donedávna přicházel na svět porodním kanálem. S vaginálními mikroby jsme tedy evolučně spjatí, a pokud na nás při porodu nepřejdou, může to souviset s určitými chorobami.
It turns out that our first microbial communities depend a lot on how we're born. So babies that come out the regular way, all of their microbes are basically like the vaginal community, whereas babies that are delivered by C-section, all of their microbes instead look like skin. And this might be associated with some of the differences in health associated with Cesarean birth, such as more asthma, more allergies, even more obesity, all of which have been linked to microbes now, and when you think about it, until recently, every surviving mammal had been delivered by the birth canal, and so the lack of those protective microbes that we've co-evolved with might be really important for a lot of these different conditions that we now know involve the microbiome.
Moje dcera přišla před pár lety na svět akutním císařským řezem. My jsme však dohlédli na to, aby na ni byli vaginální mikrobi dodatečně přeneseni. Těžko s jistotou říct, zda to mělo na její zdraví nějaký vliv. Jedno dítě, i když vám na něm moc záleží, není dostatečný vzorek, abychom vyvodili obecné závěry. Ale zatím naše dcerka například nedostala zánět uší, a už jí jsou dva roky. Hlavně však začínáme klinicky testovat další děti. Chceme ověřit, zda vaginální mikroby obecně zvyšují jejich imunitu.
When my own daughter was born a couple of years ago by emergency C-section, we took matters into our own hands and made sure she was coated with those vaginal microbes that she would have gotten naturally. Now, it's really difficult to tell whether this has had an effect on her health specifically, right? With a sample size of just one child, no matter how much we love her, you don't really have enough of a sample size to figure out what happens on average, but at two years old, she hasn't had an ear infection yet, so we're keeping our fingers crossed on that one. And what's more, we're starting to do clinical trials with more children to figure out whether this has a protective effect generally.
Porod tedy zásadně ovlivňuje, s jakými mikroby vstoupíme do života. Ale co se děje potom? Tohle je další mapa podle dat "Projektu lidského mikrobiomu". Každá tečka je vzorek z určité části těla jednoho z 250 zdravých dospělých. Jistě už jste viděli, jak se u dětí vyvíjí tělo či intelekt. Teď ale poprvé v životě uvidíte, jak se u dítěte vyvíjí mikrobiom. Ze stolice dítěte mého kolegy jsme totiž pravidelně odebírali vzorky fekálních mikrobů. Sbírali jsme je každý týden po dobu necelých 2,5 let. Tady je první den. Kulturu dítěte znázorňuje ta žlutá tečka. Fekální mikroby dítěte se zpočátku podobají vaginálním, což odpovídá způsobu porodu. Během dalších dvou a půl let se však kultura dítěte přesune sem dolů, takže bude vypadat jako fekální kultura zdravého dospělého. Teď se podíváme, jak k tomu dochází.
So how we're born has a tremendous effect on what microbes we have initially, but where do we go after that? What I'm showing you again here is this map of the Human Microbiome Project Data, so each point represents a sample from one body site from one of 250 healthy adults. And you've seen children develop physically. You've seen them develop mentally. Now, for the first time, you're going to see one of my colleague's children develop microbially. So what we are going to look at is we're going to look at this one baby's stool, the fecal community, which represents the gut, sampled every week for almost two and a half years. And so we're starting on day one. What's going to happen is that the infant is going to start off as this yellow dot, and you can see that he's starting off basically in the vaginal community, as we would expect from his delivery mode. And what's going to happen over these two and a half years is that he's going to travel all the way down to resemble the adult fecal community from healthy volunteers down at the bottom. So I'm just going to start this going and we'll see how that happens.
Každý krok představuje změnu během pouhého týdne. Vidíte tedy, jak se fekální kultura dítěte každý týden mění. Každá změna je mnohem větší, než jaké jsou rozdíly mezi jednotlivými, zdravými dospělými jedinci, což jsou ty hnědé tečky úplně dole. Když jsou dítěti asi dva roky, jeho mikrobi se už blíží dospělým. Jenže teď se něco stane. Dítě dostane antibiotika na zánět ucha. Dojde k prudké změně, načež se vše opět rychle vrací do normálu. Pustím vám to ještě jednou. Vidíte, že stačilo pár týdnů a radikální proměna nejprve vývoj o celé měsíce vrátila, jen aby se výchylka opět rychle dorovnala. Video končí dnem 838, kdy je fekální kultura dítěte plně srovnatelná s kulturou dospělého jedince, a to i přes zásah v podobě antibiotik.
What you can see, and remember each step in this is just one week, what you can see is that week to week, the change in the microbial community of the feces of this one child, the differences week to week are much greater than the differences between individual healthy adults in the Human Microbiome Project cohort, which are those brown dots down at the bottom. And you can see he's starting to approach the adult fecal community. This is up to about two years. But something amazing is about to happen here. So he's getting antibiotics for an ear infection. What you can see is this huge change in the community, followed by a relatively rapid recovery. I'll just rewind that for you. And what we can see is that just over these few weeks, we have a much more radical change, a setback of many months of normal development, followed by a relatively rapid recovery, and by the time he reaches day 838, which is the end of this video, you can see that he has essentially reached the healthy adult stool community,
To nás dovádí k zásadní otázce: jaký vliv mají zásahy v různých etapách života dítěte. Pokud se mikrobiom u dětí tak bleskově vyvíjí, není vnější zásah jenom bezvýznamný plivanec do rozbouřeného moře? Kupodivu se ukázalo, že když dítěti mladšímu půl roku podáte antibiotika, bude mít větší sklony k obezitě než děti, které antibiotika poprvé dostanou ve starším věku. Zásahy v raném věku tak mohou výrazně souviset s naším pozdějším zdravím, a my to teprve začínáme odhalovat. Riziko antibiotik tak možná není jen v narůstající rezistenci bakterií, což je také důležité, ale možná i v tom, že nabourávají ekosystém našich mikrobů. Jednou pro nás antibiotika možná budou strašák - tak jako kovové nástroje, jimiž Egypťané rozmělňovali mozek, než ho vytáhli ven.
despite that antibiotic intervention. So this is really interesting because it raises fundamental questions about what happens when we intervene at different ages in a child's life. So does what we do early on, where the microbiome is changing so rapidly, actually matter, or is it like throwing a stone into a stormy sea, where the ripples will just be lost? Well, fascinatingly, it turns out that if you give children antibiotics in the first six months of life, they're more likely to become obese later on than if they don't get antibiotics then or only get them later, and so what we do early on may have profound impacts on the gut microbial community and on later health that we're only beginning to understand. So this is fascinating, because one day, in addition to the effects that antibiotics have on antibiotic-resistant bacteria, which are very important, they may also be degrading our gut microbial ecosystems, and so one day we may come to regard antibiotics with the same horror that we currently reserve for those metal tools that the Egyptians used to use to mush up the brains before they drained them out for embalming.
Řekl jsem, že mikrobi plní řadu důležitých úloh. Během pár posledních let se rovněž ukazuje, že souvisejí s rozmanitými chorobami. Patří sem střevní záněty, srdeční choroby, rakovina tlustého střeva, ale i obezita. Na tu mají mikrobi výrazný efekt. Dnes už podle střevních mikrobů s 90% přesností poznáme, zda patří štíhlému či obéznímu člověku. Přesto je problematické zakládat na tom lékařské testy. Sami přece i bez mikrobů poznáte, která z těchto žen je obézní. Zajímavé ale je, že kdybyste to zkoušeli poznat podle jejich DNA, měli byste jen 60% šanci to uhodnout. Jinak řečeno, jeden a půl kila mikrobů, které si s sebou nesete, možná ovlivňuje vaše zdraví víc než libovolný gen vašeho genomu.
So I mentioned that microbes have all these important functions, and they've also now, just over the past few years, been connected to a whole range of different diseases, including inflammatory bowel disease, heart disease, colon cancer, and even obesity. Obesity has a really large effect, as it turns out, and today, we can tell whether you're lean or obese with 90 percent accuracy by looking at the microbes in your gut. Now, although that might sound impressive, in some ways it's a little bit problematic as a medical test, because you can probably tell which of these people is obese without knowing anything about their gut microbes, but it turns out that even if we sequence their complete genomes and had all their human DNA, we could only predict which one was obese with about 60 percent accuracy. So that's amazing, right? What it means that the three pounds of microbes that you carry around with you may be more important for some health conditions than every single gene in your genome.
Pokusy ukázaly, že přinejmenším u myší mikrobi souvisejí se vznikem řady dalších chorob, jako je roztroušená skleróza, deprese, autismus a již zmiňovaná obezita. Jak ale poznáme, že mikrobiální změny jsou příčinou, a nikoli následkem choroby? Například tak, že ve sterilním prostředí chováme myši, které nemají vlastní mikroby. Pak jim určité konkrétní mikroby dodáme a čekáme, co se stane. Když například mikroby z obézní myši předáme geneticky normální myši, která nemá vlastní mikroby, bude ta myš o dost tlustší, než kdyby dostala mikroby od normální myši. A děje se to z pozoruhodných příčin. Někteří mikrobi jenom myším pomáhají účinněji trávit potravu, takže z ní získají více energie. Ale jiní mikrobi přímo ovlivňují, jak se myši chovají. Takové myši se prostě stávají žravějšími, takže sice tloustnou, ale jen pokud mají neomezeně potravy.
And then in mice, we can do a lot more. So in mice, microbes have been linked to all kinds of additional conditions, including things like multiple sclerosis, depression, autism, and again, obesity. But how can we tell whether these microbial differences that correlate with disease are cause or effect? Well, one thing we can do is we can raise some mice without any microbes of their own in a germ-free bubble. Then we can add in some microbes that we think are important, and see what happens. When we take the microbes from an obese mouse and transplant them into a genetically normal mouse that's been raised in a bubble with no microbes of its own, it becomes fatter than if it got them from a regular mouse. Why this happens is absolutely amazing, though. Sometimes what's going on is that the microbes are helping them digest food more efficiently from the same diet, so they're taking more energy from their food, but other times, the microbes are actually affecting their behavior. What they're doing is they're eating more than the normal mouse, so they only get fat if we let them eat as much as they want.
A to určitě stojí za pozornost. Plyne z toho, že mikrobi dokáží ovlivňovat chování savců. A funguje to dokonce napříč živočišnými druhy. Pokud například vezmete mikroby obézního člověka a přenesete je na myši, které nemají vlastní mikroby, tak budou tlustější než myši, které dostanou mikroby od štíhlého člověka. Umíme však uměle vytvořit mikrobiální kulturu, která myším přibrat zabrání.
So this is really remarkable, right? The implication is that microbes can affect mammalian behavior. So you might be wondering whether we can also do this sort of thing across species, and it turns out that if you take microbes from an obese person and transplant them into mice you've raised germ-free, those mice will also become fatter than if they received the microbes from a lean person, but we can design a microbial community that we inoculate them with that prevents them from gaining this weight.
A stejně lze zabránit i podvýživě. V rámci projektu sponzorovaného manžely Gatesovými se věnujeme dětem v Malawi, které trpí syndromem podvýživy zvaným "kwashiorkor". Když přeneseme kwashiorkorowou kulturu na myši, během pouhých tří týdnů ztratí 30 % tělesné hmoty. Dokáží je však vyléčit přípravky na bázi burákového másla, které podáváme i dětem. Potvrdily to i pokusy, kdy jsme na myši přenášeli kultury z jednovaječných dvojčat, To svědčí o tom, že myši můžeme využít, abychom na nich testovali léčebné účinky konkrétních kultur, a vytvářeli tak léčebné postupy šité na míru konkrétnímu jedinci.
We can also do this for malnutrition. So in a project funded by the Gates Foundation, what we're looking at is children in Malawi who have kwashiorkor, a profound form of malnutrition, and mice that get the kwashiorkor community transplanted into them lose 30 percent of their body mass in just three weeks, but we can restore their health by using the same peanut butter-based supplement that is used for the children in the clinic, and the mice that receive the community from the healthy identical twins of the kwashiorkor children do fine. This is truly amazing because it suggests that we can pilot therapies by trying them out in a whole bunch of different mice with individual people's gut communities and perhaps tailor those therapies all the way down to the individual level.
Klíčové je, aby se do našich aktivit mohl zapojit úplně kdokoli. Proto jsme spustili projekt "Do útrob Ameriky". Každý zájemce se může ocitnout na této mikrobiální mapě. Jde o největší vědecký projekt na bázi crowdfundingu. Podpořilo nás zatím přes 8 000 lidí. Posílají nám vzorky a my sekvenujeme DNA jejich mikrobů a posíláme jim výsledky. Anonymizované výsledky zároveň posíláme vědcům, pedagogům, zainteresovaným veřejným činitelům a tak dál. Data jsou tedy přístupná komukoli. Je ovšem pravda, že když bereme lidi na exkurzi po našem ústavu a vykládáme, jak s pomocí robotů a laserů zkoumáme hovínka, ne každý to unese. (Smích.) Ale přeci jen jsem vám přinesl výbavu, kdybyste si to chtěli vyzkoušet sami.
So I think it's really important that everyone has a chance to participate in this discovery. So, a couple of years ago, we started this project called American Gut, which allows you to claim a place for yourself on this microbial map. This is now the largest crowd-funded science project that we know of -- over 8,000 people have signed up at this point. What happens is, they send in their samples, we sequence the DNA of their microbes and then release the results back to them. We also release them, de-identified, to scientists, to educators, to interested members of the general public, and so forth, so anyone can have access to the data. On the other hand, when we do tours of our lab at the BioFrontiers Institute, and we explain that we use robots and lasers to look at poop, it turns out that not everyone wants to know. (Laughter) But I'm guessing that many of you do, and so I brought some kits here if you're interested in trying this out for yourself.
Proč nás to vlastně zajímá? Protože mikrobi jsou nejen důležitými indikátory našeho zdraví, ale dokáží choroby i léčit. Tohle je jeden z nejnovějších počinů. Vytvořili jsme ho s kolegy z Minnesotské univerzity. Je to další mapa lidského mikrobiomu. Ale teď vám na ní ukážu kulturu získanou od lidí nakažených bakterií Clostridium difficile. Ta způsobuje příšerný průjem – musíte na záchod až 20x za den. Pacienti se dva roky bezvýsledně léčili antibiotiky, načež podstoupili náš pokus. Transplantovali jsme jim část stolice zdravého dárce, to je ta hvězdička dole. Jak myslíte, že se souboj hodných a zlých mikrobů projevil na zdraví pacientů? Ukažme si, co se stalo. Tady máme čtyři pacienty a úplně dole zdravého dárce. Ve střevní kultuře okamžitě nastává zásadní změna. Pouhý den po transplantaci všechny potíže ustupují, průjem mizí a pacienti jsou opět zdraví. Jejich kultura se podobá kultuře dárce a zůstává stabilní. (Potlesk.)
So why might we want to do this? Well, it turns out that microbes are not just important for finding out where we are in terms of our health, but they can actually cure disease. This is one of the newest things we've been able to visualize with colleagues at the University of Minnesota. So here's that map of the human microbiome again. What we're looking at now -- I'm going to add in the community of some people with C. diff. So, this is a terrible form of diarrhea where you have to go up to 20 times a day, and these people have failed antibiotic therapy for two years before they're eligible for this trial. So what would happen if we transplanted some of the stool from a healthy donor, that star down at the bottom, into these patients. Would the good microbes do battle with the bad microbes and help to restore their health? So let's watch exactly what happens there. Four of those patients are about to get a transplant from that healthy donor at the bottom, and what you can see is that immediately, you have this radical change in the gut community. So one day after you do that transplant, all those symptoms clear up, the diarrhea vanishes, and they're essentially healthy again, coming to resemble the donor's community, and they stay there. (Applause)
Naše objevy teprve začínají. Už víme, že mikrobi mají vliv na rozmanité choroby, od střevních zánětů až po obezitu, a možná i autismus a depresi. Pro práci s mikroby však musíme vyvinout systém navigace. Abychom nejen věděli, kde zrovna jsme, ale i kam se chceme posunout a kudy se tam dostaneme. A ta navigace musí být tak jednoduchá, aby ji mohlo používat i dítě. (Smích.)
So we're just at the beginning of this discovery. We're just finding out that microbes have implications for all these different kinds of diseases, ranging from inflammatory bowel disease to obesity, and perhaps even autism and depression. What we need to do, though, is we need to develop a kind of microbial GPS, where we don't just know where we are currently but also where we want to go and what we need to do in order to get there, and we need to be able to make this simple enough that even a child can use it. (Laughter)
Děkuji.
Thank you.
(Potlesk.)
(Applause)