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

Übersetzung: Anonymous Translator Lektorat: Natalie Solbach

The essence of being human is that we solve problems.

Das Wesen der Menschheit besteht darin, dass wir Probleme lösen.

And when we're faced with enormous problems

Und wenn wir riesigen Problemen gegenüberstehen,

like disease and climate change,

wie Krankheiten oder dem Klimawandel,

we need to solve them by collaboration.

müssen wir sie durch Zusammenarbeit lösen.

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

Heute möchte ich von einer neuen Art der Zusammenarbeit berichten,

that will absolutely create solutions to these big problems.

die mit Sicherheit Lösungen für diese großen Probleme liefern wird.

It's a collaboration that's unexpected

Diese Zusammenarbeit ist recht überraschend,

because it's between humans

denn sie besteht zwischen uns Menschen und den winzigsten Erdbewohnern:

and the tiniest organisms that populate our planet:

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

den Bakterien und anderen Mikroorganismen, die in, auf und um uns herum leben.

Bacteria may be small and unseen,

Bakterien sind vielleicht klein und für uns nicht zu sehen,

but they often have inspired transformative innovations,

aber sie haben schon oft entscheidende Neuerungen angeregt,

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

so auch die Innovation, auf der meine eigene Forschung aufbaut.

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

In den letzten zehn Jahren habe ich zu den Ersten gehört,

of developing a revolutionary technology called CRISPR

die eine revolutionäre neue Technologie namens CRISPR entwickelt haben,

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

die aus Studien zur bakteriellen Abwehr von viralen Infektionen entstanden ist.

CRISPR is amazing because it allows us

CRISPR ist eine brillante Methode, weil wir mit ihrer Hilfe

to precisely edit the DNA in living organisms,

die DNA lebender Organismen ganz präzise verändern können,

including in people and plants.

einschließlich der DNA von Menschen und Pflanzen.

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

Mithilfe von CRISPR können wir die Gene verändern, entfernen oder austauschen,

that govern the function of cells.

die für das Funktionieren der Zelle verantwortlich sind.

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

Wir können CRISPR also jetzt verwenden wie ein Textverarbeitungsprogramm,

to find, cut and paste text.

um Text zu finden, auszuschneiden und neu einzufügen.

CRISPR, amazingly, has already cured people of devastating disorders

Mit CRISPR haben wir bereits Menschen von verheerenden Krankheiten geheilt,

like sickle cell disease,

wie etwa Sichelzellanämie,

and it's created rice plants

und wir haben Reispflanzen entwickelt,

that are resistant to both diseases and drought.

die sowohl Krankheiten als auch Dürre überleben können.

Incredible, right?

Ist das nicht unglaublich?

But the next world-changing advance with CRISPR

Aber die nächste umwälzende Neuerung mithilfe von CRISPR

will actually come from using it in a way

wird dadurch erfolgen, dass wir die Methode einsetzen,

that will allow us to go to the next level

um eine ganz neue Ebene zu erreichen,

by editing genes beyond just in individual organisms.

indem wir Gene über einzelne Organismen hinaus verändern.

We now have the ability to use CRISPR

Wir können CRISPR jetzt verwenden,

to edit entire populations of tiny microbes,

um ganze Populationen winziger Mikroorganismen zu verändern,

called microbiomes,

sogenannte Mikrobiome,

that live in and on our bodies.

die in und auf unserem Körper leben.

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

Jahrzehntelang haben Wissenschaftler einzelne Mikroorganismen untersucht,

as if each type of bacteria behaved independently.

als ob jede Bakterienart unabhängig von allen anderen existiere.

But we now know that bacterial behaviors,

Aber heute wissen wir, dass das Verhalten von Bakterien, ob gut oder schlecht,

both good and bad,

result from their interactions within complex microbiomes.

ein Ergebnis ihrer Interaktionen innerhalb komplexer Mikrobiome ist.

In humans, dysfunctional gut microbiomes

Beim Menschen steht eine gestörte Darmflora

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

im Zusammenhang mit Krankheiten wie Alzheimer oder Asthma.

And in farm animals, microbiomes produce methane,

In Nutztieren produziert das Mikrobiom Methan,

a powerful contributor to climate change.

ein Gas, das wesentlich zum Klimawandel beiträgt.

But when they're healthy,

Doch wenn es gesund ist,

both human and animal microbiomes can actually prevent disease

kann das Mikrobiom in Menschen und Tieren Krankheiten vorbeugen

and reduce methane emissions.

und Methanemissionen reduzieren.

So to harness these benefits,

Um uns das zunutze zu machen,

we need a way to precisely and reproducibly control

brauchen wir eine Methode, mit der wir diese Mikrobiome

these microbial communities.

genau und verlässlich kontrollieren können.

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

Warum war die Kontrolle von Mikrobiomen bis jetzt ein Problem?

It turns out that microbiomes are very complex,

Mikrobiome sind sehr komplex,

and they're difficult to manipulate.

und sehr schwierig zu beeinflussen.

Antibiotics affect the entire microbiome

Antibiotika wirken sich auf das gesamte Mikrobiom aus,

and their overuse can lead to drug resistance.

und ihre übermäßige Verwendung kann zu Resistenzen führen.

Diet and probiotics are nonspecific

Ernährung und Probiotika sind unspezifisch

and they're often ineffective.

und zeigen oftmals keine Wirkung.

Fecal transplants face various challenges to both effectiveness and acceptance.

Bei Stuhltransplantaten gibt es Probleme mit Wirksamkeit und Akzeptanz.

(Laughter)

(Lachen)

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

Aber mit CRISPR haben wir jetzt ein Werkzeug so scharf wie ein Skalpell.

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

Wir können gezielt ein bestimmtes Gen in einer bestimmen Zellart verändern.

With CRISPR, we can change one kind of bacterium

Mithilfe von CRISPR können wir eine Bakterienart verändern,

without affecting all the others.

ohne die anderen zu beeinflussen.

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

Ein weiteres Problem besteht darin, dass weniger als 1 % der Mikrobenarten

have been grown and studied in the lab.

bisher im Labor kultiviert und untersucht worden sind.

Fortunately, we can now access the other 99 percent

Glücklicherweise haben wir jetzt auch Zugang zu den anderen 99 %,

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

dank eines wissenschaftlichen Durchbruchs meiner Kollegin Jill Banfield,

and her breakthrough technology,

deren bahnbrechende Technologie,

metagenomics,

die Metagenomik, es uns ermöglicht festzustellen,

which is a tool that allows us to figure out

what species are present

welche Arten von Mikroben vorliegen und was sie innerhalb des Mikrobioms tun.

and what they're doing in a microbial community.

Metagenomics creates a detailed blueprint of a complex microbiome,

Die Metagenomik verschafft uns eine genaue Übersicht über ein Mikrobiom,

and that means that we can use it

und somit können wir sie verwenden,

to figure out how to use gene editing tools

um herauszufinden, wie wir unsere Werkzeuge zur Genomeditierung

in the right gene, in the right organism.

im richtigen Gen und Organismus zum Einsatz bringen.

You might be wondering how we can take this new knowledge

Aber wie können wir nun diese neuen Erkenntnisse nutzen,

and harness it to solve real world problems.

um Probleme im echten Leben zu lösen?

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

Zu diesem Zweck kombinieren wir diese zwei bahnbrechenden Technologien,

metagenomics and CRISPR,

Metagenomik und CRISPR,

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

zu einem nagelneuen Forschungsgebiet, der Präzisions-Mikrobiomeditierung.

This will allow us to discover links between dysfunctional microbiomes

Durch sie können wir Zusammenhänge zwischen gestörten Mikrobiomen

and disease or greenhouse gas emissions.

und Krankheiten oder der Emission von Treibhausgasen ermitteln.

We can develop modified and improved microbiome editors

Wir können neue, bessere Werkzeuge zur Mikrobiomeditierung entwickeln

and show that they're safe and effective.

und zeigen, dass sie sicher und wirksam sind.

And we can then begin to deploy these optimized solutions

Diese optimierten Werkzeuge können wir dann verwenden,

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

um die Art von Lösungen zu entwickeln, die in Zukunft entscheidend sein werden.

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

Welche Auswirkungen hat das nun

auf unsere Gesundheit und die des Planeten?

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

Wir wissen, dass die ärmsten Länder am meisten unter dem Klimawandel leiden,

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

einem von den reichsten Ländern verursachten Problem.

And methane is a big part of the problem.

Dabei spielt Methan eine wichtige Rolle.

It's been a major contributor to rising global temperatures

Seit der vorindustriellen Zeit hat es stark zur globalen Erwärmung beigetragen.

since preindustrial times.

Specific microbiome compositions in livestock

Bestimmte Zusammensetzungen der Mikrobiome in Nutztieren

can actually reduce methane emissions by up to 80 percent.

können deren Methanemissionen um bis zu 80 % reduzieren.

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

Dies zu erreichen erfordert im Moment tägliche, sehr kostspielige Eingriffe,

and it just doesn't scale.

die man nicht großflächig einsetzen kann.

But with precision microbiome editing,

Aber mit Präzisions-Genomeditierung

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

können wir das Mikrobiom eines Kalbs bei seiner Geburt anpassen

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

und damit seinen Einfluss auf das Klima über sein gesamtes Leben minimieren.

And this is beneficial for farmers

Dies hat auch Vorteile für Landwirte, weil geringere Methanproduktion

because reduced methane production

means more efficient conversion of feed into food.

zu einer effizienteren Umwandlung von Futter in Fleisch führt.

Importantly, these tools can be used in the future

Diese Methoden können in Zukunft auch verwendet werden,

to reduce methane emissions from other sources,

um Methanemissionen aus anderen Quellen,

like landfills, wastewater and rice paddies.

wie etwa Mülldeponien, Abwässern oder Reisfeldern, zu reduzieren.

Ultimately, microbiomes generate

Unterm Strich erzeugen Mikrobiome

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

bis zu zwei Drittel der weltweiten Methanemissionen.

So our technology could really move the needle

Unsere Technologie könnte uns im Kampf gegen den Klimawandel enorm voranbringen.

in our fight against climate change.

In human health,

Was die Gesundheit anbelangt,

asthma affects up to 300 million people around the world,

so leiden weltweit fast 300 Millionen Menschen an Asthma.

a number that grows by 50 percent each decade,

Die Zahl der Fälle steigt alle zehn Jahre um 50 %

and it disproportionately affects lower-income children.

und Kinder aus ärmeren Familien sind besonders oft betroffen.

Our team has identified a promising link

Unser Team hat einen Zusammenhang zwischen einem Molekül aus der Darmflora

between a molecule produced in the gut microbiome

and asthma development.

und Asthma hergestellt.

With precision microbiome editing,

Durch Präzisions-Mikrobioemeditierung

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

könnten wir einem asthmagefährdeten Kind eine nichtinvasive Therapie anbieten,

that would eliminate asthma-inducing molecules,

die asthmauslösende Moleküle beseitigen

changing her life trajectory.

und sein ganzes Leben verändern würde.

And what's really exciting

Es ist wirklich aufregend,

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

dass die gleichen Methoden uns zukünftig helfen könnten, Krankheiten zu heilen

or even prevent human diseases

oder gar nicht erst enstehen zu lassen,

that are linked to the gut microbiome,

die mit der Darmflora im Zusammenhang stehen

including obesity, diabetes and Alzheimer's.

wie etwa Fettleibigkeit, Diabetes und Alzheimer.

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

Ich finde es faszinierend, dass wir CRISPR jetzt nutzen können,

to edit the same tiny organisms that gave us CRISPR.

um eben jene winzigen Organismen zu verändern, von denen wir CRISPR haben.

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

Wir kollaborieren somit also mit dem ultimativen Partner: der Natur.

Together, we can use CRISPR-powered precision microbiome editing

Zusammen können wir CRISPR-basierte Präzisions-Mikrobiomeditierung nutzen,

to build a more resilient future for all of us.

um eine bessere Zukunft für uns alle zu schaffen.

Thank you very much.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)