What your breath could reveal about your health | Julian Burschka

Translator: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Traduttore: Elisabetta Siagri Revisore: Elena Montrasio

I have a tendency to assume the worst,

Ho la tendenza a pensare al peggio

and once in a while, this habit plays tricks on me.

e, ogni tanto, quest'abitudine mi fa qualche scherzo.

For example, if I feel unexpected pain in my body

Ad esempio, se sento un dolore fisico inaspettato

that I have not experienced before and that I cannot attribute,

che non ho mai provato prima e che non so riconoscere,

then all of a sudden, my mind might turn a tense back into heart disease

nella mia testa, un mal di schiena può diventare una malattia cardiaca

or calf muscle pain into deep vein thrombosis.

o un crampo al polpaccio una trombosi venosa profonda.

But so far, I haven't been diagnosed with any deadly or incurable disease.

Ma finora non mi hanno diagnosticato nessuna malattia mortale o incurabile.

Sometimes things just hurt for no clear reason.

A volte certe cose fanno male senza nessun motivo apparente.

But not everyone is as lucky as me.

Ma non tutti sono fortunati come me.

Every year, more than 50 million people die worldwide.

Ogni anno, nel mondo, muoiono più di 50 milioni di persone.

Especially in high-income economies like ours,

Specialmente in economie ad alto reddito come la nostra,

a large fraction of deaths is caused by slowly progressing diseases:

una buona parte dei decessi dipende da malattie a progressione lenta:

heart disease, chronic lung disease, cancer, Alzheimer's, diabetes,

malattie cardiache, malattie polmonari croniche, cancro, Alzheimer, diabete,

just to name a few.

solo per citarne alcune.

Now, humanity has made tremendous progress in diagnosing and treating many of these.

L'umanità ha fatto progressi incredibili nella diagnosi

e nel trattamento di molte di queste.

But we are at a stage where further advancement in health

Ma siamo a uno stadio dove un ulteriore progresso nella sanità

cannot be achieved only by developing new treatments.

non può essere raggiunto solo sviluppando nuovi trattamenti.

And this becomes evident when we look at one aspect

E questo diventa evidente quando consideriamo un aspetto

that many of these diseases have in common:

che molte di queste malattie hanno in comune:

the probability for successful treatment

la probabilità che il trattamento abbia successo

strongly depends on when treatment is started.

dipende molto da quando si inizia.

But a disease is typically only detected once symptoms occur.

Ma una malattia tipicamente si individua solo quando appaiono i sintomi.

The problem here is that, in fact, many diseases can remain asymptomatic,

Il problema è che, in effetti, molte malattie rimangono asintomatiche,

hence undetected, for a long period of time.

e quindi vengono rilevate solo dopo lunghi periodi.

Because of this, there is a persisting need for new ways

Per questo c'è un bisogno urgente di trovare nuovi modi

of detecting disease at early stage,

per individuare le malattie a uno stadio iniziale,

way before any symptoms occur.

prima che si manifestino i sintomi.

In health care, this is called screening.

In campo sanitario si parla di screening.

And as defined by the World Health Organization,

L'Organizzazione Mondiale della Sanità lo definisce screening

screening is "the presumptive identification of unrecognized disease

"la probabile identificazione di malattie non riconosciute

in an apparently healthy person,

in una persona apparentemente sana,

by means of tests ... that can be applied rapidly and easily ..."

con l'uso di test che si possono svolgere rapidamente e facilmente".

That's a long definition, so let me repeat it:

La definizione è lunga, quindi lasciate che ve la ripeta:

identification of unrecognized disease

identificazione di una malattia non riconosciuta

in an apparently healthy person

in una persona apparentemente sana

by means of tests that can be applied both rapidly and easily.

grazie a test che possono essere svolti rapidamente e facilmente.

And I want to put special emphasis on the words "rapidly" and "easily"

E voglio sottolineare le parole "rapidamente" e "facilmente",

because many of the existing screening methods

perché molti dei metodi di screening esistenti

are exactly the opposite.

sono esattamente l'opposto.

And those of you who have undergone colonoscopy

E chi di voi ha mai fatto una colonscopia

as part of a screening program for colorectal cancer

come parte di un programma di screening per il cancro del colon-retto

will know what I mean.

sa di cosa parlo.

Obviously, there's a variety of medical tools available

Ovviamente ci sono molti strumenti medici disponibili

to perform screening tests.

per effettuare gli esami di screening.

This ranges from imaging techniques such as radiography

Vanno dalle tecniche di diagnostica per immagini come la radiografia

or magnetic resonance imaging

o la risonanza magnetica

to the analysis of blood or tissue.

all'analisi di sangue e tessuti.

We have all had such tests.

Tutti abbiamo fatto esami di questo tipo.

But there's one medium that for long has been overlooked:

Ma c'è un mezzo che è stato a lungo trascurato:

a medium that is easily accessible,

un mezzo facilmente accessibile,

basically nondepletable,

praticamente inesauribile

and it holds tremendous promise for medical analysis.

e assai promettente per l'analisi medica.

And that is our breath.

Si tratto del nostro fiato.

Human breath is essentially composed of five components:

Il fiato umano è composto essenzialmente da cinque componenti:

nitrogen, oxygen, carbon dioxide, water and argon.

Azoto, ossigeno, anidride carbonica, acqua e argo.

But besides these five, there are hundreds of other components

Ma oltre a questi cinque, ci sono centinaia di altri componenti

that are present in very low quantity.

presenti in bassissime quantità.

These are called volatile organic compounds,

Questi sono chiamati composti organici volatili,

and we release hundreds, even thousands of them

e ne emettiamo a centinaia, addirittura a migliaia

every time we exhale.

ogni volta che espiriamo.

The analysis of these volatile organic compounds in our breath

L'analisi di questi composti organici volatili nel nostro fiato

is called breath analysis.

si chiama analisi dell'espirato.

In fact, I believe that many of you have already experienced breath analysis.

In realtà credo che molti di voi l'abbiano già sperimentata.

Imagine: you're driving home late at night,

Immaginate: state tornando a casa tardi la sera quando,

when suddenly, there's a friendly police officer

improvvisamente, trovate un simpatico poliziotto

who asks you kindly but firmly

che vi chiede gentilmente, ma con fermezza

to pull over and blow into a device like this one.

di accostare e soffiare in un aggeggio simile a questo.

This is an alcohol breath tester

Questo serve per l'alcol test,

that is used to measure the ethanol concentration in your breath

per misurare la concentrazione di etanolo nel vostro fiato

and determine whether driving in your condition is a clever idea.

e determinare se è una buona idea guidare nelle vostre condizioni.

Now, I'd say my driving was pretty good,

Io direi che la mia guida era piuttosto buona,

but let me check.

ma controlliamo.

(Beep)

(Bip)

0.0, so nothing to worry about, all fine.

0.0, niente di cui preoccuparsi, tutto ok.

(Laughter)

(Risate)

Now imagine a device like this one,

Ora immaginate uno strumento come questo,

that does not only measure alcohol levels in your breath,

che non solo misuri il livello di alcol nel vostro fiato,

but that detects diseases like the ones I've shown you

ma rilevi malattie come quelle che vi ho mostrato

and potentially many more.

e potenzialmente molte altre.

The concept of correlating the smell of a person's breath

L'idea di relazionare l'odore dell'alito di una persona

with certain medical conditions,

con alcune condizioni mediche,

in fact, dates back to Ancient Greece.

risale infatti all'Antica Grecia.

But only recently, research efforts on breath analysis have skyrocketed,

Ma solo di recente

gli sforzi della ricerca sull'analisi dell'espirato si sono concretizzati

and what once was a dream is now becoming reality.

e quello che era un sogno sta ora diventando realtà.

And let me pull up this list again that I showed you earlier.

E fatemi riprendere la lista che vi ho mostrato prima.

For the majority of diseases listed here,

Per la maggioranza di queste malattie

there's substantial scientific evidence

ci sono prove scientifiche importanti

suggesting that the disease could be detected by breath analysis.

che suggeriscono che la malattia potrebbe essere rilevata dall'espirato.

But how does it work, exactly?

Ma come funziona esattamente?

The essential part is a sensor device

La parte essenziale è un sensore

that detects the volatile organic compounds in our breath.

che rileva i composti organici volatili nel respiro.

Simply put: when exposed to a breath sample,

In parole povere, quando esposto a un campione di espirato,

the sensor outputs a complex signature

il sensore emette un'indicazione complessa

that results from the mixture of volatile organic compounds that we exhale.

risultante dal mix di composti organici volatili che esaliamo.

Now, this signature represents a fingerprint of your metabolism,

Quest'indicazione rappresenta un'impronta del metabolismo,

your microbiome

del microbioma,

and the biochemical processes that occur in your body.

e dei processi biochimici che si verificano nel corpo.

If you have a disease,

Se avete una malattia,

your organism will change,

il vostro organismo cambia,

and so will the composition of your exhaled breath.

e lo stesso farà la composizione del vostro espirato.

And then the only thing that is left to do is to correlate a certain signature

E poi l'unica cosa che resta da fare è correlare una certa indicazione

with the presence or absence of certain medical conditions.

con la presenza o l'assenza di certe condizioni mediche.

The technology promises several undeniable benefits.

La tecnologia offre molti benefici innegabili.

Firstly, the sensor can be miniaturized

Primo, il sensore può essere miniaturizzato

and integrated into small, handheld devices

e integrato in strumenti piccoli e portatili

like this alcohol breath tester.

come quelli per l'alcol test.

This would allow the test to be used in many different settings

Questo permetterebbe di usare il test in molti contesti diversi

and even at home,

e addirittura a casa,

so that a visit at the doctor's office

cosicché non serve andare dal medico

is not needed each time a test shall be performed.

ogni volta che si deve fare un esame.

Secondly, breath analysis is noninvasive

Secondo, l'analisi dell'espirato non è invasiva

and can be as simple as blowing into an alcohol breath tester.

e può essere tanto semplice quanto soffiare per un alcol test.

Such simplicity and ease of use would reduce patient burden

La semplicità e la facilità di utilizzo ridurrebbero il numero di pazienti

and provide an incentive for broad adoption of the technology.

e fornirebbero un incentivo a una maggiore adozione di questa tecnologia.

And thirdly, the technology is so flexible

E terzo, la tecnologia è così flessibile

that the same device could be used

che lo stesso strumento potrebbe essere usato

to detect a broad range of medical conditions.

per rilevare un'ampia gamma di condizioni mediche.

Breath analysis could be used to screen for multiple diseases at the same time.

L'analisi dell'espirato

potrebbe essere usata per molteplici malattie contemporaneamente.

Nowadays, each disease typically requires a different medical tool

Oggi, ogni malattia tipicamente richiede strumentazioni diverse

to perform a screening test.

per effettuare uno screening.

But this means you can only find what you're looking for.

Ma ciò significa che si può trovare solo quello che si sta cercando.

With all of these features, breath analysis is predestined

Con tutte queste caratteristiche,

l'analisi dell'espirato è destinata a conseguire

to deliver what many traditional screening tests are lacking.

quello che molti screening tradizionali non riescono a fare.

And most importantly,

E soprattutto,

all of these features should eventually provide us

tutte queste caratteristiche dovrebbero un giorno fornirci

with a platform for medical analysis

una piattaforma per l'analisi medica

that can operate at attractively low cost per test.

con prezzi molto ridotti per ogni test.

On the contrary, existing medical tools

Al contrario, gli strumenti medici esistenti

often lead to rather high cost per test.

portano spesso a costi elevati per test.

Then, in order to keep costs down,

Quindi, per mantenere costi ridotti,

the number of tests needs to be restricted,

il numero di test dev'essere limitato, e ciò significa che:

and this means (a) that the tests can only be performed

a) i test possono essere eseguiti solo su una piccola parte della popolazione,

on a narrow part of the population, for example, the high-risk population;

ad esempio, quella ad alto rischio;

and (b) that the number of tests per person needs to be kept at a minimum.

e b) che il numero di test per persona deve essere mantenuto al minimo.

But wouldn't it actually be beneficial

Ma non sarebbe meglio

if the test was performed on a larger group of people,

se il test fosse eseguito su un numero più ampio di persone,

and more often and over a longer period of time for each individual?

più spesso e per un periodo più lungo per ogni individuo?

Especially the latter would give access to something very valuable

Il periodo in particolare darebbe accesso a qualcosa di molto importante,

that is called longitudinal data.

chiamato dati panel.

Longitudinal data is a data set that tracks the same patient

I dati panel sono un insieme di dati che monitorano lo stesso paziente

over the course of many months or years.

nel corso di molti mesi o di anni.

Nowadays, medical decisions are often based on a limited data set,

Oggi, le decisioni mediche si basano spesso su dati limitati,

where only a glimpse of a patient's medical history

dove solo uno scorcio della storia medica del paziente

is available for decision-making.

è disponibile per prendere una decisione.

In such a case,

In questo caso,

abnormalities are typically detected

le anomalie sono tipicamente rilevate

by comparing a patient's health profile

comparando il profilo sanitario del paziente

to the average health profile of a reference population.

al profilo sanitario medio della popolazione di riferimento.

Longitudinal data would open up a new dimension

I dati panel aprirebbero una nuova dimensione

and allow abnormalities to be detected

e permetterebbero di rilevare le anomalie

based on a patient's own medical history.

in base alla storia medica del paziente.

This will pave the way for personalized treatment.

Questo spianerà la strada per i trattamenti personalizzati.

Sounds pretty great, right?

Mica male, vero?

Now you will certainly have a question that is something like,

Ora avrete sicuramente una domanda del tipo:

"If the technology is as great as he says, then why aren't we using it today?"

"Se la tecnologia è avanti come dice lui, perché non la stiamo già usando?"

And the only answer I can give you is:

E l'unica risposta che posso darvi è:

not everything is as easy as it sounds.

non tutto è semplice come sembra.

There are technical challenges, for example.

Ci sono difficoltà tecniche, ad esempio.

There's the need for extremely reliable sensors

C'è bisogno di sensori estremamente affidabili

that can detect mixtures of volatile organic compounds

che possano rilevare mix di composti organici volatili

with sufficient reproducibility.

con una riproducibilità sufficiente.

And another technical challenge is this:

E un'altra sfida tecnica è questa:

How do you sample a person's breath in a very defined manner

Come campionare l'espirato di una persona in modo molto preciso

so that the sampling process itself

cosicché lo stesso processo di campionamento

does not alter the result of the analysis?

non alteri i risultati delle analisi?

And there's the need for data.

E c'è bisogno di dati.

Breath analysis needs to be validated in clinical trials,

L'analisi dell'espirato dev'essere convalidata da studi clinici,

and enough data needs to be collected

e devono essere raccolti abbastanza dati in modo che le condizioni individuali

so that individual conditions can be measured against baselines.

possano essere misurate su valori di riferimento.

Breath analysis can only succeed

L'analisi dell'espirato può funzionare

if a large enough data set can be generated

solo riuscendo a generare un grande insieme di dati

and made available for broad use.

e a renderlo disponibile per l'utilizzo.

If breath analysis holds up to its promises,

Se l'analisi dell'espirato manterrà le promesse,

this is a technology that could truly aid us

parliamo di una tecnologia che potrebbe davvero aiutarci

to transform our health care system --

a trasformare il nostro sistema sanitario;

transform it from a reactive system

a trasformarlo da sistema reattivo,

where treatment is triggered by symptoms of disease

dove il trattamento è determinato dai sintomi della malattia

to a proactive system,

a sistema proattivo,

where disease detection, diagnosis and treatment

dove l'identificazione della malattia, la diagnosi e il trattamento

can happen at early stage,

possono avvenire a uno stadio precoce,

way before any symptoms occur.

prima della comparsa di sintomi.

Now this brings me to my last point, and it's a fundamental one.

E questo mi porta all'ultimo punto, un punto fondamentale.

What exactly is a disease?

Cos'è esattamente una malattia?

Imagine that breath analysis can be commercialized as I describe it,

Immaginate che l'analisi dell'espirato

possa essere commercializzata come ho descritto,

and early detection becomes routine.

e che l'individuazione precoce diventi la norma.

A problem that remains is, in fact, a problem

Un problema che rimane è, in realtà, un problema

that any screening activity has to face

che affligge ogni attività di screening

because, for many diseases,

perché, per molte malattie,

it is often impossible to predict with sufficient certainty

è spesso impossibile predire con sufficiente certezza

whether the disease would ever cause any symptoms

se la malattia causerà mai dei sintomi

or put a person's life at risk.

o se metterà a rischio la vita del soggetto.

This is called overdiagnosis,

Questa si chiama sovradiagnosi,

and it leads to a dilemma.

e ci mette di fronte a un dilemma.

If a disease is identified,

Se una malattia viene identificata,

you could decide not to treat it

potete decide de trattarla o meno

because there's a certain probability that you would never suffer from it.

perché c'è una certa probabilità che non ne soffrirete mai.

But how much would you suffer

Ma quanto soffrireste

just from knowing that you have a potentially deadly disease?

solo a sapere che siete affetti da una malattia potenzialmente mortale?

And wouldn't you actually regret that the disease was detected

E non rimpiangereste proprio il fatto

in the first place?

che la malattia sia stata identificata?

Your second option is to undergo early treatment

La seconda opzione è di sottoporsi a un trattamento precoce

with the hope for curing it.

con la speranza di curarla.

But often, this would not come without side effects.

Ma spesso questo porta con sé degli effetti collaterali.

To be precise:

Per essere precisi:

the bigger problem is not overdiagnosis,

il più grande problema non è la sovradiagnosi,

it's overtreatment,

ma il sovratrattamento,

because not every disease has to be treated immediately

perché non tutte le malattie devono essere trattate immediatamente

just because a treatment is available.

solo perché un trattamento è disponibile.

The increasing adoption of routine screening

L'adozione crescente di screening di routine

will raise the question:

solleverà la domanda:

What do we call a disease that can rationalize treatment,

"Come chiamiamo una malattia che può razionalizzare il trattamento,

and what is just an abnormality that should not be a source of concern?

è cos'è invece un'anomalia che non dovrebbe preoccupare?"

My hopes are that routine screening using breath analysis

La mia speranza è

che gli screening di routine che usano l'analisi dell'espirato

can provide enough data and insight

possano fornire dati e informazioni sufficienti

so that at some point, we'll be able to break this dilemma

cosicché, a un certo punto, saremo capaci di risolvere il dilemma

and predict with sufficient certainty

e predire con sufficiente certezza

whether and when to treat at early stage.

se e quando trattare a uno stadio precoce.

Our breath and the mixture of volatile organic compounds that we exhale

Il nostro fiato e il mix di composti organici volatili che esaliamo

hold tremendous amounts of information on our physiological condition.

posseggono moltissime informazioni sulla nostra condizione fisiologica.

With what we know today, we have only scratched the surface.

Con le conoscenze di oggi, abbiamo solo scalfito la superficie.

As we collect more and more data and breath profiles across the population,

Quanti più dati e profili espiratori raccoglieremo tra la popolazione

including all varieties of gender, age, origin and lifestyle,

incluse tutte le variabili di genere, età, origine e stili di vita,

the power of breath analysis should increase.

tanto più l'analisi dell'espirato dovrebbe diventare importante.

And eventually, breath analysis should provide us with a powerful tool

E alla fine l'analisi dell'espirato dovrebbe fornirci uno strumento potente

not only to proactively detect specific diseases

non solo per identificare proattivamente delle malattie specifiche

but to predict and ultimately prevent them.

ma anche per predirle e, soprattutto, prevenirle.

And this should be enough motivation

E questa dovrebbe essere una motivazione sufficiente

to embrace the opportunities and challenges

per abbracciare opportunità e sfide

that breath analysis can provide,

che l'analisi dell'espirato può offrire,

even for people that are not part-time hypochondriacs like me.

anche per chi non è un ipocondriaco part-time come lo sono io.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)