Nabiha Saklayen: Could you recover from illness ... using your own stem cells? | TED

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2021-11-26 ・ TED


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Nabiha Saklayen: Could you recover from illness ... using your own stem cells? | TED

71,434 views ・ 2021-11-26

TED


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Traductor: Mayca Onega Revisor: Sebastian Betti
00:13
You're sitting in the doctor's office waiting for test results.
0
13372
4463
Estás sentado en la consulta del médico esperando los resultados de las pruebas.
00:18
She comes in and says,
1
18669
2169
Ella entra y dice:
00:20
"You have Parkinson's disease."
2
20838
2085
“Tienes la enfermedad de Parkinson”.
00:23
Your heart sinks, and you think about everything that will go wrong:
3
23591
3211
Tu corazón se hunde, y piensas en todo lo que va a salir mal:
00:26
you'll be unable to walk, unable to feed yourself, your hands trembling, drooling,
4
26844
6256
serás incapaz de caminar, de alimentarte a ti mismo, tus manos temblando, babeando,
00:33
unable to swallow.
5
33142
1460
incapaz de tragar.
00:35
But before you say anything, she says,
6
35436
2669
Pero antes de que digas nada, ella dice:
00:38
"Not to worry, we'll put in an order for your cells today."
7
38105
5714
“No te preocupes, vamos a hacer un pedido de tus células hoy mismo”.
00:43
You come back a week later,
8
43861
1335
Vuelves una semana después,
00:45
and a surgeon transplants brand new neurons into your brain.
9
45196
4671
y un cirujano trasplanta nuevas neuronas en tu cerebro.
00:51
You just received an on-demand functional cure for Parkinson's,
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51118
5381
Acabas de recibir una cura funcional para el Parkinson,
00:56
made from your cells.
11
56540
2419
hecha a partir de tus células.
01:01
It sounds like science fiction, but in the future,
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61170
3045
Suena a ciencia ficción pero en el futuro,
01:04
we will all have the option of having our stem cells banked ahead of time
13
64256
5256
todos tendremos la opción de tener nuestras células madre en un banco
01:09
so that any time you need new neurons, new muscle cells, new skin cells,
14
69553
4838
para que cada vez que necesitemos nuevas neuronas,
células musculares, de la piel, puedan generarse desde este banco.
01:14
they'd be generated from this bank.
15
74433
2586
01:17
And because they're 100 percent your cells,
16
77061
4337
Y como son 100 % tus células,
01:21
your immune system is extremely unlikely to reject or attack those cells.
17
81440
4797
es muy improbable que tu sistema inmune rechace o ataque esas células.
01:26
In fact, the body has no idea
18
86904
2794
De hecho, el cuerpo no tiene ni idea
01:29
that these cells were actually made in a cell factory.
19
89740
3962
que estas células fueron en realidad creadas en una fábrica de células.
01:35
All of this is possible because of a breakthrough
20
95287
2461
Todo esto es posible gracias a un gran avance
01:37
at the intersection of biology, laser physics and machine learning.
21
97790
4463
en la intersección de la biología, física del láser y el aprendizaje automático.
01:42
We'll start with biology.
22
102294
1961
Empezaremos por la biología.
01:44
The human body is an absolute miracle.
23
104296
3462
El cuerpo humano es un auténtico milagro.
01:47
Trillions of cells are working in synchronicity
24
107758
3545
Trillones de células están trabajando en sincronía
01:51
to pump blood, secrete dopamine
25
111345
2252
para bombear sangre, secretar dopamina
01:53
and let me see and speak to you right now.
26
113597
2461
y permitirme ver y hablar con Uds. ahora mismo.
01:56
But as we age, our cells age, too.
27
116892
3337
Pero a medida que envejecemos, nuestras células también lo hacen.
02:00
That's why our skin starts to sag,
28
120271
2961
Por eso nuestra piel empieza a descolgarse,
02:03
our cartilage wears away,
29
123274
2043
nuestro cartílago se desgasta,
02:05
and your five-mile run might turn into a 20-minute walk.
30
125317
3629
y tu carrera de 8 km puede que se convierta en un paseo de 20 minutos.
02:09
Yes, we're all getting older.
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129613
2086
Sí, todos envejecemos.
02:11
Our bodies are ticking time bombs.
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131699
2419
Nuestros cuerpos son bombas de relojería.
02:14
But stem cells could offer a solution,
33
134118
4212
Pero las células madre podrían ofrecer una solución,
02:18
because one stem cell can become almost any cell in your body.
34
138372
4505
porque una célula madre puede convertirse en casi cualquier célula del cuerpo.
02:24
My grandma passed away due to diabetes in 2012.
35
144086
3754
Mi abuela falleció debido a la diabetes en el 2012.
02:27
If the technology were available at the time,
36
147882
2419
Si la tecnología estuviera disponible en ese momento,
02:30
we could have used her stem cells to generate new pancreatic cells,
37
150342
4797
podríamos haber utilizado sus células madre
para generar nuevas células pancreáticas y podría haberse curado.
02:35
and it could have cured her.
38
155181
2085
02:38
Now, unfortunately, stem cells are notoriously difficult to engineer.
39
158225
5506
Ahora bien, por desgracia, las células madre son muy difíciles de diseñar.
02:43
One fundamental problem relates to how they're made,
40
163731
2711
Un problema esencial está relacionado con como se fabrican,
02:46
which involves taking a patient's blood cells
41
166483
2586
que consiste en tomar las células sanguíneas de un paciente
02:49
and adding chemicals to those blood cells to turn them into stem cells.
42
169111
3712
y añadirles químicos a esas células sanguíneas
para convertirlas en células madre.
02:53
Now, during this chemical process,
43
173407
2294
Ahora bien, durante este proceso químico,
02:55
you never end up with a perfect set of stem cells.
44
175743
3044
nunca se llega a un conjunto perfecto de células madre.
02:58
In fact, you get a very messy plate of cells going in different directions --
45
178787
4630
De hecho, se obtiene una placa muy desordenada
de células que van en distintas direcciones -hacia ojo, cerebro, hígado-
03:03
towards the eye, brain, liver --
46
183459
2461
03:06
and every random cell must be removed.
47
186921
2919
y cada célula aleatoria debe ser eliminada.
03:10
Until recently, the main way to remove cells was by hand.
48
190674
6423
Hasta hace poco, la forma principal de eliminar las células era a mano.
03:18
I remember the first time I visited the Harvard Stem Cell Institute.
49
198140
3962
Recuerdo la primera vez que visité el Instituto de Células Madre de Harvard.
03:22
I watched a highly skilled scientist sitting at a bench looking at stem cells,
50
202144
4004
Vi a un habilidoso científico en una mesa de laboratorio
observando células madre, evaluándolas de una en una
03:26
evaluating them one at a time
51
206190
2544
03:28
and removing the unwanted cells by hand.
52
208776
3211
y eliminando las células no deseadas a mano.
03:32
It's a slow, tedious and artisanal process,
53
212655
3295
Es un proceso lento, tedioso y artesanal,
03:35
which is why generating a personalized stem cell bank today
54
215950
4504
por lo que generar un banco personalizado de células madre hoy
03:40
costs about one million dollars.
55
220496
2711
cuesta alrededor de un millón de dólares.
03:43
Now, using a donor's stem cells is much cheaper,
56
223916
4171
Ahora bien, usar las células madre de un donante es mucho más barato,
03:48
but your immune system will likely attack or reject those cells
57
228128
4672
pero tu sistema inmunológico probablemente ataque o rechace esas células,
03:52
unless you take immunosuppressants,
58
232841
1710
a menos que tomes inmunosupresores,
03:54
which, unfortunately, is not an option for a lot of people,
59
234593
3379
que, por desgracia, no son una opción para mucha gente,
especialmente para las personas mayores.
03:58
especially the elderly.
60
238013
1543
04:00
To avoid this problem,
61
240432
1210
Para evitar este problema,
04:01
some scientists are banking stem cells
62
241684
2919
algunos científicos están almacenando células madre
04:04
from individuals with the most common genetic backgrounds.
63
244603
4129
de individuos con los antecedentes genéticos más comunes.
04:08
Here in the US,
64
248774
1210
Pongamos que aquí en Estados Unidos,
04:10
let's say we made a cell bank with 100 of the most common cell lines.
65
250025
5339
hiciésemos un banco de células con 100 de las líneas celulares más comunes.
04:15
It could work for about 75 percent of Caucasians,
66
255406
3336
Podría funcionar para cerca del 75 % de los caucásicos,
04:18
50 percent of African Americans.
67
258784
2169
el 50 % de los afroamericanos.
04:20
But it gets harder.
68
260995
2627
Pero la cosa se complica.
04:23
My cofounder is Filipina-Mexican,
69
263622
2920
Mi cofundadora es filipina-mexicana,
04:26
and it's unclear if she would be ever covered by a bank.
70
266542
3670
y no está claro si alguna vez estaría incluida por un banco.
04:31
And regardless,
71
271005
1876
Y a pesar de todo,
04:32
if you could choose between using a stranger's cells versus your own,
72
272923
6924
si pudieras elegir entre las células de un extraño o las tuyas propias,
04:39
wouldn't you choose your own?
73
279888
2044
¿No elegiría las tuyas?
04:43
Personalized stem cells are our opportunity
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283475
2336
Las células madre personalizadas son nuestra oportunidad
04:45
to make medicines that truly work for me, for you and everyone.
75
285853
5505
para fabricar medicamentos que realmente funcionen para mí, para ti y para todos.
04:52
And in order to make this process of stem cell production affordable and scalable,
76
292401
5255
Y para que este proceso de producción de células madre sea asequible y escalable,
04:57
we have to automate it.
77
297698
1376
tenemos que automatizarlo.
04:59
Different people are taking different approaches to doing that,
78
299116
3378
Varios investigadores están probando distintos enfoques para hacerlo,
05:02
and I decided to use physics.
79
302494
4046
y yo he decido usar la física.
05:06
Since childhood, I've been a die-hard physics fan,
80
306582
3253
Desde la infancia, he sido una fanática acérrima de la física,
05:09
gazing at the stars,
81
309835
1293
contemplando las estrellas,
05:11
daydreaming about space travel.
82
311128
3003
soñando con viajes espaciales.
05:14
Thanks, Mom, for not thinking I was weird!
83
314173
2460
¡Gracias, mamá, por no pensar que soy rara!
05:17
My family moved around a lot,
84
317384
2086
Mi familia se trasladó mucho,
05:19
from Saudi Arabia to Germany to Sri Lanka to Bangladesh,
85
319511
4463
desde Arabia Saudí hasta Alemania a Sri Lanka y a Bangladesh,
05:23
and each time, I had to learn new languages and cultures.
86
323974
3545
y cada vez, tuve que aprender nuevos idiomas y culturas.
05:28
Eventually, I fell in love with physics because it was a universal language
87
328145
4129
Finalmente, me enamoré de la física porque era un lenguaje universal
05:32
that I didn't have to relearn every time.
88
332274
2086
que no tenía que volver a aprender de nuevo.
05:35
When I started my PhD, I joined a laser physics lab,
89
335152
4004
Cuando empecé mi doctorado, me uní a un grupo de investigación de física láser,
05:39
because lasers are the coolest.
90
339198
3003
porque los láseres son lo más.
05:42
But I also decided to dabble in biology.
91
342201
3545
Pero también decidí incursionar en la biología.
05:46
I started using lasers to engineer human cells,
92
346413
4380
Empecé a utilizar el láser para diseñar células humanas,
05:50
and when I talked to biologists about it, they were amazed.
93
350793
3753
y cuando se lo conté a los biólogos, se sorprendieron.
La razón es la siguiente: los científicos siempre están buscando formas
05:55
Here's why: scientists are always looking for ways to make biology more precise.
94
355339
5005
de hacer la biología más precisa.
06:00
Sometimes cell culture can feel a lot like cooking:
95
360886
3670
A veces el cultivo de células puede parecerse mucho a la cocina:
06:04
take some chemicals, put it in a pot, stir it, heat it, see what happens,
96
364598
4546
coge algunos compuestos químicos, ponlos en una olla, revuélvelo, caliéntalo,
observa lo que sucede, inténtalo de nuevo.
06:09
try it all over again.
97
369186
1627
06:10
In contrast, lasers are so precise,
98
370854
2461
En cambio, los láseres son muy precisos,
06:13
you can target one cell in millions at precise intervals --
99
373315
4046
se puede apuntar a una célula entre millones a intervalos precisos...
06:17
every second, every minute, every hour -- you name it.
100
377403
3294
cada segundo, cada minuto, cada hora... lo que sea.
06:21
I realized that instead of doing this tedious process of stem cell culture
101
381573
3712
Me di cuenta de que en lugar de hacer este tedioso proceso
de cultivo de células madre a mano,
06:25
by hand,
102
385327
1376
06:26
we could use lasers to remove the unwanted cells.
103
386745
3545
podríamos utilizar el láser para eliminar las células no deseadas.
06:30
And to automate the entire process,
104
390290
2586
Y para automatizar todo el proceso,
06:32
we decided to use machine learning to identify those unwanted cells
105
392876
4213
decidimos utilizar el aprendizaje automático
para identificar esas células no deseadas y eliminarlas.
06:37
and zap them.
106
397131
1501
06:38
Algorithms today are great at finding useful information and images,
107
398632
4171
Hoy en día los algoritmos son ideales para encontrar información e imágenes útiles,
06:42
making this a perfect use case for machine learning.
108
402803
3378
haciendo de éste un caso perfecto para el uso del aprendizaje automático.
06:46
Here's how it works:
109
406890
1168
Así es como funciona:
Se cogen células sanguíneas, se ponen en una bandeja,
06:48
Take some blood cells, put it in a cassette.
110
408058
2169
06:50
Add chemicals to those blood cells to turn them into stem cells like always.
111
410269
3962
Añade químicos a esas células sanguíneas
para convertirlas en células madre como siempre.
06:54
Now, instead of having a human look for those unwanted cells
112
414773
4963
Ahora, en lugar de tener un humano buscando esas células no deseadas
06:59
and remove them by hand,
113
419778
2127
y retirarlas a mano,
07:01
the machine identifies the unwanted cells
114
421947
2920
la máquina identifica las células no deseadas
07:04
and zaps them with a laser.
115
424908
3212
y las electrocuta con un láser.
07:08
As you can see, this entire process happens by machine.
116
428912
3629
Como se puede ver, todo este proceso ocurre automáticamente.
07:12
The computer decides when and how often to print the cells
117
432541
4338
El ordenador decide cuándo y con qué frecuencia imprimir las células
07:16
and uses a fully automated system to run the process.
118
436879
4713
y utiliza un sistema totalmente automatizado para ejecutar el proceso.
07:21
After repeated pruning,
119
441633
1710
Después de repetidas ‘limpiezas’,
07:23
you end up with a perfect culture of your stem cells,
120
443385
2961
se obtiene un cultivo perfecto de células madre,
07:26
ready to be banked and used at any time.
121
446346
2962
listo para ser depositado y utilizado en cualquier momento.
07:30
In the future, we're going to have stem cell farms
122
450767
3337
En el futuro, vamos a tener granjas de células madre
07:34
with stacks and stacks of hundreds and then eventually millions of cassettes,
123
454104
4338
con pilas y pilas de cientos y con el tiempo, millones de bandejas,
07:38
each cassette a personalized bank for one human.
124
458484
3378
cada bandeja siendo un banco personalizado para un humano.
07:41
Nurses will take a sample of your cord blood right at birth
125
461904
3211
Las enfermeras tomarán una muestra de sangre del cordón umbilical al nacer
07:45
and ship it off for cultivation,
126
465115
2044
y la enviarán para su cultivo,
07:47
so that for the rest of your life, your stem cells are on file, banked,
127
467159
4004
para que por el resto de tu vida, tus células madre estén archivadas,
guardadas, listas para su uso, en caso de cualquier necesidad médica.
07:51
ready to go, should any medical need arise.
128
471205
3044
07:54
Let's say you develop heart disease.
129
474249
1877
Digamos que tienes una enfermedad cardíaca.
07:56
Your doctor can order up new heart cells.
130
476168
2127
Tu médico puede pedir nuevas células cardíacas.
07:58
Hair loss. They can order up new hair.
131
478295
2878
Pérdida de cabello. Pueden pedir pelo nuevo.
08:02
The most immediate application of this technology is for implants.
132
482591
3837
La aplicación más inmediata de esta tecnología son los implantes.
08:06
Dr. Kapil Bharti's research at the National Eye Institute
133
486470
3170
La investigación del Dr. Kapil Bharti en el Instituto Nacional del Ojo
08:09
has informed a breakthrough clinical trial
134
489681
2545
ha comunicado un ensayo clínico innovador
08:12
for a stem cell derived therapy for blindness.
135
492267
2878
para una terapia derivada de células madre para la ceguera.
08:15
As the process becomes cheaper,
136
495145
2211
A medida que el proceso se abarata,
08:17
scientists can run larger and larger clinical trials at scale
137
497397
4463
los científicos pueden realizar ensayos clínicos cada vez a mayor escala
08:21
to develop new treatments that don't exist today,
138
501902
3086
para desarrollar nuevos tratamientos que no existen en la actualidad,
08:25
because what costs one million dollars today
139
505030
4087
porque lo que cuesta un millón de dólares hoy en día
08:29
will soon be less than 50,000,
140
509117
2586
pronto será inferior a 50 000,
08:31
and then even cheaper with time.
141
511745
1835
y luego aún más barato con el tiempo.
08:35
Now, it gets even more interesting than that.
142
515332
4838
Ahora bien, la cosa se pone aún más interesante.
08:40
And perhaps you have longevity in mind.
143
520212
2627
Y quizá tengas en mente la longevidad.
08:43
That is certainly a possibility.
144
523715
2086
Sin duda es una posibilidad.
08:45
In the future, we might use these exact same stem cell banks
145
525842
3337
En el futuro, podríamos utilizar estos mismos bancos de células madre
08:49
to generate entire new organs, new tissues, new skin ...
146
529221
5714
para generar nuevos órganos enteros, nuevos tejidos, nueva piel...
08:54
New bone, teeth, anyone?
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Hueso nuevo, dientes, ¿alguien quiere?
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This technology also has the potential
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Esta tecnología también tiene el potencial
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to revolutionize personalized pharmaceuticals.
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para revolucionar los medicamentos personalizados.
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Today, taking medicine is, to some degree, trial and error.
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Hoy en día, la toma de medicamentos es, hasta cierto punto, ensayo y error.
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You don't really know if the drug is going to work for you
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No sabes realmente si el medicamento te va a funcionar
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until you put it in your body.
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hasta que está en tu cuerpo.
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But what if we had a miniature human replica of you with your cells --
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¿Pero qué pasaría si tuviéramos una réplica humana de ti con tus células,
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eye cells, brain cells, heart cells, muscle cells, blood cells --
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células del ojo, cerebrales, cardíacas, células musculares, células sanguíneas...
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on a chip?
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en un chip?
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A miniature human replica of you.
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Una réplica humana en miniatura de ti.
Podríamos tomar medicamentos,
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We could take the drugs, test them on the cells in the lab first
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probarlos en células en el laboratorio para ver cómo funcionan.
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to see how it works.
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If it works, fantastic. Go ahead and take the drug.
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Si funcionan, genial. Sigue adelante y toma el medicamento.
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If it doesn't, pharmacists can order up custom drugs just for you.
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Si no es así, los farmacéuticos pueden pedir medicamentos a medida para ti.
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This has been the hope and dream of scientists for decades.
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Esta ha sido la esperanza y el sueño de los científicos durante décadas.
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With this technology,
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Con esta tecnología, podemos finalmente
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we can finally realize the true potential of stem cells:
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darnos cuenta del verdadero potencial de las células madre:
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on-demand functional cures made from your cells.
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curas funcionales a la carta hechas a partir de tus células.
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Cures that your body won't reject.
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Curas que tu cuerpo no rechazará.
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Cures that truly work for everyone.
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Curas que realmente funcionan para todos.
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The future of regenerative medicine is 100 percent personalized,
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El futuro de la medicina regenerativa es cien por cien personalizado,
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and it's a lot closer than you think.
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y está mucho más cerca de lo que crees.
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Thank you.
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Gracias.
(Aplausos)
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(Applause)
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