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

Translator: AmirHossein Beheshti Reviewer: Sadegh Vahdati Nia

The essence of being human is that we solve problems.

ماهیت انسان بودن این‎‎‌ست که ما مشکلات را حل می‌کنیم.

And when we're faced with enormous problems

و وقتی ما با مشکلات عظیم مواجه می‌شویم

like disease and climate change,

مثل بیماری‌ها و تغییرات آب و هوا

we need to solve them by collaboration.

باید آن‌ها را با همکاری هم حل کنیم.

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

من هیجان‌زده هستم که در مورد نوع جدیدی از همکاری به شما بگویم

that will absolutely create solutions to these big problems.

که قطعاً راه‌حل‌هایی برای این مشکلات بزرگ ایجاد خواهد‌کرد.

It's a collaboration that's unexpected

این یک همکاری غیر‌منتظره هست

because it's between humans

چون که بین انسان‌ها

and the tiniest organisms that populate our planet:

و ریزترین موجوداتی که سیاره ما را پر می‌کنند است:

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

باکتری‌ها و سایر میکروب‌هایی که در داخل، روی و اطراف ما زندگی می‌کنند.

Bacteria may be small and unseen,

باکتری ممکن است کوچک باشد و دیده نشود،

but they often have inspired transformative innovations,

اما آن‌ها اغلب نوآوری‌های دگرگون کننده‌ای را موجب شده‌اند،

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

که از جمله یکی از آن‌ها اساس تحقیق من شده‌است.

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

در طول یک دهه گذشته، من در خط مقدم

of developing a revolutionary technology called CRISPR

توسعه یک فناوری انقلابی به نام کریسپر بودم

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

که از مطالعه‌ی نحوه‌ی مبارزه باکتری‌ها با عفونت ویروسی بدست آمده‌است.

CRISPR is amazing because it allows us

کریسپر فوق‌العاده است چون به ما اجازه می‌دهد

to precisely edit the DNA in living organisms,

DNA را به طور دقیق در موجودات زنده ویرایش کنیم،

including in people and plants.

از جمله در انسان و گیاهان.

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

با کریسپر ما می‌توانیم ژن‌ها را تغییر دهیم، حذف یا جابه‌جا کنیم

that govern the function of cells.

که عملکرد سلول‌ها را اداره می‌کند.

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

این بدین معناست که ما اکنون این توانایی را داریم که از کریسپر مثل یک واژه پرداز

to find, cut and paste text.

جهت پیدا کردن، بریدن و چسباندن متن استفاده کنیم.

CRISPR, amazingly, has already cured people of devastating disorders

کریسپر، به طرز شگفت‌انگیزی، افراد مبتلا به بیماری‌های ویرانگر را درمان کرده‌است

like sickle cell disease,

مثل بیماری سلول‌های داسی شکل،

and it's created rice plants

و گیاهان برنج ایجاد کرده

that are resistant to both diseases and drought.

که به هر دو عامل بیماری‌ها و خشک‌سالی مقاوم هستند.

Incredible, right?

باورکردنی نیست، درسته؟

But the next world-changing advance with CRISPR

اما پیشرفت بعدی با کریسپر که جهان را تغییر می‌دهد

will actually come from using it in a way

در واقع با استفاده کردن از آن در مسیری حاصل خواهدشد

that will allow us to go to the next level

که آن به ما اجازه خواهدداد که به مرحله بعدی برویم

by editing genes beyond just in individual organisms.

به‌وسیله ویرایش ژن‌ها فراتر از موجود زنده.

We now have the ability to use CRISPR

ما امروزه این توانایی را داریم که از کریسپر

to edit entire populations of tiny microbes,

برای ویرایش کل جمعیت میکروب‌های کوچک استفاده کنیم،

called microbiomes,

که به آن‌ها میکروبیوم می‌گوییم،

that live in and on our bodies.

که در داخل و بر روی بدن ما زندگی می‌کنند.

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

برای دهه‌ها، دانشمندان باکتری‌های یک موجود زنده را مطالعه کردند،

as if each type of bacteria behaved independently.

انگار هر نوع از باکتری مستقل رفتار می‌کرد.

But we now know that bacterial behaviors,

اما امروزه ما می‌دانیم که رفتارهای باکتری

both good and bad,

هم خوب و هم بد،

result from their interactions within complex microbiomes.

ناشی از تعاملات آن‌ها با میکروبیوم‌های پیچیده است.

In humans, dysfunctional gut microbiomes

در انسان‌ها، میکروبیوم‌های روده‌ای ناکارآمد

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

با بیماری‌های گوناگونی مثل آلزایمر و آسم در ارتباط هستند.

And in farm animals, microbiomes produce methane,

و در حیوانات مزرعه، میکروبیوم‌ها متان تولید می‌کنند،

a powerful contributor to climate change.

یک عامل قدرتمند در تغییرات آب‌وهوایی.

But when they're healthy,

اما وقتی آن‌ها سالم هستند،

both human and animal microbiomes can actually prevent disease

میکروبیوم‌های انسان و حیوان در واقع می‌توانند از بیماری‌ها پیشگیری کنند

and reduce methane emissions.

و انتشار متان را کاهش دهند.

بنابراین برای استفاده از این مزایا،

So to harness these benefits,

we need a way to precisely and reproducibly control

ما به راهی برای کنترل دقیق و قابل تکرار

these microbial communities.

این جوامع میکروبی نیاز داریم.

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

پس چرا کنترل میکروبیوم‌ها در گذشته دشوار بود؟

It turns out that microbiomes are very complex,

معلوم می‌شود که میکروبیوم‌ها بسیار پیچیده هستند،

and they're difficult to manipulate.

و دستکاری آن‌ها دشوار است.

Antibiotics affect the entire microbiome

آنتی‌بیوتیک‌ها بر روی کل میکروبیوم تأثیر می‌گذارند

and their overuse can lead to drug resistance.

و مصرف بیش از اندازه آن‌ها می‌تواند باعث مقاومت دارویی شود.

Diet and probiotics are nonspecific

رژیم‌غذایی و پروبیوتیک‌ها اختصاصی نیستند

and they're often ineffective.

و اغلب بی‌تأثیر‌اند.

Fecal transplants face various challenges to both effectiveness and acceptance.

پیوند مدفوع با چالش‌های مختلفی از نظر اثر بخشی و پذیرش مواجه است.

(Laughter)

(صدای خنده)

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

اما به کمک کریسپر، ما ابزاری داریم که مانند چاقوی جراحی عمل می‌کند.

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

این به ما اجازه می‌دهد که یک ژن خاص را در نوع خاصی از سلول هدف قرار دهیم.

With CRISPR, we can change one kind of bacterium

با کریسپر ما می‌توانیم یک نوع از باکتری را تغییر دهیم

without affecting all the others.

بدون اینکه بر روی بقیه تأثیر بگذاریم.

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

چالش دیگر این است که کمتر از یک درصد گونه‌های میکروبی جهان

have been grown and studied in the lab.

در آزمایشگاه رشد کرده و مطالعه شده‌اند.

Fortunately, we can now access the other 99 percent

خوشبختانه، امروزه ما می‌توانیم به ۹۹ درصد دیگر دسترسی داشته‌باشیم

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

باتوجه به تحقیقات پیشگام همکارم، جیل بنفیلد،

and her breakthrough technology,

و تکنولوژی پیشرفته او،

metagenomics,

متاژنومیکس،

which is a tool that allows us to figure out

که ابزاری است که به ما اجازه می‌دهد بفهمیم

what species are present

چه گونه‌هایی وجود دارند

and what they're doing in a microbial community.

و چه کاری در یک جامعه میکروبی انجام می‌دهند.

Metagenomics creates a detailed blueprint of a complex microbiome,

متاژنومیکس نقشه‌ی کاملی از یک میکروبیوم پیچیده ایجاد می‌کند،

and that means that we can use it

و این بدین معناست که ما می‌توانیم از آن استفاده کنیم

to figure out how to use gene editing tools

تا بفهمیم چگونه از ابزارهای ویرایش ژنوم استفاده کنیم

in the right gene, in the right organism.

در ژن درست و در موجود مناسب.

You might be wondering how we can take this new knowledge

ممکن است شما کنجکاو باشید که چگونه می‌توانیم این دانش جدید را بدست بیاوریم

and harness it to solve real world problems.

و آن را جهت حل کردن مشکلات دنیای واقعی مهار کنیم.

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

خب، ما داریم این دو فناوری پیشرفته را کنارهم می‌آوریم،

metagenomics and CRISPR,

متاژنومیکس و کریسپر،

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

جهت ایجاد یک حوزه علمی کاملاً جدید به نام ویرایش دقیق میکروبیوم.

This will allow us to discover links between dysfunctional microbiomes

این به ما اجازه می‌دهد تا ارتباط بین میکروبیوم‌های ناکارآمد

and disease or greenhouse gas emissions.

و بیماری یا انتشار گازهای گلخانه‌ای را کشف کنیم.

We can develop modified and improved microbiome editors

ما می‌توانیم ویرایشگرهای میکروبیوم اصلاح شده و بهبود یافته را توسعه دهیم

and show that they're safe and effective.

و نشان دهیم که ایمن و مؤثر هستند.

And we can then begin to deploy these optimized solutions

و ما می‌توانیم شروع به گسترش این راه‌حل‌های بهینه‌شده کنیم

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

جهت ایجاد راه‌حل‌هایی که در آینده دگرگون‌کننده خواهندبود.

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

خب این چگونه بر سلامتی ما و سلامتی سیاره‌ما تأثیر می‌گذارد؟

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

ما می‌دانیم که فقیرترین کشورها و مردم‌شان بیشتر تحت‌تأثیر تغییرات آب‌وهوایی هستند،

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

و این مشکلی هست که توسط افراد ثروتمند ایجاد می‌شود.

And methane is a big part of the problem.

و متان بخش بزرگی از مشکل هست.

It's been a major contributor to rising global temperatures

این عامل مهمی در افزایش دمای کره زمین بوده

since preindustrial times.

از زمان قبل صنعتی شدن.

Specific microbiome compositions in livestock

ترکیبات خاص میکروبیوم در دام

can actually reduce methane emissions by up to 80 percent.

در واقع می‌تواند انتشار متان را تا ۸۰ درصد کاهش دهد.

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

اما انجام این کار در حال حاضر نیاز به مداخله‌های روزانه با هزینه‌های زیاد دارد،

and it just doesn't scale.

و قابل اندازه‌گیری نیست.

But with precision microbiome editing,

اما با ویرایش دقیق میکروبیوم،

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

ما این فرصت را داریم که میکروبیوم گوساله را در بدو تولد اصلاح کنیم،

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

محدود کردن تأثیر آن حیوان بر آب‌وهوا در تمام طول عمرش.

And this is beneficial for farmers

و این برای کشاورزان مفید است

because reduced methane production

چون کاهش تولید متان

means more efficient conversion of feed into food.

به معنای تبدیل کارآمدتر خوراک (غذای دام) به موادغذایی است.

Importantly, these tools can be used in the future

مهم‌تر از همه، این ابزارها می‌توانند در آینده مورد استفاده قرار بگیرند

to reduce methane emissions from other sources,

تا انتشار متان از منابع دیگر را کاهش دهند،

like landfills, wastewater and rice paddies.

مثل محل دفن زباله، فاضلاب و شالیزارهای برنج.

Ultimately, microbiomes generate

در نهایت، میکروبیوم‌ها

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

تا دو سوم از کل انتشار متان در سطح جهان را تولید می‌کنند.

So our technology could really move the needle

بنابراین تکنولوژی ما می‌تواند واقعاً تأثیر مهمی

in our fight against climate change.

در مبارزه ما با تغییرات آب‌وهوایی بگذارد.

In human health,

در سلامت انسان،

asthma affects up to 300 million people around the world,

آسم تا ۳۰۰ میلیون نفر را در سرتاسر جهان تحت‌تأثیر قرار می‌دهد،

a number that grows by 50 percent each decade,

عددی که هر دهه ۵۰ درصد رشد می‌کند،

and it disproportionately affects lower-income children.

و این به نسبت بیشتر بر کودکان فقیرتر تأثیر می‌گذارد.

Our team has identified a promising link

تیم ما یک ارتباط امیدوارکننده را شناسایی کرده

between a molecule produced in the gut microbiome

بین مولکولی که در میکروبیوم روده تولید می‌شود

and asthma development.

و توسعه(پیشرفت) آسم.

With precision microbiome editing,

با ویرایش دقیق میکروبیوم،

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

ما می‌توانیم به کودکی که درمعرض خطر ابتلا به آسم است

پیشنهاد یک درمان غیرتهاجمی را بدهیم

that would eliminate asthma-inducing molecules,

که آن مولکول‌های القا کننده آسم را از بین می‌برد،

changing her life trajectory.

و تغییر مسیر زندگی اش.

And what's really exciting

و چیزی که واقعاً هیجان‌انگیز است

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

این است که همین رویکردها در آینده می‌توانند به ما در درمان

or even prevent human diseases

و یا حتی جلوگیری از بیماری‌های انسانی

that are linked to the gut microbiome,

که با میکروبیوم روده مرتبط هستند کمک کند،

including obesity, diabetes and Alzheimer's.

از جمله چاقی، دیابت و آلزایمر.

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

من فکر می‌کنم این بسیار جالب است که اکنون می‌توانیم از کریسپر

to edit the same tiny organisms that gave us CRISPR.

برای ویرایش همان موجودات ریزی که به ما کریسپر داده‌اند، استفاده کنیم.

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

در انجام این کار، ما با شریک نهایی همکاری می‌کنیم: طبیعت.

Together, we can use CRISPR-powered precision microbiome editing

باهم می‌توانیم از ویرایش دقیق میکروبیوم مبتنی بر کریسپر استفاده کنیم

to build a more resilient future for all of us.

برای ساختن آینده‌ای بهتر برای همه ما.

Thank you very much.

خیلی ممنون.

(Applause)

(صدای تشویق)