Christina Warinner: Tracking ancient diseases using ... plaque

Christina Warinner: Auf der Spur uralter Erkrankungen mittels ... Plaque

Übersetzung: Katja Tongucer Lektorat: Simone Lackerbauer

Have you ever wondered

Haben Sie sich jemals gefragt,

what is inside your dental plaque?

woraus Ihr Zahnbelag besteht?

Probably not, but people like me do.

Vermutlich nicht, aber jemand wie ich fragt sich das.

I'm an archeological geneticist

Ich bin archäologische Genforscherin

at the Center for Evolutionary Medicine

im Zentrum für Evolutionsmedizin

at the University of Zurich,

an der Universität von Zürich

and I study the origins and evolution of human health and disease

und ich studiere die Ursprünge und die Evolution der Gesundheit des Menschen und seiner Erkrankungen,

by conducting genetic research

indem ich genetische Forschungen

on the skeletal and mummified remains of ancient humans.

an Skeletten und mumifizierten Überresten frühzeitlicher Menschen durchführe.

And through this work, I hope to better understand

Durch diese Arbeit hoffe ich,

the evolutionary vulnerabilities of our bodies,

die evolutionäre Anfälligkeit unserer Körper besser zu verstehen,

so that we can improve

damit wir unsere Gesundheit

and better manage our health in the future.

in Zukunft verbessern und besser bewahren können.

There are different ways to approach evolutionary medicine,

Es gibt in der Evolutionsmedizin verschiedene Vorgehensweisen.

and one way is to extract human DNA

Eine davon ist die Gewinnung von menschlicher DNS

from ancient bones.

aus frühzeitlichen Knochen.

And from these extracts,

Aus diesen Extrakten

we can reconstruct the human genome at different points in time

können wir das menschliche Genom für verschiedene Zeitpunkte rekonstruieren

and look for changes that might be related to adaptations,

und nach Veränderungen suchen, die mit evolutionären Anpassungen, Risikofaktoren und

risk factors and inherited diseases.

ererbten Erkrankungen einhergegangen sein könnten.

But this is only one half of the story.

Aber das ist nur die eine Hälfte der Geschichte.

The most important health challenges today

Die wichtigsten Herausforderungen für die Gesundheit heute

are not caused by simple mutations in our genome,

sind nicht aus einfachen Mutationen in unserem Genom entstanden,

but rather result from a complex and dynamic interplay

sondern sind eher das Ergebnis eines komplexen und dynamischen Zusammenspiels

between genetic variation,

zwischen genetischen Varianten,

diet, microbes and parasites

Ernährung, Mikroben und Parasiten

and our immune response.

und unserer Immunreaktion.

All of these diseases

Alle diese Erkrankungen

have a strong evolutionary component

beinhalten eine starke evolutionäre Komponente,

that directly relates to the fact

die in direktem Zusammenhang mit der Tatsache steht,

that we live today in a very different environment

dass wir heute in einer völlig anderen Umgebung leben

than the ones in which our bodies evolved.

als die, in der unsere Körper sich entwickelten.

And in order to understand these diseases,

Und um diese Erkrankungen zu verstehen,

we need to move past studies of the human genome alone

müssen wir die Studien des menschlichen Genoms alleine hinter uns lassen

and towards a more holistic approach

und uns einem ganzheitlicheren Zugang

to human health in the past.

zur Gesundheit der Menschen in der Vergangenheit zuwenden.

But there are a lot of challenges for this.

Das stellt uns aber vor viele Herausforderungen.

And first of all, what do we even study?

Zunächst: Was studieren wir überhaupt?

Skeletons are ubiquitous; they're found all over the place.

Skelette sind allgegenwärtig; man findet sie überall.

But of course, all of the soft tissue has decomposed,

Aber das Weichgewebe ist natürlich vollständig abgebaut

and the skeleton itself

und das Skelett selbst

has limited health information.

birgt nur begrenzte Informationen über die Gesundheit.

Mummies are a great source of information,

Mumien sind eine wunderbare Informationsquelle,

except that they're really geographically limited

mit der Ausnahme, dass sie geographisch und auch zeitlich

and limited in time as well.

nur sehr begrenzt vorkommen.

Coprolites are fossilized human feces,

Koprolithe sind versteinerte menschliche Fäkalien

and they're actually extremely interesting.

und sie sind wirklich höchst interessant.

You can learn a lot about ancient diet and intestinal disease,

Man kann viel über die frühzeitliche Ernährung und Darmerkrankungen lernen,

but they are very rare.

aber sie sind sehr selten.

(Laughter)

(Lachen)

So to address this problem,

Um dieses Problem anzugehen,

I put together a team of international researchers

habe ich ein Team von internationalen Forschern

in Switzerland, Denmark and the U.K.

in der Schweiz, Dänemark und England zusammengestellt,

to study a very poorly studied, little known material

die ein sehr wenig erforschtes, kaum bekanntes Material erforschen sollten,

that's found on people everywhere.

das bei den Menschen allerorts gefunden werden kann.

It's a type of fossilized dental plaque

Es ist eine Art versteinerter Zahnbelag,

that is called officially dental calculus.

der offiziell als Zahnstein bezeichnet wird.

Many of you may know it by the term tartar.

Viele von Ihnen kennen vielleicht den Ausdruck Konkromente.

It's what the dentist cleans off your teeth

Es ist das Zeug, das der Zahnarzt von Ihren Zähnen kratzt,

every time that you go in for a visit.

wenn Sie zur Untersuchung gehen.

And in a typical dentistry visit,

Bei einem typischen Zanharztbesuch

you may have about 15 to 30 milligrams removed.

werden Ihnen in etwa 15 bis 30 Milligramm entfernt.

But in ancient times before tooth brushing,

Aber in der Frühzeit, bevor man die Zähne putzte,

up to 600 milligrams might have built up on the teeth

haben sich im Laufe eines Lebens auf den Zähnen

over a lifetime.

bis zu 600 Milligramm angesammelt.

And what's really important about dental calculus

Zahnstein ist deshalb besonders wichtig,

is that it fossilizes just like the rest of the skeleton,

weil er versteinert – genau wie das restliche Skelett.

it's abundant in quantity before the present day

Er ist bis heute reichlich vorhanden

and it's ubiquitous worldwide.

und man findet ihn auf der ganzen Welt.

We find it in every population around the world at all time periods

Wir finden ihn in jeder Bevölkerungsgruppe auf der ganzen Welt und in allen Zeiträumen,

going back tens of thousands of years.

selbst wenn man zehntausende Jahre zurückgeht.

And we even find it in neanderthals and animals.

Wir finden ihn sogar bei den Neandertalern und bei Tieren.

And so previous studies

Frühere Studien

had only focused on microscopy.

konzentrierten sich vor allem auf die Mikroskopie.

They'd looked at dental calculus under a microscope,

Sie betrachteten den Zahnstein unter einem Mikroskop

and what they had found was things like pollen

und fanden dort Dinge wie Pollen

and plant starches,

und pflanzliche Stärkereste

and they'd found muscle cells from animal meats

und sie fanden Muskelzellen aus dem Fleisch von Tieren

and bacteria.

und Bakterien.

And so what my team of researchers, what we wanted to do,

Mein Team von Forschern stellte sich aber die Frage,

is say, can we apply

ob wir Technologien anwenden können,

genetic and proteomic technology

die aus der Genomik und Proteomik stammen,

to go after DNA and proteins,

um nach DNS und Proteinen zu suchen,

and from this can we get better taxonomic resolution

womit wir eine bessere taxonomische Auflösung erzielen,

to really understand what's going on?

um wirklich verstehen zu können, was vor sich ging.

And what we found

Wir fanden heraus,

is that we can find many commensal and pathogenic bacteria

dass man viele kommensale und pathogene Bakterien finden kann,

that inhabited the nasal passages and mouth.

die die Nasen- und Mundhöhle bevölkerten.

We also have found immune proteins

Wir haben auch Immunproteine gefunden,

related to infection and inflammation

die im Zusammenhang mit Infekten und Entzündungen stehen,

and proteins and DNA related to diet.

und Proteine und DNS, die mit der Ernährung zusammenhängen.

But what was surprising to us, and also quite exciting,

Doch besonders überraschend und ziemlich aufregend war,

is we also found bacteria

dass wir auch Bakterien fanden,

that normally inhabit upper respiratory systems.

die sich normalerweise im oberen Atemapparat befinden.

So it gives us virtual access to the lungs,

Damit haben wir quasi einen Zugang zu den Lungen gefunden,

which is where many important diseases reside.

wo viele ernsthafte Erkrankungen sitzen.

And we also found bacteria

Wir fanden auch Bakterien,

that normally inhabit the gut.

die normalerweise im Darm sitzen.

And so we can also now virtually gain access

Damit haben wir quasi Zugang bekommen

to this even more distant organ system

zu diesem sogar noch weiter entfernten Organsystem,

that, from the skeleton alone,

das, anders als das Skelett,

has long decomposed.

längst abgebaut wurde.

And so by applying ancient DNA sequencing

Indem wir also Technologien der Massenspektronomie für

and protein mass spectrometry technologies

frühzeitliche DNS-Sequenzen und Proteine

to ancient dental calculus,

auf frühzeitlichen Zahnstein anwenden,

we can generate immense quantities of data

können wir große Mengen an Daten generieren,

that then we can use to begin to reconstruct a detailed picture

die dazu genutzt werden können, ein genaues Bild

of the dynamic interplay

des dynamischen Zusammenspiels

between diet, infection and immunity

zwischen Ernährung, Infektion und Immunität

thousands of years ago.

von vor tausenden von Jahren zu zeichnen.

So what started out as an idea,

Was als Idee begann,

is now being implemented

wird nun implementiert,

to churn out millions of sequences

um Millionen von Sequenzen zu produzieren,

that we can use to investigate

die dazu genutzt werden können,

the long-term evolutionary history of human health and disease,

die langfristige Evolutionsgeschichte der Gesundheit des Menschen und seiner Erkrankungen zu untersuchen,

right down to the genetic code of individual pathogens.

bis hinab zum genetischen Code der einzelnen Krankheitserreger.

And from this information

Aus diesen Informationen

we can learn about how pathogens evolve

können wir lernen, wie Krankheitserreger sich entwickelten

and also why they continue to make us sick.

und weshalb sie uns immer noch krank machen.

And I hope I have convinced you

Ich hoffe, ich konnte Sie damit

of the value of dental calculus.

vom Wert des Zahnsteins überzeugen.

And as a final parting thought,

Und als abschließender Gedanke

on behalf of future archeologists,

möchte ich Sie im Namen zukünftiger Archäologen bitten,

I would like to ask you to please think twice

zweimal zu überlegen,

before you go home and brush your teeth.

bevor Sie zu Hause Ihre Zähne putzen.

(Applause)

(Applaus)

Thank you.

Danke.

(Applause)

(Applaus)