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.
Imagine que você é um criador de porcos, de uma pequena fazenda nas Filipinas. Seus porcos são sua única fonte de renda, desde que eles sejam saudáveis. Você sabe que qualquer dia seus porcos podem pegar gripe, a gripe suína. Em áreas confinadas, um porco tossindo e espirrando pode espalhar a doença rapidamente para o outro, até que a gripe suína se espalhe por toda fazenda. Se for um vírus forte, a saúde de toda a sua criação pode acabar num piscar de olhos. Se você chamasse veterinários, eles visitariam sua fazenda e recolheriam amostras do focinho e boca dos porcos. Mas então eles teriam que retornar pra cidade para testar as amostras num laboratório. Duas semanas depois, você receberia os resultados. Duas semanas pode ser o tempo necessário para a doença se espalhar e destruir todo seu 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 não precisa ser assim. Hoje, os próprios fazendeiros podem recolher suas amostras. Eles podem coletar diretamente da boca e focinho dos seus porcos usando um pequeno filtro de papel, inserir este filtro de papel em um tubo de ensaio, e misturá-lo com elementos químicos para extrair material genético da boca e focinho dos seus porcos. E mesmo sem sair da fazenda, poderiam colocar este material genético dentro de um analisador menor que uma caixa de sapatos e programá-lo para detectar o DNA ou RNA da gripe suína, e dentro de uma hora obter e visualizar os resultados. Essa realidade já é possível porque hoje vivemos na era da tecnologia do DNA pessoal. Todos nós podemos testar DNA.
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 DNA é a molécula básica que carrega o código genético que ajuda a construir o mundo dos seres vivos. Humanos têm DNA. Porcos têm DNA. Até mesmo bactérias e vírus possuem DNA. As instruções codificadas no DNA informam como nossos corpos evoluem, crescem, funcionam. E em muitos casos, esta informação pode detectar doenças. Sua informação genética está amarrada numa imensa molécula espiral, a dupla hélice do DNA, que tem mais de 3 bilhões de letras, do início ao fim. Mas as linhas que carregam a informação importante são geralmente muito curtas, de algumas dezenas a vários milhares de letras. Então para responder uma pergunta com base no DNA, de fato não precisamos ler os 3 bilhões de letras. É algo similar a sentir fome à noite e ter que folhear todo o guia telefônico, página por página, parando em todas linhas, até 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?
Felizmente, há três décadas, seres humanos inventaram equipamentos que podem encontrar linhas específicas no código genético. Estes aparelhos de DNA são maravilhas. Podem encontrar qualquer linha no DNA. Mas uma vez encontrada, o DNA é ainda pequeno, e cercado por muitos outros DNAs, e estes aparelhos então copiam o gene alvo, e também copiam muitos outros genes, milhões e milhões de cópias, até que o gene alvo se destaque do restante, até que possamos visualizá-lo, interpretá-lo, lê-lo, entendê-lo, e que possamos responder: meu porco está gripado? Ou, outras perguntas que o DNA pode responder: tenho risco de câncer? Sou descendente de irlandeses? Sou o pai dessa 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.
A habilidade de copiar DNA, por mais simples que pareça, transformou nosso mundo. Cientistas a usam todos dias para detectar e tratar doenças, para criar novos remédios, modificar alimentos, decidir se o alimento é próprio para consumo ou se está contaminado por uma bactéria mortal. Até mesmo juízes usam essa tecnologia em julgamentos, para decidir se alguém é inocente ou culpado, baseado no DNA. O inventor desta técnica de cópia do DNA ganhou o Nobel de Química em 1993. Mas por 30 anos, o poder da análise genética ficou confinado à Torre de Marfin, ou, laboratórios de importantes PhDs. Várias companhias ao redor do mundo trabalham para popularizar essa tecnologia para pessoas como o criador de porcos, como você.
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.
Eu ajudei a fundar uma dessas companhias. Há três anos, junto com um amigo biologista, Zeke Alvarez Saavedra, decidimos fazer um aparelho de DNA pessoal que todos pudessem usar. Nossa meta era trazer a ciência do DNA para mais pessoas e lugares. Começamos a trabalhar em nossos porões, com uma simples pergunta em mente: como seria o mundo se todos pudessem analisar o DNA? Estávamos curiosos, tão curiosos como vocês estariam se eu mostrasse isso 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.
Você diria: "Uau! Agora posso ligar para Tia Glenda, do carro, e desejá-la feliz aniversário. Posso ligar pra quem quiser, a qualquer hora. O futuro chegou!" Você mal sabia que um dia só tocaria naquele telefone para reservar um restaurante pra você e tia Glenda jantarem juntos. Com um simples toque, compraria um presente pra ela. E com outro toque, você curtiria a tia Glenda no Facebook. E faria tudo isso sentado no vaso sanitário.
(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 díficil prever aonde uma nova tecnologia nos levará. E acontece o mesmo com a tecnologia pessoal do DNA 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, nunca imaginei que um plantador de trufas fosse usar um aparelho pessoal de DNA. Dr. Paul Thomas planta trufas. Vejam ele na foto aqui, segurando a primeira trufa cultivada no Reino Unido, em uma de suas terras. Trufas são especiarias que brotam de fungos que crescem nas raízes de certas árvores. É um fungo raro. Algumas trufas custam de U$ 3 a US$ 7 mil o quilo. Aprendi com Paul que o risco do seu cultivo é muito alto. Quando ele escolhe novas trufas para plantar, existe o risco de escolher trufas falsas, que se parecem muito com as trufas reais, mas que são de baixa qualidade. Mesmo com a experiência de Paul, e até mesmo olhando no microscópio, essas trufas parecem autênticas. Então para se cultivar trufas de altíssima qualidade, e trufas que serão disputadas por chefs do mundo inteiro, o Paul utiliza análise de DNA. Não é incrível isso? Aposto que nunca mais olharão para aquela trufa no risoto novamente sem pensar na genética dela.
(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.
Equipamentos pessoais de DNA também podem salvar vidas. O Professor Ian Goodfellow é virologista na Universidade de Cambridge. Ano passado ele viajou pra Serra Leoa. Durante o surgimento do Ebola na África Ocidental, ele logo percebeu que os médicos de lá não tinham o equipamento básico para detectar e tratar doenças. Se esperava mais de uma semana pelo resultado de exames, e isso é muito tempo para os pacientes e para as famílias dos que sofrem. O Ian decidiu levar seu laboratório para Makeni, na Serra Leoa. Aqui vemos o Ian Goodfellow movendo 10 toneladas de equipamento pra dentro de uma barraca que ele montou pra detectar e diagnosticar o vírus e sequenciá-lo em 24 horas. Mas ele teve uma surpresa: o mesmo equipamento que Ian podia usar no seu laboratório do Reino Unido para sequenciar e diagnosticar o Ebola, não funcionaria naquelas condições. Estamos falando de 35° Celsius e 90% de umidade do ar. Em vez disso, Ian poderia utilizar um aparelho pessoal de DNA compacto o bastante para ficar em frente ao ar condicionado sequenciando o vírus e continuar 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.
Essas condições parecem extremas pra análise do DNA, mas vamos para uma condição mais extrema ainda: no espaço sideral. Vamos falar da análise de DNA no espaço. Quando astronautas vão para a Estação Espacial Internacional eles orbitam o planeta a 400 km de altura. Eles viajam a mais de 27 mil km por hora. Imaginem isso: você vê o sol nascer e se pôr 15 vezes ao dia. Você vive na microgravidade, flutuando. E sob estas condições nosso corpo se comporta diferente. O sistema imunológico enfraquece tornando os astronautas mais suscetíveis a infecções.
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 menina de 16 anos, estudante secundária em Nova Iorque, Anna-Sophia Boguraev, achou que mudanças no DNA dos astronautas estariam ligadas a estas deficiências imunológicas, e em uma competição de ciência chamada "Genes no Espaço" Anna-Sophia projetou um experimento pra testar esta hipótese e utilizou um aparelho pessoal de DNA a bordo da Estação Espacial Internacional. Aqui vemos a Anna-Sophia, em 8 abril de 2016, no Cabo Canaveral, assistindo o lançamento do seu experimento para Estação Espacial. O traço de fumaça que vemos é o foguete que levou o experimento de Anna-Sophia a bordo da Estação Espacial, onde, três dias depois, o astronauta Tim Peake conduziu o experimento na microgravidade. Aparelhos pessoais de DNA estão agora a bordo da Estação Espacial, onde ajudam a monitorar condições de sobrevivência 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 pessoa de 16 anos projetando um experimento de DNA para proteger a vida de astronautas pode parecer uma raridade, algo só pra gênios. Bom, pra mim significa algo muito maior: que a tecnologia de DNA está finalmente ao alcance de todos.
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?
Poucos anos atrás, um universitário com seu computador pessoal criou um aplicativo que hoje é um sucesso de mídia social com bilhões de usuários. Será que ainda veremos um mundo com aparelhos pessoais de DNA em todos lares?
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 esta realidade. A família Daniels, por exemplo, construiu seu próprio laboratório de DNA num bairro resicendial de Chicago. Esta não é uma família de cientistas PhDs. É uma família como qualquer outra. Eles apenas gostam de passar tempo juntos fazendo algo divertido e criativo. De dia, Brian é um executivo de uma empresa privada. À noite e nos finais de semana ele faz experimentos com DNA junto com seus filhos, de 7 e 9 anos, explorando o mundo que vivemos. Da última vez que falei com eles, estavam observando verduras colhidas de sua horta. Estavam testando tomates que eles mesmo colheram, descascaram e colocaram num pequeno tubo de ensaio, misturaram com elementos para extrair o DNA e utilizaram seu copiador de DNA caseiro para testar se os tomates foram transformados geneticamente.
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 os Daniels, o aparelho pessoal de DNA é como um kit de química do século 21. A maioria de nós não quer diagnosticar condições genéticas na cozinha ou fazer teste de paternidade em casa.
(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 finalmente alcançamos um ponto da história no qual todos temos acesso ao teste de DNA na nossa cozinha. Você pode copiar, colar e analisar DNA e extrair informações importantes. E é em momentos como esse que transformações profundas podem acontecer; momentos quando uma tecnologia poderosa de transformação que antes era limitada a poucos numa Torre de Marfin, finalmente se torna disponível para cada um de nós, de agricultores a jovens estudantes. Pense no momento quando telefones não precisavam mais de fios para se conectarem, ou computadores ficaram portáteis e entraram em sua casa ou escritório.
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 DNA pessoal são difíceis de serem previstos, mas uma coisa é certa: revoluções não retrocedem, e a tecnologia do DNA se espalha mais do que imaginamos.
So if you're curious, get up close and personal with DNA -- today. It is in our DNA to be curious.
Então, se você está curioso, torne-se próximo e pessoal com o DNA, hoje. Ser curioso é parte do nosso DNA.
(Laughter)
(Risos)
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)