Richard Resnick: Welcome to the genomic revolution

Traduttore: Alice Sponchia Revisore: Ana María Pérez

Signore e signori,

Ladies and gentlemen,

I present to you the human genome.

vi presento il genoma umano.

(Applause)

(Applausi)

Chromosome one -- top left, bottom right -- are the sex chromosomes.

Cromosoma uno in alto a sinistra.

Cromosomi sessuali in basso a destra.

Women have two copies of that big X chromosome;

Le donne hanno due coppie di quel grande cromosoma X;

gli uomini un X

men have the X and, of course, that small copy of the Y.

e, naturalmente, quella piccola coppia di Y.

Sorry boys, but it's just a tiny little thing that makes you different.

Scusate uomini, è solo un minuscolo dettaglio che vi rende differenti.

So if you zoom in on this genome,

Quindi, se ingrandiamo questo genoma,

then what you see, of course, is this double-helix structure --

quello che notiamo è, ovviamente, la sua struttura a doppia elica,

the code of life spelled out with these four biochemical letters,

il codice della vita ben spiegato con queste quattro lettere biochimiche

che chiamiamo basi:

or we call them bases: A, C, G and T.

A, C, G e T.

How many are there in the human genome? Three billion.

Quante ce ne sono nel genoma umano? Tre miliardi.

Is that a big number?

Un grande numero?

Well, everybody can throw around big numbers.

Beh, tutti sono capaci di pronunciare grandi numeri.

But in fact, if I were to place one base

Ma di fatto, se dovessimo posizionare una base

on each pixel of this 1280x800-resolution screen,

su ogni pixel di questo schermo a risoluzione 1280x800

avremmo bisogno di 3000 schermi per dare uno sguardo al genoma.

we would need 3,000 screens to take a look at the genome.

Quindi, è abbastanza grande.

So it's really quite big.

And perhaps because of its size,

E forse proprio per le sue dimensioni,

a group of people -- all, by the way, with Y chromosomes --

un gruppo di persone, tutte tra l'altro con cromosomi Y,

decided they would want to sequence it.

decisero di volerlo sequenziare.

(Laughter)

(Risate)

And so 15 years, actually, and about four billion dollars later,

15 anni e circa quattro miliardi di dollari dopo

the genome was sequenced and published.

il genoma venne sequenziato e pubblicato.

In 2003, the final version was published, and they keep working on it.

Nel 2003 venne pubblicata la versione finale, alla quale continuano a lavorare.

Il tutto venne eseguito su un apparecchio simile a questo.

That was all done on a machine like this.

Costa all'incirca un dollaro per base,

It costs about a dollar for each base -- a very slow way of doing it.

un modo piuttosto lento di procedere.

Well, folks, I'm here to tell you

Ebbene gente, io sono qui per dirvi

that the world has completely changed,

che il mondo è completamente cambiato

and none of you know about it.

e nessuno di voi ne è al corrente.

So now what we do is take a genome,

Quello che facciamo ora è prendere un genoma,

we make maybe 50 copies of it,

farne forse 50 copie,

we cut all those copies up into little 50-base reads,

tagliare tali copie in piccole letture a 50 basi

and then we sequence them, massively parallel.

e quindi sequenziarle, in modo massivo parallelo.

Then we bring that into software and reassemble it,

Poi trasportiamo il tutto in un software,

lo riassembliamo e vi raccontiamo qual è la storia.

and tell you what the story is.

Solo per darvi un'idea di come questo appare,

So to give you a picture of what this looks like,

the Human Genome Project: 3 gigabases, right?

parliamo del Progetto Genoma Umano: 3 gigabasi, ok.

Una eseguita su uno di questi software:

One run on one of these modern machines: 200 gigabases in a week.

200 gigabasi in una settimana.

And that 200 is going to change to 600 this summer,

E quel 200 diventerà 600 quest'estate,

and there's no sign of this pace slowing.

e non c'è segno del rallentamento di tale ritmo.

The price of a base, to sequence a base,

Perciò, il prezzo di una base, del suo sequenziamento,

has fallen 100 million times.

è sceso di 100 milioni di volte.

That's the equivalent of you filling up your car with gas in 1998,

Ciò equivale all'aver fatto il pieno dell'auto nel 1998,

aver atteso fino al 2011

waiting until 2011,

and now you can drive to Jupiter and back twice.

e poter ora fare due viaggi andata e ritorno su Giove.

(Laughter)

(Risate)

World population,

Popolazione mondiale,

postazioni PC

PC placements,

the archive of all of medical literature,

l'archivio dell'intera letteratura medica,

Moore's law,

la legge di Moore,

the old way of sequencing,

il vecchio metodo di sequenziamento, e qui tutto il nuovo materiale.

and here's all the new stuff.

Ragazzi, questa è una scala logaritmica.

Guys, this is a long scale;

you don't typically see lines that go up like that.

Normalmente non si vedono linee crescere in questo modo.

So the worldwide capacity to sequence human genomes

La capacità mondiale di sequenziamento del genoma umano

si attesta quest'anno tra i 50.000 e i 100.000 genomi umani.

is something like 50,000 to 100,000 human genomes this year.

Lo sappiamo in base alle macchine che vengono posizionate.

We know this based on the machines that are being placed.

Ed è previsto un aumento del doppio, triplo o forse quadruplo,

This is expected to double, triple or maybe quadruple

year over year for the foreseeable future.

anno dopo anno, nell'immediato futuro.

In fact, there's one lab in particular

Di fatto, c'è un laboratorio in particolare

that represents 20 percent of all that capacity:

che copre il 20 per cento di tutta la capacità.

It's called the Beijing Genomics Institute.

Si chiama Istituto di Genomica di Pechino.

The Chinese are absolutely winning this race to the new Moon, by the way.

I cinesi, tra parentesi, stanno assolutamente vincendo questa corsa alla nuova Luna.

What does this mean for medicine?

Cosa significa tutto ciò per la medicina?

So a woman, age 37,

Prendiamo una donna di 37 anni,

con un tumore al seno al secondo stadio con recettori estrogenici positivi.

presents with stage 2 estrogen receptor-positive breast cancer.

She is treated with surgery, chemotherapy and radiation.

Viene sottoposta a chirurgia, chemioterapia e radiazioni.

She goes home.

Ritorna a casa.

Two years later,

Due anni dopo, si ripresenta con un carcinoma ovarico al terzo stadio C.

she comes back with stage 3C ovarian cancer, unfortunately;

Sfortunatamente, viene curata nuovamente con chirurgia e chemioterapia.

treated again with surgery and chemotherapy.

She comes back three years later at age 42

Tre anni dopo, all'età di 42 anni, si ritrova

con altro tumore ovarico e subisce altra chemioterapia.

with more ovarian cancer, more chemotherapy.

Six months later,

Sei mesi più tardi

she comes back with acute myeloid leukemia.

le viene riscontrata una leucemia mieloide acuta.

She goes into respiratory failure and dies eight days later.

Cade in insufficienza respiratoria e muore otto giorni dopo.

So first: the way in which this woman was treated,

Prima osservazione, il trattamento a cui è stata sottoposta in meno di 10 anni

in as little as 10 years, will look like bloodletting.

sembrerà una carneficina.

And it's because of people like my colleague, Rick Wilson,

Questo perché persone come il mio collega, Rick Wilson,

del Genome Institute at Washington University,

at the Genome Institute at Washington University,

who decided to take a look at this woman postmortem.

hanno deciso di dare un occhio al cadavere della donna.

Hanno sequenziato, preso delle cellule della pelle, pelle sana,

And he took skin cells, healthy skin

and cancerous bone marrow,

e del midollo osseo canceroso,

and sequenced the whole genomes of both of them

e sequenziato tutti i genomi di tali cellule

in un paio di settimane, un gioco da ragazzi.

in a couple of weeks, no big deal.

Then he compared those two genomes in software,

Quindi hanno comparato i due genomi con un software

and what he found, among other things,

e hanno scoperto, tra le altre cose,

was a deletion -- a 2,000-base deletion across three billion bases

una delezione, una delezione a 2000 basi,

tra tre miliardi di basi,

in a particular gene called TP53.

in un particolare gene chiamato TP53.

Quando è presente tale deleterea mutazione del gene

If you have this deleterious mutation in this gene,

you're 90 percent likely to get cancer in your life.

la possibilità di sviluppare un tumore è del 90%.

So unfortunately, this doesn't help this woman,

Perciò, in questo caso, sfortunatamente, ciò non aiuta la donna,

but it does have severe -- profound, if you will --

ma ha gravi, profonde se vogliamo,

implications to her family.

implicazioni per la sua famiglia.

Ciò che voglio dire è che se essi presentano la stessa mutazione,

I mean, if they have the same mutation,

and they get this genetic test and they understand it,

e sottoponendosi a questo test genetico ne trovano conferma,

then they can get regular screens and can catch cancer early,

allora possono sottoporsi a controlli regolari, scoprire il tumore prima

and potentially live a significantly longer life.

e potenzialmente vivere una vita significativamente più lunga.

Let me introduce you to the Beery twins,

Lasciate che vi presenti ora i gemelli Beery,

diagnosed with cerebral palsy at the age of two.

ai quali fu diagnosticata una paralisi cerebrale all'età di due anni.

La loro mamma è una donna molto coraggiosa

Their mom is a very brave woman who didn't believe it;

che non credeva che i sintomi corrispondessero a quella malattia

the symptoms weren't matching up.

e attraverso sforzi sovrumani e molta ricerca in Internet

And through some heroic efforts and a lot of Internet searching,

fu in grado di convincere la comunità medica

she was able to convince the medical community

che, in realtà, avevano qualcos'altro.

that, in fact, they had something else.

Ciò che avevano era distonia Dopa-sensibile.

They had dopa-responsive dystonia.

And so they were given L-Dopa,

Gli somministrarono L-Dopa

and their symptoms did improve,

e i sintomi registrarono un miglioramento,

but they weren't totally asymptomatic.

tuttavia non erano completamente asintomatici.

Significant problems remained.

Rimanevano problemi significativi.

Turns out the gentleman in this picture is a guy named Joe Beery,

Risulta che il gentiluomo in questa foto è un signore chiamato Joe Beery,

abbastanza fortunato da essere il CIO (Chief Information Officer)

who was lucky enough to be the CIO

di una azienda chiamata Life Technologies,

of a company called Life Technologies.

una delle due aziende

They're one of two companies

that makes these massive whole-genome sequencing tools.

produttrici di questi enormi strumenti per il sequenziamento dell'intero genoma.

And so he got his kids sequenced.

Perciò, decise di far sequenziare il genoma dei suoi figli.

What they found was a series of mutations in a gene called SPR,

Furono scoperte una serie di mutazioni in un gene chiamato SPR,

responsabile, tra le altre cose, della produzione di serotonina.

which is responsible for producing serotonin, among other things.

So on top of L-Dopa, they gave these kids a serotonin precursor drug,

Così, oltre a L-Dopa, venne somministrato ai bimbi un precursore della serotonina,

and they're effectively normal now.

e ora sono perfettamente normali.

Guys, this would never have happened without whole-genome sequencing.

Ragazzi, questo non sarebbe mai successo senza il sequenziamento dell'intero genoma.

A quel tempo, parlo di alcuni anni fa, costò $ 100.000.

At the time -- this was a few years ago -- it cost $100,000.

Oggi costa $ 10.000. Il prossimo anno costerà $ 1.000.

Today it's $10,000, next year, $1,000,

L'anno successivo $ 100, anno più anno meno.

the year after, $100, give or take a year.

Questa è la velocità alla quale si sta muovendo.

That's how fast this is moving.

Ora parliamo del piccolo Nick.

So here's little Nick --

Gli piacciono Batman e le pistole ad acqua.

likes Batman and squirt guns.

And it turns out Nick shows up at the children's hospital

Risulta che Nick si presenta all'ospedale pediatrico

with this distended belly, like a famine victim.

con una pancia gonfia come quella delle vittime della fame.

And it's not that he's not eating; it's that when he eats,

Ma qui non si tratta di denutrizione,

succede che quando mangia il suo intestino basicamente si apre

his intestine basically opens up and feces spill out into his gut.

e le feci si riversano nello stomaco.

Dopo un centinaio di interventi chirurgici,

So a hundred surgeries later,

he looks at his mom and says, "Mom, please pray for me.

Nick guarda sua madre e le dice: "Mamma,

per favore prega per me. Il dolore è troppo grande".

I'm in so much pain."

His pediatrician happens to have a background in clinical genetics

Si dà il caso che il suo pediatra ha una formazione in genetica clinica,

and he has no idea what's going on,

così, pur non avendo la minima idea di cosa stia succedendo,

but he says, "Let's get this kid's genome sequenced."

dice: "Facciamo sequenziare il genoma del bambino".

And what they find is a single-point mutation

Quello che trovano è una mutazione in un singolo punto,

in a gene responsible for controlling programmed cell death.

in un gene responsabile del controllo della morte cellulare programmata.

So the theory is that he's having some immunological reaction

Perciò la teoria è che il bimbo presenta delle reazioni immunologiche

to what's going on -- to the food, essentially.

a quello che succede al cibo essenzialmente

And that's a natural reaction, which causes some programmed cell death,

e ciò è una reazione naturale, che causa della morte cellulare programmata.

but the gene that regulates that down is broken.

Il gene che regola tale aspetto, però, non funziona.

Ciò evidenzia la necessità, tra le altre cose, ovviamente,

And so this informs, among other things, of course,

di un trapianto di midollo osseo, al quale Nick viene sottoposto.

a treatment for bone marrow transplant, which he undertakes.

Dopo nove mesi di faticosa guarigione,

And after nine months of grueling recovery,

ora il bambino può mangiare bistecche con salsa A.1.

he's now eating steak with A1 sauce.

(Risate)

(Laughter)

The prospect of using the genome as a universal diagnostic

La possibilità di utilizzare il genoma

come metodo di diagnosi universale

is upon us today.

dipende oggi da noi.

Il presente è qui.

Today. It's here.

Quello che significa per tutti noi

And what it means for all of us

is that everybody in this room could live an extra 5, 10, 20 years,

è che tutti i presenti in questa stanza, potremmo vivere 5, 10, 20 anni in più

just because of this one thing.

solo grazie a questo piccolo elemento.

Which is a fantastic story,

Una storia incredibile,

unless you think about humanity's footprint on the planet,

se non si pensa all'effetto dell'attività umana sul pianeta

and our ability to keep up food production.

e alla nostra abilità di mantenere elevata la produzione alimentare.

Ed ecco che si scopre

So it turns out

that the very same technology is also being used to grow new lines

che la stessa identica tecnologia

viene utilizzata anche per coltivare nuove linee

of corn, wheat, soybean and other crops

di granturco, frumento, soia e altre colture

that are highly tolerant of drought, of flood,

altamente resistenti a siccità, inondazioni,

of pests and pesticides.

animali nocivi e pesticidi.

Now, look --

È evidente che, finché continueremo a far crescere la popolazione,

as long as we continue to increase the population,

dovremmo continuare a coltivare e mangiare cibi geneticamente modificati,

we'll have to continue to grow and eat genetically modified foods.

questa è l'unica posizione assumibile al momento.

And that's the only position I'll take today.

Unless there's anybody in the audience

A meno che non ci sia qualcuno tra il pubblico

who'd like to volunteer to stop eating?

che si offra come volontario per smettere di mangiare.

Nessuno, nemmeno uno.

None, not one.

This is a typewriter,

Questa è una macchina da scrivere,

a staple of every desktop for decades.

la base di ogni computer da tavolo per decenni.

And, in fact, the typewriter was essentially deleted by this thing.

E di fatto, la macchina da scrivere fu essenzialmente cancellata da quest'ultimo.

And then more general versions of word processors came about.

Poi, comparvero versioni più generali di programmi di videoscrittura.

But ultimately, it was a disruption on top of a disruption.

Ma in sostanza fu uno sconvolgimento su sconvolgimento.

It was Bob Metcalfe inventing the Ethernet,

Ci fu l'invenzione dell'Ethernet da parte di Bob Metcalfe

and the connection of all these computers

e la possibilità di connettere i computer,

that fundamentally changed everything.

cosa che fondamentalmente cambiò tutto.

Suddenly we had Netscape, we had Yahoo.

E all'improvviso comparvero Netscape e Yahoo

And we had, indeed, the entire dot-com bubble.

e assistemmo al fiorire del fenomeno dei siti Web.

(Laughter)

(Risate)

Not to worry though,

Niente di cui preoccuparsi comunque,

that was quickly rescued by the iPod, Facebook

il tutto fu velocemente salvato dall'iPod, da Facebook

and, indeed, Angry Birds.

e da Angry Birds.

(Laughter)

(Risate)

Oggi siamo arrivati a questo punto.

Look, this is where we are today.

This is the genomic revolution today. This is where we are.

Questa è la rivoluzione genomica attualmente. Siamo arrivati fin qui.

Perciò, quello che vorrei consideraste è:

What I'd like you to consider is:

che cosa succede

What does it mean

when these dots don't represent the individual bases of your genome,

quando questi punti non rappresentano le basi del vostro genoma,

but they connect to genomes all across the planet?

ma si collegano a genomi di tutto il pianeta?

I just recently had to buy life insurance, and I was required to answer:

Recentemente ho dovuto stipulare un'assicurazione sulla vita.

Mi è stato richiesto di rispondere a questo:

A. I have never had a genetic test;

A. Non sono mai stato sottoposto ad un test genetico, B. Sono stato sottoposto ad uno, eccolo

B. I've had one, here you go;

e C. Sono stato sottoposto ad uno ma non ne voglio parlare.

or C. I've had one and I'm not telling.

Fortunatamente, ho potuto contrassegnare l'opzione A

Thankfully, I was able to answer A,

and I say that honestly, in case my life insurance agent is listening.

e in tutta onestà. Lo dico nel caso in cui il mio agente assicurativo mi stesse ascoltando.

Ma cosa sarebbe successo se avessi risposto C?

But what would have happened if I had said C?

Consumer applications for genomics will flourish.

Le richieste di sequenziazione del genoma da parte dei privati fioriranno.

Volete scoprire se siete geneticamente compatibili

Do you want to see if you're genetically compatible

con la vostra fidanzata? Nessun problema.

with your girlfriend?

DNA sequencing on your iPhone? There's an app for that.

Sequenziazione del DNA sull'iPhone? C'è un'applicazione per questo.

(Laughter)

(Risate)

Personalized genomic massage, anyone?

Qualcuno vuole un massaggio genomico personalizzato?

Esiste già un laboratorio

There's already a lab today that tests for allele 334 of the AVPR1 gene,

che testa l'allele 334 del gene AVPR1,

il così chiamato gene del tradimento.

the so-called cheating gene.

Se siete qui oggi con la vostra dolce metà

(Laughter)

So anybody who's here today with your significant other,

giratevi e pulitegli la bocca con un bastoncino cotonato,

just turn over to them, swab their mouth, send it to the lab

quindi inviatelo al laboratorio e avrete una risposta certa.

and you'll know for sure.

(Risate)

(Laughter)

Volete davvero eleggere un presidente

Do you really want to elect a president

il cui genoma lascia intravedere una cardiomiopatia?

whose genome suggests cardiomyopathy?

Ora pensate a questo: è il 2016

Think of it -- it's 2016,

e la candidata di spicco rende pubblica

and the leading candidate releases

non solo la dichiarazione dei reditti

not only her four years of back-tax returns,

ma anche il suo genoma,

but also her personal genome.

che risulta essere un ottimo genoma.

And it looks really good.

Then she challenges all her competitors to do the same.

Poi sfida i suoi avversari a fare lo stesso.

Pensate che ciò non accadrà?

Do you think that's not going to happen?

Pensate che questo avrebbe potuto aiutare John McCain?

Do you think it would have helped John McCain?

(Risate)

(Laughter)

Quanti tra il pubblico

How many people in the audience have the last name Resnick, like me?

hanno il mio stesso cognome, Resnick? Alzate la mano.

Raise your hand.

Qualcuno? Nessuno.

Anybody? Nobody.

Normalmente ce ne sono uno o due.

Typically, there's one or two.

So my father's father was one of 10 Resnick brothers.

Il padre di mio padre era uno di dieci fratelli Resnick.

Tutti si odiavano tra di loro.

They all hated each other, and all moved to different parts of the planet.

E tutti si trasferirono in differenti parti del pianeta.

È probabile

So it's likely I'm related to every Resnick that I ever meet,

che sia imparentato con ogni Resnick che ho conosciuto, ma non lo so.

but I don't know.

So imagine if my genome were De-identified, sitting in software,

Immaginate se il mio genoma venisse reso anonimo, tenuto a riposo nel software

And a third cousin's genome was also sitting there,

insieme al genoma di un cugino di terzo grado

e ci fosse un software in grado di compararli

and there was software that could compare the two

e fare questa associazione.

and make these associations.

Not hard to imagine. My company has software that does this right now.

Non è difficile da immaginare. La mia azienda possiede software di questo genere.

Immaginate anche un'altra cosa:

Imagine one more thing,

that that software is able to ask both parties for mutual consent:

che quel software fosse capace di chiedere ad entrambe le parti un mutuo consenso,

"Would you be willing to meet your third cousin?"

"Vorresti conoscere tuo cugino di terzo grado?"

E se entrambi rispondono di sì

And if we both say yes -- voilà!

Welcome to Chromosomally LinkedIn.

è fatta! Benvenuti al LinkedIn cromosomico.

(Laughter)

(Risate)

Now this is probably a good thing, right?

Probabilmente tutto ciò è positivo, giusto?

Bigger clan gatherings and so on.

Ci saranno riunioni familiari più grandi e via dicendo.

But maybe it's a bad thing as well.

Ma forse ha anche degli aspetti negativi.

How many fathers in the room? Raise your hands.

Quanti padri ci sono in sala? Alzate le mani.

OK, so experts think that one to three percent of you

Ok, gli esperti pensano che una percentuale tra l'1 e il 3%

are not actually the father of your child.

non è il padre biologico dei propri figli.

(Laughter)

(Risate)

Look --

Pensate,

(Laughter)

(Risate)

These genomes, these 23 chromosomes,

questi genomi, questi 23 cromosomi,

they don't in any way represent the quality of our relationships

non rappresentano in nessun modo la qualità delle nostre relazioni

or the nature of our society -- at least not yet.

o la natura della nostra società, non ancora per lo meno.

E come per ogni nuova tecnologia,

And like any new technology,

è veramente nelle mani dell'uomo

it's really in humanity's hands

to wield it for the betterment of mankind

adottarla o meno per il il bene dell'umanità.

or not.

Per questo vi esorto a tenere gli occhi aperti e rimanere sintonizzati

And so I urge you all to wake up and to tune in

and to influence the genomic revolution that's happening all around you.

per influenzare la rivoluzione genomica che è in atto intorno a voi.

Grazie

Thank you.

(Applause)

(Applausi)