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?
L'uomo si è sempre molto preoccupato della salute del proprio corpo. ma non è sempre stato altrettanto bravo a comprendere che cosa è importante. Prendiamo, ad esempio, gli Egiziani: erano molto interessati ad alcuni organi che ritenevano utili nell'aldilà, ma ne tralasciavano altri. Come questo, ad esempio. Mentre conservavano scrupolosamente stomaco, polmoni, fegato ed altro, il cervello veniva spappolato, drenato attraverso il naso e gettato via. Il che ha un senso, perché, in fondo, a che serve un cervello? Supponiamo ora che nel nostro corpo ci sia un altro organo di peso uguale al cervello, e, in qualche modo, per noi altrettanto importante, del quale sappiamo poco o nulla e che trattiamo con poco riguardo. Immaginiamo, quindi, di stare appena cominciando a comprendere grazie ai progressi della scienza, l'importanza di tale organo per noi stessi. Naturalmente vorremmo saperne di più!
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?
Si dà il caso che questo organo esista davvero: è l'intestino, o, per meglio dire, i microbi che vi abitano. Questi microbi non sono i soli ad essere importanti per noi. I microbi di tutto il corpo sono fondamentali per tutta una serie di differenze che fanno di ciascuno di noi un essere unico. Non so se avete notato, ad esempio, che alcune persone, più di altre, vengono punte dalle zanzare.
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.
L'aneddotica personale delle esperienze di campeggio lo dimostra chiaramente. Io, ad esempio, vengo punto raramente, dalle zanzare, ma la mia compagna, Amanda, le attrae a sciami. Il motivo è che sulla nostra pelle ci sono microbi diversi che producono sostanze chimiche diverse, rilevate dalle zanzare.
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)
I microbi sono importantissimi in medicina. Il tipo di microbi presenti nell'intestino determina se certi antidolorifici siano tossici o no, per il fegato, oppure se altri farmaci saranno efficaci per un disturbo cardiaco. Nei moscerini della frutta, i microbi determinano perfino la scelta del partner sessuale. Per l'uomo, ciò non è stato ancora dimostrato, ma forse è solo questione di tempo. (Risate)
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?
I microbi, dunque, svolgono un gran numero di funzioni. Ci aiutano a digerire il cibo. Contribuiscono a formare il sistema immunitario. Ci aiutano a resistere alle malattie e possono perfino influire sul nostro comportamento. Che aspetto potrebbe mai avere una mappa di tutte le comunità microbiche? Beh, magari non esattamente questo, che pure è una guida utile per comprendere la biodiversità. I vari Paesi del globo possiedono diverse comunità microbiche che divengono immediatamente distintive di un luogo piuttosto che di un altro. In microbiologia è più o meno lo stesso anche se, devo ammetterlo, i microbi, visti al microscopio, sembrano tutti uguali. Perciò, invece di provare a identificarli dall'aspetto, noi osserviamo le sequenze del loro DNA nell'ambito di un progetto, il Progetto del Microbioma Umano. Finanziato dal MIH per 173 milioni di dollari, questo studio ha riunito centinaia di ricercatori per tracciare una mappa di tutte le A, T, G, C e di tutti i microbi del corpo umano. Presi nel loro insieme, hanno pressappoco questo aspetto. È piuttosto difficile farsene un'idea, non è vero?
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 than hundreds of miles on Earth.
Nel mio laboratorio abbiamo sviluppato tecniche di calcolo che consentono di trasformare questa enorme serie di dati in qualcosa di più utile, come, ad esempio, una mappa del microbioma umano, ricavata da 250 soggetti sani, che ha esattamente questo aspetto. Ogni punto qui rappresenta tutti i microbi complessi appartenenti a un'intera comunità microbica. Come dicevo, in pratica sono tutti uguali. In questa immagine, ogni punto rappresenta la comunità microbica in un sito corporeo di un soggetto sano. Vedete, la mappa è formata da parti con colori diversi, simili a continenti separati. A ciascuna di queste parti corrisponde un'area corporea contenente microbi molto diversi. Quella in verde, in alto, è la comunità microbica della zona orale. Sul lato opposto, in blu, troviamo la comunità della pelle, poi la comunità vaginale, di colore viola, e infine, i batteri fecali, in marrone. Solo da pochi anni abbiamo scoperto che i microbi presenti in diverse parti del corpo sono molto diversi tra loro. Osservando i microrganismi presenti nella bocca e nell'intestino di una persona, si scoprono differenze enormi tra le due comunità microbiche, maggiori di quelle che esistono tra i microbi di una barriera corallina e i microbi di una prateria. Pensateci, è incredibile. Vale a dire che nei pochi centimetri, di un corpo umano, c'è una differenziazione dell'ecologia microbica maggiore che non in centinaia di miglia sulla Terra.
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.
Ciò significa anche che non esistono due persone in tutto simili nel loro habitat corporeo. Avrete forse sentito dire che, in termini di DNA umano, siamo tutti pressoché uguali. In termini di DNA umano, ciascuno di voi è identico al proprio vicino di posto al 99,99%. Tranne per i microbi del vostro intestino che condividono solo il 10 % di similitudine con quelli della persona seduta accanto a voi. Una differenza come quella tra i batteri di questa prateria e i batteri di questa foresta.
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)
Questi batteri così diversi hanno tutte le diverse funzioni di cui vi ho parlato, dalla digestione del cibo, ad un ruolo in varie malattie, al metabolismo dei farmaci e così via. Ma come riescono a fare tutte queste cose? In parte perché i batteri, sebbene occupino un volume ridotto nel nostro corpo, sono, in realtà, molto più numerosi di noi. Quanto? Beh, dipende dal modo in cui pensiamo al nostro corpo. In termini di cellule, ogni essere umano è formato da circa 10.000 miliardi di cellule, ma ospita qualcosa come 100.000 miliardi di cellule microbiche. In pratica, ci battono 10 a uno. Si potrebbe pensare che ciò che ci rende umani è il nostro DNA, ma in realtà ciascuno di noi possiede circa 20.000 geni umani, a seconda di cosa di conta esattamente, e dai 2 ai 20 milioni di geni microbici. Quindi, siamo comunque in netta inferiorità numerica rispetto ai nostri microbi simbionti. Si è scoperto anche che, oltre alle tracce di DNA umano, lasciamo anche tracce di DNA microbico su tutto ciò che tocchiamo. In uno studio di alcuni anni fa, abbiamo dimostrato che dal palmo della mano di una persona si può risalire al mouse che usa abitualmente con una percentuale di precisione del 95%. Lo studio è stato pubblicato su una rivista scientifica, ma, soprattutto, è stato descritto in "CSI: Miami," dal che si deduce che è vero. (Risate)
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.
Dunque, in primo luogo, da dove vengono i nostri microbi? Se anche voi, come me, avete dei cani o dei bambini, probabilmente avrete atroci sospetti, tutti fondati, tra l'atro. Quindi, come siamo in grado di abbinarvi al vostro computer analizzando i microbi condivisi, possiamo anche associarvi al vostro cane. Negli adulti, però, le comunità microbiche sono relativamente stabili, quindi anche se vivete con qualcuno manterrete una vostra identità microbica separata per intere settimane, mesi o addirittura anni.
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.
Si è scoperto che le nostre prime comunità microbiche dipendono in gran parte da come siamo nati. Nei bambini nati con parto naturale, tutti i batteri, sono simili a quelli della comunità vaginale, mentre i bambini che nascono con parto cesareo hanno batteri simili alle comunità microbiche della pelle. Questa differenza potrebbe essere ricondotta ad alcuni problemi di salute connessi alla nascita con parto cesareo, come una maggiore predisposizione ad asma, allergie e obesità, condizioni che sono state tutte associate a microbi. Fino a poco tempo fa, ogni mammifero superstite veniva partorito per vie naturali, per cui la mancanza di quei microbi protettivi, con i quali ci siamo evoluti, sarebbe determinante per l'insorgere di molte malattie che coinvolgono il microbioma.
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.
Quando è nata mia figlia due anni fa, con un taglio cesareo d'emergenza, abbiamo preso in mano la situazione per garantirle quella copertura di batteri vaginali che avrebbe dovuto ricevere naturalmente. È molto difficile dire se la cosa abbia funzionato in questo caso specifico. Un campione costituito da un unico bambino, per quanto amatissimo, non basta per avere validità statistica, ma quello che posso dirvi è che a due anni compiuti, non ha ancora avuto una sola otite e quanto a noi, continuiamo a incrociare le dita. Inoltre, stiamo iniziando sperimentazioni cliniche con altri bambini per accertare se vi sia un effetto protettivo in generale.
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.
Il tipo di parto, dunque, ha un effetto enorme sui microbi che abbiamo alla nascita. Ma che succede dopo? Quella che vedete qui è una mappa dati del Progetto Microbioma Umano. Ogni punto è un campione proveniente da un sito corporeo di uno dei 250 adulti sani coinvolti nello studio. Avete già osservato lo sviluppo fisico e mentale dei bambini. Per la prima volta, adesso, vedrete il figlio di un mio collega svilupparsi dal punto di vista microbico. Andremo ad osservare le feci di questo bambino, la comunità fecale, che rappresenta le viscere, con campioni settimanali per circa due anni e mezzo. Partiamo dal primo giorno. Il bambino inizia qui, dove c'è questo punto giallo e, come vedete, parte praticamente dalla comunità microbica vaginale, come previsto, date le modalità del parto. Nei prossimi due anni e mezzo, il bambino si muoverà verso il basso avvicinandosi sempre più alla comunità fecale adulta dei soggetti sani dello studio. Faccio partire l'animazione e vediamo cosa succede.
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, despite that antibiotic intervention.
Come vedete - ricordate che ogni passo qui è solo una settimana - di settimana in settimana, i mutamenti nella comuità microbica delle feci di questo bambino sono maggiori rispetto alle differenze tra soggetti adulti sani del gruppo Progetto Microbioma Umano, cioè quei punti marroni in basso. Il bambino comincia ad avvicinarsi alla comunità fecale adulta. Questo per circa due anni. Ma ecco che accade qualcosa di straordinario. Il bambino prende degli antibiotici per un'otite. Nella comunità si verifica un enorme cambiamento, seguito da un recupero relativamente rapido. Ve lo faccio rivedere. In queste poche settimane, possiamo osservare un cambiamento molto più radicale, una battuta d'arresto di mesi nel normale sviluppo, seguita da un recupero relativamente rapido, e una volta raggiunto il giorno n. 838, che coincide con la fine del video, il bambino ha praticamente raggiunto la comunità fecale adulta sana, nonostante l'intervento degli antibiotici.
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.
Questo interessante studio solleva questioni fondamentali su ciò che accade quando si interviene in età diverse della vita del bambino. Ma intervenire nella fase iniziale, mentre il microbioma muta rapidamente, ha davvero importanza? O è come gettare un sasso in un mare in tempesta, che disperde ogni increspatura? Si è scoperto che i bambini che hanno preso antibiotici nei primi sei mesi di vita, sono più a rischio di obesità rispetto a quelli che non hanno preso antibiotici o li hanno presi dopo i sei mesi. Agire sui bambini nella prima infanzia può avere un impatto profondo sulla comunità microbica intestinale e sulla salute futura che solo ora stiamo cominciando a comprendere. La cosa ci interessa perché un giorno, oltre agli importantissimi effetti che hanno sui ceppi antibiotico-resistenti, gli antibiotici potrebbero iniziare a degradare gli ecosistemi microbici dell'intestino umano. In futuro, potremmo guardare agli antibiotici con lo stesso orrore che oggi riserviamo agli strumenti metallici usati dagli Egizi per spappolare il cervello, eliminandolo prima dell'imbalsamazione.
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.
I microbi hanno molte importanti funzioni e, negli ultimi anni, sono stati messi in relazione con tutta una serie di malattie: malattia infiammatoria intestinale, malattie cardiache, cancro del colon e perfino obesità. Ciò è vero soprattutto per l'obesità. Oggi, infatti, si può dire se una persona sia magra oppure obesa con una precisione del 90% osservando la sua flora intestinale. Per quanto ciò possa sembrare eclatante, in un certo senso, come test medico, è un po' problematico, perché possiamo certo stabilire quale di queste due persone sia obesa senza sapere nulla delle loro colonie intestinali. Tuttavia, anche facendo una sequenza completa dei loro genomi, di tutto il loro DNA umano, potremmo dire chi è obeso solo col 60% di precisione. Incredibile, vero? Questo significa che quel chilo e mezzo circa di microbi che ci portiamo dietro forse è più importante per la nostra salute di qualunque altro gene nel nostro genoma.
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.
Con studi su cavie, possiamo fare di meglio. Nei topi, i microbi sono stati associati a malattie di ogni genere, come sclerosi multipla, depressione, autismo e, di nuovo, obesità. Ma come possiamo stabilire se queste differenze microbiche associate alle malattie siano cause o effetti? Possiamo provare ad allevare dei topi privi di microbi propri, in ambiente sterile. Poi possiamo aggiungere microbi che riteniamo importanti e vedere cosa succede. Quando si prelevano microbi da un topo obeso e si trapiantano in un topo geneticamente normale, allevato in un ambiente sterile, questo ingrasserà di più rispetto a topi che ricevono microbi provenienti da un topo normale. Perché questo accade, è davvero incredibile. A volte i microbi aiutano il topo a digerire il cibo presente nella dieta in modo più efficiente, quindi il topo assume più energia dal cibo. Altre volte, però, i microbi influiscono sul comportamento. Il topo mangia di più di quanto mangerebbe un topo normale, quindi i topi ingrassano solo se li lasciamo mangiare a volontà.
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.
Notevole, non credete? Ciò implica che i microbi influiscono sul comportamento dei mammiferi. Sarebbe possibile fare questo genere di cose tra specie diverse? La risposta è che se si prelevano microbi da una persona obesa e si trapiantano in topi allevati in ambiente sterile, i topi ingrassano in misura maggiore che se avessero ricevuto microbi da persone magre. Noi, però, possiamo progettare una comunità microbica da inoculare nei topi per prevenire l'aumento di peso.
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.
Stesso discorso per la malnutrizione. In un progetto finanziato da Gates Foundation, ad esempio, stiamo osservando bambini del Malawi, affetti da kwashiorkor, una forma di malnutrizione acuta. Le cavie che ricevono trapianti di comunità kwashiorkor perdono il 30% di massa corporea in sole 3 settimane, ma le curariamo con un integratore a base di burro di arachidi, lo stesso usato in clinica per i bambini, e i topi che ricevono la comunità dai gemelli identici sani dei bambini kwashiorkor, stanno bene. Un fatto davvero straordinario che suggerisce la possibilità di terapie pilota, testate su gruppi diversi di cavie con comunità intestinali individuali, calibrando le terapie fino a renderle completamente personalizzate.
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.
Penso sia molto importante che ciascuno di noi abbia l'opportunità di partecipare a questa scoperta. Un paio di anni fa, abbiamo avviato un progetto, American Gut, che consente a ciascuno di noi di comparire su questa mappa. Si tratta del più vasto progetto scientifico collettivamente finanziato esistente, oltre 8.000 persone hanno aderito fino ad oggi. Funziona così: loro c'inviano i loro campioni, noi mappiamo il DNA dei loro microbi e poi inviamo loro i risultati. Rilasciamo i risultati, privi di elementi di identificazione, a scienziati, educatori e persone del pubblico interessate, tutti possono accedere ai dati Invece, quando facciamo le visite guidate al nostro laboratorio, il BioFrontiers Institute, e spieghiamo al pubblico che usiamo robot e laser per esaminare la cacca, pare che nessuno sia troppo curioso di sapere. (Risate) Ma immagino che molti di voi lo siano, perciò ho portato con me dei kit, nel caso v'interessi provare in prima persona.
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)
Perché provare? Beh, pare che i microbi non siano importanti solo per verificare il nostro stato di salute, ma siano anche in grado di curare delle malattie. Questa è una delle ultime cose che abbiamo potuto constatare insieme ai colleghi dell'Università del Minnesota. Ed ecco di nuovo la mappa del microbioma umano. Quello che vedremo ora... Aggiungerò la comunità di alcune persone affette da C.diff., una terribile forma di diarrea che ti costringe ad evacuare anche 20 volte al giorno. Aver praticato terapia antibiotica per 2 anni senza risultati era il requisito per l'ammissione all'esperimento. Cosa sarebbe accaduto trapiantando parte delle feci di un donatore sano, la stellina che si vede in basso, in uno di questi pazienti? I batteri buoni avrebbero lottato contro quelli cattivi per aiutarli a ristabilirsi? Vediamo che cosa è successo. Quattro pazienti hanno ricevuto un impianto dal donatore sano in basso e si vede immediatamente come la comunità viscerale cambi radicalmente. Dopo un solo giorno dal trapianto, non c'erano più sintomi, la diarrea era scomparsa, erano praticamente guariti, con valori simili alla comunità dei donatori sani. E sani sono rimasti. (Applausi)
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)
Siamo solo all'esordio di questa scoperta. Abbiamo appena capito che i microbi sono coinvolti in tutta una serie di patologie, dalla malattia cronica intestinale all'obesità, e forse persino all'autismo e alla depressione. C'è bisogno di elaborare una sorta di GPS microbico che ci consenta, non solo di sapere dove ci troviamo esattamente, ma anche di stabilire dove vogliamo andare e cosa fare per arrivarci. Dobbiamo fare in modo da renderlo tanto semplice che anche un bambino sia in grado di usarlo.
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(Applausi)