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.
Imaginem que são suinicultores. Vivem numa pequena fazenda das Filipinas. Os animais são a única fonte de rendimento da família, desde que sejam saudáveis. Sabem que, em qualquer altura, um dos porcos pode apanhar gripe, a gripe suína. Em espaços confinados, um porco que tosse e espirra pode levar outro a tossir e espirrar, até que uma epidemia de gripe suína assola a fazenda. Se o vírus for grave, a saúde da vara pode desaparecer num abrir e fechar de olhos. Se chamaram um veterinário, ele irá visitar a fazenda e recolher amostras do nariz e da boca dos porcos. Mas depois tem de regressar à cidade para testar as amostras num laboratório central. Só recebem o resultado duas semanas depois. Duas semanas podem ser suficientes para propagar a infeção e tirar-vos o ganha-pão.
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.
Mas isto não tem de ser assim. Hoje, os próprios suinicultores podem recolher as amostras. Podem ir ao chiqueiro e recolher esfregaços do nariz e boca dos porcos com papel de filtro, e colocar o papel num tubinho, e misturá-lo com químicos, que extraem o material genético vindo do nariz e boca dos porcos. Sem saírem das fazendas, pegam numa gota do material genético e colocam-na num analisador compacto, mais pequeno que uma caixa de sapatos, e programam-no para detetar o ADN, ou o ARN, do vírus da gripe suína. No espaço de uma hora obtêm e veem os resultados. Esta realidade é possível porque vivemos a era da tecnologia pessoal de ADN. Cada um de nós já pode testar ADN.
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.
O ADN é a molécula fundamental que transporta as instruções genéticas para construir o mundo dos seres vivos. Os seres humanos têm ADN. Os porcos têm ADN. Até as bactérias e alguns vírus têm ADN. As instruções genéticas codificadas no ADN regem a forma como o corpo se desenvolve, cresce, funciona. Em muitos casos, esta mesma informação pode desencadear doenças. A sua informação genética está numa molécula longa e entrançada, a dupla hélice do ADN, que tem mais de 3 mil milhões de letras, de ponta a ponta. Mas as linhas que transportam informação significativa são normalmente muito curtas. Têm entre poucas dezenas e vários milhares de letras. Para responder a uma pergunta usando o ADN, não precisamos de ler os 3 milhões de letras, normalmente. Isso seria como sentir fome à noite e ter de percorrer a lista telefónica, de ponta a ponta, parando em cada linha, para encontrar a pizzaria mais próxima.
(Laughter)
(Risos)
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 sorte, há três décadas, o ser humano começou a inventar ferramentas para encontrar qualquer linha específica de informação genética. Estas máquinas do ADN são maravilhosas. Conseguem encontrar qualquer linha no ADN. Quando encontram uma linha, esse ADN ainda é minúsculo, e está rodeado por muito mais ADN, e o que estas máquinas fazem é criar cópias do gene que encontraram, uma cópia por cima de outra, milhões e milhões e milhões de cópias, até que o gene pretendido se realce entre os restantes; até podermos vê-lo, interpretá-lo, lê-lo, compreendê-lo, e responder à pergunta: O meu porco tem gripe? Ou outras perguntas, escondidas no nosso ADN: Corro risco de cancro? Tenho ascendência irlandesa? Sou pai daquela criança?
(Laughter)
(Risos)
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.
Embora pareça simples, esta capacidade de criar cópias do ADN, transformou o nosso mundo. É usada todos os dias para detetar e tratar doenças, para criar medicamentos inovadores, para modificar alimentos, para avaliar se um alimento é seguro ou está contaminado com bactérias mortais. Até os juízes usam os resultados destas máquinas em tribunal, para decidir quem é inocente ou culpado, com base em provas de ADN. O inventor da técnica de cópia de ADN, recebeu o Prémio Nobel da Química em 1993. Mas durante 30 anos, o poder da análise genética esteve confinado à torre de marfim onde trabalham os cientistas doutorados. Bem, várias companhias pelo mundo fora estão a trabalhar para tornar esta tecnologia acessível às pessoais normais, como o suinicultor, como vocês.
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.
Sou cofundador de uma dessas companhias. Há três anos, em conjunto com um colega biólogo e amigo, chamado Zeke Alvarez Saavedra, decidimos criar aparelhos pessoais de ADN que pudessem ser usados por todos. O objetivo era levar a ciência do ADN a mais pessoas e a lugares novos. Começámos a trabalhar na garagem. Tínhamos uma pergunta simples: Como seria o mundo se todos pudessem analisar ADN? Estávamos curiosos, como vocês estariam, se vos tivesse mostrado esta imagem em 1980.
(Laughter)
(Risos)
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.
Teriam pensado: "Uau! "Agora posso ligar à tia, do carro, e desejar-lhe um feliz aniversário. "Posso ligar a quem quiser, a qualquer hora. Isto, é o futuro!" Mal sonhavam que, um dia, com um toque no telemóvel, reservam a mesa do jantar de aniversário. Com outro toque, encomendam a prenda. E com mais um toque dão à vossa tia um "Gosto" no Facebook, e fazem-no quando estão na sanita.
(Laughter)
(Risos)
It is notoriously hard to predict where new technology might take us. And the same is true for personal DNA technology today.
É muito difícil prever onde nos levará uma tecnologia nova. O mesmo é verdade para a tecnologia pessoal de ADN, hoje.
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 exemplo, eu nunca teria imaginado que fosse um cultivador de trufas a usar um aparelho pessoal de ADN. O Dr. Paul Thomas é cultivador de trufas. Aparece nesta fotografia, segurando a primeira trufa cultivada no Reino Unido, numa das suas fazendas. As trufas são uma iguaria que provêm de um fungo que cresce nas raízes das árvores vivas. E é um fungo raro. Algumas qualidades custam entre 3 a 7 mil dólares ao quilo ou ainda mais. Aprendi com o Paul que os riscos de um cultivador de trufas podem ser muito grandes. Quando procura trufas novas para cultivar nas fazendas, expõe-se à ameaça das falsificações, trufas de bom aspeto, que parecem verdadeiras, mas têm baixa qualidade. Mesmo para o olhar experiente do Paul, e mesmo quando vistas ao microscópio, estas trufas passam por autênticas. Portanto, para cultivar trufas da mais alta qualidade, as que são disputadas por chefes culinários do mundo inteiro, o Paul tem que analisar o ADN. Isto não é incrível? Aposto que nunca mais olham para um risoto de trufas sem pensar nos seus genes.
(Laughter)
(Risos)
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.
Mas os aparelhos pessoais de ADN também podem salvar vidas. O professor Ian Goodfellow é um virólogo da Universidade de Cambridge. No ano passado foi à Serra Leoa. Quando surgiu a epidemia de ébola na África Ocidental, ele depressa percebeu que os médicos locais não tinham o equipamento básico para detetar e combater doenças. Os resultados das análises podiam demorar até uma semana, demasiado tempo, para os doentes e famílias em sofrimento. O Ian decidiu mudar o seu laboratório para Makeni, na Serra Leoa. Aqui vemos o Ian Goodfellow a levar 10 toneladas de equipamento, para uma tenda que equipou para detetar e diagnosticar o vírus e sequenciá-lo em 24 horas. Mas eis a surpresa: o equipamento que o Ian usava no seu laboratório do Reino Unido para sequenciar e diagnosticar o ébola, não funcionava naquelas condições. Atingem-se temperaturas de 35º C e mais de 90% de humidade relativa. O que ele usou foram aparelhos pessoais de ADN pequenos o suficiente para ficar em frente do ar condicionado para continuar a sequenciar o vírus, e continuar a salvar 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.
Isto pode parecer um ambiente extremo para análises de ADN, mas passemos a um ambiente ainda mais extremo: o espaço sideral. Falemos de análises de ADN no espaço. Quando os astronautas vivem a bordo da Estação Espacial Internacional, orbitam o planeta a 400 km de altitude. Viajam a 27 000 km/h. Imaginem só, veem o sol nascer e pôr-se 15 vezes por dia. Também vivem na microgravidade, a flutuar. Nestas condições, o nosso corpo pode fazer coisas estranhas. Uma delas, é suprimir o sistema imunitário tornando os astronautas mais suscetíveis a infeções.
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.
Uma rapariga de 16 anos, estudante do secundário em Nova Iorque, Anna-Sophia Boguraev, questionou-se se as alterações do ADN dos astronautas estariam relacionadas com esta supressão imunitária, e através de uma competição científica chamada "Genes no Espaço", a Anna-Sophia concebeu uma experiência para testar esta hipótese usando um aparelho pessoal de ADN a bordo da Estação Espacial Internacional. Vemos aqui a Anna-Sophia, a 8 de abril de 2016, no Cabo Canaveral, a ver o lançamento da sua experiência para a Estação Espacial. Aquele traço de fumo é o foguete que levou a experiência da Anna-Sophia para a Estação Espacial, onde, três dias depois, o astronauta Tim Peake realizou a experiência dela, na microgravidade. Agora há aparelhos pessoais de ADN na Estação Espacial, onde ajudam a monitorizar as condições de vida e protegem a vida dos 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.
Uma rapariga de 16 anos, a conceber uma experiência de ADN que protege a vida de astronautas, pode parecer coisa rara, marca de uma criança prodígio. Mas, para mim, assinala algo maior: que a tecnologia de ADN está, finalmente, ao alcance de cada um de nós.
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?
Há alguns anos, um estudante com um computador pessoal, criou uma aplicação que hoje é uma rede social com mais de mil milhões de utilizadores. Estaremos a avançar para um mundo com um aparelho pessoal de ADN em todas as casas?
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.
Conheço famílias que já vivem nesta realidade. A família Daniels, por exemplo, criou um laboratório de ADN na cave da sua casa, nos subúrbios de Chicago. Não é uma família de cientistas doutorados. É uma família como as outras. Gostam de estar juntos, a fazer coisas divertidas e criativas. Durante o dia, o Brian é executivo de uma companhia privada. À noite e ao fim de semana, faz experiências com ADN, com os filhos, de 7 e 9 anos, e exploram o mundo. Da última vez que falei com eles, estavam a analisar verduras que cultivam no quintal. Testavam tomates, que colheram, pelaram, colocaram num tubo de ensaio, com químicos para extrair o ADN, e usavam o replicador caseiro de ADN para testar se os tomates tinham características genéticas 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 a família Daniels, o aparelho pessoal de ADN é o novo conjunto de química para o século XXI. A maioria de nós pode ainda não estar a diagnosticar condições genéticas na pia da cozinha, ou a fazer testes de paternidade caseiros.
(Laughter)
(Risos)
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.
Mas atingimos em definitivo um ponto da História em que cada um de vós pode ter a experiência prática de lidar com ADN na cozinha. Podem copiar, inserir e analisar ADN e obter informações a partir dele. É em alturas como esta, que poderão ocorrer mudanças profundas; alturas em que uma tecnologia transformadora e poderosa que antes estava limitada a uns seletos, na sua torre de marfim, finalmente está ao alcance de todos nós. Desde o fazendeiro ao estudante. Pensem no momento em que os telefones deixaram de estar ligados à tomada, com fios, ou em que os computadores se tornaram pessoais, e entraram nas vossas casas e escritórios.
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.
Os efeitos da revolução do ADN caseiro podem ser difíceis de prever, mas uma coisa é certa: as revoluções não retrocedem, e a tecnologia de ADN está a espalhar-se mais depressa do que a nossa imaginação.
So if you're curious, get up close and personal with DNA -- today. It is in our DNA to be curious.
Portanto, se estão curiosos, aproximem-se do ADN ainda hoje. Sermos curiosos faz parte do nosso ADN.
(Laughter)
(Risos)
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)