Imagine that you're a pig farmer. You live on a small farm in the Philippines. Your animals are your family's sole source of income -- as long as they're healthy. You know that any day, one of your pigs can catch the flu, the swine flu. Living in tight quarters, one pig coughing and sneezing may soon lead to the next pig coughing and sneezing, until an outbreak of swine flu has taken over your farm. If it's a bad enough virus, the health of your herd may be gone in the blink of an eye. If you called in a veterinarian, he or she would visit your farm and take samples from your pigs' noses and mouths. But then they would have to drive back into the city to test those samples in their central lab. Two weeks later, you'd hear back the results. Two weeks may be just enough time for infection to spread and take away your way of life.
Imaginen, Ud. es un criador de cerdos. Vive en una granja pequeña en las Filipinas. Sus animales son la única fuente de ingresos de su familia, siempre y cuando están sanos. Ud. sabe que cualquier día, uno de sus cerdos pueden contraer la gripe, la gripe porcina. Viviendo en espacios reducidos, un cerdo tosiendo y el estornudando pronto puede generar las siguientes toses y estornudos hasta que un brote de gripe porcina se apodera de la granja. Si es un virus bastante malo, la salud de su piara puede esfumarse en un abrir y cerrar de ojos. Si se llama en un veterinario, él o ella podría venir a su granja y tomar muestras de la nariz y boca de los cerdos. Pero entonces deberán volver a la ciudad para analizara las muestras en su laboratorio central. Dos semanas más tarde, se obtendrán los resultados. Dos semanas pueden ser tiempo suficiente para que se extienda la infección y arrebatarle su modus vivendi.
But it doesn't have to be that way. Today, farmers can take those samples themselves. They can jump right into the pen and swab their pigs' noses and mouths with a little filter paper, place that little filter paper in a tiny tube, and mix it with some chemicals that will extract genetic material from their pigs' noses and mouths. And without leaving their farms, they take a drop of that genetic material and put it into a little analyzer smaller than a shoebox, program it to detect DNA or RNA from the swine flu virus, and within one hour get back the results, visualize the results. This reality is possible because today we're living in the era of personal DNA technology. Every one of us can actually test DNA ourselves.
Pero no tiene por qué ser así. Hoy, los agricultores pueden tomar esas mismas muestras. Pueden usar un bastón y tomar una muestra del morro y nariz de cerdo con un pequeño papel de filtro, colocar ese pequeño filtro en un tubo muy pequeño, y mezclarlo con algunos productos químicos que extraen material genético del morro y nariz del cerdo. Y sin salir de sus granjas, toman una gota del material genético y ponerlo en un pequeño analizador más pequeño que una caja de zapatos, programado para detectar ADN o ARN del virus de la gripe porcina, y en una hora se obtendrán resultados, se visualizarán los resultados. Esta realidad es posible porque hoy vivimos en la era de la tecnología del ADN personal. Cada uno de nosotros puede obtener a prueba de ADN de sí mismo.
DNA is the fundamental molecule the carries genetic instructions that help build the living world. Humans have DNA. Pigs have DNA. Even bacteria and some viruses have DNA too. The genetic instructions encoded in DNA inform how our bodies develop, grow, function. And in many cases, that same information can trigger disease. Your genetic information is strung into a long and twisted molecule, the DNA double helix, that has over three billion letters, beginning to end. But the lines that carry meaningful information are usually very short -- a few dozen to several thousand letters long. So when we're looking to answer a question based on DNA, we actually don't need to read all those three billion letters, typically. That would be like getting hungry at night and having to flip through the whole phone book from cover to cover, pausing at every line, just to find the nearest pizza joint.
El ADN es la molécula fundamental que tiene instrucciones genéticas que ayudan a construir el mundo viviente. Los seres humanos tienen ADN. Los cerdos tienen ADN. Incluso las bacterias y algunos virus tienen ADN también. Las instrucciones genéticas codificadas en el ADN informan de cómo se desarrollan nuestros cuerpos,crecen, funcionan. Y en muchos casos, la misma información puede desencadenar la enfermedad. Su información genética está enrollada en una molécula larga y retorcida, la doble hélice del ADN, que tiene más de tres mil millones de letras, desde el principio al fin. Pero las líneas que transportan información significativa son por lo general muy cortas: desde unas pocas docenas hasta varios miles de letras. Así que cuando buscamos responder una pregunta basada en ADN, en realidad, no necesitamos leer todas las tres mil millones de letras, por lo general. Eso sería como tener hambre por la noche y tener que volver sobre todo el libro de teléfono De principio a fin, deteniéndose en cada línea, solo para encontrar la pizzería más cercana.
(Laughter)
(Risas)
Luckily, three decades ago, humans started to invent tools that can find any specific line of genetic information. These DNA machines are wonderful. They can find any line in DNA. But once they find it, that DNA is still tiny, and surrounded by so much other DNA, that what these machines then do is copy the target gene, and one copy piles on top of another, millions and millions and millions of copies, until that gene stands out against the rest; until we can visualize it, interpret it, read it, understand it, until we can answer: Does my pig have the flu? Or other questions buried in our own DNA: Am I at risk of cancer? Am I of Irish descent? Is that child my son?
Por suerte, hace tres décadas, los humanos comenzaron a inventar herramientas que encuentran cualquier línea específica de información genética. Estas máquinas de ADN son maravillosas. Pueden encontrar cualquier línea en el ADN. Pero una vez que lo encuentran, el ADN es aún muy pequeño y está rodeado de muchos otros ADNs, lo que estas máquinas hacen es copiar el gen objetivo, y una copia se apila encima de la otra, millones y millones y millones de copias, hasta ese gen destaca sobre el resto; hasta poder visualizarlo, interpretarlo, leerlo, comprenderlo, hasta que podamos responder: ¿Mi cerdo tiene la gripe? U otras preguntas enterradas en nuestro propio ADN: ¿Tengo riesgo de cáncer? ¿Soy de ascendencia irlandesa? ¿Es ese niño mi hijo?
(Laughter)
(Risas)
This ability to make copies of DNA, as simple as it sounds, has transformed our world. Scientists use it every day to detect and address disease, to create innovative medicines, to modify foods, to assess whether our food is safe to eat or whether it's contaminated with deadly bacteria. Even judges use the output of these machines in court to decide whether someone is innocent or guilty based on DNA evidence. The inventor of this DNA-copying technique was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 1993. But for 30 years, the power of genetic analysis has been confined to the ivory tower, or bigwig PhD scientist work. Well, several companies around the world are working on making this same technology accessible to everyday people like the pig farmer, like you.
Esta capacidad de hacer copias de ADN, tan sencillo como suena, ha transformado nuestro mundo. Los científicos lo usan cada día para detectar la enfermedad y para crear medicamentos innovadores, para modificar los alimentos, para evaluar si nuestros alimentos son seguros para comer o si está contaminados con bacterias mortales. Incluso los jueces utilizan resultados de estas máquinas en los tribunales para decidir si una persona es inocente o culpable en base a pruebas de ADN. El inventor de esta técnica de copiado de ADN fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1993. Pero durante 30 años, el poder del análisis genético se ha limitado a la torre de marfil o el trabajo científico de doctorados. Así, varias empresas de todo el mundo trabajan para que esta misma tecnología sea accesible a la gente común como el criador de cerdos, o como Uds.
I cofounded one of these companies. Three years ago, together with a fellow biologist and friend of mine, Zeke Alvarez Saavedra, we decided to make personal DNA machines that anyone could use. Our goal was to bring DNA science to more people in new places. We started working in our basements. We had a simple question: What could the world look like if everyone could analyze DNA? We were curious, as curious as you would have been if I had shown you this picture in 1980.
Yo cofundé una de estas empresas. Hace tres años, junto con un compañero biólogo y amigo mío, Zeke Álvarez Saavedra, decidimos hacer máquinas de ADN personales que cualquier persona pudiera utilizar. Nuestro objetivo era llevar la ciencia del ADN a más personas en nuevos lugares. Comenzamos a trabajar en nuestros sótanos. Partíamos de una simple pregunta: ¿Cómo podría ser el mundo si todos pudieran analizar el ADN? Teníamos curiosidad, tan curiosos como lo habrían estado Uds., si hubieran visto esta imagen en 1980.
(Laughter)
(Risas)
You would have thought, "Wow! I can now call my Aunt Glenda from the car and wish her a happy birthday. I can call anyone, anytime. This is the future!" Little did you know, you would tap on that phone to make dinner reservations for you and Aunt Glenda to celebrate together. With another tap, you'd be ordering her gift. And yet one more tap, and you'd be "liking" Auntie Glenda on Facebook. And all of this, while sitting on the toilet.
Se podría pensar, "¡Guau! Ahora puedo llamar a mi tía Glenda desde el auto y desearle un feliz cumpleaños. Puedo llamar a cualquier persona, en cualquier momento. ¡Esto es el futuro!" Poco se sabía, que podríamos usar ese teléfono para hacer reservas en un restaurante para Ud. y la tía Glenda para celebrar juntos. También con el teléfono, compararíamos su regalo. Y todavía más, darías un "Me gusta" a la tía Glenda en Facebook. Y todo esto, sentado en el inodoro.
(Laughter)
(Risas)
It is notoriously hard to predict where new technology might take us. And the same is true for personal DNA technology today.
Es notoriamente difícil predecir a donde nos llevará la nueva tecnología. Y lo mismo aplica a la tecnología del ADN personal en la actualidad.
For example, I could never have imagined that a truffle farmer, of all people, would use personal DNA machines. Dr. Paul Thomas grows truffles for a living. We see him pictured here, holding the first UK-cultivated truffle in his hands, on one of his farms. Truffles are this delicacy that stems from a fungus growing on the roots of living trees. And it's a rare fungus. Some species may fetch 3,000, 7,000, or more dollars per kilogram. I learned from Paul that the stakes for a truffle farmer can be really high. When he sources new truffles to grow on his farms, he's exposed to the threat of knockoffs -- truffles that look and feel like the real thing, but they're of lower quality. But even to a trained eye like Paul's, even when looked at under a microscope, these truffles can pass for authentic. So in order to grow the highest quality truffles, the ones that chefs all over the world will fight over, Paul has to use DNA analysis. Isn't that mind-blowing? I bet you will never look at that black truffle risotto again without thinking of its genes.
Por ejemplo, nunca podría haber imaginado que un agricultor de trufa, de todas las personas, usarían máquinas de ADN personales. El Dr. Paul Thomas cultiva trufas para ganarse la vida. Lo vemos en la foto aquí, celebrando la primera trufa cultivada en el Reino Unido en una de sus fincas. Las trufas son este manjar que se deriva de un hongo que crece en las raíces de árboles vivos. Y es un hongo poco frecuente. Algunas especies pueden costar USD 3000, 7000 o más USD por kg. He aprendido de Paul que el margen para un granjero de trufa puede ser muy alto. Cuando planta nuevas de trufas para cultivar en su granja, está expuesto a la amenaza de imitaciones. Es decir, trufas que parecen y se sienten como reales, pero son de menor calidad. Pero incluso para un ojo entrenado como el de Paul, incluso al examinarlas bajo un microscopio, estas trufas pueden pasar por auténticas. Así que con el fin de cultivar las trufas de la mejor calidad, las que los chefs de todo el mundo van a desear siempre, Paul tiene que utilizar el análisis de ADN. ¿No es que alucinante? Apuesto a que nunca volverá a mirar el risotto con trufas negro sin pensar en sus genes.
(Laughter)
(Risas)
But personal DNA machines can also save human lives. Professor Ian Goodfellow is a virologist at the University of Cambridge. Last year he traveled to Sierra Leone. When the Ebola outbreak broke out in Western Africa, he quickly realized that doctors there lacked the basic tools to detect and combat disease. Results could take up to a week to come back -- that's way too long for the patients and the families who are suffering. Ian decided to move his lab into Makeni, Sierra Leone. Here we see Ian Goodfellow moving over 10 tons of equipment into a pop-up tent that he would equip to detect and diagnose the virus and sequence it within 24 hours. But here's a surprise: the same equipment that Ian could use at his lab in the UK to sequence and diagnose Ebola, just wouldn't work under these conditions. We're talking 35 Celsius heat and over 90 percent humidity here. But instead, Ian could use personal DNA machines small enough to be placed in front of the air-conditioning unit to keep sequencing the virus and keep saving lives.
Pero las máquinas de ADN personales también pueden salvar vidas humanas. El profesor Ian Goodfellow es virólogo de la Universidad de Cambridge. El año pasado viajó a Sierra Leona. Cuando estalló el brote de Ébola en África Occidental, rápidamente entendió que los médicos allí carecían de las herramientas básicas para detectar y combatir las enfermedades. Los resultados podrían tardar hasta una semana; eso es demasiado tiempo para pacientes y familias que sufren. Ian decidió trasladar su laboratorio a Makeni, Sierra Leona. Aquí vemos a Ian Goodfellow trasladando más de 10 toneladas de equipo en una tienda pop-up que equiparía para detectar y diagnosticar el virus y secuenciarlo en el plazo de 24 horas. Pero aquí hay una sorpresa: el mismo equipo que Ian podría utilizó en su laboratorio en el Reino Unido para secuenciar y diagnosticar el Ébola, simplemente no funcionaba en estas condiciones. Estamos hablando de calor 35º C. y más del 90 % de humedad. Pero en cambio, Ian podría utilizar máquinas de ADN personales suficientemente pequeñas para colocarlas al lado del aire acondicionado para seguir secuenciando el virus y seguir salvando vidas.
This may seem like an extreme place for DNA analysis, but let's move on to an even more extreme environment: outer space. Let's talk about DNA analysis in space. When astronauts live aboard the International Space Station, they're orbiting the planet 250 miles high. They're traveling at 17,000 miles per hour. Picture that -- you're seeing 15 sunsets and sunrises every day. You're also living in microgravity, floating. And under these conditions, our bodies can do funky things. One of these things is that our immune systems get suppressed, making astronauts more prone to infection.
Esto puede parecer un lugar extremo para el análisis de ADN, pero vamos a pasar a un entorno aún más extremo: el espacio. Hablemos de análisis de ADN en el espacio. Cuando los astronautas viven en la Estación Espacial Internacional, que está en órbita alrededor del planeta a 400 km de altura. viajan a 28 000 km por hora. Imagínense que ven 15 atardeceres y amaneceres cada día. También viven en condiciones de microgravedad, flotando. Y en estas condiciones, nuestros cuerpos pueden hacer cosas cobardes. Una de estas cosas es que nuestro sistema inmunológico se inhibe, haciendo a los astronautas más propensos a infecciones.
A 16-year-old girl, a high school student from New York, Anna-Sophia Boguraev, wondered whether changes to the DNA of astronauts could be related to this immune suppression, and through a science competition called "Genes In Space," Anna-Sophia designed an experiment to test this hypothesis using a personal DNA machine aboard the International Space Station. Here we see Anna-Sophia on April 8, 2016, in Cape Canaveral, watching her experiment launch to the International Space Station. That cloud of smoke is the rocket that brought Anna-Sophia's experiment to the International Space Station, where, three days later, astronaut Tim Peake carried out her experiment -- in microgravity. Personal DNA machines are now aboard the International Space Station, where they can help monitor living conditions and protect the lives of astronauts.
Una chica de 16 años, estudiante de escuela secundaria de Nueva York, Anna-Sophia Boguraev, preguntó si los cambios en el ADN de los astronautas podría estar relacionado con esta inhibición inmunológica, y a través de un concurso de ciencia "Los genes en el espacio" Anna-Sophia diseñó un experimento para probar esta hipótesis utilizando una máquina de ADN personal en de la Estación Espacial Internacional. Aquí vemos a Anna-Sophia el 8 de abril, 2016, en Cabo Cañaveral, mirando el lanzamiento de su experimento para la Estación Espacial Internacional. Esa nube de humo es el cohete que llevó el experimento de Anna-Sophia a la Estación Espacial Internacional, donde, tres días más tarde, el astronauta Tim Peake llevó a cabo su experimento en condiciones de microgravedad. Las máquinas de ADN personales están ahora a bordo de la Estación Espacial Internacional, donde puedan ayudar a monotorizar las condiciones de vida y proteger así la vida de los astronautas.
A 16-year-old designing a DNA experiment to protect the lives of astronauts may seem like a rarity, the mark of a child genius. Well, to me, it signals something bigger: that DNA technology is finally within the reach of every one of you.
Una joven de 16 años diseñó un experimento de ADN para proteger la vida de los astronautas puede parecer una rareza, la marca de un niño genio. Bueno, para mí, muestra algo más grande: que la tecnología del ADN está finalmente al alcance de cada uno de Uds.
A few years ago, a college student armed with a personal computer could code an app, an app that is now a social network with more than one billion users. Could we be moving into a world of one personal DNA machine in every home?
Hace unos pocos años, un estudiante universitario armado con una computadora podía codificar una aplicación, una aplicación que es una red social ahora con más de mil millones de usuarios. ¿Podríamos estar entrando en un mundo con una máquina personal de ADN en cada hogar?
I know families who are already living in this reality. The Daniels family, for example, set up a DNA lab in the basement of their suburban Chicago home. This is not a family made of PhD scientists. This is a family like any other. They just like to spend time together doing fun, creative things. By day, Brian is an executive at a private equity firm. At night and on weekends, he experiments with DNA alongside his kids, ages seven and nine, as a way to explore the living world. Last time I called them, they were checking out homegrown produce from the backyard garden. They were testing tomatoes that they had picked, taking the flesh of their skin, putting it in a test tube, mixing it with chemicals to extract DNA and then using their home DNA copier to test those tomatoes for genetically engineered traits.
Conozco familias que ya viven esta realidad. La familia Daniels, por ejemplo, montó un laboratorio de ADN en el sótano de su casa a las afueras de Chicago. No es una familia compuesta de científicos doctorados. Esta es una familia como cualquier otra. Solo les gusta pasar tiempo juntos haciendo cosas creativas, divertidas. Durante el día, Brian es un ejecutivo de una firma de capital privado. Por la noche y los fines de semana, experimenta con ADN junto a sus hijos, de edades entre 7 y 9, como una manera de explorar el mundo de los vivos. La última vez que los llamé, estaban mirando productos de su cosecha del jardín del patio trasero. Estaban probando los tomates que habían recogido, separando la carne de la piel, poniéndolo en un tubo de ensayo, mezclándolo con químicos para extraer el ADN y luego usando su copiadora de ADN doméstica para probar los tomates con propiedades genéticamente modificadas.
For the Daniels family, the personal DNA machine is like the chemistry set for the 21st century. Most of us may not yet be diagnosing genetic conditions in our kitchen sinks or doing at-home paternity testing.
Para la familia Daniels, la máquina personal de ADN es como el juego de química del siglo XXI. La mayoría de nosotros no puede diagnosticarse enfermedades genéticas en los fregaderos de cocina o hacer pruebas de paternidad en casa.
(Laughter)
(Risas)
But we've definitely reached a point in history where every one of you could actually get hands-on with DNA in your kitchen. You could copy, paste and analyze DNA and extract meaningful information from it. And it's at times like this that profound transformation is bound to happen; moments when a transformative, powerful technology that was before limited to a select few in the ivory tower, finally becomes within the reach of every one of us, from farmers to schoolchildren. Think about the moment when phones stopped being plugged into the wall by cords, or when computers left the mainframe and entered your home or your office.
Pero sin duda, hemos llegado a un punto en la historia donde cada uno de Uds. podría conseguir realmente práctica con ADN en su cocina. Uds. pueden copiar, pegar y analizar el ADN y extraer información significativa de él. Y en momentos como estos, esa profunda transformación está obligada a suceder; momentos en los que una tecnología transformadora, de gran alcance antes limitada solo a unos pocos elegidos en la torre de marfil, finalmente está al alcance de cada uno de nosotros, desde los agricultores a los escolares. Piensen en el momento cuando los teléfonos dejaron de estar conectados en la pared por cables, o cuando las computadoras salieron de los centros informáticos y entraron en su casa o su oficina.
The ripples of the personal DNA revolution may be hard to predict, but one thing is certain: revolutions don't go backwards, and DNA technology is already spreading faster than our imagination.
Las ondulaciones de la revolución personal del ADN pueden ser difícil de predecir, pero una cosa es cierta: las revoluciones no retroceden y la tecnología de ADN ya se extiende más rápidamente que nuestra imaginación.
So if you're curious, get up close and personal with DNA -- today. It is in our DNA to be curious.
Así que si Uds. son curiosos, conozcan de cerca y de forma personal el ADN hoy. Está en nuestro ADN ser curiosos.
(Laughter)
(Risas)
Thank you.
Gracias.
(Applause)
(Aplausos)