Can we cure genetic diseases by rewriting DNA? | David R. Liu

286,588 views ・ 2019-05-21

TED


A videó lejátszásához kattintson duplán az alábbi angol feliratokra.

Fordító: Péter Pallós Lektor: Beatrix Turán
00:13
The most important gift your mother and father ever gave you
0
13286
4031
Az anyjuktól és apjuktól kapott legfontosabb ajándék
00:17
was the two sets of three billion letters of DNA
1
17341
2720
a DNS hárommilliárd betűből álló két készlete,
00:20
that make up your genome.
2
20085
1564
amelyet genomnak hívunk.
00:22
But like anything with three billion components,
3
22014
2477
De mint minden, ami hárommilliárd részből áll,
00:24
that gift is fragile.
4
24515
1400
ez az ajándék is sérülékeny.
00:26
Sunlight, smoking, unhealthy eating,
5
26815
3540
Napfény, dohányzás, egészségtelen táplálkozás,
00:30
even spontaneous mistakes made by your cells,
6
30379
2992
sőt még spontán génhibák is
00:33
all cause changes to your genome.
7
33395
1923
genomunk módosulását okozzák.
00:36
The most common kind of change in DNA
8
36942
3278
A leggyakoribb génmódosulás
00:40
is the simple swap of one letter, or base, such as C,
9
40244
4229
az egyszerű betű vagy bázis cseréje, pl. a C betűé
00:44
with a different letter, such as T, G or A.
10
44497
3241
más betűvel, pl. a T, G vagy A betűvel.
00:48
In any day, the cells in your body will collectively accumulate
11
48744
3373
Nap mint nap testünk sejtjei együttesen
00:52
billions of these single-letter swaps, which are also called "point mutations."
12
52141
4836
milliárdnyi egybetűs cserét halmoznak föl: ezek az ún. pontmutációk.
00:58
Now, most of these point mutations are harmless.
13
58147
2531
E pontmutációk zöme veszélytelen.
01:00
But every now and then,
14
60702
1158
De hébe-hóba
01:01
a point mutation disrupts an important capability in a cell
15
61884
3993
egy-egy pontmutáció a sejt fontos képességét rombolja szét,
01:05
or causes a cell to misbehave in harmful ways.
16
65901
3355
vagy a sejt veszélyes működését váltja ki.
01:10
If that mutation were inherited from your parents
17
70099
2999
Ha a mutációt szüleinktől örököltük,
01:13
or occurred early enough in your development,
18
73122
2660
vagy igen korai fejlődésünk idején alakult ki,
01:15
then the result would be that many or all of your cells
19
75806
2966
annak eredménye, hogy sok vagy minden sejtünk
01:18
contain this harmful mutation.
20
78796
1912
tartalmazza e veszélyes mutációt.
01:21
And then you would be one of hundreds of millions of people
21
81153
3270
Akkor önök lesznek
a százmilliónyi génbeteg ember egyike.
01:24
with a genetic disease,
22
84447
1611
01:26
such as sickle cell anemia or progeria
23
86082
3003
Ilyen pl. a sarlósejtes anémia vagy a progéria
01:29
or muscular dystrophy or Tay-Sachs disease.
24
89109
3121
vagy az izomsorvadás vagy a Tay–Sachs-kór.
01:34
Grievous genetic diseases caused by point mutations
25
94225
3182
A pontmutáció okozta súlyos genetikai betegségek
01:37
are especially frustrating,
26
97431
1993
különösen nyomasztók,
01:39
because we often know the exact single-letter change
27
99448
2904
mert gyakran tudjuk, hogy a kórt épp melyik betű okozza,
01:42
that causes the disease and, in theory, could cure the disease.
28
102376
4200
és elvileg melyikkel gyógyítható.
01:47
Millions suffer from sickle cell anemia
29
107268
2849
Milliók szenvednek sarlósejtes anémiában,
01:50
because they have a single A to T point mutations
30
110141
3071
mert egyetlen A betű T-be mutálódott
01:53
in both copies of their hemoglobin gene.
31
113236
2361
hemoglobingénjük mindkét példányában.
01:57
And children with progeria are born with a T
32
117529
3132
A progériás gyerekek a genom egy pontjában lévő
02:00
at a single position in their genome
33
120685
2168
T-nukleotiddal születnek,
02:02
where you have a C,
34
122877
1399
ahol pedig C-nek kellene lennie,
02:05
with the devastating consequence that these wonderful, bright kids
35
125125
3439
és a következmények oly szörnyűk, hogy e csodás, éles eszű gyerekek
02:08
age very rapidly and pass away by about age 14.
36
128588
3976
igen gyorsan öregszenek, és kb. 14 éves korukra meghalnak.
02:14
Throughout the history of medicine,
37
134358
1683
A gyógyítás története során
02:16
we have not had a way to efficiently correct point mutations
38
136065
3060
nem alakult ki hatékony módszerünk
a pontmutáció élő szervezetekben való kijavítására,
02:19
in living systems,
39
139149
1769
02:20
to change that disease-causing T back into a C.
40
140942
3200
hogy a betegséget okozó T-t C-vé változtassuk.
02:25
Perhaps until now.
41
145482
1968
Tán csak mostanáig.
02:27
Because my laboratory recently succeeded in developing such a capability,
42
147474
4190
Mert laboromnak nemrég sikerült
az ún. bázisszerkesztési módszert kidolgoznia.
02:31
which we call "base editing."
43
151688
1800
02:35
The story of how we developed base editing
44
155277
2024
A bázisszerkesztés története
02:37
actually begins three billion years ago.
45
157325
2674
voltaképp hárommilliárd éve kezdődött.
02:41
We think of bacteria as sources of infection,
46
161055
2660
Baktériumokra fertőzésforrásokként gondolunk,
02:43
but bacteria themselves are also prone to being infected,
47
163739
3314
ám a baktériumok maguk is fertőzésre hajlamosak.
02:47
in particular, by viruses.
48
167077
1907
Konkrétan, vírusokkal.
02:49
So about three billion years ago,
49
169871
2151
Kb. hárommilliárd éve
02:52
bacteria evolved a defense mechanism to fight viral infection.
50
172046
3880
vírusfertőzés elleni védelmi mechanizmust fejlesztettek ki.
02:57
That defense mechanism is now better known as CRISPR.
51
177649
2785
E védelmi mechanizmus inkább CRISPR néven ismeretes.
03:01
And the warhead in CRISPR is this purple protein
52
181008
2825
A CRISPR robbanófeje a bíbor fehérje,
03:03
that acts like molecular scissors to cut DNA,
53
183857
3778
amely molekuláris DNS-vágó ollóként működik,
03:07
breaking the double helix into two pieces.
54
187659
2428
mert a kettős csavarvonalat kettévágja.
03:11
If CRISPR couldn't distinguish between bacterial and viral DNA,
55
191323
3976
Ha a CRISPR nem képes különbséget tenni a baktérium és a vírus DNS-e között,
03:15
it wouldn't be a very useful defense system.
56
195323
2239
a védelmi rendszer nemigen hasznos.
03:18
But the most amazing feature of CRISPR
57
198315
2785
Ám a CRISPR legcsodásabb tulajdonsága,
03:21
is that the scissors can be programmed to search for,
58
201124
5037
hogy az olló úgy programozható, hogy csak egyedi DNS-szekvenciát
03:26
bind to and cut
59
206185
2423
keressen, vágjon,
03:28
only a specific DNA sequence.
60
208632
2738
és csak hozzá kötődjön.
03:32
So when a bacterium encounters a virus for the first time,
61
212911
3397
Amikor először találkozik a baktérium a vírussal,
03:36
it can store a small snippet of that virus's DNA
62
216332
3373
képes a vírus egy DNS-darabkáját elrakni,
03:39
for use as a program to direct the CRISPR scissors
63
219729
3644
hogy programként használja a CRISPR-olló irányítására
03:43
to cut that viral DNA sequence during a future infection.
64
223397
3536
a vírus DNS-szekvenciájának kivágására a következő fertőzéskor.
03:47
Cutting a virus's DNA messes up the function of the cut viral gene,
65
227778
4913
Ha belevág a vírus DNS-ébe, azzal megzavarja a vírusgén működését,
03:52
and therefore disrupts the virus's life cycle.
66
232715
2702
és ezzel összeomlasztja a vírus életciklusát.
03:58
Remarkable researchers including Emmanuelle Charpentier, George Church,
67
238059
4801
Emmanuelle Charpentier, George Church,
04:02
Jennifer Doudna and Feng Zhang
68
242884
2653
Jennifer Doudna és Feng Zhang neves kutatók
04:05
showed six years ago how CRISPR scissors could be programmed
69
245561
3969
hat éve mutatták ki a CRISPR-ollók programozási módszerét
04:09
to cut DNA sequences of our choosing,
70
249554
2587
a kellő DNS-szekvencia kivágására,
04:12
including sequences in your genome,
71
252165
2369
beleértve a humán genomot,
04:14
instead of the viral DNA sequences chosen by bacteria.
72
254558
3343
és nem csak a baktérium választotta vírusok DNS-szekvenciáit.
04:18
But the outcomes are actually similar.
73
258550
2534
De az eredmények hasonlók.
04:21
Cutting a DNA sequence in your genome
74
261606
2468
Genomunk DNS-szekvenciájának kivágása is
04:24
also disrupts the function of the cut gene, typically,
75
264098
4127
általában összeomlasztja a megvágott gén működését,
04:28
by causing the insertion and deletion of random mixtures of DNA letters
76
268997
4467
mert DNS-betűk véletlenszerű elegyének beillesztését és törlését okozza
04:33
at the cut site.
77
273488
1153
a megvágott helyen.
04:36
Now, disrupting genes can be very useful for some applications.
78
276625
3881
A gének tönkretétele egyes alkalmazásoknál igen hasznos lehet.
04:42
But for most point mutations that cause genetic diseases,
79
282005
4301
Ám a genetikai kórokat okozó legtöbb pontmutációnál
04:46
simply cutting the already-mutated gene won't benefit patients,
80
286330
4357
a már mutálódott gén puszta kivágása a páciensnek nem jelent megoldást,
04:50
because the function of the mutated gene needs to be restored,
81
290711
3968
mert a mutálódott gén működését még helyre is kell állítani,
04:54
not further disrupted.
82
294703
1615
nem pedig tovább rongálni.
04:57
So cutting this already-mutated hemoglobin gene
83
297259
2882
Ezért a sarlósejtes anémiát okozó,
05:00
that causes sickle cell anemia
84
300165
2523
már mutálódott hemoglobingén megvágásától
05:02
won't restore the ability of patients to make healthy red blood cells.
85
302712
3516
nem áll helyre a páciens vörösvérsejt-képző képessége.
05:07
And while we can sometimes introduce new DNA sequences into cells
86
307631
4341
Noha új DNS-szekvenciákat néha be tudunk juttatni a sejtekbe,
05:11
to replace the DNA sequences surrounding a cut site,
87
311996
3421
a megvágott helyet körülvevő DNS-szekvenciák helyére,
05:15
that process, unfortunately, doesn't work in most types of cells,
88
315441
4324
de sajnos, a folyamat a legtöbb sejtfajtánál nem működik,
05:19
and the disrupted gene outcomes still predominate.
89
319789
2441
és a roncsolt gén hatása továbbra is érvényesül.
05:24
Like many scientists, I've dreamed of a future
90
324297
2182
Sok tudóshoz hasonlóan én is oly jövőről álmodoztam,
05:26
in which we might be able to treat or maybe even cure
91
326503
2774
amelyben kezelhetjük vagy tán meg is gyógyíthatjuk
05:29
human genetic diseases.
92
329301
1371
a humán genetikai kórokat.
05:31
But I saw the lack of a way to fix point mutations,
93
331135
3801
De láttam, hogy hiányzik a pontmutáció kijavítási módszere;
05:34
which cause most human genetic diseases,
94
334960
3024
e mutáció okozza a humán genetikai kórok zömét.
05:38
as a major problem standing in the way.
95
338008
2388
Ez a fő akadály.
05:41
Being a chemist, I began working with my students
96
341434
2668
Vegyész lévén diákjaimmal nekiláttunk
05:44
to develop ways on performing chemistry directly on an individual DNA base,
97
344126
4935
közvetlenül egy-egy DNS-bázisra ható vegyi módszerek kifejlesztésének,
05:49
to truly fix, rather than disrupt, the mutations that cause genetic diseases.
98
349085
5619
hogy a kórokozó mutáció inkább ki legyen javítva, semmint elroncsolva.
05:56
The results of our efforts are molecular machines
99
356522
2548
Igyekezetünk eredménye:
05:59
called "base editors."
100
359094
1388
az ún. bázisszerkesztő molekuláris gép.
06:01
Base editors use the programmable searching mechanism of CRISPR scissors,
101
361618
5475
Ezek a CRISPR-olló programozható keresőmechanizmusát használják,
06:07
but instead of cutting the DNA,
102
367117
2936
de a DNS vágása helyett
06:10
they directly convert one base to another base
103
370077
2941
az egyik bázist közvetlenül másikká változtatják át
06:13
without disrupting the rest of the gene.
104
373042
2253
a gén többi részének károsítása nélkül.
06:16
So if you think of naturally occurring CRISPR proteins as molecular scissors,
105
376674
4158
Ha a természetes CRISPR-fehérjéket molekuláris ollóknak fogjuk föl,
06:20
you can think of base editors as pencils,
106
380856
2786
akkor a bázisszerkesztők ceruzának tekinthetők,
06:23
capable of directly rewriting one DNA letter into another
107
383666
3496
amelyek egy-egy DNS-betűt közvetlenül másikká írnak át.
06:28
by actually rearranging the atoms of one DNA base
108
388098
3803
Ehhez a DNS-bázis atomjait
06:31
to instead become a different base.
109
391925
2334
más bázissá rendezik át.
06:35
Now, base editors don't exist in nature.
110
395513
2176
Bázisszerkesztők a természetben nem léteznek.
06:38
In fact, we engineered the first base editor, shown here,
111
398683
3230
Itt látható az első mesterséges bázisszerkesztőnk,
06:41
from three separate proteins
112
401937
1357
amelyet három fehérjéből állítottunk elő,
06:43
that don't even come from the same organism.
113
403318
2230
amelyek még csak nem is egy szervezetből származnak.
06:46
We started by taking CRISPR scissors and disabling the ability to cut DNA
114
406151
5097
A CRISPR-olló DNS-vágási képességének kikapcsolásával kezdtük,
06:51
while retaining its ability to search for and bind a target DNA sequence
115
411272
4539
de meghagytuk a képességét, hogy programozottan keressen
és kapcsoljon össze célba vett DNS-szekvenciákat.
06:55
in a programmed manner.
116
415835
1534
06:58
To those disabled CRISPR scissors, shown in blue,
117
418351
2837
A kékkel jelölt kikapcsolt CRISPR-ollóhoz
07:01
we attached a second protein in red,
118
421212
2508
a pirossal jelölt másik fehérjét kapcsoltuk,
07:03
which performs a chemical reaction on the DNA base C,
119
423744
4301
amely a C DNS-bázison vegyi reakciót hajt végre,
07:08
converting it into a base that behaves like T.
120
428069
3333
ezzel azt T-viselkedésű bázissá alakítja.
07:12
Third, we had to attach to the first two proteins
121
432958
3142
Harmadszor, még hozzá kellett adnunk az első két fehérjéhez
07:16
the protein shown in purple,
122
436124
1350
a lilával jelölt harmadikat,
07:17
which protects the edited base from being removed by the cell.
123
437498
3600
amely a szerkesztett bázist megóvja attól, hogy a sejt eltávolítsa.
07:22
The net result is an engineered three-part protein
124
442466
2842
Az eredmény a háromrészes fehérje,
07:25
that for the first time allows us to convert Cs into Ts
125
445332
4118
amely elsőként teszi lehetővé
a genom meghatározott helyén lévő C átalakítását T-vé.
07:29
at specified locations in the genome.
126
449474
2163
07:33
But even at this point, our work was only half done.
127
453490
3032
De elvégzendő munkánknak ez csak a fele.
07:36
Because in order to be stable in cells,
128
456546
2626
Mert ahhoz, hogy a sejtekben rögzüljenek,
07:39
the two strands of a DNA double helix have to form base pairs.
129
459196
3659
a DNS kettős csigavonalának két szálát bázispároknak kell összekötniük.
07:44
And because C only pairs with G,
130
464125
3658
Mivel a C-hez csak a G kapcsolódhat,
07:47
and T only pairs with A,
131
467807
3002
és a T-hez pedig csak az A,
07:51
simply changing a C to a T on one DNA strand creates a mismatch,
132
471752
4846
ha a C-t csupán T-vé módosítjuk az egyik DNS-szálban,
07:56
a disagreement between the two DNA strands
133
476622
2849
az zavart, összeférhetetlenséget okoz a két DNS-szál között,
07:59
that the cell has to resolve by deciding which strand to replace.
134
479495
4268
amelyet a sejtnek kéne megoldania, eldöntve: melyik szálat helyettesítse.
08:05
We realized that we could further engineer this three-part protein
135
485149
4341
Rájöttünk, hogy még tovább is javíthatjuk e háromrészes fehérjét,
08:10
to flag the nonedited strand as the one to be replaced
136
490649
3866
ha bevágással cserélendőnek jelöljük meg
08:14
by nicking that strand.
137
494539
1911
a szerkesztetlen szálat.
08:17
This little nick tricks the cell
138
497276
2529
E kis vágás becsapja a sejtet:
08:19
into replacing the nonedited G with an A
139
499829
4947
engedi a szerkesztetlen G A-ra cserélését
08:24
as it remakes the nicked strand,
140
504800
2325
a megvágott szál átalakítása révén.
08:27
thereby completing the conversion of what used to be a C-G base pair
141
507149
4031
Ezzel befejeződik a korábbi C–G pár
08:31
into a stable T-A base pair.
142
511204
2296
stabil T–A párrá való átalakítása.
08:36
After several years of hard work
143
516585
1551
Több évi szorgalmas munka után,
08:38
led by a former post doc in the lab, Alexis Komor,
144
518160
3981
amelyet Alexis Komor volt PhD-kutató vezetett,
08:42
we succeeded in developing this first class of base editor,
145
522165
3182
sikerült eme első fajtájú bázisszerkesztő kifejlesztése,
08:45
which converts Cs into Ts and Gs into As
146
525371
3666
amely C-t T-vé és G-t A-vá alakít át
08:49
at targeted positions of our choosing.
147
529061
2159
tetszésünk szerinti helyen.
08:52
Among the more than 35,000 known disease-associated point mutations,
148
532633
5230
35 000 kórokozó pontmutáció közül
08:57
the two kinds of mutations that this first base editor can reverse
149
537887
3785
kétféle mutációt képes eme első bázisszerkesztő visszaalakítani,
09:01
collectively account for about 14 percent or 5,000 or so pathogenic point mutations.
150
541696
6143
ez összesen 5 000 kórokozó mutáció, azaz kb. 14%-uk.
09:08
But correcting the largest fraction of disease-causing point mutations
151
548593
4770
A kórokozó pontmutációk zömének kijavításához
09:13
would require developing a second class of base editor,
152
553387
3635
a bázisszerkesztők másik fajtáját kell kifejlesztenünk,
09:17
one that could convert As into Gs or Ts into Cs.
153
557046
4086
amely az A-t G-vé és T-t C-vé képes alakítani.
09:22
Led by Nicole Gaudelli, a former post doc in the lab,
154
562846
3727
Nicole Gaudelli volt PhD-kutató vezetésével
09:26
we set out to develop this second class of base editor,
155
566597
3122
hozzáfogtunk e másik fajtájú bázisszerkesztő kifejlesztéséhez,
09:29
which, in theory, could correct up to almost half of pathogenic point mutations,
156
569743
6127
amely elvileg a kórokozó pontmutációk majdnem felét képes kijavítani,
09:35
including that mutation that causes the rapid-aging disease progeria.
157
575894
3911
beleértve a gyors öregedést okozó kór, a progéria mutációját is.
09:42
We realized that we could borrow, once again,
158
582107
3167
Rájöttünk, hogy utánozhatjuk
09:45
the targeting mechanism of CRISPR scissors
159
585298
4068
a CRISPR-olló célzó mechanizmusát,
09:49
to bring the new base editor to the right site in a genome.
160
589390
5161
hogy az új bázisszerkesztőt a genom kellő helyére juttassuk be.
09:55
But we quickly encountered an incredible problem;
161
595543
3092
De hamarosan meglepő nehézséggel találtuk szemben magunkat,
09:59
namely, there is no protein
162
599896
2428
nevezetesen, hogy nincs ismert fehérje,
10:02
that's known to convert A into G or T into C
163
602348
4052
amely az A-t G-vé vagy a T-t C-vé változtatná
10:06
in DNA.
164
606424
1161
a DNS-ben.
10:08
Faced with such a serious stumbling block,
165
608760
2166
Ilyen komoly buktató láttán
10:10
most students would probably look for another project,
166
610950
2532
a legtöbb diák nyilván más projekt,
10:13
if not another research advisor.
167
613506
1740
sőt más konzulens után nézne.
10:15
(Laughter)
168
615270
1164
(Nevetés)
10:16
But Nicole agreed to proceed with a plan
169
616458
1942
De Nicole a terv folytatása mellett döntött,
10:18
that seemed wildly ambitious at the time.
170
618424
2667
ami abban az időben igencsak nagyralátónak tűnt.
10:21
Given the absence of a naturally occurring protein
171
621966
2339
A szükséges vegyi folyamatot végrehajtó
10:24
that performs the necessary chemistry,
172
624329
2161
természetes fehérje hiányát tudomásul véve
10:26
we decided we would evolve our own protein in the laboratory
173
626514
3436
úgy döntöttünk, hogy laborunkban állítjuk elő a fehérjénket
10:29
to convert A into a base that behaves like G,
174
629974
3835
az A módosítására G-ként viselkedő bázissá.
10:33
starting from a protein that performs related chemistry on RNA.
175
633833
4827
A vegyi folyamatot RNS-en végrehajtó fehérjével kezdtük.
10:39
We set up a Darwinian survival-of-the-fittest selection system
176
639230
3934
Az "erősebb túlélése darwini szelekciós rendszert" választottuk,
10:43
that explored tens of millions of protein variants
177
643188
3992
amely több tucat millió fehérjeváltozatot eredményezett,
10:47
and only allowed those rare variants
178
647204
2018
és csak azokat a ritka változatokat engedte tovább,
10:49
that could perform the necessary chemistry to survive.
179
649246
3221
amelyekben túlélésükhöz kellő vegyi folyamat végbement.
10:53
We ended up with a protein shown here,
180
653883
2388
Hozzájutottunk az itt látható fehérjéhez,
10:56
the first that can convert A in DNA
181
656295
2857
amely elsőként képes a DNS-ben az A-t
10:59
into a base that resembles G.
182
659176
2092
a G-re hasonlító bázissá változtatni.
11:01
And when we attached that protein
183
661292
1603
Amikor ezt a fehérjét hozzákapcsoltuk
11:02
to the disabled CRISPR scissors, shown in blue,
184
662919
2571
a kékkel jelölt kikapcsolt CRISPR-ollóhoz,
11:05
we produced the second base editor,
185
665514
2008
azzal létrehoztuk az A-t G-vé alakító
11:07
which converts As into Gs,
186
667546
3095
másik fajtájú bázisszerkesztőt.
11:10
and then uses the same strand-nicking strategy
187
670665
3841
Az pedig ugyanazt a megvágottszál-technikát alkalmazza,
11:14
that we used in the first base editor
188
674530
1920
melyet az első bázisszerkesztő,
11:16
to trick the cell into replacing the nonedited T with a C
189
676474
5465
hogy kicselezze a sejtet a szerkesztetlen T helyettesítésére C-vel,
11:21
as it remakes that nicked strand,
190
681963
1675
a megvágott szál átalakítása révén.
11:23
thereby completing the conversion of an A-T base pair to a G-C base pair.
191
683662
4171
Ezzel megvalósul az A–T bázispár átváltoztatása a G–C bázispárrá.
11:28
(Applause)
192
688845
2047
(Taps)
11:30
Thank you.
193
690916
1170
Köszönöm.
11:32
(Applause)
194
692110
3357
(Taps)
11:35
As an academic scientist in the US,
195
695491
2335
Az USA kutatójaként nem szoktam hozzá,
11:37
I'm not used to being interrupted by applause.
196
697850
2147
hogy tapssal szakítsanak félbe.
11:40
(Laughter)
197
700021
3151
(Nevetés)
11:43
We developed these first two classes of base editors
198
703196
4405
Az első két fajtájú bázisszerkesztőt
11:47
only three years ago and one and a half years ago.
199
707625
2774
csak három éve, illetve másfél éve fejlesztettük ki.
11:51
But even in that short time,
200
711267
1548
De már e rövid idő alatt is
11:52
base editing has become widely used by the biomedical research community.
201
712839
3722
a bázisszerkesztést széles körben használják orvosbiológiai kutatók.
11:57
Base editors have been sent more than 6,000 times
202
717776
4365
Több mint hatezerszer küldtünk a világ minden tájára bázisszerkesztőket
12:02
at the request of more than 1,000 researchers around the globe.
203
722165
3871
több mint 1 000 kutató kérésére.
12:07
A hundred scientific research papers have been published already,
204
727475
3516
Már száz tudományos közlemény jelent meg e tárgyban,
12:11
using base editors in organisms ranging from bacteria
205
731015
3728
amelyek a bázisszerkesztők alkalmazásáról számoltak be
baktériumoktól kezdve növényeken és egereken át főemlősökig.
12:14
to plants to mice to primates.
206
734767
2134
12:19
While base editors are too new
207
739950
1607
Noha a bázisszerkesztők még túl újak,
12:21
to have already entered human clinical trials,
208
741581
2885
hogy humán klinikai kísérletekben bevezessék őket,
12:24
scientists have succeeded in achieving a critical milestone towards that goal
209
744490
5122
a tudósoknak sikerült fontos lépést tenniük e cél érdekében:
12:29
by using base editors in animals
210
749636
2849
állatokban használtak bázisszerkesztőket
12:32
to correct point mutations that cause human genetic diseases.
211
752509
3909
humán genetikai kórokat okozó pontmutációk kijavítására.
12:37
For example,
212
757815
1151
Például
12:38
a collaborative team of scientists led by Luke Koblan and Jon Levy,
213
758990
3793
a laboromban kutató Luke Koblan
és Jon Levy diákjaim vezette egyik munkacsoport
12:42
two additional students in my lab,
214
762807
2413
12:45
recently used a virus to deliver that second base editor
215
765244
4119
nemrég vírust használt a másik fajtájú bázisszerkesztő bejuttatásához
12:49
into a mouse with progeria,
216
769387
2190
progériás egerekbe,
12:51
changing that disease-causing T back into a C
217
771601
3857
s ezzel a kórokozó T-t C-vé változtatta vissza,
12:55
and reversing its consequences at the DNA, RNA and protein levels.
218
775482
4106
így DNS-, RNS- és fehérjeszinten is elhárította a kór következményeit.
13:00
Base editors have also been used in animals
219
780880
2746
Bázisszerkesztőket alkalmaznak állatokban
13:03
to reverse the consequence of tyrosinemia,
220
783650
2924
tirozinémia, béta-talasszémia, izomsorvadás, fenilketonuria,
13:07
beta thalassemia, muscular dystrophy,
221
787642
3618
veleszületett süketség
13:11
phenylketonuria, a congenital deafness
222
791284
3690
és bizonyos szív-érrendszeri betegség következményeinek elhárítására,
13:14
and a type of cardiovascular disease --
223
794998
1939
13:16
in each case, by directly correcting a point mutation
224
796961
4862
minden esetben
közvetlenül kijavítva a betegségokozó
13:21
that causes or contributes to the disease.
225
801847
2553
vagy ahhoz hozzájáruló pontmutációkat.
13:25
In plants, base editors have been used
226
805688
2056
Bázisszerkesztőket alkalmaznak növényekben
13:27
to introduce individual single DNA letter changes
227
807768
4072
egyedi DNS-betűcserékre,
13:31
that could lead to better crops.
228
811864
1968
amelyek jobb terméshez vezethetnek.
13:34
And biologists have used base editors to probe the role of individual letters
229
814253
4589
Biológusok bázisszerkesztőket alkalmaznak egyes betűk szerepének tisztázására
13:38
in genes associated with diseases such as cancer.
230
818866
2817
a rákkal és más kórokkal kapcsolatba hozható génekben.
13:43
Two companies I cofounded, Beam Therapeutics and Pairwise Plants,
231
823046
4567
A Beam Therapeutics és Pairwise Plants cégek, melyek társalapítója vagyok,
13:47
are using base editing to treat human genetic diseases
232
827637
3825
bázisszerkesztést használnak humán genetikai kórok kezelésére
13:51
and to improve agriculture.
233
831486
1606
és a mezőgazdaság fejlesztésére.
13:53
All of these applications of base editing
234
833953
1966
Az összes bázisszerkesztési megoldást
13:55
have taken place in less than the past three years:
235
835943
3094
legfeljebb három éve alkalmazzák:
13:59
on the historical timescale of science,
236
839061
2364
ez a tudománytörténeti skálán
14:01
the blink of an eye.
237
841449
1282
szempillantásnyi idő.
14:04
Additional work lies ahead
238
844657
1253
További munka vár még ránk
14:05
before base editing can realize its full potential
239
845934
3032
mielőtt a bázisszerkesztés teljesen kifejtené a hatását
14:08
to improve the lives of patients with genetic diseases.
240
848990
3614
a genetikai betegséggel küzdő páciensek életminőségének javításában.
14:13
While many of these diseases are thought to be treatable
241
853244
2780
Noha sok ilyen kórt gyógyíthatónak tartunk
14:16
by correcting the underlying mutation
242
856048
1849
a kérdéses mutáció kijavításával,
14:17
in even a modest fraction of cells in an organ,
243
857921
3516
még sejtek csekély töredéke esetén is
14:21
delivering molecular machines like base editors
244
861461
2976
molekuláris gépek, pl. bázisszerkesztők bejuttatása
14:24
into cells in a human being
245
864461
1767
emberi lények sejtjeibe
14:26
can be challenging.
246
866252
1169
komoly kihívás lehet.
14:28
Co-opting nature's viruses to deliver base editors
247
868962
3373
Természetes vírusok segítségül hívása bázisszerkesztők bevitelére
14:32
instead of the molecules that give you a cold
248
872359
2198
náthát okozó molekulák helyett
14:34
is one of several promising delivery strategies
249
874581
2687
a számos ígéretes beviteli módszer egyike,
14:37
that's been successfully used.
250
877292
1659
melyet már sikeresen alkalmaznak.
14:40
Continuing to develop new molecular machines
251
880268
2365
Új molekuláris gépek további fejlesztése,
14:42
that can make all of the remaining ways
252
882657
1868
amelyek egyik bázispárt másik bázispárrá változtatnak,
14:44
to convert one base pair to another base pair
253
884549
2892
és a minimumra csökkentik a szükségtelen szerkesztést
14:47
and that minimize unwanted editing at off-target locations in cells
254
887465
4380
a sejt egyéb részein,
14:51
is very important.
255
891869
1200
igen fontos feladat.
14:53
And engaging with other scientists, doctors, ethicists and governments
256
893782
4706
Fontos kötelezettségünk együttműködnünk más tudósokkal, orvosokkal,
etikusokkal és kormányszervekkel,
14:58
to maximize the likelihood that base editing is applied thoughtfully,
257
898512
4791
hogy a bázisszerkesztést a legnagyobb mértékben
megfontoltan, biztonságosan és erkölcsösen alkalmazzuk.
15:03
safely and ethically,
258
903327
2381
15:05
remains a critical obligation.
259
905732
2000
15:09
These challenges notwithstanding,
260
909525
1611
Ha csupán öt éve azt mondták volna,
15:11
if you had told me even just five years ago
261
911160
3655
15:14
that researchers around the globe
262
914839
1651
hogy a világ kutatói
15:16
would be using laboratory-evolved molecular machines
263
916514
3539
majd laborban fejlesztett molekuláris gépeket használnak
15:20
to directly convert an individual base pair
264
920077
2997
egy-egy bázispár
másik bázispárrá való hatékony,
15:23
to another base pair
265
923098
1182
minimális mellékhatású
15:24
at a specified location in the human genome
266
924304
2619
közvetlen módosítására
15:26
efficiently and with a minimum of other outcomes,
267
926947
3825
a humán genom bizonyos helyén,
15:30
I would have asked you,
268
930796
1168
megkérdeztem volna:
15:31
"What science-fiction novel are you reading?"
269
931988
2474
"Melyik fantasztikus regényt olvassa?".
15:35
Thanks to a relentlessly dedicated group of students
270
935706
3460
Kérlelhetetlenül eltökélt diákcsoportunknak köszönhetően,
15:39
who were creative enough to engineer what we could design ourselves
271
939190
4460
amely elég ötletes volt, hogy véghezvigye, amit magunk megtervezhettünk,
15:43
and brave enough to evolve what we couldn't,
272
943674
2925
és eléggé merész, hogy kifejlessze, amit magunk nem,
15:46
base editing has begun to transform that science-fiction-like aspiration
273
946623
5040
a bázisszerkesztés a sci-fi-szerű vágyakozásból
15:51
into an exciting new reality,
274
951687
1857
létező valósággá kezdett válni,
15:54
one in which the most important gift we give our children
275
954250
3231
amelyben a gyermekeinknek adott legfontosabb ajándék
15:57
may not only be three billion letters of DNA,
276
957505
3025
nemcsak a hárommilliárd betű lehet,
16:00
but also the means to protect and repair them.
277
960554
3110
hanem a betűk védelme és kijavítása is.
16:04
Thank you.
278
964339
1151
Köszönöm szépen.
16:05
(Applause)
279
965514
4502
(Taps)
16:10
Thank you.
280
970040
1150
Köszönöm.
Erről a weboldalról

Ez az oldal olyan YouTube-videókat mutat be, amelyek hasznosak az angol nyelvtanuláshoz. A világ minden tájáról származó, kiváló tanárok által tartott angol leckéket láthatsz. Az egyes videók oldalán megjelenő angol feliratokra duplán kattintva onnan játszhatja le a videót. A feliratok a videó lejátszásával szinkronban gördülnek. Ha bármilyen észrevétele vagy kérése van, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk ezen a kapcsolatfelvételi űrlapon.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7