The World’s Rarest Diseases — And How They Impact Everyone | Anna Greka | TED

Translator: alireza masoum Reviewer: Mahshid Moballegh Nasery

I'd like to begin by telling you a story.

مایلم با گفتن داستانی برایتان شروع کنم.

It's a short story about a special family.

این داستان کوتاه درباره خانواده‌ای خاص

In 1960, a Utah man by the name of Roscoe Nelson,

در سال ۱۹۶۰ است، مردی در یوتا به نام روسکو نلسون،

a father of six,

پدر شش فرزند،

died suddenly of unknown cause.

به طور ناگهانی و به علت نامعلومی درگذشت.

He was 43 years old.

او ۴۳ ساله بود.

As a surgeon himself,

به عنوان یک جراح،

Dr. Nelson knew that his progressive kidney failure

دکتر نلسون می‌دانست که نارسایی پیشرونده کلیه‌اش

would ultimately take his life.

در نهایت جانش را می‌گیرد.

But he was in the dark as to the cause,

اما او علتش را نمی‌دانست،

and he had no access to treatment.

و دسترسی به درمان نداشت.

Within two decades,

در عرض دو دهه،

tragedy struck again when four of Roscoe's six children

تراژدی دوباره رخ داد زمانی که چهار نفر از شش فرزند روسکو

also developed kidney failure.

نیز به نارسایی کلیه مبتلا شدند.

Looking back as far back as the 1800s,

با نگاهی به سال‌های ۱۸۰۰،

every generation in this family has been struck down at a young age

هر نسل از این خانواده در سنین جوانی

by a mysterious and vicious disease.

توسط یک بیماری مرموز و شرورانه از بین رفته است.

What could be the cause?

دلیلش چه می‌تواند باشد؟

Fast forward to 2013.

برمی گردد به سال ۲۰۱۳،

A team of brilliant geneticists

تیمی از ژنتیک دانان باهوش

identified the cause of Roscoe Nelson's deadly disease.

علت بیماری کشنده روسکو نلسون را شناسایی کردند،

It was a mutation,

این جهش،

a single extra letter in the DNA,

یک حرف اضافی در DNA بود،

hiding in a dark corner of a gene called MUC1.

که در گوشه تاریکی از ژنی به نام MUC1 پنهان شده بود.

The mutation had been passed down from generation to generation,

این جهش از نسلی به نسل دیگر منتقل شده بود،

leading to early deaths from kidney failure.

که منجر به مرگ زودهنگام ناشی از نارسایی کلیه شد.

The discovery of this mutation ended a decades-long diagnostic odyssey

کشف این جهش به یک اودیسه تشخیصی چند دهه‌ای

for this family and many families like them.

برای این خانواده و بسیاری از خانواده‌هایی مانند آنها پایان داد.

Now, as a physician-scientist and cell biologist at Harvard,

اکنون به عنوان یک پزشک دانشمند و زیست‌شناس سلولی در هاروارد،

I have learned that studying this disease

آموخته‌ام که مطالعه این بیماری

and genetic diseases like it

و بیماری‌های ژنتیکی مانند این نه تنها

is not only important to the families they so tragically affect.

برای خانواده‌هایی که به طرز غم‌انگیزی بر آن‌ها تأثیر می‌گذارند مهم است.

This work is a critical scientific and research priority for all of us.

این کار برای همه ما یک اولویت مهم علمی و پژوهشی است.

Why?

چرا؟

Because what my team and I uncovered by studying this seemingly obscure disease

زیرا آنچه من و تیم من با مطالعه این بیماری به ظاهر مبهم کشف کردیم

is a series of portals into the inner workings of human cells,

مجموعه‌ای از دریچه‌ها به عملکرد درونی سلول‌های انسانی است که

gaining unexpected insights into fundamental biology.

بینش‌های غیرمنتظره‌ای را در مورد زیست شناسی بنیادی به دست می‌آورد.

And best of all, we uncovered incredible opportunities

و بهترین ما فرصت‌های باورنکردنی را

for the treatment of not one but many dozens of diseases.

برای درمان نه یک بلکه ده‌ها بیماری کشف کردیم.

You see, the amazing thing about science,

می‌بینید، چیزی شگفت انگیز از علم ،

the reason I love what I do

دلیل اینکه من عاشق آنچه انجام می‌دهم، هستم

is that if you follow your curiosity,

این است که اگر کنجکاوی خود را دنبال کنید،

it can lead to untold scientific treasures.

می‌تواند به گنجینه‌های علمی ناگفته‌ای منجر شود،

So in essence, my big idea for you today is ...

بنابراین در اصل ایده بزرگ امروز من برای شما ...

sleuthing.

کارآگاه بودن است.

Not the kind that solves crimes,

نه آن گونه که جنایات را حل می‌کند،

but the kind that solves scientific mysteries,

بلکه آن گونه‌ای که اسرار علمی را حل می‌کند،

what I call molecular sleuthing

چیزی که من آن را کارآگاهی مولکولی می‌نامم

or what is otherwise known as hypothesis-driven science

یا چیزی که به عنوان علم مبتنی بر فرضیه

or curiosity-driven science.

یا علم کنجکاوی محور شناخته می‌شود.

It is an idea as old as Aristotle,

این ایده‌ای به قدمت ارسطو است،

who was born more than 2,400 years ago,

که بیش از ۲۴۰۰ سال پیش به دنیا آمد،

not far actually from where I was born and raised,

در واقع نه چندان دور از محل تولد و بزرگ شدن من،

in Thessaloniki, Greece.

در تسالونیکی، یونان.

Aristotle taught that at the foundation of any scientific pursuit

ارسطو تعلیم داد که شالوده هر کار علمی،

is formulating a hypothesis,

فرضیه‌ای با طرح سوالی است،

asking a question that can be tested experimentally.

که می‌تواند به صورت تجربی مورد آزمایش قرار گیرد.

Sleuthing of this nature is central to the scientific method

کاراگاهی با این ماهیت در روش علمی نقش اساسی دارد

and has led humans to amazing discoveries.

و انسان را به اکتشافات شگفت انگیزی سوق داده است.

So how did molecular sleuthing help us unlock the secrets

پس چگونه کاراگاهی مولکولی به ما کمک کرد تا اسرار جهش شرورانه‌ای

of the vicious mutation that killed Roscoe Nelson?

را کشف کنیم که روسکو نلسون را کشت؟

Well, once the mutation was uncovered,

خوب هنگامی که جهش کشف شد،

the next question was

سوال بعدی این بود

how can a single extra letter in the DNA lead to so much trouble?

که چگونه یک حرف اضافی در DNA منجر به این همه دردسر می‌شود؟

My team and I got to work,

من و تیمم با استفاده از،

using classical hypothesis-driven science,

علم مبتنی بر فرضیه کلاسیک،

but with a twist.

اما با پیچ و تاب شروع به کار کردیم،

Our molecular detective work is now supercharged

کارآگاهی مولکولی ما اکنون به دلیل توانایی ما

by our ability to use modern, scalable tools and technologies.

در استفاده ابزارها و فناوری‌های، مقیاس‌پذیر مدرن افزایش یافته است.

Let me explain.

اجازه دهید توضیح دهم.

To understand how a single extra letter in the DNA can lead to disease,

برای درک اینکه چگونه یک حرف اضافی در DNA می‌تواند منجر به بیماری شود،

I must first remind you of some basic biology.

ابتدا باید برخی از زیست شناسی‌های اساسی را به شما یادآوری کنم.

In nearly every cell in our bodies,

تقریباً در هر سلول بدن ما،

the three billion letters of genetic information, the DNA,

سه میلیارد حرف از اطلاعات ژنتیکی، DNA،

is transcribed into RNA

به RNA رونویسی می‌شود

and in turn, RNA churns out proteins,

و به نوبه خود RNA پروتئین‌هایی را تولید می‌کند،

which are the business end of what our cells use

که هدف اصلی آن چیزی است که

to perform their basic functions.

سلول‌های ما برای انجام وظایف اصلی خود استفاده می‌کنند.

The engine that turns DNA to RNA to proteins

موتوری که DNA را به RNA به پروتئین تبدیل می‌کند

works tirelessly in each of 37 trillion cells in our bodies.

در هر یک از ۳۷ تریلیون سلول‌های بدن ما به طور خستگی ناپذیر کار می‌کنند،

So normally the MUC1 gene churns out a protein called mucin 1,

بنابراین به طور معمول ژن MUC1 پروتئینی به نام موسین ۱ را تولید می‌کند،

which goes to the surface of cells

که به سطح سلول‌ها رفته

and forms a protective blanket around them.

و یک پوشش محافظ در اطراف آنها تشکیل می‌دهد.

We hypothesized that the mutation in the MUC1 gene

ما فرض کردیم که جهش در ژن MUC1

is generating a mucin 1 protein

پروتئین موسین ۱ را تولید می‌کند

that is not doing what it is supposed to do.

که کاری را که قرار است انجام دهد را انجام نمی‌دهد.

How could we test this hypothesis?

چگونه می‌‌توانیم این فرضیه را آزمایش کنیم؟

A couple of decades ago, when I was a student,

چند دهه پیش، زمانی که من دانشجو بودم،

this type of work would have involved just a handful of petri dishes at a time.

این نوع کار در آن واحد فقط مشتی ظروف پتری بود.

This meant that in a day’s work,

این بدان معناست که در یک روز کاری،

I could really only test five or six different experimental conditions

من واقعاً فقط می‌توانم پنج یا شش شرایط آزمایشی مختلف را آزمایش کنم

to see how the cells responded.

تا ببینم سلول‌ها چگونه پاسخ می‌دهند.

And then I had to spend several long days at the microscope,

و سپس مجبور شدم چندین روز طولانی را با میکروسکوپ بگذرانم،

taking images one by one, analyzing them one by one,

یک به یک عکس بگیرم و یکی یکی، آنها را تجزیه و تحلیل کنم،

to finally make sense of the data.

تا در نهایت داده‌ها را بفهمم.

Instead, my students at Harvard and MIT

در عوض، دانشجویان من در دانشگاه هاروارد و ام آی تی

have access to state-of-the-art computer-controlled

به پیشرفته‌ترین سیستم‌های

robotic systems and microscopes

رباتیک کنترل‌شده کامپیوتری و میکروسکوپ

and artificial intelligence-powered software, which enable them

و نرم‌افزار مجهز به هوش مصنوعی دسترسی دارند

to analyze thousands of images,

که آنها را قادر می‌سازد هزاران تصویر را،

all in a day's work.

در یک روز کاری آنالیز کنند.

As such, we can study cells grown in special dishes

به این ترتیب، می‌توانیم سلول‌هایی را که در ظروف خاصی رشد می‌کنند مطالعه کنیم

that allow us to test hundreds of experimental conditions at a time.

که به ما امکان می‌دهد صدها شرایط آزمایشی را همزمان آزمایش کنیم.

In fact, I estimate that our molecular sleuthing to date

در واقع، تخمین می‌زنم که کشف مولکولی ما تا به امروز بیش از

has generated more than 50 million images

۵۰ میلیون تصویر حاوی

containing information derived from more than 100 billion cells.

اطلاعات مشتق شده از بیش از ۱۰۰ میلیارد سلول تولید کرده است.

That's as many cells as there are stars in the Milky Way.

این تعداد سلول به تعداد ستارگان راه شیری است.

And in the end,

و در نهایت،

the vicious mutation that killed Roscoe Nelson

جهش شرورانه‌ای که روسکو نلسون را کشت

revealed its secrets.

اسرار آن را فاش کرد.

Remember, we hypothesized that the mutation in the MUC-1 gene

به یاد داشته باشید که ما فرض کردیم که جهش در ژن MUC-1

is generating a mucin 1 protein

پروتئین موسین ۱ را تولید می‌کند

that is not doing what it is supposed to do.

که کاری را که قرار است انجام دهد انجام نمی‌دهد.

Normally mucin 1 goes to the surface of cells.

معمولاً موسین ۱ به سطح سلول‌ها می‌رود،

However, we found that the mutation in the MUC-1 gene

اما ما دریافتیم، که جهش در ژن MUC-1

is generating a mangled, misshapen mutant protein

یک پروتئین جهش‌یافته بدشکل ایجاد می‌کند،

that does not go to the surface of cells,

که به سطح سلول‌ها نمی‌رود،

but instead accumulates inside.

بلکه در داخل آن تجمع می‌یابد.

This led to a new hypothesis.

این منجر به یک فرضیه جدید شد.

Is the mutant protein getting trapped inside cells,

که پروتئین جهش یافته در داخل سلول‌ها به دام می‌افتد،

and how does this happen?

و چگونه این اتفاق می‌افتد؟

After some more molecular sleuthing,

پس از بررسی‌های مولکولی بیشتر،

we learned that the misshapen protein accumulates inside cells

متوجه شدیم که پروتئین بدشکل در داخل سلول‌ها

because of another molecule,

به دلیل مولکول دیگری به نام،

a so-called cargo receptor.

گیرنده بار تجمع می یابد.

Thinking they're being helpful,

این گیرنده‌های محموله که فکر می‌کنند مفید هستند،

these cargo receptors grab the mangled proteins

پروتئین‌های درهم ریخته را گرفته

and throw them on board

و مانند کامیون‌های باری

like cargo trucks carrying a growing heap of nasty trash

که انبوهی از زباله‌های ناخوشایند را حمل می‌کنند

with nowhere to go.

روی کشتی پرتاب می‌کنند. و جایی برای رفتن ندارند.

Unable to get rid of this toxic waste,

قادر به خلاص شدن از شر این مواد زائد سمی،

cells begin to die,

سلول‌ها شروع به مردن می‌کنند،

leading to the progressive kidney failure that killed Roscoe Nelson.

که منجر به نارسایی پیشرونده کلیه می‌شود که روسکو نلسون را کشته است.

Well, now that we had insight into the root cause of the problem,

خوب اکنون که ما بینشی در مورد علت اصلی مشکل داشتیم،

we could also look for a way to fix it.

می‌توانیم به دنبال راهی برای رفع آن باشیم.

We went to work, testing thousands of chemical compounds

ما به آزمایش هزاران ترکیب شیمیایی در میلیون‌ها

across millions of cell images.

تصویر سلولی پرداختیم.

And in the end,

و در پایان،

we identified one compound that could specifically remove the mutant protein.

یک ترکیب را شناسایی کردیم که به طور خاص می‌تواند پروتئین جهش یافته را حذف کند.

After some more molecular detective work,

پس از چند کار شناسایی مولکولی بیشتر،

we learned that this drug-like compound

متوجه شدیم که این ترکیب دارویی

can clear heaps of mangled proteins

می‌تواند انبوهی از پروتئین‌های درهم‌خورده را با

by steering the cargo trucks,

هدایت کامیون‌های بار پاک کند،

the ones full of nasty trash,

آنهایی که پر از زباله‌های نامطلوب،

into the lysosome,

به داخل لیزوزوم،

the cell's trash disposal and recycling facility,

سلول‌های زباله و تاسیسات بازیافت هستند،

where proteins get shredded into tiny pieces.

که در آن پروتئین‌ها به قطعات کوچک خرد می‌شوند.

The results were amazing.

نتایج شگفت انگیز بودند.

After giving the drug to mice with kidney disease for one week,

پس از دادن دارو به موش‌های مبتلا به بیماری کلیوی به مدت یک هفته،

the mutant protein had all but disappeared from these kidneys.

پروتئین جهش یافته از این کلیه‌ها ناپدید شده بود.

And yet our greatest insight was not our success

و با این حال بزرگترین بینش ما

in removing the mutant protein from these kidney cells.

موفقیت ما در حذف پروتئین جهش یافته از این سلول‌های کلیه نبود.

We realized that our curiosity-driven work

متوجه شدیم که کار کنجکاوی ما

had solved a bigger and much more important puzzle.

معمای بزرگتر و به مراتب مهمتری را حل کرده است.

This mysterious kidney disease

این بیماری مرموز کلیوی

was not so strange or mysterious after all.

چندان عجیب و مرموز نبود،

In fact, we learned that it belongs to a group of disorders

در واقع ما فهمیدیم که متعلق به گروهی از اختلالات است

collectively known as toxic proteinopathies.

که در مجموع به عنوان پروتئینوپاتی سمی شناخته می‌شوند.

You may have heard of some of them,

ممکن است در مورد برخی از آنها شنیده باشید،

all terrible, incurable diseases

که همه آنها بیماری‌های صعب العلاج وحشتناکی

like ALS and Alzheimer's disease.

مانند ALS و بیماری آلزایمر هستند.

OK. Now you can probably guess what happened next.

خوب. حالا احتمالاً می‌توانید حدس بزنید که بعد چه اتفاقی افتاد.

The incredibly talented scientists on my team --

دانشمندان فوق العاده با استعداد تیم من --

Here they are.

اینجا هستند.

They asked --

آنها پرسیدند --

(Applause)

(تشویق)

Thank you. They deserve it. Thank you.

سپاسگزارم. آنها شایسته هستند. ممنونم.

They asked the next logical question.

آنها سوال منطقی بعدی را پرسیدند.

What if these cargo receptors,

که اگر این گیرنده‌های محموله،

what if they grab and accumulate misshapen proteins

پروتئین‌های بد شکل را در سلول‌ها و اندام‌های مختلف بدن بگیرند

in different cells and organs in the body?

و جمع کنند چه می‌شود؟

What about the eye, for example?

مثلاً در مورد چشم، چطور؟

Their curiosity paid off

کنجکاوی آنها نتیجه داد

because we are now learning that this newly uncovered biology

زیرا حالا می‌آموزیم که این زیست شناسی تازه کشف شده

is operative in a form of blindness called retinitis pigmentosa,

به شکلی از کوری به نام رتینیت پیگمانتوزا عمل می‌کند،

which is caused by a different misshapen protein

که ناشی از تجمع پروتئین بدشکل متفاوت

accumulating in cells in the eye.

در سلول‌های چشم است.

In preliminary studies shown here at TED for the first time,

در مطالعات اولیه که در اینجا درTED برای اولین بار نشان داده شده است،

here is a mouse I cleared of mutant protein.

اینجا موشی است که پروتئین جهش یافته را پاک کردم.

(Applause)

(تشویق)

And in ongoing studies, we are finding that the same may be true

در مطالعات در حال انجام، متوجه می‌شویم که همین امر ممکن است

for different misshapen proteins accumulating in cells in the brain,

برای پروتئین‌های بدشکل متفاوتی که در سلول‌های مغز تجمع می‌یابند،

causing some forms of Alzheimer's disease.

باعث برخی از اشکال بیماری آلزایمر می‌شوند صادق باشد.

In all, we estimate that more than 50 disorders

در مجموع تخمین می‌زنیم که بیش از ۵۰ اختلال

could be amenable to this approach.

می‌توانند برای این رویکرد مناسب باشند.

So understanding one disorder has unlocked a nodal biological mechanism

پس درک یک اختلال یک مکانیسم بیولوژیکی گرهی

and insights for the treatment of many more diseases

و بینش را برای درمان بسیاری از بیماری‌های دیگر

affecting surprisingly distant parts of the body,

که بخش‌های دوردست بدن،

like the brain and the kidney.

مانند مغز و کلیه را تحت تأثیر قرار می‌دهند باز کرده است.

And so in our quest to save kidneys,

بنابراین در تلاش ما برای نجات کلیه‌ها،

we are now poised to save eyes, livers, brains and more.

اکنون آماده نجات مغزها کبد، چشم، و موارد بیشتر هستیم.

And in our efforts to save a handful of families,

و در تلاش برای نجات تعداد معدودی از خانواده‌ها،

we can now save thousands more.

حالا می‌توانیم هزاران خانواده دیگر را نجات دهیم.

Just think of the possibilities.

فقط به احتمالات فکر کنید.

If our work could unlock treatments for thousands,

اگر کار ما بتواند درمان هزاران نفر را حل کند،

imagine what solving the next medical mystery can do.

تصور کنید حل معمای پزشکی بعدی چه می‌تواند بکند.

And the next one and the one after that.

و بعدی و یکی پس از آن.

And remember,

به یاد داشته باشید،

rare genetic diseases are collectively common.

بیماری‌های ژنتیکی نادر در مجموع شایع هستند.

They affect 10 percent of all people in North America.

آنها ۱۰ درصد از کل مردم آمریکای شمالی را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

That's hundreds of millions of people all around the globe

یعنی صدها میلیون نفر در سراسر جهان

or 120 of you right here in this room.

یا ۱۲۰ نفر از شما همینجا در این اتاق.

And yet, out of 8,000 genes known to cause genetic diseases,

و با این حال از ۸۰۰۰ ژن شناخته شده برای ایجاد بیماری‌های ژنتیکی،

we have only developed a treatment for, at best, 500 of them.

ما فقط برای ۵۰۰ مورد از آنها درمان ایجاد کرده‌ایم.

And this is not taking into account disorders

و این در نظر گرفتن اختلالاتی نیست

in which many genes conspire to cause trouble,

که در آن بسیاری از ژن‌ها برای ایجاد مشکلاتی،

like schizophrenia or cancer or heart disease.

مانند اسکیزوفرنی یا سرطان یا بیماری قلبی توطئه می‌کنند.

We have a lot of sleuthing to do,

کارهای زیادی برای انجام دادن داریم،

and yet this is the perfect moment

و با این حال این لحظه عالی

to harness recently developed scalable tools and technologies

برای مهار ابزارها و فناوری‌های مقیاس پذیر اخیرا توسعه یافته

and take this challenge head on.

و مقابله با این چالش است.

And mind you, patients and their families are up for the challenge, too.

و توجه کنید که، بیماران و خانواده‌های آنها نیز، برای این چالش آماده هستند.

They're using social media to organize and raise awareness,

آنها از رسانه‌های اجتماعی برای سازماندهی و افزایش آگاهی استفاده می‌کنند،

and they are becoming our true partners on scientific journeys into the unknown.

و در حال تبدیل شدن به شرکای واقعی ما در سفرهای علمی به ناشناخته هستند.

This is definitely true of the Nelsons.

این قطعاً در مورد نلسون‌هایی صادق است.

They have been our partners for many years now.

که برای سال‌ها شریک ما بوده‌اند.

Here's the next generation of Nelsons.

در اینجا نسل بعدی نلسون‌ها است.

Our work has given them hope

کار ما به آنها امید داده است

that their children and their children's children

که فرزندانشان و فرزندان فرزندانشان بتوانند

can live longer, fuller, and healthier lives.

زندگی کاملتر، و سالم‌تری داشته باشند.

And they are proud to have ignited a sleuthing revolution.

و آن‌ها مفتخرند که انقلابی را به راه انداخته‌اند.

From a few to more and more

از چند تا بیشتر و بیشتر

until we have precision cures for all.

تا زمانی که درمان‌های دقیقی برای همه داشته باشیم.

Thank you.

سپاسگزارم.

(Applause)

(تشویق حضار)