Joe DeRisi: Hunting the next killer virus

Joe DeRisis ViroScan lüftet medizinische Rätsel

Übersetzung: Myriam Bastian Lektorat: Alex Boos

How can we investigate

Wie geht es, wie lässt sich die uns umgebende

this flora of viruses that surround us, and aid medicine?

Flora an Viren erforschen und damit der Medizin helfen?

How can we turn our cumulative knowledge of virology

Wir können wir unser gesamtes virologisches Wissen

into a simple, hand-held, single diagnostic assay?

in ein einfaches, tragbares Diagnosegerät stecken?

I want to turn everything we know right now about detecting viruses

Ich möchte alles, was wir im Moment über die Entdeckung von Viren

and the spectrum of viruses that are out there

und das Virenspektrum hier draußen wissen in,

into, let's say, a small chip.

sagen wir, einen kleinen Chip stecken.

When we started thinking about this project --

Als wir anfangs über dieses Projekt nachdachten --

how we would make a single diagnostic assay

wie wir ein einziges Diagnosearray schaffen können,

to screen for all pathogens simultaneously --

um damit gleichzeitig alle Pathogene zu prüfen --

well, there's some problems with this idea.

nun da gab es einige Probleme mit dieser Idee.

First of all, viruses are pretty complex,

Erstens sind Viren ganz schön komplex,

but they're also evolving very fast.

dann verändern sie sich auch sehr schnell.

This is a picornavirus.

Hier ist ein Picornavirus.

Picornaviruses -- these are things that include

Picornaviren -- sie umfassen Dinge

the common cold and polio, things like this.

wie Erkältung und Polio, solche Sachen.

You're looking at the outside shell of the virus,

Sie sehen hier die Außenhülle des Virus,

and the yellow color here are those parts of the virus

das Gelbe sind die Teile des Virus,

that are evolving very, very fast,

die sich sehr schnell entwickeln,

and the blue parts are not evolving very fast.

während die blauen Teile recht langsam sind.

When people think about making pan-viral detection reagents,

Wenn wir über die Herrstellung pan-viraler Nachweisreagenzen nachdenken,

usually it's the fast-evolving problem that's an issue,

dann ist normalerweise die schnelle Entwicklung das Problem

because how can we detect things if they're always changing?

denn wie können wir Dinge entdecken, die sich ständig ändern?

But evolution is a balance:

Doch ist Evolution ein Gleichgewicht:

where you have fast change, you also have ultra-conservation --

Wo es schnellen Wandel gib, gibt es auch das Ultrakonservative --

things that almost never change.

Dinge, die sich fast nie ändern.

And so we looked into this a little more carefully,

Also schauten wir uns das etwas genauer an,

and I'm going to show you data now.

dazu werde ich Ihnen jetzt Daten zeigen.

This is just some stuff you can do on the computer from the desktop.

Das sind Dinge, die Sie vom Schreibtisch aus am Computer tun können.

I took a bunch of these small picornaviruses,

Ich nahm ein paar von diesen kleinen Picornaviren,

like the common cold, like polio and so on,

wie Erkältung, Polio und so weiter,

and I just broke them down into small segments.

die ich einfach in kleine Segmente zerlegte,

And so took this first example, which is called coxsackievirus,

dann nahm ich das erste Muster, den Coxsackievirus,

and just break it into small windows.

und zerlegte ihn in kleine Fenster.

And I'm coloring these small windows blue

Ich färbte diese kleinen Fenster blau, wenn

if another virus shares an identical sequence in its genome

ein anderer Virus eine identische Sequenz in seinem

to that virus.

Genom aufweis.

These sequences right up here --

Diese Sequenzen hier oben --

which don't even code for protein, by the way --

die übrigens nicht einmal für Protein kodieren ---

are almost absolutely identical across all of these,

sind bei allen fast völlig identisch; damit konnte

so I could use this sequence as a marker

ich diese Sequenz als Markierung benutzen

to detect a wide spectrum of viruses,

um ein großes Virenspektrum zu entdecken,

without having to make something individual.

ganz ohne Einzeluntersuchung.

Now, over here there's great diversity:

Hier herrscht große Diversität:

that's where things are evolving fast.

hier entwickeln sich die Dinge rasant.

Down here you can see slower evolution: less diversity.

Unten ist die Entwicklung langsamer: geringere Diversität.

Now, by the time we get out here to, let's say,

Wenn wir hier also, sagen wir, beim akuten

acute bee paralysis virus --

Bienenparalyse-Virus herauskommen --

probably a bad one to have if you're a bee ---

bestimmt nicht gut, wenn man eine Biene ist --

this virus shares almost no similarity to coxsackievirus,

gleicht dieser Virus dem Coxsackievirus kaum.

but I can guarantee you that the sequences that are most conserved

Aber ich garantiere Ihnen, dass die am meisten konservierten Sequenzen

among these viruses on the right-hand of the screen

unter diesen Viren rechts auf dem Bildschirm hier

are in identical regions right up here.

oben in identischen Regionen liegen.

And so we can encapsulate these regions of ultra-conservation

So können wir diese Regionen der Ultra-Konservierung durch Evolution

through evolution -- how these viruses evolved --

einkapseln, -- wie sich diese Viren entwickelt haben --

by just choosing DNA elements or RNA elements

indem wir in diesen Regionen einfach DNA- oder RNA-Elemente wählen,

in these regions to represent on our chip as detection reagents.

die wir auf unserem Chip als Nachweisreagenzen darstellen.

OK, so that's what we did, but how are we going to do that?

Ok, genau das haben wir getan, aber wie sollen wir's machen?

Well, for a long time, since I was in graduate school,

Nun, seit langem, seit ich im Graduiertenkolleg war,

I've been messing around making DNA chips --

habe ich mit DNA-Chips herum gespielt --

that is, printing DNA on glass.

d.h. ich habe DNA auf Glas gedruckt.

And that's what you see here:

Genau das sehen Sie hier.

These little salt spots are just DNA tacked onto glass,

Diese kleinen Salzpunkte sind einfach auf Glas geheftete DNA,

and so I can put thousands of these on our glass chip

davon kann ich tausende auf unseren Glaschip setzen

and use them as a detection reagent.

und sie als Nachweisreagenzen verwenden.

We took our chip over to Hewlett-Packard

Wir brachten unseren Chip zu Hewlett-Packard

and used their atomic force microscope on one of these spots,

und nutzen ihr Rasterkraftmikroskop auf einem dieser Punkte,

and this is what you see:

und das sehen Sie:

you can actually see the strands of DNA lying flat on the glass here.

Man sieht tatsächlich die DNA-Stränge flach auf dem Glas liegen.

So, what we're doing is just printing DNA on glass --

Wir drucken also einfach DNA auf Glas --

little flat things -- and these are going to be markers for pathogens.

kleine flache Dinger -- und das werden die Pathogenmarkierungen.

OK, I make little robots in lab to make these chips,

OK, im Labor fertige ich kleine Roboter an, die diese Chips bauen,

and I'm really big on disseminating technology.

beim Verbreiten von Technologie bin ich dick dabei.

If you've got enough money to buy just a Camry,

Wenn Sie genug Geld haben, können Sie einen Camry kaufen,

you can build one of these too,

Sie können aber auch so einen bauen,

and so we put a deep how-to guide on the Web, totally free,

so stellten wir eine ausführliche Anleitung ins Web, völlig kostenlos,

with basically order-off-the-shelf parts.

aus Grundmaterialien von der Stange --

You can build a DNA array machine in your garage.

Sie können Ihre DNA-Array-Maschine in Ihrer Garage basteln.

Here's the section on the all-important emergency stop switch.

Hier ist der Abschnitt über den überaus wichtigen Notausknopf.

(Laughter)

(Lachen)

Every important machine's got to have a big red button.

Jede wichtige Maschine braucht einen großen roten Knopf.

But really, it's pretty robust.

Aber eigentlich ist sie recht robust.

You can actually be making DNA chips in your garage

Sie können einen DNA-Chip in Ihrer Garage herstellen,

and decoding some genetic programs pretty rapidly. It's a lot of fun.

schnell ein paar genetische Programme dekodieren. Macht Spass.

(Laughter)

(Lachen)

And so what we did -- and this is a really cool project --

Wir fingen erst einmal -- ein wirklich cooles Projekt --

we just started by making a respiratory virus chip.

mit einem Chip für Atemwegsviren an.

I talked about that --

Davon habe ich gesprochen --

you know, that situation where you go into the clinic

Kennen Sie diese Situation, wenn Sie im Krankenhaus

and you don't get diagnosed?

keine Diagnose erhalten?

Well, we just put basically all the human respiratory viruses

Wir setzten im Grunde alle Viren für menschliche Atemwegserkrankungen

on one chip, and we threw in herpes virus for good measure --

auf einen Chip, und oben drauf noch Herpes --

I mean, why not?

warum denn nicht?

The first thing you do as a scientist is,

Als Wissenschaftler müssen Sie erstmal

you make sure stuff works.

dafür sorgen, dass Ihr Kram funktioniert.

And so what we did is, we take tissue culture cells

Wir nahmen also Gewebekulturen

and infect them with various viruses,

und infizierten es mit diversen Viren.

and we take the stuff and fluorescently label the nucleic acid,

Wir nehmen das Zeug, markieren die Nukleinsäure farblich,

the genetic material that comes out of these tissue culture cells --

das aus diesen Zellen kommende genetische Material -- hauptsächlich

mostly viral stuff -- and stick it on the array to see where it sticks.

Viruszeug -- und kleben es auf das Array um zu sehen, wo es hängen bleibt.

Now, if the DNA sequences match, they'll stick together,

Passen die DNA-Sequenzen, bleiben sie aufeinander

and so we can look at spots.

kleben und wir können uns Punkte anschauen.

And if spots light up, we know there's a certain virus in there.

Fangen Punkte an zu leuchten, steckt ein bestimmter Virus darin.

That's what one of these chips really looks like,

So sehen diese Chips in Wirklichkeit aus,

and these red spots are, in fact, signals coming from the virus.

und diese roten Punkte sind Signale des Virus.

And each spot represents a different family of virus

Jeder rote Fleck stellt eine andere Virusfamilie oder

or species of virus.

Spezies dar.

And so, that's a hard way to look at things,

Da sich das schwierig anschauen lässt,

so I'm just going to encode things as a little barcode,

kodiere ich die Daten zu einem kleinen Barcode,

grouped by family, so you can see the results in a very intuitive way.

nach Familien gruppiert, so lassen sich die Resultate intuitiv anschauen.

What we did is, we took tissue culture cells

Wir nahmen also Gewebekulturen

and infected them with adenovirus,

und infizierten sie mit dem Adenovirus.

and you can see this little yellow barcode next to adenovirus.

Neben dem Virus können Sie diesen kleinen gelben Barcode sehen.

And, likewise, we infected them with parainfluenza-3 --

Wir infizierten sie auch mit Parainfluenza-3 --

that's a paramyxovirus -- and you see a little barcode here.

das ist ein Paramyxovirus --- hier sehen Sie den Barcode.

And then we did respiratory syncytial virus.

Dann nahmen wir den Respiratory-Synctial-Virus.

That's the scourge of daycare centers everywhere --

Das ist die Geißel aller Arztpraxen --

it's like boogeremia, basically.

im Grunde ganz wie Popelitis.

(Laughter)

(Lachen)

You can see that this barcode is the same family,

Sie sehen, dass dieser Barcode zur selben Familie gehört,

but it's distinct from parainfluenza-3,

sich von Parainfluenza-3 jedoch unterscheidet,

which gives you a very bad cold.

der Ihnen eine wirklich üble Grippe verschafft.

And so we're getting unique signatures, a fingerprint for each virus.

Und so bekommen wir einzigartige Signaturen, Fingerabdrücke aller Viren.

Polio and rhino: they're in the same family, very close to each other.

Polio und Rhino: sie gehören zur selben Familien, ganz nah beieinander.

Rhino's the common cold, and you all know what polio is,

Rhino verursacht Erkältung, und Sie wissen alle, was Polio ist,

and you can see that these signatures are distinct.

Sie können sehen, dass sich diese Signaturen unterscheiden.

And Kaposi's sarcoma-associated herpes virus

Das Kaposi-Sarkom-Herpesvirus zeigt

gives a nice signature down here.

hier unten eine schöne Signatur.

And so it is not any one stripe or something

Es ist nicht ein einzelner Strich, der

that tells me I have a virus of a particular type here;

verrät, dass wir einen bestimmten Virustyps haben;

it's the barcode that in bulk represents the whole thing.

der gesamte Barcode stellt ein einzelnes Virus dar.

All right, I can see a rhinovirus --

Ich kann also ein Rhinovirus sehen --

and here's the blow-up of the rhinovirus's little barcode --

hier einen zergliederten Barcode des Rhinovirus --

but what about different rhinoviruses?

Was ist aber mit verschiedenen Rhinoviren?

How do I know which rhinovirus I have?

Wie kann ich wissen, welches Rhinovirus ich habe?

There're 102 known variants of the common cold,

^

and there're only 102 because people got bored collecting them:

es gibt nur 102, weil es irgendwann langweilig wurde, sie zu sammeln.

there are just new ones every year.

Jedes Jahr gibt es neue.

And so, here are four different rhinoviruses,

Hier sind 4 verschiedene Rhinoviren.

and you can see, even with your eye,

Man kann die einzelnen Barcodes mit bloßem Auge,

without any fancy computer pattern-matching

ohne großartige Softwarealgorithmen zur

recognition software algorithms,

Mustererkennung,

that you can distinguish each one of these barcodes from each other.

von einander unterscheiden.

Now, this is kind of a cheap shot,

Nun, das ist ein billiger Trick,

because I know what the genetic sequence of all these rhinoviruses is,

schließlich kenne ich die genetischen Sequenzen all dieser Rhinoviren,

and I in fact designed the chip

dazu habe ich den Chip entwickelt

expressly to be able to tell them apart,

mit der Absicht, sie unterscheiden zu können.

but what about rhinoviruses that have never seen a genetic sequencer?

Aber was ist mit Rhinoviren, die noch nie einen genetischen Sequenzer gesehen haben?

We don't know what the sequence is; just pull them out of the field.

Wir kennen die Sequenz nicht, ziehen sie einfach aus dem Feld.

So, here are four rhinoviruses

So, hier sind vier Rhinoviren

we never knew anything about --

über die wir nichts wissen --

no one's ever sequenced them -- and you can also see

sie wurden bisher nicht sequenziert -- man sieht, dass

that you get unique and distinguishable patterns.

sie einzigartige und unterscheidbare Muster ergeben.

You can imagine building up some library, whether real or virtual,

Stellen Sie sich vor, dass man eine Bibliothek aufbaut, echt oder virtuell,

of fingerprints of essentially every virus.

von Fingerabdrücken grundsätzlich aller Viren.

But that's, again, shooting fish in a barrel, you know, right?

Auch wieder so ein ungleicher Wettkampf, oder?

You have tissue culture cells. There are a ton of viruses.

Wir haben Kulturgewebezellen und eine Tonne Viren.

What about real people?

Was ist mit wirklichen Menschen?

You can't control real people, as you probably know.

Bekanntlich sind wirkliche Menschen unkontrollierbar.

You have no idea what someone's going to cough into a cup,

Sie wissen nicht, was Ihnen jemand in die Tasse hustet,

and it's probably really complex, right?

und wahrscheinlich ist es wirklich komplex, oder?

It could have lots of bacteria, it could have more than one virus,

Es könnten jede Menge Bakterien sein, es könnte mehr als ein Virus sein,

and it certainly has host genetic material.

bestimmt ist Genmaterial des Wirts dabei.

So how do we deal with this?

Wie gehen wir also damit um?

And how do we do the positive control here?

Und wie führen wir hier die Positvkontrolle durch?

Well, it's pretty simple.

Nun, ganz einfach.

That's me, getting a nasal lavage.

Hier bekomme ich eine Nasenspülung.

And the idea is, let's experimentally inoculate people with virus.

Der Plan ist, Menschen experimentell mit Viren zu impfen,

This is all IRB-approved, by the way; they got paid.

-- übrigens ist das alles behördlich genehmigt, sie wurden dafür bezahlt.

And basically we experimentally inoculate people

Im Grunde impfen wir experimentell Menschen mit

with the common cold virus.

dem Erkältungsvirus.

Or, even better, let's just take people

Oder, noch besser, wir holen Leute

right out of the emergency room --

frisch aus der Notaufnahme --

undefined, community-acquired respiratory tract infections.

undefinierte, ambulant erworbene Atemwegsinfektionen.

You have no idea what walks in through the door.

Sie wissen nicht, was durch die Tür kommt.

So, let's start off with the positive control first,

Wir wollen mit der Positivkontrolle beginnen,

where we know the person was healthy.

wenn wir wissen, dass die Person gesund war.

They got a shot of virus up the nose,

Sie bekamen einen Schuss Viren durch die Nase.

let's see what happens.

Schauen wir, was passiert.

Day zero: nothing happening.

Tag Null: Nichts passiert.

They're healthy; they're clean -- it's amazing.

Sie sind gesund, sie sind sauber -- erstaunlich.

Actually, we thought the nasal tract might be full of viruses

Eigentlich glaubten wir, dass der Nasentrakt voller Viren sein würde,

even when you're walking around healthy.

selbst wenn man ganz gesund ist.

It's pretty clean. If you're healthy, you're pretty healthy.

Er ist richtig sauber. Wenn Sie gesund sind, sind Sie richtig gesund.

Day two: we get a very robust rhinovirus pattern,

Tag zwei: Wir erhalten ein robustes Rhinovirusmuster,

and it's very similar to what we get in the lab

ganz ähnlich dem aus dem Labor

doing our tissue culture experiment.

mit unserem Gewebeexperiment.

So that's great, but again, cheap shot, right?

Schön, aber auch wieder ein billiger Trick, oder?

We put a ton of virus up this guy's nose. So --

Wir jagen eine Tonne Viren in die Nase dieses Kerls. So --

(Laughter)

(Lachen)

-- I mean, we wanted it to work. He really had a cold.

-- wir wollten sogar, dass es funktioniert. Er bekam tatsächlich Erkältung.

So, how about the people who walk in off the street?

Was ist mit den Leuten, denen man auf der Straße begegnet?

Here are two individuals represented by their anonymous ID codes.

Hier werden zwei Einzelpersonen durch anonyme ID-Codes dargestellt.

They both have rhinoviruses; we've never seen this pattern in lab.

Beide haben Rhinoviren; dieses Muster haben wir im Labor nie gesehen.

We sequenced part of their viruses;

Wir sequenzierten einen Teil ihrer Viren;

they're new rhinoviruses no one's actually even seen.

es sind neue, bisher ungesehene Rhinoviren.

Remember, our evolutionary-conserved sequences

Denken Sie daran, dass wir mit unseren evolutionär konservierten

we're using on this array allow us to detect

Sequenzen, die wir mit diesem Array benutzen,

even novel or uncharacterized viruses,

selbst neue, noch nicht charakterisierte Viren entdecken können,

because we pick what is conserved throughout evolution.

weil wir evolutionär konserviertes Material nehmen.

Here's another guy. You can play the diagnosis game yourself here.

Das ist jemand anderes. Sie können selbst das Diagnosespiel spielen.

These different blocks represent

Diese verschiedenen Blöcke stellen

the different viruses in this paramyxovirus family,

die verschiedenen Viren der Paramyxo-Familie dar.

so you can kind of go down the blocks

Sie können also einfach die Blöcke runter

and see where the signal is.

wandern und sehen, wo das Signal ist.

Well, doesn't have canine distemper; that's probably good.

Ok, keine Hundestaube; gut so.

(Laughter)

(Lachen)

But by the time you get to block nine,

Wenn Sie bei Block 9 angekommen sind,

you see that respiratory syncytial virus.

sehen Sie den Respiratory-Synctial-Virus.

Maybe they have kids. And then you can see, also,

Vielleicht haben sie Kinder. Und dann sehen Sie auch

the family member that's related: RSVB is showing up here.

das verwandte Familienmitglied: Hier sehen Sie RSVB.

So, that's great.

Prima.

Here's another individual, sampled on two separate days --

Weitere Proben von zwei verschiedenen Tagen --

repeat visits to the clinic.

wiederholte Krankenhausbesuche.

This individual has parainfluenza-1,

Diese Person hat Parainfluenza-1.

and you can see that there's a little stripe over here

Hier sehen Sie einen kleinen Streifen

for Sendai virus: that's mouse parainfluenza.

für den Sendai-Virus: Parainfluenza bei Mäusen.

The genetic relationships are very close there. That's a lot of fun.

Die genetischen Beziehungen sind hier sehr dicht. Macht jede Menge Spaß.

So, we built out the chip.

So bauten wir den Chip aus.

We made a chip that has every known virus ever discovered on it.

Wir fertigten einen Chip mit allen jemals entdeckten Viren.

Why not? Every plant virus, every insect virus, every marine virus.

Warum nicht? Jeder Virus bei Pflanzen, Insekten und Meerestieren.

Everything that we could get out of GenBank --

Alles, was wir von GenBank, dem nationalen Depot

that is, the national repository of sequences.

für DNA-Sequenzen, bekommen konnten.

Now we're using this chip. And what are we using it for?

Jetzt benutzen wir diesen Chip. Und wozu nutzen wir ihn?

Well, first of all, when you have a big chip like this,

Mit einem so großen Chip braucht man zu aller erst

you need a little bit more informatics,

mehr Informatik; also entwickelten wir

so we designed the system to do automatic diagnosis.

ein System zur automatischen Diagnostik.

And the idea is that we simply have virtual patterns,

Die Idee ist, dass wir einfach virtuelle Muster haben --

because we're never going to get samples of every virus --

weil wir niemals Proben von allen Viren bekommen werden;

it would be virtually impossible. But we can get virtual patterns,

virtuell wäre es möglich. Wir können virtuelle Muster bekommen

and compare them to our observed result --

und mit den beobachteten Resultaten vergleichen,

which is a very complex mixture -- and come up with some sort of score

eine komplexe Mixtur, mit der wir eine Art Trefferliste der Wahrscheinlichkeit,

of how likely it is this is a rhinovirus or something.

entwickeln, dass es ein Rhinovirus oder so ist.

And this is what this looks like.

Und so sieht es aus.

If, for example, you used a cell culture

Wenn man zum Beispiel eine chronisch mit

that's chronically infected with papilloma,

Papilloma infizierte Zellkultur verwendet, erhält

you get a little computer readout here,

man hier eine kleine Computeranzeige und

and our algorithm says it's probably papilloma type 18.

der Algorithmus zeigt, dass es wahrscheinlich Papilloma Typ 18 ist.

And that is, in fact, what these particular cell cultures

Und genau damit sind diese Zellkulturen

are chronically infected with.

chronisch infiziert.

So let's do something a little bit harder.

Wir wollen es ein bisschen schwieriger.

We put the beeper in the clinic.

Wir stellten diese Piepser in der Klinik auf.

When somebody shows up, and the hospital doesn't know what to do

Wenn jemand kommt, dem das Krankenhaus nicht helfen kann, weil

because they can't diagnose it, they call us.

sie keine Diagnose stellen können, rufen sie uns.

That's the idea, and we're setting this up in the Bay Area.

Also stellen wir es im Raum San Francisco auf.

And so, this case report happened three weeks ago.

Und so ereignete sich vor drei Wochen folgender Fall.

We have a 28-year-old healthy woman, no travel history,

Wir haben eine 28-jährige, gesunde Frau, keine Reisegeschichte,

[unclear], doesn't smoke, doesn't drink.

(undeutlich) sie raucht nicht, trinkt nicht.

10-day history of fevers, night sweats, bloody sputum --

10 Tage Fieber, Nachtschwitzen, blutiger Auswurf --

she's coughing up blood -- muscle pain.

sie hustet Blut -- Muskelschmerzen.

She went to the clinic, and they gave her antibiotics

Sie ging ins Krankenhaus und bekam Antibiotika,

and then sent her home.

und wurde nach Hause geschickt.

She came back after ten days of fever, right? Still has the fever,

Nach 10 weiteren Tagen mit Fieber kam sie zurück -- immer noch Fieber --

and she's hypoxic -- she doesn't have much oxygen in her lungs.

sie hat Hypoxie -- wenig Sauerstoff in ihren Lungen.

They did a CT scan.

Sie nahmen einen CT vor.

A normal lung is all sort of dark and black here.

Eine normale Lunge wäre hier schwarz und dunkel.

All this white stuff -- it's not good.

All dieses weiße Zeug ist nicht gut.

This sort of tree and bud formation indicates there's inflammation;

Dieses baumartige Muster deutet auf eine Entzündung hin;

there's likely to be infection.

wahrscheinlich besteht hier eine Infektion.

OK. So, the patient was treated then

OK. Die Patientin wurde mit einem

with a third-generation cephalosporin antibiotic and doxycycline,

Cephalosporinantibiotikum der dritten Generation und mit Doxycin behandelt.

and on day three, it didn't help: she had progressed to acute failure.

Half nicht. Am dritten Tag: Fortschreiten zu akutem Lungenversagen.

They had to intubate her, so they put a tube down her throat

Sie musste intubiert werden, sie steckten ihr einen Schlauch in den Hals

and they began to mechanically ventilate her.

und beatmeten sie mechanisch.

She could no longer breathe for herself.

Sie konnte nicht mehr selbst atmen.

What to do next? Don't know.

Was tun? Keine Ahnung

Switch antibiotics: so they switched to another antibiotic,

Antibiotika wechseln, also nahmen sie ein anderen Antibiotikum,

Tamiflu.

und Tamiflu -- ich weiß

It's not clear why they thought she had the flu,

nicht, warum sie dachten, es ginge um Grippe --

but they switched to Tamiflu.

aber sie nahmen Tamiflu.

And on day six, they basically threw in the towel.

Am sechsten Tag schmissen sie das Handtuch.

You do an open lung biopsy when you've got no other options.

Eine offene Lungenbiopsie wird gemacht, wenn keine andere Wahl besteht.

There's an eight percent mortality rate with just doing this procedure,

Dieser Vorgang birgt eine Sterblichkeitsrate von 8 Prozent.

and so basically -- and what do they learn from it?

Und was haben sie Wesentliches daraus gelernt?

You're looking at her open lung biopsy.

Sie sehen hier ihre offene Lungenbiopsie.

And I'm no pathologist, but you can't tell much from this.

Ich bin kein Pathologe, aber hier sieht man nicht viel.

All you can tell is, there's a lot of swelling: bronchiolitis.

Man kann eine starke Schwellung sehen: Bronchiolitis.

It was "unrevealing": that's the pathologist's report.

Im pathologischen Bericht steht: Nicht aufschlussreich.

And so, what did they test her for?

Worauf wurde sie getestet?

They have their own tests, of course,

Natürlich haben sie ihre eigenen Tests

and so they tested her for over 70 different assays,

und so testeten sie mit 70 verschiedenen Proben

for every sort of bacteria and fungus and viral assay

auf alle Arten Bakterien, Pilze und Viren,

you can buy off the shelf:

die man von der Stange kaufen kann:

SARS, metapneumovirus, HIV, RSV -- all these.

SARS, Metapneumovirus, HIV, RSV - sie alle.

Everything came back negative, over 100,000 dollars worth of tests.

Alles kam negativ zurück. Tests im Wert von über 100.000 Dollar.

I mean, they went to the max for this woman.

Ich meine, sie taten alles für diese Frau.

And basically on hospital day eight, that's when they called us.

Und am 8. Kliniktag riefen sie endlich uns zur Hilfe.

They gave us endotracheal aspirate --

Sie gaben uns eine endotracheale Saugprobe --

you know, a little fluid from the throat,

ein bisschen Flüssigkeit aus dem Hals

from this tube that they got down there -- and they gave us this.

aus dem Schlauch, den sie ihr eingeführt hatten -- das gaben sie uns.

We put it on the chip; what do we see? Well, we saw parainfluenza-4.

Wir trugen sie auf dem Chip auf. Was sieht man? Nun, wir sahen Parainfluenza-4 .

Well, what the hell's parainfluenza-4?

Was zum Teufel ist Parainfluenza-4?

No one tests for parainfluenza-4. No one cares about it.

Keiner testet auf Parainfluenza-4. Niemand kümmert sich darum.

In fact, it's not even really sequenced that much.

Es wurde nicht einmal sehr häufig sequenziert.

There's just a little bit of it sequenced.

Nur ein kleiner Teil davon wurde sequenziert

There's almost no epidemiology or studies on it.

Es gibt kaum epidemiologische Studien darüber.

No one would even consider it,

Niemand käme je auf den Gedanken, weil

because no one had a clue that it could cause respiratory failure.

niemand wusste, dass es Atemwegsversagen verursachen konnte.

And why is that? Just lore. There's no data --

Warum ist das so? Überlieferung. Es gibt keine Daten --

no data to support whether it causes severe or mild disease.

keine, die sagen, ob eine schwere oder leichte Erkrankung verursacht wird.

Clearly, we have a case of a healthy person that's going down.

Klarer Fall von einer gesunden Person, mit der es bergab geht.

OK, that's one case report.

Ok, das ist eine Fallstudie.

I'm going to tell you one last thing in the last two minutes

Eines möchte ich Ihnen in den letzten zwei Minuten noch erzählen.

that's unpublished -- it's going to come out tomorrow --

Noch unveröffentlicht -- morgen wird es raus kommen --

and it's an interesting case of how you might use this chip

es ist ein interessanter Fall darüber, wie Sie mit diesem

to find something new and open a new door.

Chip Neues finden und eine neue Türe öffnen können.

Prostate cancer. I don't need to give you many statistics

Prostatakrebs. Über Prostatakrebs brauche ich Ihnen nicht

about prostate cancer. Most of you already know it:

viele Statistiken zu geben. Die meisten von Ihnen wissen es:

third leading cause of cancer deaths in the U.S.

die dritthäufigste Ursache für Krebstod in den USA..

Lots of risk factors,

Viele Risikofaktoren,

but there is a genetic predisposition to prostate cancer.

aber auch eine genetische Disposition.

For maybe about 10 percent of prostate cancer,

In vielleich10 Prozent der Fälle von Prostatakrebs sind

there are folks that are predisposed to it.

sind Leute prädisponiert.

And the first gene that was mapped in association studies

Das erste Gen, das wir bei Assoziationsstudien für

for this, early-onset prostate cancer, was this gene called RNASEL.

Prostatakrebs im Frühstadium erschlossen haben, heißt RNASEL.

What is that? It's an antiviral defense enzyme.

Was ist das? Es ist ein Enzym zur Abwehr von Viren.

So, we're sitting around and thinking,

Also sitzen wir da und überlegen,

"Why would men who have the mutation --

warum bekommen Männer mit dieser Mutation,

a defect in an antiviral defense system -- get prostate cancer?

einem Defekt in der Virusabwehr, Prostatakrebs?

It doesn't make sense -- unless, maybe, there's a virus?"

Völlig sinnlos - außer wenn da vielleicht ein Virus dahinter steckt.

So, we put tumors --- and now we have over 100 tumors -- on our array.

Also nahmen wir Tumore -- jetzt haben wir über 100 -- für das Array.

And we know who's got defects in RNASEL and who doesn't.

Damit wissen wir, wer einen RNASEL-Defekt hat und wer nicht.

And I'm showing you the signal from the chip here,

Ich zeige Ihnen das Signal hier auf dem Chip und

and I'm showing you for the block of retroviral oligos.

und ich zeige Ihnen den Block der retroviralen Oligos.

And what I'm telling you here from the signal, is

Aus diesem Signal lese ich, dass

that men who have a mutation in this antiviral defense enzyme,

Männer mit einer Mutation dieses Virusabwehrenzyms

and have a tumor, often have -- 40 percent of the time --

und einem Tumor häufig -- in 40 Prozent der Fälle --

a signature which reveals a new retrovirus.

eine Signatur mit neuem Retrovirus aufweisen.

OK, that's pretty wild. What is it?

Ok, ganz schön abgefahren. Was ist das?

So, we clone the whole virus.

Wir klonen das gesamte Virus.

First of all, I'll tell you that a little automated prediction told us

Zunächst hatte uns eine kleine automatische Voraussage erzählt,

it was very similar to a mouse virus.

dass es dem Mausvirus sehr ähnlich sein würde.

But that doesn't tell us too much,

Das sagt nicht viel aus, also

so we actually clone the whole thing.

klonen wir tatsächlich das ganze Ding.

And the viral genome I'm showing you right here?

Und das Viralgenom, das ich Ihnen hier zeige?

It's a classic gamma retrovirus, but it's totally new;

Es ist ein klassisches Retrovirus, aber es ist völlig neu.

no one's ever seen it before.

Niemand hat es je zuvor gesehen.

Its closest relative is, in fact, from mice,

Sein nächster Verwandter stammt tatsächlich von Mäusen,

and so we would call this a xenotropic retrovirus,

so könnten wir das als xenotropes Retrovirus bezeichnen,

because it's infecting a species other than mice.

weil es eine andere Spezies als Mäuse befällt.

And this is a little phylogenetic tree

Hier ist ein kleiner phylogenetischer Baum, damit

to see how it's related to other viruses.

Sie sehen, wie es mit anderen Viren verwandt ist.

We've done it for many patients now,

Wir haben das jetzt bei vielen Patienten gemacht und

and we can say that they're all independent infections.

können sagen, dass die Infektionen voneinander unabhängig sind.

They all have the same virus,

Sie alle haben dasselbe Virus,

but they're different enough that there's reason to believe

aber es ist jedes Mal verschieden genug, dass wir vermuten können,

that they've been independently acquired.

dass es unabhängig voneinander erworben wurde.

Is it really in the tissue? And I'll end up with this: yes.

Ist es tatsächlich im Gewebe? Damit möchte ich schließen. Ja.

We take slices of these biopsies of tumor tissue

Wir nehmen Scheiben der Biopsien des Tumorgewebes

and use material to actually locate the virus,

und verwenden Material zur Lokalisierung des Virus

and we find cells here with viral particles in them.

und wir finden Zellen mit Viruspartikeln.

These guys really do have this virus.

Diese Leute haben dieses Virus wirklich.

Does this virus cause prostate cancer?

Verursacht dieses Virus Prostatakrebs?

Nothing I'm saying here implies causality. I don't know.

Ich möchte hier keinen kausalen Zusammenhang nahelegen.

Is it a link to oncogenesis? I don't know.

Ist hier eine Verbindung zur Onkogenese? Ich weiß nicht.

Is it the case that these guys are just more susceptible to viruses?

Sind diese Leute einfach anfälliger für Viren?

Could be. And it might have nothing to do with cancer.

Vielleicht. Es könnte nichts mit Krebs zu tun haben.

But now it's a door.

Aber es ist eine Tür.

We have a strong association between the presence of this virus

Es besteht eine starke Assoziationen zwischen dem Vorhandensein dieses Virus

and a genetic mutation that's been linked to cancer.

und einer genetischen Mutation mit Verbindung zu Krebs.

That's where we're at.

Das ist der Stand der Dinge.

So, it opens up more questions than it answers, I'm afraid,

Leider stellen sich mehr Fragen als beantwortet werden.

but that's what, you know, science is really good at.

Aber genau darin ist Wissenschaft wirklich gut.

This was all done by folks in the lab --

Das alles stammt von Leuten im Labor;

I cannot take credit for most of this.

das Meiste ist nicht mein Verdienst.

This is a collaboration between myself and Don.

Es ist eine Zusammenarbeit zwischen Don und mir.

This is the guy who started the project in my lab,

Dieser Kerl hat in meinem Labor mit dem Projekt angefangen;

and this is the guy who's been doing prostate stuff.

der da hat die ganze Prostatageschichte gemacht.

Thank you very much. (Applause)

Vielen Dank.