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?
Zawsze interesowaliśmy się naszym zdrowiem fizycznym, ale nie zawsze wiemy, co jest istotne. Na przykład starożytni Egipcjanie bardzo dbali o części ciała, których potrzebowali w życiu po śmierci, ale zapominali o innych. Na przykład o tej części. Chociaż z wielką starannością konserwowali żołądek, płuca, wątrobę i tak dalej, to niszczyli mózg, wydobywając go przez nos, i wyrzucali. Miało to sens. Do czego potrzebny jest właściwie mózg? Wyobraźcie sobie, że w naszym ciele byłby inny, równie lekceważony organ, który ważyłby tyle, co mózg, i miałby wpływ na to, kim jesteśmy, ale wiedzielibyśmy o nim niewiele i traktowalibyśmy go po macoszemu. Wyobraźcie sobie, że dzięki odkryciom w nauce, zaczęlibyśmy rozumieć jego znaczenie w postrzeganiu siebie. Nie chcielibyście wiedzieć o nim więcej?
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?
Tak się składa, że mamy taki organ: nasze jelita, a mówiąc dokładniej, jego mikroorganizmy. Nie tylko mikroby jelitowe są ważne. Mikroby zamieszkujące nasze ciało są istotne w definiowaniu różnic pomiędzy ludźmi. Czy zauważyliście, na przykład, że komary kąsają niektóre osoby częściej niż inne?
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.
Biwakowe anegdoty są prawdziwe. Jestem rzadko pokłuty przez komary, ale moja partnerka Amanda przyciąga całe stada. Dzieje się tak z powodu różnych mikroorganizmów na naszej skórze, które produkują inne związki chemiczne, na które reagują komary.
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)
Mikroorganizmy są bardzo ważne w dziedzinie medycyny. Na przykład mikroby jelitowe wpływają na to, czy leki przeciwbólowe zaszkodzą wątrobie, a które leki będą skuteczne w leczeniu choroby serca. Jeśli jesteś muszką owocówką, mikroorganizmy określają, z kim chcesz uprawiać seks. Nie dowiedliśmy tej zależności u ludzi, ale może to tylko kwestia czasu. (Śmiech)
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?
Mikroorganizmy pełnią wiele funkcji. Pomagają w trawieniu jedzenia. Pomagają kształtować system odpornościowy. Pomagają nam bronić się przed chorobami i mogą nawet wpływać na nasze zachowanie. Jak wyglądałaby mapa różnych społeczności mikrobów? Nie wyglądałoby dokładnie tak, ale ta mapa jest pomocna, aby zrozumieć bioróżnorodność. W różnych częściach świata znajdują się różne ekosystemy, które są natychmiast kojarzone z tym lub innym miejscem. Z mikrobiologią jest podobnie, chociaż muszę być z wami szczery: mikroorganizmy wyglądają tak samo pod mikroskopem. Zamiast próbować rozróżniać je wizualnie, badamy ich sekwencje DNA, a "Projekt Poznania Ludzkiego Mikrobiomu", który sfinansował w kwocie 173 mln dolarów Narodowy Instytut Zdrowia, zebrał setki badaczy, i ma na celu sporządzić mapę wszystkich A, T, G i C w DNA i wszystkich mikrobów w ludzkim ciele. Jeśli zbierzemy je razem, tak wyglądają. Trudniej odróżnić, które są które. Moje laboratorium tworzy techniki obliczeniowe,
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.
aby wziąć tetrabajty danych z sekwencjonowania DNA i zmienić je w bardziej przydatną mapę. Kiedy zrobimy to z danymi dotyczącymi ludzkiego mikrobiomu, zebranymi od 250 zdrowych ochotników wygląda to tak. Każdy punkt reprezentuje wszystkie złożone mikroorganizmy w całym środowisku mikrobiologicznym. Mówiłem, że wyglądają właściwie tak samo. Każdy punkt reprezentuje jedną społeczność mikrobów z pewnej części ciała zdrowego ochotnika. W różnych częściach mapy są inne kolory, przypominające oddzielne kontynenty. Okazuje się, że w różnych częściach ciała występują różne mikroorganizmy. Mamy środowisko jamy ustnej zaznaczone na zielono. Po drugiej stronie, na niebiesko, zaznaczono środowisko skóry, na fioletowo - środowisko pochwy. a na dole mamy brązowe środowisko jelit. W ciągu ostatnich kilku lat odkryliśmy, że mikroorganizmy w różnych częściach ciała niesamowicie się od siebie różnią. Jeśli spojrzymy na mikroorganizmy zasiedlające jedną osobę, jej usta i jelita, okaże się, że różnice pomiędzy tymi środowiskami mikroorganizmów są ogromne. Są większe niż różnice pomiędzy mikroorganizmami żyjącymi w rafie a mikroorganizmami na prerii. To jest niesamowite, gdy się nad tym zastanowimy. Kilkadziesiąt centymetrów różnicy w ludzkim ciele ma większe znaczenie dla mikrobiologicznej ekologii niż setki kilometrów na Ziemi.
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.
Dwoje ludzi nie wygląda tak samo w tych samych częściach ciała. Pewnie słyszeliście, że wszyscy jesteśmy podobni, jeśli chodzi o DNA, Jesteście identyczni w 99.99%, do osoby siedzącej obok was. Nie dotyczy to mikroorganizmów w jelitach: jesteście podobni w zaledwie 10% do waszego sąsiada. Różnicie się tak, jak bakterie z prerii różnią się od bakterii z lasu.
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)
Te różne mikroorganizmy pełnią wiele różnych funkcji, o których mówiłem wcześniej, od trawienia jedzenia po udział w wielu chorobach, metabolizując leki i tak dalej. Jak one to wszystko robią? Po części jest tak, że chociaż w naszym jelicie jest około 1,5 kg mikroorganizmów, to mają one przewagę liczebną. Jak dużą? To zależy od tego, co uważacie za swoje ciało. Czy są to nasze komórki? Każdy składa się z około 10 bilionów komórek, ale zasiedla nas nawet 100 bilionów komórek mikrobów. Ich przewaga wynosi 10:1. Możecie myśleć, że jesteśmy ludźmi dzięki naszemu DNA, ale okazuje się, że każdy z nas posiada około 20,000 ludzkich genów, w zależności, co bierzemy pod uwagę, ale od 2 do 20 milionów genów mikrobów. Jakkolwiek na to nie spojrzymy, większą przewagę liczebną mają nasze mikrobiologiczne symbionty. Oprócz śladów ludzkiego DNA zostawiamy również ślady mikrobiologicznego DNA na wszystkim, czego dotkniemy. Wykazaliśmy parę lat temu w badaniach, że można dopasować czyjąś dłoń do myszki komputerowej, której używała, z dokładnością do 95%. Zostało to opublikowane kilka lat temu w czasopiśmie naukowym, co więcej, było to pokazane w "Kryminalnych zagadkach Miami", więc z pewnością wiecie, że to prawda. (Śmiech)
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.
Skąd się biorą mikroorganizmy? Jeśli macie psy albo dzieci, tak jak ja, to pewnie macie pewne podejrzenia, które, przy okazji, są prawdziwe. Jeśli możemy dopasować was do waszego komputera dzięci wspólnym mikrobom, możemy też dopasować was do waszego psa. Okazuje się, że u dorosłych środowiska mikrobów są względnie stabilne, więc nawet, jeśli mieszkacie z kimś, to utrzymacie mikrobiologiczną tożsamość po tygodniach, miesiącach, a nawet latach.
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.
Pierwsze środowisko mikrobiologiczne zależy od tego, w jaki sposób się rodzimy. U dzieci, które rodzą się naturalnie, mikroby są podobne do środowiska pochwy, a u dzieci urodzonych przez cesarskie cięcie wyglądają one jak mikroby na skórze. Można to połączyć z różnicami zdrowotnymi, wynikającymi z cesarskiego cięcia, jak na przykład więcej przypadków astmy, alergii, a nawet otyłości, które zostały powiązane z mikrobami. Jeśli się nad tym zastanowić, to każdy ssak do niedawna rodził się przez kanał rodny, więc brak ochronnych mikroorganizmów, z którymi koewoluowaliśmy, może być naprawdę ważny dla wielu różnych chorób, które łączymy z mikrobami.
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.
Kiedy kilka lat temu urodziła się moja córka przez awaryjne cesarskie cięcie, wzięliśmy sprawy we własne ręce i zadbaliśmy, aby była pokryta mikrobami z pochwy, które otrzymałaby drogą naturalną. Trudno powiedzieć, czy to wpłynęło na jej zdrowie. Z liczebnością próby w postaci dziecka, chociaż bardzo ją kochamy, liczebność próby jest zbyt mała, aby sprawdzić, czy ma to znaczenie, ale w wieku 2 lat nie miała infekcji ucha, i trzymamy kciuki, żeby tak zostało. Zaczynamy badania kliniczne z innymi dziećmi, by zbadać, czy ma to wpływ na odporność.
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.
Sposób, w jaki się rodzimy, ma ogromny wpływ na to, jakie mamy mikroorganizmy, ale co dalej? Znowu przedstawiam mapę "Projektu Poznania Mikrobiomu Człowieka", gdzie każdy punkt reprezentuje próbkę z ciała jednego z 250 zdrowych dorosłych. Widzieliście rozwijające się dzieci, fizycznie i psychicznie. teraz zobaczycie po raz pierwszy, jak dziecko jednego z moich kolegów rozwija się mikrobiologicznie. Będziemy teraz patrzeć na stolec tego dziecka, środowisko fekalne występujące w jelitach. Próbki pobierano raz w tygodniu, przez prawie 2,5 roku. Zaczynamy od pierwszego dnia. Niemowlę zaczyna jako żółta kropka. Chłopiec zaczyna od mikrobów z pochwy co nie dziwi, wiedząc, jak przyszedł na świat. W ciągu 2,5 roku przemieści się na sam dół, przypominając środowisko fekalne dorosłych, zdrowych ochotników na samym dole. Zobaczmy, jak to wygląda.
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.
Jak widzicie, i pamiętajcie, że każdy ruch to tylko tydzień, z tygodnia na tydzień, zachodzą zmiany w środowisku mikrobów w kale tego dziecka, i te różnice są większe, niż pomiędzy pojedynczymi, zdrowymi ludźmi z grupy osób biorących udział w projekcie, którzy są brązowymi punktami na dole. Jak widzicie, zaczyna zbliżać się do mikrobów z kału dorosłych. Dzieje się to przez około 2 lata Zaraz stanie się coś niesamowitego. Dostaje antybiotyki na infekcję ucha. Widać duże zmiany w środowisku mikrobów, a następnie szybki powrót do zdrowia. Przewinę to. Widzimy, że w ciągu tych kilku tygodni nastąpiła ogromna zmiana, regres wielu miesięcy normalnego rozwoju, a potem nagłe wyzdrowienie, i przed 838 dniem, który jest końcem filmu, można zauważyć, że mikroby dziecka przypominają te z kału zdrowego człowieka, pomimo interwencji antybiotykiem.
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.
To nasuwa podstawowe pytania o wpływ naszej interwencji na etapach rozwoju dziecka. Czy to co robimy we wczesnym etapie szybkiego rozwoju mikrobiomu, ma jakieś znaczenie, czy jest to jak rzucanie kamienia w wodę, po którym ślad zaginie? Dając dziecku antybiotyki w pierwszych sześciu miesiącach życia, zwiększa się prawdopodobieństwo otyłości w późniejszych latach, niż gdyby nie dostały antybiotyków lub dostały je nieco później. To, co robimy we wczesnych latach, ma ogromny wpływ na środowisko mikrobów w jelitach i na późniejsze zdrowie. Dopiero zaczynamy to rozumieć. To jest fascynujące, bo pewnego dnia, jednym z kolejnych skutków, jakie mają antybiotyki na bakterie odporne na ich działanie, a które są bardzo ważne, może być ich niszczące działanie dla mikrobiomu w jelitach. Dlatego, pewnego dnia, możemy postrzegać antybiotyki, jako równie barbarzyńskie, jak metalowe narzędzia, których używali Egipcjanie do rozdrabniania mózgu, zanim wyciągnęli go przed balsamowaniem ciała.
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.
Mikroby pełnią ważne funkcje, ale także, przez ostatnie kilka lat, zostały powiązane z wieloma schorzeniami, łącznie z nieswoistym zapaleniem jelit, chorobami serca, rakiem jelita grubego, a nawet otyłością. Otyłość ma duże znaczenie, i obecnie można powiedzieć, czy jesteś szczupły, czy otyły, z dokładnością do 90%, patrząc na mikroby w jelitach. To może zabrzmieć jak przechwałka, bo w przypadku badań lekarskich, to jest akurat problematyczne. Za pomocą badań można stwierdzić, która osoba jest otyła, nie wiedząc nic o jej jelitach, ale nawet jeśli uda się odczytać genom człowieka, i zdobędziemy jego kompletne DNA możemy stwierdzić jedynie w 60%, kto z nich jest otyły. Zgodzicie się, że jest to niesamowite? To oznacza, że te 1.5 kg mikrobów, które nosimy ze sobą, może znaczyć więcej dla zdrowia niż pojedynczy gen w genomie.
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.
U myszy możemy zbadać więcej rzeczy. Udało nam się połączyć mikroby z różnymi innymi dolegliwościami, wliczając stwardnienie rozsiane, depresję, autyzm, i znowu, otyłość. Jak możemy stwierdzić, że te różnice w mikrobach, które łączymy z chorobami, są ich powodem? Możemy wychować niektóre myszy w sterylnej bańce, bez naturalnych mikrobów. Potem dodajemy mikroby, które są naszym zdaniem istotne, i sprawdzamy co się dzieje. Kiedy bierzemy mikroby z otyłej myszy, i przeszczepimy je normalnej myszy, która dorastała w sterylnym środowisku, staje się ona grubsza, niż gdyby dostała je od zwykłej myszy. Powód jest dość niesamowity. Czasami dzieje się tak, że mikroby pomagają im trawić jedzenie bardziej efektywnie przy jakiejś diecie, tak aby dostawały więcej energii z jedzenia, ale innymi razy, mikroby wpływają na ich zachowanie i te myszy jedzą więcej, niż "zwykłe" myszy, więc przybierają na wadze, jeśli pozwolimy im jeść tyle, ile chcą.
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.
Czyż to nie jest nadzwyczajne? To oznaczałoby, że mikroby mają wpływ na zachowanie ssaków. Może zastanawiacie się, czy dzieje się tak z innymi gatunkami? Okazuje się, że jeśli weźmie się mikroby osoby otyłej i zaszczepi je u "sterylnej" myszy, ta mysz także przytyje, inaczej niż gdyby przeszczepić jej mikroby osoby szczupłej. Możemy kontrolować środowisko mikrobów, które zaszczepimy, które chroni przed przybieraniem na wadze.
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.
To samo możemy robić z niedożywieniem. W projekcie ufundowanym przez Fundację Gatesów, obserwujemy dzieci z Malawi, które cierpią na kwashiorkor, czyli niedożywienie białkowe, i myszy, którym przeszczepimy mikroby tych dzieci, tracą 30% wagi w ciągu zaledwie trzech tygodni, ale możemy odzyskać ich zdrowie, używając suplementu diety, który dajemy dzieciom w klinice, masła orzechowego, i mysz, dostając mikroby od dziecka, które wyzdrowiało, także radzi sobie całkiem nieźle. To jest niesamowite, bo sugeruje, że możemy sterować leczeniem, wypróbując je na myszach posiadających różne środowiska mikrobów i dopasować leczenie do konkretnego przypadku.
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.
Myślę, że ważne jest, by każdy miał szansę brać udział w badaniu. Kilka lat temu rozpoczęliśmy projekt "American Gut", w którym każdy może zaznaczyć swoje miejsce na mikrobiologicznej mapie. To największy projekt naukowy sfinansowany społecznościowo: bierze w nim udział ponad 8000 ludzi. Oni przesyłają nam swoje próbki, a my odczytujemy sekwencje DNA mikrobów, i odsłyłamy je z powrotem. Wyniki udostępniamy anonimowo naukowcom, nauczycielom, wszystkim zainteresowanym członkom społeczeństwa, tak więc każdy ma dostęp do tych danych. Z drugiej strony, kiedy oprowadzamy grupy po laboratorium w Instytucie BioFrontieres, i opowiadamy o użyciu robotów i laserów do sprawdzania kału, okazuje się, że nie każdy chce to wiedzieć. (Śmiech) Sądzę, że wielu z was chce, więc przyniosłem kilka próbek, jeśli jesteście zainteresowani w wypróbowaniu tego na sobie.
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)
Dlaczego chcielibyście to robić? Mikroby są nie tylko potrzebne w badaniu naszego zdrowia, ale mogą także leczyć choroby. To jest jedna z najnowszych rzeczy, którą udało nam się zwizualizować z kolegami z Uniwersytety Minnesoty. Patrzymy teraz, znowu, na mapę ludzkiego mikrobiomu. Dodam do tej grupy ludzi z chorobą jelita grubego - <i>Clostridium difficile</i>. Jest to potworna forma biegunki zmuszająca do prawie 20 wizyt w toalecie. Ludzie, którzy przeszli nieskuteczną, dwuletnią terapię antybiotykową, zanim zakwalifikowali się do tego badania Co się stanie, jeśli przeszczepimy im trochę stolca od zdrowego dawcy, który widnieje na dole mapy? Czy dobre mikroby zwalczą te złe i pomogą wyleczyć pacjenta? Sprawdźmy, co się stanie. Czterech z tych pacjentów ma dostać przeszczep od tego zdrowego dawcy na dole, i widzać natychmiastową, radykalną zmianę w środowisku jelitowym. Dzień po przeszczepie wszystkie symptomy choroby znikają, znika biegunka, a jelita są znowu zdrowe, odzwierciedlając środowisko mikrobiologiczne dawcy, które tam zostaje. (Oklaski)
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)
Jesteśmy na początku tego odkrycia. Dopiero odkrywamy, jakie powiązania mają mikroby z różnymi chorobami, od nieswoistego zapalenia jelit, przez otyłość, po, być może, autyzm i depresję. To, co w tej chwili musimy zrobić, to opracować swoisty mikrobowy GPS, dzięki któremu dowiemy się, gdzie jesteśmy, a także dokąd chcemy iść, i co musimy zrobić, aby tam dotrzeć, i musimy zrobić to na tyle prosto, aby nawet dziecko mogło tego używać (Śmiech)
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Oklaski)