Richard Resnick: Welcome to the genomic revolution

מתרגם: Sigal Tifferet מבקר: Shahar Kaiser

גבירותי ורבותי,

Ladies and gentlemen,

I present to you the human genome.

אני גאה להציג בפניכם את הגנום האנושי.

(Applause)

(מחיאות כפיים)

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

כרומוזום מס' 1, למעלה משמאל.

למטה מימין נמצאים כרומוזומי המין.

Women have two copies of that big X chromosome;

לנשים יש שני עותקים של כרומוזום X הגדול הזה,

לגברים יש X

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

וגם כמובן עותק קטן של Y.

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

צר לי בחורים, זה כל ההבדל הקטן.

So if you zoom in on this genome,

אז אם נעשה זום לתוך הגנום,

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

מה שתראו זה את מבנה הסליל הכפול -

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

צופן החיים המקודד ב-4 אותיות ביו-כימיות,

אנחנו קוראים להם בסיסים:

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

A, C, G, T.

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

כמה כאלה יש בגנום האנושי? 3 מיליארד.

Is that a big number?

זה הרבה?

Well, everybody can throw around big numbers.

טוב, כל אחד יכול לזרוק מספרים גדולים.

But in fact, if I were to place one base

אבל למעשה, אם אשים בסיס אחד

on each pixel of this 1280x800-resolution screen,

על כל פיקסל במסך 1280X800 הזה,

נצטרך 3,000 מסכים כדי לראות את הגנום.

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

אז זה באמת גדול.

So it's really quite big.

And perhaps because of its size,

ואולי בגלל הגודל שלו,

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

קבוצה של אנשים - כולם בעלי כרומוזום Y, דרך אגב -

decided they would want to sequence it.

החליטה שהיא רוצה לרצף אותו.

(Laughter)

(צחוק)

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

אז אחרי 15 שנים ו-4 מיליארד דולר,

the genome was sequenced and published.

הגנום רוצף ופורסם.

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

ב-2003 פורסמה הגרסא הסופית, והם ממשיכים לעבוד על זה.

כל זה נעשה עם מכונה כזו.

That was all done on a machine like this.

זה עולה בערך דולר לכל בסיס -

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

דרך איטית מאוד.

Well, folks, I'm here to tell you

ובכן חברים, אני רוצה לבשר לכם

that the world has completely changed,

שהעולם השתנה לחלוטין,

and none of you know about it.

ואף אחד מכם לא יודע מזה.

So now what we do is take a genome,

מה שאנחנו עושים היום הוא לקחת גנום,

we make maybe 50 copies of it,

להכין 50 עותקים ממנו,

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

לחתוך אותם למקטעים של 50 בסיסים,

and then we sequence them, massively parallel.

ואז לרצף אותם במקביל באופן מאסיבי.

Then we bring that into software and reassemble it,

ואז מכניסים את זה לתוכנה,

בונים את זה מחדש ומספרים לכם מה הסיפור.

and tell you what the story is.

וכדי שתהיה לכם תמונה של זה,

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

the Human Genome Project: 3 gigabases, right?

פרוייקט הגנום האנושי: 3 ג'יגה-בסיסים.

על מכשיר כזה:

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

200 ג'יגה-בסיסים בשבוע.

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

והקיץ זה יהפוך ל600,

and there's no sign of this pace slowing.

ואין סימן של האטת הקצב.

The price of a base, to sequence a base,

אז המחיר לריצוף של בסיס,

has fallen 100 million times.

ירד פי מיליון.

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

זה מקביל לכך שמילאתם מיכל דלק ב1998,

חיכיתם עד 2011,

waiting until 2011,

and now you can drive to Jupiter and back twice.

ועכשיו אתם יכולים לטוס לצדק וחזרה פעמיים.

(Laughter)

(צחוק)

World population,

אוכלוסיית העולם,

עמדות מחשבים,

PC placements,

the archive of all of medical literature,

ארכיון כל הספרות הרפואית,

Moore's law,

חוק מור,

the old way of sequencing,

דרך הריצוף הישנה, והנה כל החומר החדש.

and here's all the new stuff.

חברים, זה סולם לוגריטמי,

Guys, this is a long scale;

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

בד"כ לא רואים קווים שמטפסים כך.

So the worldwide capacity to sequence human genomes

אז היכולת העולמית לרצף גנומים אנושיים

היא משהו כמו 50 עד 100 אלף גנומים לשנה.

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

ואנחנו יודעים את זה על סמך המכונות בהם משתמשים.

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

זה צפוי לעלות פי שניים, שלושה ואולי ארבעה

This is expected to double, triple or maybe quadruple

year over year for the foreseeable future.

בכל שנה בעתיד הקרוב לעין.

In fact, there's one lab in particular

למעשה, ישנה מעבדה אחת

that represents 20 percent of all that capacity:

שמייצגת 20% מכל היכולת הזו.

It's called the Beijing Genomics Institute.

היא נקראת מכון בייג'ינג לגנומיקה.

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

הסינים הם המנצחים הבטוחים במרוץ הזה לירח החדש, דרך אגב.

What does this mean for medicine?

מה המשמעות לרפואה?

So a woman, age 37,

אז אשה בת 37

מגיעה עם סרטן השד בעל קולטנים חיוביים לאסטרוגן, שלב 2.

presents with stage 2 estrogen receptor-positive breast cancer.

She is treated with surgery, chemotherapy and radiation.

היא מטופלת בניתוח, כימותרפיה והקרנות.

She goes home.

היא חוזרת הביתה.

Two years later,

שנתיים לאחר מכן, היא חוזרת עם סרטן השחלות, שלב 3.

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

לרוע המזל, מטופלת שוב בניתוח וכימותרפיה.

treated again with surgery and chemotherapy.

She comes back three years later at age 42

חוזרת שוב בגיל 42, לאחר 3 שנים

עוד סרטן בשחלות, עוד כימותרפיה.

with more ovarian cancer, more chemotherapy.

Six months later,

6 חודשים לאחר מכן

she comes back with acute myeloid leukemia.

היא חוזרת עם לוקמיה מיאלואידית חריפה.

She goes into respiratory failure and dies eight days later.

היא נכנסת לכשל נשימתי ומתה 8 ימים מאוחר יותר.

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

אז ראשית, בעוד פחות מ-10 שנים, הטיפול שהיא קיבלה

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

ייראה כמו הקזת דם.

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

וזה בזכות אנשים כמו הקולגה שלי, ריק ווילסון,

במכון הגנום באוניברסיטת וושינגטון,

at the Genome Institute at Washington University,

who decided to take a look at this woman postmortem.

שהחליט לבדוק את האשה הזו לאחר המוות.

והוא ריצף תאי עור בריאים

And he took skin cells, healthy skin

and cancerous bone marrow,

ותאים סרטניים ממח העצם,

and sequenced the whole genomes of both of them

והוא ריצף גנומים מלאים משניהם

תוך שבועיים, לא עניין רציני.

in a couple of weeks, no big deal.

Then he compared those two genomes in software,

והוא השווה את שני הגנומים באמצעות תוכנה,

and what he found, among other things,

ומה שהוא מצא, בין השאר,

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

זו מוטציית חסר, חסר של 2,000 בסיסים

מתוך 3 מיליארד בסיסים

in a particular gene called TP53.

בגן מסויים הנקרא TP53.

אם יש לכם את מוטציית החסר הזו בגן הזה,

If you have this deleterious mutation in this gene,

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

יש לכם סיכוי של 90% ללקות בסרטן במהלך חייכם.

So unfortunately, this doesn't help this woman,

אז לרוע המזל, זה לא עוזר לאשה הזו,

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

אבל יש לכך השלכות מעמיקות

implications to her family.

עבור המשפחה שלה.

כלומר, אם יש להם את אותה המוטציה,

I mean, if they have the same mutation,

and they get this genetic test and they understand it,

והם יעשו את הבדיקה הגנטית הזו, ויבינו אותה,

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

הם יכולים ללכת לבדיקות קבועות, ולתפוס את הסרטן בשלב מוקדם

and potentially live a significantly longer life.

ובפוטנציאל לחיות יותר שנים.

Let me introduce you to the Beery twins,

תכירו עכשיו את התאומים בירי,

diagnosed with cerebral palsy at the age of two.

שאובחנו בגיל שנתיים עם שיתוק מוחין.

אמא שלהם היא אשה אמציה

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

שלא האמינה שהסימפוטמים מתאימים,

the symptoms weren't matching up.

ובאמצעות מאמצים הרואיים והרבה חיפוש באינטרנט,

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

הצליחה לשכנע את הקהילה המדעית

she was able to convince the medical community

שלמעשה יש להם משהו אחר.

that, in fact, they had something else.

מה שהיה להם זו דיסטוניה המגיבה לדופמין DRD.

They had dopa-responsive dystonia.

And so they were given L-Dopa,

אז נתנו להם L-Dopa,

and their symptoms did improve,

והסימפטומים שלהם השתפרו,

but they weren't totally asymptomatic.

אבל עדיין לא חלפו לחלוטין.

Significant problems remained.

נותרו בעיות משמעותיות.

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

מתברר שהאדם הזה בתמונה, ג'ו בירי,

התמזל מזלו להיות המנמ"ר (מנהל מערכות מידע ראשי)

who was lucky enough to be the CIO

בחברה בשם Life Technologies.

of a company called Life Technologies.

זו אחת משתי חברות

They're one of two companies

that makes these massive whole-genome sequencing tools.

שמייצרות את התוכנות לריצוף מאסיבי של גנומים שלמים.

And so he got his kids sequenced.

והוא הביא את הילדים שלו לריצוף.

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

ומה שהם מצאו היה סדרה של מוטציות בגן שנקרא SPR,

שאחראי על ייצור סרוטונין, בין השאר.

which is responsible for producing serotonin, among other things.

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

אז בנוסף ל L-Dopa נתנו לילדים האלה גם פרקורסור לסרוטונין,

and they're effectively normal now.

ועכשיו הם נורמליים.

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

חברים, זה בחיים לא היה קורה ללא ריצוף גנומי שלם.

בזמנו, זה היה לפני כמה שנים, זה עלה $100,000.

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

היום זה $10,000, בשנה הבאה זה $1,000.

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

בשנה לאחר מכן $100, פלוס מינוס שנה.

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

זה קצב ההתקדמות המהיר של התהליך הזה.

That's how fast this is moving.

אז הנה ניק הקטן -

So here's little Nick --

אוהב את באטמן ורובי מים.

likes Batman and squirt guns.

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

ומתברר שניק מגיע לביה"ח לילדים

with this distended belly, like a famine victim.

עם בטן נפוחה כמו של קורבן רעב.

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

והוא כן אוכל,

אבל כשהוא אוכל המעיים שלו בעצם נפתחים

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

והצואה נשפכת אל הקרביים שלו.

אז מאה ניתוחים לאחר מכן,

So a hundred surgeries later,

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

הוא מסתכל על אמא שלו ואומר לה: "אמא,

בבקשה תתפללי למעני, כ"כ כואב לי."

I'm in so much pain."

His pediatrician happens to have a background in clinical genetics

ולרופא הילדים שלו יש במקרה רקע בגנטיקה קלינית

and he has no idea what's going on,

ואין לו מושג מה קורה איתו,

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

אבל הוא אומר, "בואו נרצף את הגנום של הילד הזה."

And what they find is a single-point mutation

ומה שהם מוצאים זו מוטציה בבסיס אחד

in a gene responsible for controlling programmed cell death.

בגן שאחראי על שליטה במוות תאי מתוכנת.

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

אז התיאוריה היא שיש לו תגובה חיסונית כלשהי

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

למה שקורה עם המזון,

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

וזו תגובה טבעית שגורמת למוות תאי מתוכנת.

but the gene that regulates that down is broken.

אבל הגן שמווסת אותה מקולקל.

אז זה מכוון, בין השאר, כמובן,

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

לטיפול באמצעות השתלת מח עצם, אותו הוא מקבל.

a treatment for bone marrow transplant, which he undertakes.

ולאחר 9 חודשי החלמה מפרכים,

And after nine months of grueling recovery,

הוא עכשיו אוכל סטייק ברוטב ברביקיו.

he's now eating steak with A1 sauce.

(צחוק)

(Laughter)

The prospect of using the genome as a universal diagnostic

היכולת להשתמש בגנום

ככלי אבחוני אוניברסלי

is upon us today.

נמצאת כבר היום.

זה כאן, היום.

Today. It's here.

והמשמעות של זה לכולנו

And what it means for all of us

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

היא שכל אחד בחדר הזה יוכל לחיות עוד 5, 10, 20 שנה

just because of this one thing.

רק בגלל הדבר היחיד הזה.

Which is a fantastic story,

וזה סיפור מדהים,

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

אלא אם כן אתם חושבים על טביעת הרגל האקולוגית,

and our ability to keep up food production.

ועל היכולת שלנו לייצר מספיק מזון.

אז מתברר

So it turns out

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

שבדיוק אותה הטכנולוגיה

משמשת גם לגידול זנים חדשים

of corn, wheat, soybean and other crops

של תירס, חיטה, סויה וגידולים אחרים

that are highly tolerant of drought, of flood,

שהם עמידים לבצורת, הצפות,

of pests and pesticides.

מזיקים וחומרי הדברה.

Now, look --

עכשיו תראו, כל עוד אנחנו ממשיכים להגדיל את האוכלוסיה,

as long as we continue to increase the population,

נהיה חייבים להמשיך ולגדל ולאכול מזונות מהונדסים גנטית,

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

וזו העמדה היחידה שאני אציג היום.

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

Unless there's anybody in the audience

אלא אם כן יש מישהו בקהל

who'd like to volunteer to stop eating?

שמתנדב להפסיק לאכול?

לא, אף אחד.

None, not one.

This is a typewriter,

זוהי מכונת כתיבה,

a staple of every desktop for decades.

מוצר בסיסי על כל שולחן עבודה עשרות בשנים.

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

ולמעשה, מכונת הכתיבה נעלמה לחלוטין בגלל הדבר הזה.

And then more general versions of word processors came about.

ואז יצאו גרסאות כלליות יותר של מעבדי תמלילים.

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

אך בסופו של דבר, היתה זו הפרעה על גבי הפרעה.

It was Bob Metcalfe inventing the Ethernet,

והיה זה בוב מטקלף שהמציא את האטרנט

and the connection of all these computers

ואת החיבור בין כל המחשבים האלה

that fundamentally changed everything.

ששינה את הכל באופן בסיסי.

Suddenly we had Netscape, we had Yahoo.

ופתאום היה לנו נטסקייפ, ויאהו

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

והיתה לנו את כל בועת הדוטקום.

(Laughter)

(צחוק)

Not to worry though,

אך אל דאגה,

that was quickly rescued by the iPod, Facebook

מיד הופיעו האייפוד, פייסבוק,

and, indeed, Angry Birds.

ובהחלט, אנגרי בירדס.

(Laughter)

(צחוק)

תראו, כאן אנחנו נמצאים היום.

Look, this is where we are today.

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

זו המהפכה הגנומית היום. כאן אנחנו נמצאים.

אז אני רוצה שתחשבו:

What I'd like you to consider is:

מה זה אומר

What does it mean

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

אם הנקודות האלה לא מייצגות את הבסיסים בגנום שלכם,

but they connect to genomes all across the planet?

אלא מחברות את כל הגנומים בעולם?

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

לא מזמן הייתי צריך לעשות ביטוח חיים.

ונתבקשתי לסמן:

A. I have never had a genetic test;

א. מעולם לא עברתי בדיקה גנטית, ב. עברתי בדיקה גנטית - מצורפת,

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

או ג. עברתי בדיקה גנטית ואני לא מספר.

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

למזלי, יכולתי לסמן א.,

Thankfully, I was able to answer A,

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

ואני אומר את זה בכנות, במקרה וסוכן הביטוח שלי מקשיב.

אבל מה היה קורה אם הייתי מסמן ג.?

But what would have happened if I had said C?

Consumer applications for genomics will flourish.

השלכות צרכניות לגנומיקה, יהיו רבות מהן.

האם אתם רוצים לראות אם אתם מתאימים מבחינה גנטית

Do you want to see if you're genetically compatible

לחברה שלכם? בטח.

with your girlfriend?

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

ריצוף ד.נ.א באייפון שלכם? יש לזה אפליקציה.

(Laughter)

(צחוק)

Personalized genomic massage, anyone?

רוצים מסאז' מותאם גנומית?

כבר היום ישנה מעבדה

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

שמאבחנת את אלל 334 לגן AVPR1,

מה שנקרא גן הבגידה.

the so-called cheating gene.

אז אם הגעתם לכאן עם בן הזוג שלכם,

(Laughter)

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

תסתובבו אליו וקחו להם דגימה מהפה,

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

תשלחו את זה למעבדה, ותוכלו לדעת בבטחון.

and you'll know for sure.

(צחוק)

(Laughter)

האם אתם באמת רוצים לבחור נשיא

Do you really want to elect a president

בעל גנום שמרמז על מחלות לב?

whose genome suggests cardiomyopathy?

תחשבו על זה, זוהי שנת 2016

Think of it -- it's 2016,

והמועמדת המובילה מפרסמת

and the leading candidate releases

לא רק את החזרי המס שלה,

not only her four years of back-tax returns,

אלא גם את הגנום האישי שלה.

but also her personal genome.

והוא נראה ממש טוב.

And it looks really good.

Then she challenges all her competitors to do the same.

ואז היא קוראת למתחרים שלה לעשות את אותו הדבר.

נראה לכם שזה לא יקרה?

Do you think that's not going to happen?

נראה לכם שזה היה עוזר לג'ון מקיין?

Do you think it would have helped John McCain?

(צחוק)

(Laughter)

לכמה אנשים בקהל

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

יש את שם המשפחה שלי - רזניק? תרימו יד.

Raise your hand.

מישהו? אף אחד.

Anybody? Nobody.

בד"כ יש אחד או שניים.

Typically, there's one or two.

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

אז אבא של אבא שלי היה אחד מעשרת אחי רזניק.

הם כולם שנאו זה את זה.

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

וכל אחד הגיע למקום אחר בעולם.

אז סביר

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

שאני קשור לכל רזניק שאפגוש, אבל אני לא יודע.

but I don't know.

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

אבל דמיינו אם הגנום שלי היה מזוהה, מאוחסן בתוכנה,

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

וכך גם הגנום של בן-דוד שלישי שלי,

והיתה תוכנה שהיתה יכולה להשוות את השניים האלה

and there was software that could compare the two

וליצור את הקשרים האלה.

and make these associations.

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

לא קשה לדמיין. לחברה שלי יש תוכנה שעושה את זה ממש היום.

ודמיינו עוד דבר:

Imagine one more thing,

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

שהתוכנה יכולה לבקש רשות משני הצדדים,

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

"האם תרצו להכיר את בן הדוד השלישי שלכם?"

ואם שנינו נגיד כן,

And if we both say yes -- voilà!

Welcome to Chromosomally LinkedIn.

וואלה! ברוכים הבאים ללינקדין כרומוזומלי.

(Laughter)

(צחוק)

Now this is probably a good thing, right?

זה בטח דבר טוב, נכון?

Bigger clan gatherings and so on.

יש מפגשי שבט גדולים יותר וכאלה.

But maybe it's a bad thing as well.

אבל אולי זה גם דבר רע.

How many fathers in the room? Raise your hands.

כמה אבות יש כאן? תרימו ידיים.

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

אוקיי, אז המומחים חושבים ש 1-3% מכם

are not actually the father of your child.

לא באמת האבות של הילד שלכם.

(Laughter)

(צחוק)

Look --

תראו -

(Laughter)

(צחוק)

These genomes, these 23 chromosomes,

הגנומים האלה, 23 הכרומוזומים האלה,

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

הם לא מייצגים בכל דרך את איכות היחסים שלנו

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

או את טבעה של החברה שלנו, לפחות לא כרגע.

וכמו כל טכנולוגיה חדשה,

And like any new technology,

זה באמת בידיים של האנושות

it's really in humanity's hands

to wield it for the betterment of mankind

להשתמש בה לטובת האנושות, או לא.

or not.

אז אני מאיץ בכולכם לקום ולהקשיב

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.

ולהשפיע על המהפכה הגנומית המתרחשת בכל מקום סביבכם.

תודה.

Thank you.

(Applause)

(מחיאות כפיים)