Joe DeRisi: Hunting the next killer virus

תרגום: Shlomo Adam עריכה: Shaike Katz

How can we investigate

כיצד נוכל לחקור

this flora of viruses that surround us, and aid medicine?

את שפע הווירוסים שסביבנו כדי לסייע לרפואה?

How can we turn our cumulative knowledge of virology

כיצד נוכל להפוך את סך כל הידע הווירולוגי שלנו

into a simple, hand-held, single diagnostic assay?

ליחידה אבחונית פשוטה וניידת?

I want to turn everything we know right now about detecting viruses

ברצוני להפוך את כל מה שידוע לנו היום על זיהוי וירוסים

and the spectrum of viruses that are out there

ועל מגוון הווירוסים הקיימים

into, let's say, a small chip.

למשל, לשבב קטן.

When we started thinking about this project --

כשהתחלנו לחשוב על הפרוייקט הזה -

how we would make a single diagnostic assay

איך ליצור מיבדק אבחוני יחיד

to screen for all pathogens simultaneously --

שיסרוק ויחפש בו-זמנית את כל גורמי המחלות -

well, there's some problems with this idea.

ובכן, יש כמה בעיות עם הרעיון הזה.

First of all, viruses are pretty complex,

ראשית כל, הווירוסים מורכבים למדי,

but they're also evolving very fast.

אך גם מתפתחים מהר מאד.

This is a picornavirus.

זהו פיקורנה וירוס.

Picornaviruses -- these are things that include

מדובר בווירוסים שכוללים

the common cold and polio, things like this.

הצטננות ופוליו, דברים כאלה.

You're looking at the outside shell of the virus,

אתם מתבוננים במעטפת החיצונית של הווירוס,

and the yellow color here are those parts of the virus

והצבע הצהוב כאן הם אותם חלקים בווירוס

that are evolving very, very fast,

שמתפתחים מאד מאד מהר,

and the blue parts are not evolving very fast.

בעוד שהחלקים הכחולים אינם מתפתחים מאד מהר.

When people think about making pan-viral detection reagents,

כשחושבים על יצירת חומר מגיב לאיתור כלל-ויראלי,

usually it's the fast-evolving problem that's an issue,

בד"כ הבעיה היא מהירות התפתחות המחלה,

because how can we detect things if they're always changing?

אחרת, איך נוכל לאתר דברים אם הם משתנים תדיר?

But evolution is a balance:

אך התפתחות הינה איזון:

where you have fast change, you also have ultra-conservation --

כשקיים שינוי מהיר, קיים גם שימור-על...

things that almost never change.

דברים שכמעט ולא משתנים לעולם.

And so we looked into this a little more carefully,

כך שבבדקנו זאת ביתר קפידה,

and I'm going to show you data now.

וכעת אציג לכם נתונים.

This is just some stuff you can do on the computer from the desktop.

אתם יכולים לעשות זאת משולחן-העבודה במחשב שלכם.

I took a bunch of these small picornaviruses,

לקחתי קבוצת וירוסים כזו,

like the common cold, like polio and so on,

כמו הצטננות, פוליו וכדומה,

and I just broke them down into small segments.

וחתכתי אותם למקטעים קטנים,

And so took this first example, which is called coxsackievirus,

לקחתי את הדוגמה הראשונה הזו, הקרויה קוקסאקי וירוס,

and just break it into small windows.

וקטעתי אותה לחלונות קטנים.

And I'm coloring these small windows blue

ואני צובע את החלונות הקטנים האלה בכחול

if another virus shares an identical sequence in its genome

אם לווירוס אחר יש רצף זהה בגנום שלו

to that virus.

כמו לווירוס הזה.

These sequences right up here --

הרצפים כאן למעלה -

which don't even code for protein, by the way --

שאפילו אינם מתקודדים לחלבון, אגב -

are almost absolutely identical across all of these,

כולם זהים כמעט לגמרי מבחינה זו,

so I could use this sequence as a marker

כך שיכולתי לנצל רצף זה כסמן

to detect a wide spectrum of viruses,

לאיתור מגוון רחב של וירוסים,

without having to make something individual.

מבלי לעשות משהו פרטני.

Now, over here there's great diversity:

וכאן יש לנו מגוון רב:

that's where things are evolving fast.

כאן הדברים מתפתחים מהר.

Down here you can see slower evolution: less diversity.

כאן למטה רואים התפתחות איטית יותר: פחות גיוון.

Now, by the time we get out here to, let's say,

בזמן שנגיע לכאן, נניח,

acute bee paralysis virus --

לווירוס שיתוק דבורים חמור -

probably a bad one to have if you're a bee ---

ללא ספק, גרוע ללקות בו אם אתם דבורים--

this virus shares almost no similarity to coxsackievirus,

לווירוס זה אין כל דמיון לקוקסאקי,

but I can guarantee you that the sequences that are most conserved

אך ביכולתי להבטיח לכם שהרצפים השמורים ביותר

among these viruses on the right-hand of the screen

בין הווירוסים שבצד ימין של המסך

are in identical regions right up here.

נמצאים באזורים זהים כאן למעלה.

And so we can encapsulate these regions of ultra-conservation

כך שאנו יכולים לתחום אזורים אלה של שימור-על

through evolution -- how these viruses evolved --

בזמן ההתפתחות-- התפתחות הווירוסים האלה -

by just choosing DNA elements or RNA elements

פשוט ע"י בחירת רכיבי דנ"א או רנ"א

in these regions to represent on our chip as detection reagents.

באזורים אלה, כמייצגי איתור כימי בשבב שלנו.

OK, so that's what we did, but how are we going to do that?

בסדר, זה מה שעשינו, אבל איך נבצע זאת?

Well, for a long time, since I was in graduate school,

ובכן, במשך זמן רב, מאז למדתי לתואר שני,

I've been messing around making DNA chips --

התעסקתי בבניית שבבי דנ"א -

that is, printing DNA on glass.

כלומר, הדפסת דנ"א על זכוכית.

And that's what you see here:

וזה מה שאתם רואים כאן:

These little salt spots are just DNA tacked onto glass,

פירורי המלח האלה הם פשוט דנ"א שמודבק על זכוכית.

and so I can put thousands of these on our glass chip

אז אני יכול לשים אלפים מאלה על שבב הזכוכית שלנו

and use them as a detection reagent.

ולהשתמש בהם כמאתרים כימיים.

We took our chip over to Hewlett-Packard

לקחנו את השבב שלנו ל"היולט-פקרד"

and used their atomic force microscope on one of these spots,

וצפינו במיקרוסקופ האטומי שלהם באחת הנקודות האלה,

and this is what you see:

וזה מה שאתם רואים:

you can actually see the strands of DNA lying flat on the glass here.

אתם רואים את רצועות הדנ"א משוטחות כאן על הזכוכית.

So, what we're doing is just printing DNA on glass --

אז מה שאנו עושים הוא פשוט להדפיס דנ"א על זכוכית -

little flat things -- and these are going to be markers for pathogens.

דברים שטוחים קטנים-- ואלה יהיו סמני גורמי-המחלות

OK, I make little robots in lab to make these chips,

אני יוצר רובוטים קטנים במעבדה כדי ליצור שבבים אלה,

and I'm really big on disseminating technology.

ואני אוהב מאד הפצת טכנולוגיות.

If you've got enough money to buy just a Camry,

אם יש לכם די כסף לקנות מכונית קאמרי,

you can build one of these too,

אתם יכולים גם לבנות אחד כזה,

and so we put a deep how-to guide on the Web, totally free,

אז פרסמנו באינטרנט בחינם חוברת הדרכה,

with basically order-off-the-shelf parts.

לבנייה ממוצרי-מדף--

You can build a DNA array machine in your garage.

ביכולתכם לבנות מכונת מערך דנ"א במחסן שלכם.

Here's the section on the all-important emergency stop switch.

הנה הקטע על מפסק כיבוי-החירום החשוב מכל.

(Laughter)

(צחוק)

Every important machine's got to have a big red button.

בכל מכונה חשובה צריך להיות כפתור אדום גדול.

But really, it's pretty robust.

אך למעשה זה יציב למדי.

You can actually be making DNA chips in your garage

אתם יכולים ממש לייצר שבבי דנ"א במחסן שלכם,

and decoding some genetic programs pretty rapidly. It's a lot of fun.

ולקודד כמה תכניות גנטיות די מהר. זה כיף גדול.

(Laughter)

(צחוק)

And so what we did -- and this is a really cool project --

אז מה שעשינו-- וזה פרוייקט ממש מגניב--

we just started by making a respiratory virus chip.

התחלנו פשוט מיצירת שבב של וירוס דרכי-הנשימה.

I talked about that --

דיברתי על זה -

you know, that situation where you go into the clinic

אתם יודעים, המצב הזה שבו אתם הולכים למרפאה

and you don't get diagnosed?

ולא מצליחים לאבחן מה יש לכם?

Well, we just put basically all the human respiratory viruses

אז בעצם צירפנו את כל וירוסי דרכי-הנשימה האנושיים

on one chip, and we threw in herpes virus for good measure --

בשבב אחד, והוספנו גם וירוס הרפס באותו מחיר -

I mean, why not?

למה לא?

The first thing you do as a scientist is,

הדבר הראשון שאתה עושה כמדען הוא,

you make sure stuff works.

לוודא שהעסק עובד.

And so what we did is, we take tissue culture cells

אז פשוט לקחנו תאי תרבית רקמות

and infect them with various viruses,

והדבקנו אותם בכל מיני וירוסים,

and we take the stuff and fluorescently label the nucleic acid,

ולקחנו את הכל ותייגנו בעל-סגול את חומצות הגרעין,

the genetic material that comes out of these tissue culture cells --

החומר הגנטי שבא מתאי תרבית הרקמות האלה -

mostly viral stuff -- and stick it on the array to see where it sticks.

בעיקר חומר ויראלי-- והצמדנו לגשש, לראות היכן הוא נדבק.

Now, if the DNA sequences match, they'll stick together,

אם רצפי הדנ"א תואמים, הם יידבקו זה לזה,

and so we can look at spots.

כך שאנו יכולים לבדוק נקודות.

And if spots light up, we know there's a certain virus in there.

והיכן שהנקודות נדלקות אנו יודעים שיש וירוס ודאי.

That's what one of these chips really looks like,

כך נראה אחד השבבים האלה,

and these red spots are, in fact, signals coming from the virus.

והנקודות האדומות האלה הן למעשה אות שמתקבל מהווירוס.

And each spot represents a different family of virus

וכל נקודה מייצגת משפחת שונה של וירוסים

or species of virus.

או זני וירוסים.

And so, that's a hard way to look at things,

אז זוהי שיטה קשה לבדוק דברים,

so I'm just going to encode things as a little barcode,

אז אני פשוט מקודד דברים בברקוד קטן,

grouped by family, so you can see the results in a very intuitive way.

בחלוקה למשפחות, כך שרואים את התוצאות בצורה אינטואיטיבית מאד.

What we did is, we took tissue culture cells

מה שעשינו הוא לקחת תאי תרבית רקמות

and infected them with adenovirus,

ולהדביק אותם באדנו-וירוס,

and you can see this little yellow barcode next to adenovirus.

ואתם רואים את הברקוד הצהוב הקטן הזה ליד האדנו-וירוס.

And, likewise, we infected them with parainfluenza-3 --

ובדומה לכך הדבקנו בשפעת-פארא 3--

that's a paramyxovirus -- and you see a little barcode here.

שזה פארא-מיקסו-וירוס-- ואתם רואים כאן ברקוד קטן.

And then we did respiratory syncytial virus.

ואחר עשינו וירוס סינסיציאלי של דרכי-הנשימה.

That's the scourge of daycare centers everywhere --

אימת מעונות-היום בכל העולם--

it's like boogeremia, basically.

זה בעצם כמו נזלת.

(Laughter)

(צחוק)

You can see that this barcode is the same family,

אתם רואים שברקוד זה הוא מאותה משפחה,

but it's distinct from parainfluenza-3,

אך הוא שונה משפעת-פארא-3,

which gives you a very bad cold.

שגורמת לכם הצטננות קשה מאד.

And so we're getting unique signatures, a fingerprint for each virus.

אז אנו מקבלים חתימות ייחודיות, טביעת-אצבע לכל וירוס.

Polio and rhino: they're in the same family, very close to each other.

פוליו וריינו-וירוס: אותה משפחה, מאד קרובים זה לזה.

Rhino's the common cold, and you all know what polio is,

ריינו הוא ההצטננות, וכולכם יודעים מהו הפוליו,

and you can see that these signatures are distinct.

ואתם רואים שחתימות אלה הן ייחודיות.

And Kaposi's sarcoma-associated herpes virus

ווירוס ההרפס הקשור בסרקומה ע"ש קפושי

gives a nice signature down here.

מפיק חתימה נאה, כאן למטה.

And so it is not any one stripe or something

כך שלא מדובר ברצועה אחת או משהו בודד

that tells me I have a virus of a particular type here;

שאומר שיש לי וירוס מסוג מסוים;

it's the barcode that in bulk represents the whole thing.

זהו ברקוד שמייצג בגוש אחד את כל העסק.

All right, I can see a rhinovirus --

בסדר, אני רואה ריינו-וירוס -

and here's the blow-up of the rhinovirus's little barcode --

והנה הגדלה של הברקוד הקטן של הריינו-וירוס -

but what about different rhinoviruses?

אבל מה עם ריינו-וירוסים שונים?

How do I know which rhinovirus I have?

איך אני יודע איזה ריינו-וירוס יש לי?

There're 102 known variants of the common cold,

יש 102 סוגים של הצטננות,

and there're only 102 because people got bored collecting them:

ויש 102 רק מפני שנמאס לאסוף אותם:

there are just new ones every year.

מופיעים סוגים חדשים כל שנה.

And so, here are four different rhinoviruses,

ולכן, הנה ארבעה ריינו-וירוסים שונים,

and you can see, even with your eye,

וביכולתכם לראות, במבט מיידי,

without any fancy computer pattern-matching

בלי שום התאמת-מחשב מפונפנת

recognition software algorithms,

באלגוריתמים של תוכנת-זיהוי,

that you can distinguish each one of these barcodes from each other.

שניתן להבחין בכל ברקוד כזה לעומת היתר.

Now, this is kind of a cheap shot,

אז נכון שזו לא חוכמה,

because I know what the genetic sequence of all these rhinoviruses is,

כי אני יודע את הרצף הגנטי של כל הריינו-וירוסים האלה,

and I in fact designed the chip

ובעצם אני תכננתי את השבב

expressly to be able to tell them apart,

במפורש כדי לאפשר הבחנה ביניהם,

but what about rhinoviruses that have never seen a genetic sequencer?

אך מה עם ריינו-וירוסים שכלל לא פגשו מכשיר ריצוף גנטי?

We don't know what the sequence is; just pull them out of the field.

איננן יודעים מהו הרצף הגנטי; פשוט נביא אותם מהשטח.

So, here are four rhinoviruses

אז הנה ארבעה ריינו-וירוסים

we never knew anything about --

שאיננו יודעים עליהם כלום -

no one's ever sequenced them -- and you can also see

איש לא ריצף אותם-- וגם כאן אתם רואים

that you get unique and distinguishable patterns.

שאתם מקבלים דפוסים ייחודיים וברי-זיהוי.

You can imagine building up some library, whether real or virtual,

אפשר לדמיין בניית ספריה, אמיתית או וירטואלית,

of fingerprints of essentially every virus.

של טביעת-האצבע של כל וירוס, למעשה.

But that's, again, shooting fish in a barrel, you know, right?

אבל שוב, זה לא כוחות, נכון?

You have tissue culture cells. There are a ton of viruses.

יש לנו תאי תרבית רקמות: זה המון וירוסים.

What about real people?

מה עם בני-אדם אמיתיים?

You can't control real people, as you probably know.

אי-אפשר לשלוט באנשים אמיתיים, כמו שאתם בטח יודעים.

You have no idea what someone's going to cough into a cup,

אין לכם מושג מה מישהו עומד לפלוט בשיעול לתוך ספל,

and it's probably really complex, right?

וזה כנראה באמת מורכב, נכון?

It could have lots of bacteria, it could have more than one virus,

יכולים להיות שם המון חיידקים, ויותר מווירוס אחד,

and it certainly has host genetic material.

ואין ספק שיש בזה גם חומר גנטי מארח,

So how do we deal with this?

אז איך מתמודדים עם זה?

And how do we do the positive control here?

איך שומרים על שליטה כאן?

Well, it's pretty simple.

ובכן, זה די פשוט.

That's me, getting a nasal lavage.

זה אני, מקבל שטיפת-אף.

And the idea is, let's experimentally inoculate people with virus.

והרעיון הוא להרכיב אנשים בווירוס בצורה נסיונית

This is all IRB-approved, by the way; they got paid.

ואנו-- כל זה אושר ע"י ועדת האתיקה, אגב. שילמו להם.

And basically we experimentally inoculate people

ובעצם ביצענו תרכיב נסיוני על אנשים

with the common cold virus.

עם וירוס ההצטננות.

Or, even better, let's just take people

או, טוב יותר, בואו וניקח אנשים

right out of the emergency room --

ישר מחדר המיון--

undefined, community-acquired respiratory tract infections.

לא-מוגדרים. זיהומי דרכי-הנשימה ישר מהרחוב.

You have no idea what walks in through the door.

אין לך שום מושג מה ייכנס בדלת.

So, let's start off with the positive control first,

אז בואו נתחיל עם הבקרה החיובית,

where we know the person was healthy.

כשאנו יודעים שהאדם בריא.

They got a shot of virus up the nose,

הוא מקבל ריסוס של וירוס לתוך האף,

let's see what happens.

ונראה מה קורה.

Day zero: nothing happening.

יום 0: לא קורה דבר.

They're healthy; they're clean -- it's amazing.

הוא בריא; הוא נקי - זה מדהים.

Actually, we thought the nasal tract might be full of viruses

למעשה חשבנו שמשטח האף יהיה מלא וירוסים

even when you're walking around healthy.

אפילו כשאתה מסתובב לך בריא.

It's pretty clean. If you're healthy, you're pretty healthy.

זה נקי למדי. אם אתה בריא, אתה די בריא.

Day two: we get a very robust rhinovirus pattern,

יום 2: אנו מקבלים דפוס טוב של ריינו-וירוס,

and it's very similar to what we get in the lab

אבל זה דומה מאד למה שמתקבל במעבדה

doing our tissue culture experiment.

בניסוי תרבית הרקמות.

So that's great, but again, cheap shot, right?

אז זה נהדר, אבל שוב, קל מדי, נכון?

We put a ton of virus up this guy's nose. So --

הכנסנו טונה וירוסים לאף של הבחור הזה. אז-

(Laughter)

(צחוק)

-- I mean, we wanted it to work. He really had a cold.

- כלומר, רצינו שזה יעבוד, והוא באמת הצטנן.

So, how about the people who walk in off the street?

אז מה עם אנשים שבאים ישר מהרחוב?

Here are two individuals represented by their anonymous ID codes.

אז אלה שני פרטים המיוצגים בקודי זיהוי אלמוניים.

They both have rhinoviruses; we've never seen this pattern in lab.

לשניהם יש ריינו-וירוס; עוד לא ראינו דפוס זה במעבדה.

We sequenced part of their viruses;

ריצפנו חלק מהווירוסים שלהם;

they're new rhinoviruses no one's actually even seen.

אלה ריינו-וירוסים חדשים, שאיש עוד לא פגש.

Remember, our evolutionary-conserved sequences

זיכרו שרצפי השימור האבלוציוני שלנו

we're using on this array allow us to detect

שבהם אנו משתמשים בגשש, מאפשרים לנו לאתר

even novel or uncharacterized viruses,

אפילו וירוסים חדשים ובלתי-מאופיינים,

because we pick what is conserved throughout evolution.

כי אנו מחפשים את מה שנשתמר במהלך ההתפתחות.

Here's another guy. You can play the diagnosis game yourself here.

הנה בחור נוסף. תוכלו לשחק את משחק האיבחון בעצמכם.

These different blocks represent

הלבנים השונות האלה מייצגות

the different viruses in this paramyxovirus family,

את הווירוסים השונים במשפחת הפרמיקסו-וירוס,

so you can kind of go down the blocks

כך שניתן לעבור על הלבנים

and see where the signal is.

ולראות מהיכן מגיע האות.

Well, doesn't have canine distemper; that's probably good.

אז אין לו כלבת; כנראה שזה טוב.

(Laughter)

(צחוק)

But by the time you get to block nine,

אך כשמגיעים ללבנה תשע,

you see that respiratory syncytial virus.

רואים את הווירוס הסינסיציאלי של דרכי-הנשימה.

Maybe they have kids. And then you can see, also,

אולי יש לו צאצאים. ואז גם רואים

the family member that's related: RSVB is showing up here.

את החבר באותה משפחה: כאן למעלה רואים RSVB.

So, that's great.

כך שזה גדול.

Here's another individual, sampled on two separate days --

הנה עוד פרט שנדגם בשני ימים שונים -

repeat visits to the clinic.

ביקורים חוזרים במרפאה.

This individual has parainfluenza-1,

יש לו שפעת-פארא-1.

and you can see that there's a little stripe over here

אתם רואים כאן רצועה קטנה

for Sendai virus: that's mouse parainfluenza.

של וירוס סנדאיי: זוהי שפעת-פארא של עכברים.

The genetic relationships are very close there. That's a lot of fun.

הייחוס הגנטי כאן הוא מאד קרוב. זה כיף גדול.

So, we built out the chip.

אז בנינו את השבב.

We made a chip that has every known virus ever discovered on it.

עשינו שבב שיש עליו כל וירוס מוכר שאי-פעם נתגלה.

Why not? Every plant virus, every insect virus, every marine virus.

למה לא? כל וירוסי הצמחים, החרקים, הימיים.

Everything that we could get out of GenBank --

כל מה שיכולנו למצוא בבנק הגנים -

that is, the national repository of sequences.

שהוא המאגר הלאומי של רצפי-גנים.

Now we're using this chip. And what are we using it for?

וכעת אנו משתמשים בשבב זה. ובשביל מה?

Well, first of all, when you have a big chip like this,

קודם כל, כשיש לכם שבב בגודל כזה,

you need a little bit more informatics,

יש צורך בקצת יותר מיחשוב,

so we designed the system to do automatic diagnosis.

אז עיצבנו מערכת שתבצע איבחון אוטומטי.

And the idea is that we simply have virtual patterns,

והרעיון הוא, שיש לנו פשוט דפוסים וירטואליים--

because we're never going to get samples of every virus --

כי לעולם לא נצליח להשיג דגימות של כל הווירוסים;

it would be virtually impossible. But we can get virtual patterns,

זה בלתי-אפשרי. אך ביכולתנו לקבל דפוסים וירטואליים.

and compare them to our observed result --

ולהשוותם לתוצאה הנצפית שלנו,

which is a very complex mixture -- and come up with some sort of score

שהיא תערובת מורכבת מאד, ולהגיע לניקוד כלשהו

of how likely it is this is a rhinovirus or something.

לגבי הסבירות שזהו ריינו-וירוס או משהו דומה.

And this is what this looks like.

וכך זה נראה.

If, for example, you used a cell culture

אם למשל אתם משתמשים בתרבית תאים

that's chronically infected with papilloma,

שזוהמה בצורה כרונית בגידולי-עור,

you get a little computer readout here,

מקבלים כאן פלט מחשב קטן,

and our algorithm says it's probably papilloma type 18.

והאלגוריתם שלנו אומר שזו כנראה פפילומה סוג 18.

And that is, in fact, what these particular cell cultures

וזהו באמת מה שתרבית התאים הזו

are chronically infected with.

זוהמה בו.

So let's do something a little bit harder.

אז בואו נעשה משהו יותר קשה.

We put the beeper in the clinic.

שמנו איתורית במרפאה.

When somebody shows up, and the hospital doesn't know what to do

כשמופיע מישהו שביה"ח לא יודע מה לעשות איתו

because they can't diagnose it, they call us.

כי אינם מסוגלים לאבחן אותו, הם קוראים לנו.

That's the idea, and we're setting this up in the Bay Area.

זהו הרעיון, ואנו פרשנו מערכת זו באזור המפרץ.

And so, this case report happened three weeks ago.

והמקרה הזה הגיע לפני שלושה שבועות.

We have a 28-year-old healthy woman, no travel history,

יש לנו אישה בריאה בת 28, ללא עבר של טיולים,

[unclear], doesn't smoke, doesn't drink.

אינה מעשנת, אינה שותה.

10-day history of fevers, night sweats, bloody sputum --

היסטוריה של עשרה ימי חום, הזעות לילה, ליחה דמית -

she's coughing up blood -- muscle pain.

יש לה דם בשיעול - כאבי שרירים.

She went to the clinic, and they gave her antibiotics

הלכה למרפאה, נתנו לה אנטיביוטיקה, יופי,

and then sent her home.

ושלחו אותה הביתה.

She came back after ten days of fever, right? Still has the fever,

חזרה אחרי 10 ימי חום - עדיין עם חום -

and she's hypoxic -- she doesn't have much oxygen in her lungs.

והיא היפוקסית: אין לה מספיק חמצן בריאות.

They did a CT scan.

עשו לה סריקה טומוגרפית.

A normal lung is all sort of dark and black here.

בריאה תקינה רואים כאן הרבה צבעים כהים ושחורים.

All this white stuff -- it's not good.

כל זה לבן - לא טוב.

This sort of tree and bud formation indicates there's inflammation;

צורת העץ והניצנים מצביעה על דלקת;

there's likely to be infection.

סביר שיש שם זיהום.

OK. So, the patient was treated then

בסדר. אז החולה טופלה

with a third-generation cephalosporin antibiotic and doxycycline,

באנטיביוטיקה, צפלוספורין דור 3 ודוקסיציקלין,

and on day three, it didn't help: she had progressed to acute failure.

וביום השלישי זה לא עזר. היא הגיעה לכשל חמור.

They had to intubate her, so they put a tube down her throat

הם נאלצו לצנרר אותה, אז הכניסו צינור לגרונה

and they began to mechanically ventilate her.

והחלו לספק לה אוויר באופן מכני.

She could no longer breathe for herself.

היא כבר לא יכלה לנשום בעצמה.

What to do next? Don't know.

מה עושים הלאה? לא יודעים.

Switch antibiotics: so they switched to another antibiotic,

מחליפים אנטיביוטיקה. אז הם החליפו אנטיביוטיקה,

Tamiflu.

וטאמיפלו, ש --

It's not clear why they thought she had the flu,

לא ברור מדוע הם חשבו שיש לה שפעת -

but they switched to Tamiflu.

אבל הם עברו לטאמיפלו.

And on day six, they basically threw in the towel.

וביום הששי הם בעצם ויתרו.

You do an open lung biopsy when you've got no other options.

עושים ביופסיה בריאה פתוחה כשאין כל ברירה אחרת.

There's an eight percent mortality rate with just doing this procedure,

יש שיעור תמותה של 8% רק מעצם ביצוע תהליך זה,

and so basically -- and what do they learn from it?

אז בעצם... ומה הם למדו מכך?

You're looking at her open lung biopsy.

אתם רואים את ביופסיית הריאה הפתוחה שלה.

And I'm no pathologist, but you can't tell much from this.

אני לא פתולוג, אך אי-אפשר ללמוד מזה הרבה.

All you can tell is, there's a lot of swelling: bronchiolitis.

אלא רק שיש נפיחות רבה: דלקת הסימפונות.

It was "unrevealing": that's the pathologist's report.

אין כאן שום דבר חדש: זהו דוח הפתולוג.

And so, what did they test her for?

אז מה הם ציפו למצוא בבדיקות שלה?

They have their own tests, of course,

יש להם כמובן הבדיקות שלהם,

and so they tested her for over 70 different assays,

אז הם בדקו אותה ביותר מ-70 אמצעי איבחון שונים,

for every sort of bacteria and fungus and viral assay

בכל סוג של בדיקה חיידקית, פטרייתית וויראלית

you can buy off the shelf:

שאפשר לקנות בימינו:

SARS, metapneumovirus, HIV, RSV -- all these.

סארס, מטפנומו-וירוס, איידס, וירוס סינסיציאלי - כל אלה.

Everything came back negative, over 100,000 dollars worth of tests.

כל התוצאות היו שליליות. בדיקות ביותר מ-100,000 דולר.

I mean, they went to the max for this woman.

כלומר, הם הלכו עד הזוף עם האישה הזו.

And basically on hospital day eight, that's when they called us.

ובעצם ביום האישפוז השמיני הם קראו לנו.

They gave us endotracheal aspirate --

הם נתנו לנו ריר תוך-קני --

you know, a little fluid from the throat,

אתם יודעים, מעט נוזל מתוך הגרון,

from this tube that they got down there -- and they gave us this.

משפופרת שהכניסו לשם-- ונתנו לנו את זה.

We put it on the chip; what do we see? Well, we saw parainfluenza-4.

שמנו זאת על השבב, ומה אנו רואים? שפעת-פארא-4.

Well, what the hell's parainfluenza-4?

אז מה לעזאזל זה שפעת-פארא-4?

No one tests for parainfluenza-4. No one cares about it.

איש לא בדק שפעת-פארא-4. איש לא חשב על זה.

In fact, it's not even really sequenced that much.

למעשה, זה אפילו לא רוצף הרבה.

There's just a little bit of it sequenced.

יש רק רצפים מועטים של זה.

There's almost no epidemiology or studies on it.

אין שום אפידמיולוגיה או מחקרים על כך.

No one would even consider it,

איש לא היה מעלה זאת בדעתו,

because no one had a clue that it could cause respiratory failure.

כי לאיש לא היה מושג שזה עלול לגרום לכשל נשימתי.

And why is that? Just lore. There's no data --

ומדוע זה? רק עניין של ידע. אין די נתונים--

no data to support whether it causes severe or mild disease.

אין נתונים אם זה גורם לחולי חמור או קל.

Clearly, we have a case of a healthy person that's going down.

ברור שיש לנו מקרה של אדם בריא שמידרדר.

OK, that's one case report.

אז זהו דוח-מקרה אחד.

I'm going to tell you one last thing in the last two minutes

אספר לכם עוד דבר אחד בשתי הדקות האחרונות

that's unpublished -- it's going to come out tomorrow --

שלא פורסם-- זה יתפרסם מחר--

and it's an interesting case of how you might use this chip

וזה מקרה מעניין שמראה איך אפשר להשתמש בשבב הזה

to find something new and open a new door.

למצוא משהו חדש ולפתוח דלת חדשה.

Prostate cancer. I don't need to give you many statistics

סרטן הערמונית. איני צריך לתת לכם הרבה סטטיסטיקה

about prostate cancer. Most of you already know it:

על סרטן הערמונית. מרביתכם כבר מכירים את זה:

third leading cause of cancer deaths in the U.S.

הגורם השלישי במעלה למוות מסרטן בארה"ב.

Lots of risk factors,

המון גורמי סיכון,

but there is a genetic predisposition to prostate cancer.

אך קיימת נטייה גנטית ללקות בסרטן ערמונית.

For maybe about 10 percent of prostate cancer,

כ-10% ממקרי סרטן הערמונית

there are folks that are predisposed to it.

הם אנשים עם נטיה מולדת ללקות בו.

And the first gene that was mapped in association studies

והגן הראשון שמופה במחקרי זיקה גנטית

for this, early-onset prostate cancer, was this gene called RNASEL.

לכך, בשלב מוקדם של סרטן הערמונית, היה הגן RNASEL.

What is that? It's an antiviral defense enzyme.

ומה הוא? זהו אנזים הגנה אנטי-ויראלי.

So, we're sitting around and thinking,

אז אנו יושבים לנו וחושבים,

"Why would men who have the mutation --

למה שגברים שיש להם המוטציה הזו,

a defect in an antiviral defense system -- get prostate cancer?

פגם במערכת ההגנה בפני וירוסים, ילקו בסרטן הערמונית?

It doesn't make sense -- unless, maybe, there's a virus?"

זה לא הגיוני - אלא אם כן יש שם וירוס.

So, we put tumors --- and now we have over 100 tumors -- on our array.

אז שמנו גידולים-- יש לנו מעל 100-- על הגשש שלנו.

And we know who's got defects in RNASEL and who doesn't.

ואנו יודעים למי יש פגמים ב-RNASEL ולמי לא.

And I'm showing you the signal from the chip here,

ואני מראה לכם את האות הזה מהשבב,

and I'm showing you for the block of retroviral oligos.

ואני מראה זאת עבור גוש רצפי הרטרו-וירוסים.

And what I'm telling you here from the signal, is

ומה שאני אומר לכם לפי האות הוא,

that men who have a mutation in this antiviral defense enzyme,

שגברים בעלי מוטציה באנזים הגנה אנטי-ויראלי זה,

and have a tumor, often have -- 40 percent of the time --

ושיש להם גידול, לעתים קרובות - 40% מהזמן -

a signature which reveals a new retrovirus.

יש להם חתימה שתחשוף סוג חדש של רטרו-וירוס.

OK, that's pretty wild. What is it?

בסדר, זה פרוע למדי. מה זה?

So, we clone the whole virus.

אז שיכפלנו את כל הווירוס.

First of all, I'll tell you that a little automated prediction told us

ראשית, אגלה לכם שתחזית אוטומטית קטנה אמרה לנו

it was very similar to a mouse virus.

שזה דומה מאד לווירוס עכברים.

But that doesn't tell us too much,

אך זה לא אומר לנו הרבה,

so we actually clone the whole thing.

אז בעצם שיכפלנו את הכל.

And the viral genome I'm showing you right here?

והגנום הויראלי שאני מראה לכם בדיוק כאן?

It's a classic gamma retrovirus, but it's totally new;

זהו רטרו-וירוס קלסי, אבל הוא חדש לגמרי;

no one's ever seen it before.

איש לא ראה אותו עד כה.

Its closest relative is, in fact, from mice,

קרוב-המשפחה הקרוב ביותר שלו הוא בעצם עכברי,

and so we would call this a xenotropic retrovirus,

כך שיכולנו לכנות זאת "רטרו-וירוס קסנוטרופי",

because it's infecting a species other than mice.

כי הוא מדביק מינים אחרים מלבד עכברים.

And this is a little phylogenetic tree

וזהו עץ-משפחה גנטי קטן

to see how it's related to other viruses.

שמראה איך הוא קשור ליתר הווירוסים.

We've done it for many patients now,

עשינו זאת כבר עבור חולים רבים,

and we can say that they're all independent infections.

וביכולתנו לקבוע שכולם זיהומים עצמאיים.

They all have the same virus,

לכולם יש אותו הווירוס,

but they're different enough that there's reason to believe

אך הם מספיק שונים כדי שנאמין

that they've been independently acquired.

שהם נרכשו בזיהום עצמאי.

Is it really in the tissue? And I'll end up with this: yes.

האם זה באמת נמצא ברקמות? ובכך אסיים. כן.

We take slices of these biopsies of tumor tissue

אנו נוטלים פרוסות מביופסיות של רקמות גידול

and use material to actually locate the virus,

ומשתמשים בחומרים כדי לאתר בדיוק את הווירוס,

and we find cells here with viral particles in them.

ואנו מוצאים כאן תאים שבהם חלקיקים ויראליים.

These guys really do have this virus.

החבר'ה האלה באמת נגועים בווירוס הזה.

Does this virus cause prostate cancer?

האם וירוס זה גורם לסרטן הערמונית?

Nothing I'm saying here implies causality. I don't know.

דבר ממה שאני אומר כאן לא מורה על סיבתיות. איני יודע.

Is it a link to oncogenesis? I don't know.

האם זה קשור להתפתחות גידולים? אינני יודע.

Is it the case that these guys are just more susceptible to viruses?

האם החבר'ה האלה נוטים במקרה יותר ללקות בווירוסים?

Could be. And it might have nothing to do with cancer.

ייתכן. ואולי אין לזה כל קשר לסרטן.

But now it's a door.

אבל עכשיו זהו פתח.

We have a strong association between the presence of this virus

יש לנו זיקה חזקה בין נוכחות הווירוס הזה

and a genetic mutation that's been linked to cancer.

ומוטציה גנטית שבעבר קושרה לסרטן.

That's where we're at.

כאן אנו עומדים.

So, it opens up more questions than it answers, I'm afraid,

חוששני שזה מעלה יותר שאלות מאשר תשובות,

but that's what, you know, science is really good at.

אך זה מה שהמדע באמת טוב בו.

This was all done by folks in the lab --

כל זה נעשה ע"י חבר'ה במעבדה;

I cannot take credit for most of this.

את רוב הדברים אינני יכול לזקוף לזכותי.

This is a collaboration between myself and Don.

יש שיתוף פעולה ביני לבין דון.

This is the guy who started the project in my lab,

זה הבחור שהתחיל את הפרוייקט במעבדה שלי,

and this is the guy who's been doing prostate stuff.

וזה הבחור שמתעסק בענייני הערמונית.

Thank you very much. (Applause)

תודה רבה לכם.