What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

Translator: Behdad Khazaeli Reviewer: soheila Jafari

So, has everybody heard of CRISPR?

کسی چیزی از کریسپر شنیده؟

I would be shocked if you hadn't.

اگر نشنیده بودید تعجب می‌کردم.

This is a technology -- it's for genome editing --

این یک فناوری است -- برای تغییر ژن‌ها --

and it's so versatile and so controversial

که بسیار عمومی و بحث بر انگیز است.

that it's sparking all sorts of really interesting conversations.

و باعث صحبت‌های جالب زیادی شده.

Should we bring back the woolly mammoth?

آیا باید ماموت‌های پشمالو را دوباره زنده کنیم؟

Should we edit a human embryo?

باید جنین انسان را تغییر دهیم؟

And my personal favorite:

و اونی که از همه برام جالبتره:

How can we justify wiping out an entire species

چطور میتونیم کل نسل یک گونه را

that we consider harmful to humans

که به نظرمان برای انسان مضر است

off the face of the Earth,

از روی زمین محو کنیم،

using this technology?

با استفاده از این فناوری؟

This type of science is moving much faster

این نوع از علم خیلی سریعتر

than the regulatory mechanisms that govern it.

از قوانینی که برایش وضع می‌کنیم حرکت می‌کنه.

And so, for the past six years,

و به همین خاطر، ظرف شش سال گذشته،

I've made it my personal mission

این هدف شخصی من شده

to make sure that as many people as possible understand

تا مطمئن بشم که افرادی به اندازه کافی

these types of technologies and their implications.

این فناوری‌ها و تاثیرشان را می‌فهمند.

Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype,

کریسپر خیلی تحت شعاع رسانه‌ها قرار گرفته،

and the words that are used most often are "easy" and "cheap."

و کلمه‌های «ساده» و «ارزان» خیلی استفاده می شوند .

So what I want to do is drill down a little bit deeper

کاری که می‌خواهم بکنم اینست که کمی عمیق بشم

and look into some of the myths and the realities around CRISPR.

و به واقعیت‌ها و افسانه‌هایی که کریسپر را احاطه کرده توجه کنم.

If you're trying to CRISPR a genome,

اگه بخواهی یک ژن را با کریسپر تغییر بدهی،

the first thing that you have to do is damage the DNA.

اولین کاری که باید بکنی خراب کردن دی‌ ان ای است.

The damage comes in the form of a double-strand break

خرابی یعنی جدا کردن رشته دوگانه‌ای

through the double helix.

که در طول مارپیچ دوبل قرار گرفته.

And then the cellular repair processes kick in,

و بعد فرایند تعمیر سلولی را‌ه می‌افته،

and then we convince those repair processes

و بعد ما این فرایند‌ها رو متقاعد می‌کنیم که

to make the edit that we want,

تصحیحی رو که می‌خواهیم انجام بدهند.

and not a natural edit.

نه تصحیح طبیعی رو.

That's how it works.

اینجوری انجام میشه.

It's a two-part system.

یک سیستم دو-بخشی است.

You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA.

یک پروتئین کاس ۹ داری و چیزی که اسمش آر ان ای هادی است.

I like to think of it as a guided missile.

دوست دارم اسمش رو بذارم یک موشک هدایت شونده.

So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --

پس کاس ۹ -- عاشق اینم که کار‌های خدایی بکنم --

so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing

کاس ۹ مثل بازی پک من میمونه

that wants to chew DNA,

که می‌خواد دی ان ای رو بخوره،

and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome

و آر ان ای هادی، مثل بندی است که اون رو از ژن دور نگه می‌داره

until it finds the exact spot where it matches.

تا دقیقا محلی که مطابقت داره.

And the combination of those two is called CRISPR.

و ترکیب این دو اسمش کریسپر است،

It's a system that we stole

ساختاری است که از یک

from an ancient, ancient bacterial immune system.

سیستم ایمنی خیلی باستانی دزدیده‌ایم.

The part that's amazing about it is that the guide RNA,

چیزی که درباره‌اش جالبه اینه که آر ان ای هادی،

only 20 letters of it,

فقط ۲۰ حرف اون،

are what target the system.

قسمتی است که هدف رو در سیستم مشخص می‌کنه.

This is really easy to design,

طراحی‌اش واقعا ساده است.

and it's really cheap to buy.

و قیمتش هم خیلی ارزون.

So that's the part that is modular in the system;

پس این قسمت متحرک سیستم است؛

everything else stays the same.

بقیه چیز‌ها همینطور باقی میمونه.

This makes it a remarkably easy and powerful system to use.

و مشخصا روشی عالی و ساده و قدرتمند برای استفاده است.

The guide RNA and the Cas9 protein complex together

آر ان ای هادی و پروتئین کاس ۹ با هم ترکیب میشند

go bouncing along the genome,

و در طول ژن جلو و عقب میروند،

and when they find a spot where the guide RNA matches,

و وقتی که محلی که با آر ان ای هادی مطابق هست رو پیدا کردند،

then it inserts between the two strands of the double helix,

اون رو بین دو رشته مارپیچ دوبل تزریق می‌کنه،

it rips them apart,

اونها رو پاره می‌کنه،

that triggers the Cas9 protein to cut,

که باعث میشه پروتئین کاس ۹ اون را ببره،

and all of a sudden,

و یکدفعه،

you've got a cell that's in total panic

سلولی داری که تو وضعیت اضطراری است

because now it's got a piece of DNA that's broken.

چون حالا یک تکه از دی ان ای اون شکسته.

What does it do?

چکار می‌کنه؟

It calls its first responders.

کمک‌های اولیه رو صدا می‌کنه.

There are two major repair pathways.

دو مسیر تعمیری اصلی وجود داره.

The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together.

اولی فقط دی ان ای رو میگیره و اون دو تکه رو به سمت هم هل می‌ده.

This isn't a very efficient system,

که خیلی روش کارامدی نیست،

because what happens is sometimes a base drops out

چون پیش میاد که بعضی وقت‌ها یک پایه جا می‌مونه

or a base is added.

یا یک پایه اضافه میشه.

It's an OK way to maybe, like, knock out a gene,

اینجوری ما یک ژن رو از بین بردیم،

but it's not the way that we really want to do genome editing.

ولی روشی که ما واقعا برای تصحیح ژن می‌خواهیم نیست.

The second repair pathway is a lot more interesting.

مسیر تعمیری دوم خیلی جالبتره.

In this repair pathway,

در این مسیر تعمیر،

it takes a homologous piece of DNA.

یک تکه مشابه از دی ان ای را می‌گیره،

And now mind you, in a diploid organism like people,

و همونطور که می‌دونید در موجودات دو جنسی مثل آدمها،

we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad,

ما یک نسخه از ژن رو از مادر و دیگری رو از پدر می‌گیریم،

so if one gets damaged,

حالا اگر یکی آسیب دید،

it can use the other chromosome to repair it.

می‌تونه از کروموزوم دیگه برای تعمیرش استفاده کنه.

So that's where this comes from.

پس از اینجا میاد.

The repair is made,

تعمیر انجام میشه،

and now the genome is safe again.

و حالا ژن دوباره امن شده.

The way that we can hijack this

روشی که ما این رو می‌دزدیم

is we can feed it a false piece of DNA,

اینظوریه که می‌تونیم یک تکه غلط دی ان ای رو بهش بدیم،

a piece that has homology on both ends

تکه‌ای که دو انتهاش مشابه باشند

but is different in the middle.

اما وسطش فرق کنه.

So now, you can put whatever you want in the center

حالا، هرچیزی که خواستی می‌تونی در وسط بگذاری

and the cell gets fooled.

و سلول، گول می‌خوره.

So you can change a letter,

پس میتونی یک حرف رو عوض کنی،

you can take letters out,

حرف‌هایی رو جدا کنی،

but most importantly, you can stuff new DNA in,

ولی از همه مهمتر، میتونی دی ان ای جدیدی رو جابگذاری،

kind of like a Trojan horse.

به شکلی مثل اسب ترووا.

CRISPR is going to be amazing,

کریسپر می‌تونه عالی باشه،

in terms of the number of different scientific advances

از دید تعداد پیشرفت‌های علمی مختلفی که

that it's going to catalyze.

که باعث سرعتشون میشه.

The thing that's special about it is this modular targeting system.

چیزی که اون رو خاص می‌کنه سیستم هدف گذاری متحرکه.

I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right?

منظورم اینه، ما سالهاست که دی ان ای رو داخل موجودات می‌کنیم، درسته؟

But because of the modular targeting system,

اما بخاطر سیستم هدف گذاری متحرک،

we can actually put it exactly where we want it.

حالا واقعا می‌تونیم اون را دقیقا همونجایی بزاریم که می‌خواهیم.

The thing is that there's a lot of talk about it being cheap

موضوع اینه که کلی صحبت از این میشه که خیلی ارزونه

and it being easy.

و خیلی هم ساده است.

And I run a community lab.

من مسئول یک آزمایشگاه عمومی‌ام.

I'm starting to get emails from people that say stuff like,

از مردم ایمیل‌هایی می‌گیرم که چیز‌هایی مثل این میگن،

"Hey, can I come to your open night

« سلام، میتونم شب‌هایی که باز هستین بیام

and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"

و مثلا با کریسپر ژن‌هام رو طراحی کنم؟»

(Laugher)

( خنده حضار )

Like, seriously.

جدی میگم.

I'm, "No, you can't."

می‌گم، «نه، نمی‌تونی.»

(Laughter)

( خنده حضار )

"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."

« اما شنیدم که، ارزونه و خیلی هم ساده‌است.»

We're going to explore that a little bit.

به نظرم باید این رو یه کم بررسی کنیم.

So, how cheap is it?

چقدر ارزونه؟

Yeah, it is cheap in comparison.

خوب بله، به نسبت ارزونه.

It's going to take the cost of the average materials for an experiment

هزینه متوسط مواد آزمایشی رو

from thousands of dollars to hundreds of dollars,

از چند هزار دلار به چند صد دلار کاهش میده،

and it cuts the time a lot, too.

و زمان اون را هم کلی کم می‌کنه.

It can cut it from weeks to days.

از چند هفته به چند روز.

That's great.

که خیلی خوبه.

You still need a professional lab to do the work in;

اما هنوز به یک آزمایشگاه حرفه‌ای برای کار احتیاج داری؛

you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab.

نتیجه مناسبی بیرون از یک آزمایشگاه حرفه‌ای بدست نمیاد.

I mean, don't listen to anyone who says

منظورم اینه، به حرف افرادی که میگن

you can do this sort of stuff on your kitchen table.

که این کار‌ها رو میتونی روی میز آشپزخانه تون انجام بدین گوش ندید.

It's really not easy to do this kind of work.

این کار‌ها واقعا ساده نیست.

Not to mention, there's a patent battle going on,

در ضمن بگم که، یک جنگ مالکیت معنوی هم در جریانه،

so even if you do invent something,

پس اگه حتی چیزی هم سرمایه گزاری کردین،

the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle.

انستیتو «برود» و «یو سی برکلی» در یک جنگ بزرگ مالکیت هستند.

It's really fascinating to watch it happen,

که واقعا دیدنش شگفت انگیزه،

because they're accusing each other of fraudulent claims

چون همدیگر رو متهم به کلاهبرداری می‌کنند

and then they've got people saying,

و بعد آدمهایی رو میارن که میگن،

"Oh, well, I signed my notebook here or there."

« خوب من، دفترچه‌ام رو اینجا یا اونجا امضا کردم.»

This isn't going to be settled for years.

احتمالا تا سالها به نتیجه نمی‌رسه.

And when it is,

و وقتی که برسه،

you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee

مطمئن باش که باید یک پول گنده به کسی بابت مجوزش بدی

in order to use this stuff.

تا از این چیز‌ها استفاده کنی.

So, is it really cheap?

پس، واقعا ارزونه؟

Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.

خوب، اگه کار‌های تحقیقاتی پایه انجام بدی و یک آزمایشگاه داشته باشی، ارزونه.

How about easy? Let's look at that claim.

در مورد ساده بودن چی؟ بگذارید این رو بررسی کنیم.

The devil is always in the details.

همیشه جزئیات مشکل ایجاد می‌کنند.

We don't really know that much about cells.

ما واقعا سلول‌ها رو خیلی خوب نمی‌شناسیم.

They're still kind of black boxes.

هنوز به شکلی جعبه سیاهند.

For example, we don't know why some guide RNAs work really well

برای مثال، ما نمیدونیم که چرا بعضی از آر ان ای های هادی خیلی خوب کار می کنند

and some guide RNAs don't.

و بعضی‌ از آر ان ای‌ها نمی‌کنند.

We don't know why some cells want to do one repair pathway

نمی‌دونیم که چرابعضی از سلول‌ها با یک مسیر تعمیر کار می‌کنند

and some cells would rather do the other.

و بعضی‌ها ترجیح می‌دهند که از دیگری استفاده کنند.

And besides that,

و در کنار اون،

there's the whole problem of getting the system into the cell

کل مسئله وارد کردن این سیستم به داخل سلول هم وجود داره

in the first place.

قبل از هرچیز دیگری.

In a petri dish, that's not that hard,

در ظرفهای آزمایشگاهی، اونقدر‌ها هم سخت نیست،

but if you're trying to do it on a whole organism,

اما اگه بخواهی در کل یک موجود انجامش بدی،

it gets really tricky.

واقعا هنر می‌خواد.

It's OK if you use something like blood or bone marrow --

مشکلی نیست اگه از چیزی مثل خون یا مغز استخوان استفاده کنی --

those are the targets of a lot of research now.

اینها الان هدف تحقیقات زیادی هستند.

There was a great story of some little girl

داستان جالبی از یک دحتر کوچولو هست

who they saved from leukemia

که سرطان خونش را

by taking the blood out, editing it, and putting it back

با بیرون کشیدن خون و تصحیح اون، و برگردوندنش

with a precursor of CRISPR.

با کمک یک کریسپر جدید، درمان کردند.

And this is a line of research that people are going to do.

و این یک کار تحقیقاتیه که افرادی روش کار می‌کنند.

But right now, if you want to get into the whole body,

اما در حال حاضر اگه بخوای روی همه بدن کار کنی.

you're probably going to have to use a virus.

احتمالا باید از یک ویروس استفاده کنی.

So you take the virus, you put the CRISPR into it,

باید ویروس را بگیری، و کریسپر را داخلش بذاری،

you let the virus infect the cell.

ویروس رو داخل سلول تزریق می‌کنی.

But now you've got this virus in there,

حالا ویروس را اونجا داری،

and we don't know what the long-term effects of that are.

و ما تاثیر بلند مدت این رو نمی‌دونیم.

Plus, CRISPR has some off-target effects,

بعلاوه، کریسپر بعضی وقتها هدف گیری اشتباه هم داره،

a very small percentage, but they're still there.

درصد خیلی کمی است، ولی وجود داره.

What's going to happen over time with that?

در طول زمان چه اتفاقی می‌افته؟

These are not trivial questions,

اینها سوالاتی بدیهی هستند،

and there are scientists that are trying to solve them,

و داشمندانی که سعی می‌کنند اونها رو حل کنند،

and they will eventually, hopefully, be solved.

و امیدواریم که در نهایت حل بشوند.

But it ain't plug-and-play, not by a long shot.

اما اصلا به شکل «وصل کن کار می‌کنه» نیست، نه برای مدتها.

So: Is it really easy?

پس: واقعا ساده است؟

Well, if you spend a few years working it out in your particular system,

خوب، اگه چند سالی با اون به روش خودت کار کرده باشی،

yes, it is.

بله، هست.

Now the other thing is,

موضوع دیگه اینه که،

we don't really know that much about how to make a particular thing happen

ما واقعا اطلاعاتمون در مورد اینکه یک موضوع خاص چطور اتفاق می‌افته

by changing particular spots in the genome.

وقتی که یک نقطه مشخص در ژن رو تفییر می‌دهیم، کافی نیست.

We're a long way away from figuring out

ما راه درازی برای فهمیدن

how to give a pig wings, for example.

اینکه برای مثال چطور برای یک خوک بال بگذاریم در پیش داریم.

Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg.

یا یک پای اضافه -- نظر من یک پای اضافه است.

That would be kind of cool, right?

به شکلی باحاله، نه؟

But what is happening

اما اتفاقی که می‌افته

is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists

اینه که کریسپر توسط هزاران هزار محقق استفاده می‌شه

to do really, really important work,

تا کار‌های خیلی خیلی مهمی انجام بشه،

like making better models of diseases in animals, for example,

مثل ایجاد نمونه‌های بهتر از بیماری‌ها در حیوانات،

or for taking pathways that produce valuable chemicals

یا راهکار‌هایی برای تولید مواد شیمیایی ارزشمند

and getting them into industrial production in fermentation vats,

و تولید صنعتی اونها در مخازن تخمیر،

or even doing really basic research on what genes do.

و یا حتی تحقیقات بنیادی در مورد اینکه ژن‌ها واقعا چطور کار می‌کنند.

This is the story of CRISPR we should be telling,

کریسپر را باید این طور تعریف کنیم.

and I don't like it that the flashier aspects of it

و من تعریف پرجلوه‌اش را دوست ندارم

are drowning all of this out.

چون ما رو در خودش غرق می‌کنه.

Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen,

خیلی از دانشمندان برای تولید کریسپر تلاش کرده‌اند،

and what's interesting to me

و چیزی که برای من جالبه اینه که،

is that these scientists are being supported by our society.

آیا جامعه ما از این محققین حمایت می‌کنه.

Think about it.

به این موضوع فکر کنید.

We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people

ما ساختاری داریم که اجازه میده درصد خاصی از مردم

to spend all their time doing research.

تمام وقتشون رو صرف تحقیق بکنند.

That makes us all the inventors of CRISPR,

این یعنی ما همگی مخترعین کریسپر هستیم،

and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR.

و به نظر من این یعنی ما همه راهبران کریسپر هستیم.

We all have a responsibility.

همه ما مسئولیتی داریم.

So I would urge you to really learn about these types of technologies,

پس از همه واقعا می‌خواهم که این فناوری‌ها رو واقعا یاد بگیرید.

because, really, only in that way

چون، چون فقط اینطوری است

are we going to be able to guide the development of these technologies,

که می‌تونیم توسعه این فناوری‌ها

the use of these technologies

و استفاده از اونها رو مدیریت کنیم،

and make sure that, in the end, it's a positive outcome --

و مطمئن بشیم که، در انتها نتیجه مثبتی داشته باشه --

for both the planet and for us.

هم برای زمین و هم برای ما.

Thanks.

متشکرم.

(Applause)

( تشویق حضار )