CRISPR's Next Advance Is Bigger Than You Think | Jennifer Doudna | TED

المترجم: Youssef Mubarak المدقّق: Shimaa Nabil

The essence of being human is that we solve problems.

جوهرك كإنسان هو حلّ المشكلات.

And when we're faced with enormous problems

عندما نواجه مشكلات ضخمة

like disease and climate change,

مثل الأمراض والتغيرات المناخية

we need to solve them by collaboration.

فإننا نحتاج إلى حلّها بالتعاون.

I'm excited to tell you about a new kind of collaboration

أنا متحمّسة لإخباركم عن شكل جديد من التعاون

that will absolutely create solutions to these big problems.

سوف يخلق قطعاً حلولاً لهذه المشكلات الكبرى.

It's a collaboration that's unexpected

هذا التعاون غير متوقع

because it's between humans

لأنه ما بين الإنسان

and the tiniest organisms that populate our planet:

والكائنات الحية الدقيقة التي تسكن كوكبنا

the bacteria and other microbes that live in, on and around us.

البكتيريا والميكروبات التي تعيش بداخلنا وعلينا ومن حولنا.

Bacteria may be small and unseen,

مع أن البكتيريا صغيرة ولا تُرى

but they often have inspired transformative innovations,

لكنّها غالباً ما ألهمت ابتكارات تحويلية،

including the one that has become the cornerstone of my own research.

بما في ذلك تلك التي أصبحت حجر الأساس لبحثي الخاص.

Over the past decade, I've been at the forefront

في العقد الماضي، كنت في طليعة تطوير تكنولوجيا ثورية

of developing a revolutionary technology called CRISPR

تُدعى (كريسبر)

that has come from the study of how bacteria fight viral infection.

والتي نشأت من دراسة كيفية مقاومة البكتيريا للعدوى الفيروسية.

CRISPR is amazing because it allows us

(كريسبر) مذهل لأنه يسمح لنا

to precisely edit the DNA in living organisms,

بتعديل الحمض النووي بدقّة في الكائنات الحية،

including in people and plants.

بما في ذلك البشر والنباتات.

With CRISPR, we can change, remove or replace the genes

من خلال (كريسبر) يمكننا تغيير وإزالة أو استبدال الجينات

that govern the function of cells.

التي تحكم وظيفة الخلايا.

This means that we now have the ability to use CRISPR like a word processor

وهذا يعني أن لدينا الآن القدرة على استخدام (كريسبر) كمُحرّر نصوص

to find, cut and paste text.

لبحث وقص ولصق النصوص.

CRISPR, amazingly, has already cured people of devastating disorders

(كريسبر) عالج بالفعل، و بشكل مذهل، أشخاصاً من اضطرابات مدمّرة

like sickle cell disease,

مثل مرض الفالس،

and it's created rice plants

وخلق نباتات الأرُزّ

that are resistant to both diseases and drought.

التي تقاوم كلاً من الأمراض والجفاف.

Incredible, right?

لا يُصدَق، أليس كذلك؟

But the next world-changing advance with CRISPR

ولكن التقدّم القادم الذي سيغيّر العالم باستخدام (كريسبر)

will actually come from using it in a way

سيأتي فعلاً من استخدامه بطريقة

that will allow us to go to the next level

ستسمح لنا بالانتقال إلى مستوى جديد

by editing genes beyond just in individual organisms.

عن طريق تعديل الجينات بما لا يقتصر على كائن حي واحد.

We now have the ability to use CRISPR

لدينا الآن القدرة على استخدام (كريسبر)

to edit entire populations of tiny microbes,

لتعديل مجتمعات كاملة من الميكروبات الدقيقة،

called microbiomes,

تسمى ميكروبيوم،

that live in and on our bodies.

والتي تعيش داخل أجسادنا وعليها.

For decades, scientists studied bacteria one organism at a time,

لعقود، درس العلماء البكتيريا ككائن واحد في كل مرة،

as if each type of bacteria behaved independently.

كما لو كان كل نوع من البكتيريا يتصرف بشكل مستقل.

But we now know that bacterial behaviors,

لكنّنا نعلم الآن أن سلوكيّات البكتيريا،

both good and bad,

سواءً كانت إيجابية أم سلبية،

result from their interactions within complex microbiomes.

تنبع من تفاعلاتها داخل بيئات حيوية معقدة.

In humans, dysfunctional gut microbiomes

في البشر، ميكروبيومات الأمعاء المختلّة وظيفياً

are associated with diseases as diverse as Alzheimer's and asthma.

ترتبط بأمراض متنوعة منها الزهايمر والربو.

And in farm animals, microbiomes produce methane,

وفي حيوانات المزرعة، تُنتج الميكروبيومات غاز الميثان،

a powerful contributor to climate change.

المساهم القوي في تغير المناخ.

But when they're healthy,

ولكن في حالتها الصحية،

both human and animal microbiomes can actually prevent disease

فإن المكيروبيومات في الإنسان والحيوان يُمكنها في الواقع أن تمنع المرض

and reduce methane emissions.

وتقلّل من انبعاثات غاز الميثان.

So to harness these benefits,

لذا، للانتفاع من هذه الفوائد،

we need a way to precisely and reproducibly control

نحتاج إلى طريقة لنتحكم بدقّة وبشكل قابل للاستنساخ

these microbial communities.

هذه المجتمعات الميكروبية.

So why have microbiomes been difficult to control in the past?

فلماذا كان من الصعب التحكم يالميكروبيومات في الماضي؟

It turns out that microbiomes are very complex,

اتضح أن الميكروبيومات معقّدة للغاية

and they're difficult to manipulate.

ومن الصعب التلاعب بها.

Antibiotics affect the entire microbiome

تؤثر المضادّات الحيويّة على الميكروبيوم بأكمله

and their overuse can lead to drug resistance.

واستخدامها بإفراط قد يؤدي إلى مقاومة الأدوية.

Diet and probiotics are nonspecific

يُعد النّظام الغذائي والبروبيوتيك غير محدّدين

and they're often ineffective.

وغالباً ما يكونا غير فعّالين.

Fecal transplants face various challenges to both effectiveness and acceptance.

تواجه زراعة البراز تحديات متعددة فيما يتعلق بكل من فعاليّتها وقبولها.

(Laughter)

(ضحك)

But with CRISPR, we have a tool that works like a scalpel.

لكن مع (كريسبر)، فلدينا أداة تعمل كمِشرط.

It allows us to target a particular gene in a particular kind of cell.

إنها تمكننا أن نستهدف جيناً معيناً في نوع محدد من الخلايا.

With CRISPR, we can change one kind of bacterium

مع (كريسبر)، يمكننا أن نغير نوعاً واحداً من البكتيريا

without affecting all the others.

دون التأثير على أي من البقية.

Another challenge is that less than one percent of the world’s microbial species

هناك تحدٍ آخر وهو أن أقل من 1٪ من أنواع البكتيريا في العالم

have been grown and studied in the lab.

تم تنميتها ودراستها في المعمل.

Fortunately, we can now access the other 99 percent

لحسن الحظ يمكننا الوصول إلى الـ99٪ الباقية

due to the pioneering research of my colleague, Jill Banfield,

بفضل البحث الرائد الذي قامت به زميلتي، جيل بانفيلد،

and her breakthrough technology,

وتقنيتها الرائدة، الميتاغينوميكس،

metagenomics,

which is a tool that allows us to figure out

وهي أداة تمكننا من معرفة الأنواع المتواجدة

what species are present

and what they're doing in a microbial community.

وما الذي تفعله في المجتمعات الميكروبية.

Metagenomics creates a detailed blueprint of a complex microbiome,

تخلق الميتاغينوميكس مخططًا تفصيليًا لبيئة حيوية معقدة،

and that means that we can use it

وهذا يعني أنه يمكننا استعمالها

to figure out how to use gene editing tools

لمعرفة استخدام وسائل التعديل الجيني

in the right gene, in the right organism.

في الجين المناسب وفي الكائن المناسب.

You might be wondering how we can take this new knowledge

قد تتسائلون كيف يمكننا أن نأخذ هذه المعرفة الجديدة

and harness it to solve real world problems.

ونسخّرها لحل مشاكل العالم الحقيقيّة.

Well, we're bringing together these two breakthrough technologies,

حسنًا، نحن نجمع بين هاتين التقنيتين الرائدتين،

metagenomics and CRISPR,

الميتاغينوميكس و (كريسبر)،

to create a brand new field of science called precision microbiome editing.

لنخلق مجالاً علمياً جديداً يُدعى التعديل الميكروبيومي الدقيق.

This will allow us to discover links between dysfunctional microbiomes

هذا سيمكننا من اكتشاف روابط بين الميكروبيومات المختلّة وظيفياً

and disease or greenhouse gas emissions.

والأمراض أو انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

We can develop modified and improved microbiome editors

يمكننا أن نطور مُحرّرات مُعدَّلة ومُحسّنة للميكروبيومات

and show that they're safe and effective.

ونُظهر أنها آمنة وفعّالة.

And we can then begin to deploy these optimized solutions

ويمكننا حينها البدء في نشر هذه الحلول المُحسّنة

to create the kinds of solutions that will be transformative in the future.

لإنشاء أنواع الحلول التي ستُحدث تحولاً في المستقبل.

So how does this affect our health and the health of our planet?

إذاً، كيف سيؤثر هذا على صحتنا وصحة كوكبنا؟

We know the poorest countries and people are the most affected by climate change,

نحن نعرف أن البلدان والشعوب الأكثر فقراً هما الأكثر تأثراً بتغير المناخ،

and it's a problem created by the wealthiest people.

وهي مشكلة صنعها الناس الأكثر ثراءً.

And methane is a big part of the problem.

ويُعد غاز الميثان جزءاً كبيراً من المشكلة.

It's been a major contributor to rising global temperatures

فقد كان مُساهماً رئيسياً في ارتفاع درجات الحرارة عالمياً

since preindustrial times.

منذ حقبات ما قبل الصناعة.

Specific microbiome compositions in livestock

هناك تركيبات معينة للميكروبيوم في المواشي

can actually reduce methane emissions by up to 80 percent.

يُمكنها أن تقلّل من انبعاثات غاز الميثان بنسبة تصل إلى 80٪.

But doing that today currently requires daily interventions at enormous expense,

لكن القيام بذلك اليوم يتطلب تدخلات يومية بتكلفة هائلة،

and it just doesn't scale.

لا يمكنها أن تتوسع.

But with precision microbiome editing,

لكن مع التعديل الميكروبيومي الدقيق،

we have an opportunity to modify a calf's microbiome at birth,

لدينا فرصة لتعديل الميكروبيوم في العجول عند الولادة.

limiting that animal's impact on the climate for its entire lifetime.

مما يحد من تأثير هذا الحيوان على المناخ طوال حياته.

And this is beneficial for farmers

وهذا مفيد للمزراعين

because reduced methane production

لأن انخفاض إنتاج الميثان

means more efficient conversion of feed into food.

يعني تحول أكثر كفاءة من العلف إلى الغذاء.

Importantly, these tools can be used in the future

الأهم من ذلك، أنه يمكن استخدام هذه الوسائل في المستقبل

to reduce methane emissions from other sources,

للتقليل من انبعاثات غاز الميثان من المصادر الأخري.

like landfills, wastewater and rice paddies.

مثل مدافن النفايات ومياه الصرف الصحي وحقول الأرز.

Ultimately, microbiomes generate

في نهاية المطاف، تولّد الميكروبيومات

up to two-thirds of all of the methane emissions globally.

ما يصل إلى ثلثي انبعاثات الميثان على مستوى العالم.

So our technology could really move the needle

لذا، فإن تقنيتنا قادرة حقاً على تحقيق تأثير كبير

in our fight against climate change.

في مكافحتنا لتغير المناخ.

In human health,

في صحة الإنسان،

asthma affects up to 300 million people around the world,

يصيب الربو ما يصل إلى 300 مليون إنسان حول العالم.

a number that grows by 50 percent each decade,

وهو رقم يزداد بنسبة 50٪ كل عقد،

and it disproportionately affects lower-income children.

ويؤثر بشكل غير متكافئ على الأطفال ذوي الدخل المنخفض.

Our team has identified a promising link

حددّ فريقنا رابطًا واعدًا

between a molecule produced in the gut microbiome

بين جزيء يُنتَج في ميكروبيوم الأمعاء

and asthma development.

وتطور الربو.

With precision microbiome editing,

بالتعديل الميكروبيومي الدقيق،

we could offer a child at risk for asthma a noninvasive therapy

يمكننا أن نوفر لطفل معرض لخطر الربو علاجاً غير جراحي

that would eliminate asthma-inducing molecules,

من شأنه القضاء على الجزيئات المحفزة للربو،

changing her life trajectory.

مما يغير من مسار حياتها.

And what's really exciting

وما هو مثير حقًا

is that these same approaches in the future could help us treat

أنه يمكن لهذه الأساليب نفسها أن تساعدنا في المستقبل على علاج

or even prevent human diseases

أو حتى منع الأمراض البشرية

that are linked to the gut microbiome,

التي ترتبط بميكروبيوم الأمعاء،

including obesity, diabetes and Alzheimer's.

بما في ذلك السمنة ومرض السكّري والزهايمر.

I think it’s fascinating that we can now use CRISPR

أعتقد أنه من الرائع أنه يمكننا الآن استخدام (كريسبر)

to edit the same tiny organisms that gave us CRISPR.

لتعديل نفس الكائنات الحية الصغيرة التي منحتنا (كريسبر).

In doing so, we’re collaborating with the ultimate partner: nature.

بالقيام بذلك، فإننا نتعاون مع الشريك الأكبر: الطبيعة.

Together, we can use CRISPR-powered precision microbiome editing

معاً، يمكننا استخدام التعديل الميكروبيومي الدقيق المدعوم بـ(كريسبر)

to build a more resilient future for all of us.

لبناء مستقبل أكثر صموداً لنا جميعاً.

Thank you very much.

شكراً جزيلاً. (تصفيق)

(Applause)