Richard Resnick: Welcome to the genomic revolution

リチャード・レズニック「ゲノム革命の時代へようこそ」

翻訳: Wataru Narita 校正: Sawa Horibe

Ladies and gentlemen,

皆さん

I present to you the human genome.

人間のゲノムをお見せしましょう

(Applause)

（拍手）

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

第１染色体が左上にあって 右下は性染色体です

Women have two copies of that big X chromosome;

女性は大きい性染色体Xを２本持ち

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

男性はXと小さい性染色体Yを 持っています

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

男性の皆さん 残念ですがY染色体は こんなに小さいんです

So if you zoom in on this genome,

この染色体を拡大すると

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

二重らせん構造が現れ

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

生命の情報が ４種類の化学物質

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

A, C, G, T という塩基で 記されています

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

ヒトゲノムは30億個の塩基からなります

Is that a big number?

ものすごい数でしょう？

Well, everybody can throw around big numbers.

数が大きいと訳がわからなくなりますが

But in fact, if I were to place one base

1280x800の解像度の画面に

on each pixel of this 1280x800-resolution screen,

１ピクセルあたり１つの塩基を置くと

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

ゲノムを見渡すのに3,000の画面が必要です

So it's really quite big.

本当にものすごい数です

And perhaps because of its size,

巨大だったからかもしれませんが

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

Y染色体を持つ人たちのグループが

decided they would want to sequence it.

配列の解析をしようと思いつきました

(Laughter)

（笑）

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

15年と40億ドルのお金をかけて

the genome was sequenced and published.

ゲノムの配列が解析・公表されました

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

2003年には最終版が公表され 今も研究が続いています

That was all done on a machine like this.

解析はこんな機械で行われました

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

塩基一つあたり約１ドルかかり

Well, folks, I'm here to tell you

時間がかかるやり方です

that the world has completely changed,

でも皆さん 私はこの状態が 一変していることに

and none of you know about it.

誰も気づいてないと言いたいのです

So now what we do is take a genome,

現在は一つのゲノムに対し

we make maybe 50 copies of it,

50個ほどのコピーを作り

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

50個に分けた塩基の配列をそれぞれ

and then we sequence them, massively parallel.

並行して解読するやり方です

Then we bring that into software and reassemble it,

それをソフトウェアに入力して

and tell you what the story is.

再構成して結果を出します

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

これがどんな感じかと言うと ヒトゲノム計画では

the Human Genome Project: 3 gigabases, right?

30億の塩基を調べました

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

この機械を使えば

１週間で２千億個の塩基が分析できます この夏には６千億になり

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

and there's no sign of this pace slowing.

まだまだスピードは上がりそうです

The price of a base, to sequence a base,

ですから塩基１つの配列解析のコストは

has fallen 100 million times.

100万分の１になりました

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

これは1998年に満タンにした 車のガソリンで

waiting until 2011,

2011年になったら

and now you can drive to Jupiter and back twice.

木星まで２往復できたのと同じです

(Laughter)

（笑）

World population,

世界の人口や

PC placements,

パソコンの台数

the archive of all of medical literature,

全ての医学論文のアーカイブ

Moore's law,

ムーアの法則

the old way of sequencing,

従来の解析方法

and here's all the new stuff.

そしてこれが全く新しい方法です

Guys, this is a long scale;

このグラフは対数尺度です

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

線がこんな感じに跳ね上がることは 普通ありません

So the worldwide capacity to sequence human genomes

世界でヒトゲノムを解析するスピードは

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

今のところ年に５万から10万人分です

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

使われている機器に基づく推定です

当分は 年ごとに２倍 ３倍もしくは４倍に

This is expected to double, triple or maybe quadruple

year over year for the foreseeable future.

増えていくことでしょう

In fact, there's one lab in particular

実際の話 ある研究所は

that represents 20 percent of all that capacity:

世界の２割の解析能力を持っています

It's called the Beijing Genomics Institute.

北京ゲノム研究所です

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

中国は現代版「月レース」で 着実に勝利を収めつつあります

What does this mean for medicine?

医療における影響は何でしょう？

So a woman, age 37,

ある37歳の女性がいました

presents with stage 2 estrogen receptor-positive breast cancer.

ステージ２のエストロゲン 受容体陽性乳がんにかかり

She is treated with surgery, chemotherapy and radiation.

手術 化学療法 放射線療法を受け

She goes home.

退院しました

Two years later,

２年後

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

ステージ３の卵巣がんになり 再入院しました

treated again with surgery and chemotherapy.

残念なことに 治療はまた 手術と化学療法でした

She comes back three years later at age 42

３年後 42歳で卵巣がんが再発し

with more ovarian cancer, more chemotherapy.

また化学療法を受けました

Six months later,

そして半年後

she comes back with acute myeloid leukemia.

急性骨髄性白血病になり

She goes into respiratory failure and dies eight days later.

呼吸不全を起こして ８日後に亡くなりました

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

まず この女性が受けた治療は 10年もしないうちに

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

瀉血のように根拠がないものだと 見なされるでしょう

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

ワシントン大学のゲノム研究所にいる

at the Genome Institute at Washington University,

私の同僚のリック・ウィルソンたちが

who decided to take a look at this woman postmortem.

遺体を検視したおかげです

And he took skin cells, healthy skin

健康な皮膚の細胞と がん化した骨髄を採取し

and cancerous bone marrow,

数週間で

and sequenced the whole genomes of both of them

両方のゲノムを解析しました

in a couple of weeks, no big deal.

大したことではありません

Then he compared those two genomes in software,

そしてこの２つのゲノムを比較し

and what he found, among other things,

発見したことの１つが

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

30億の塩基のうち２千個が

TP53という特定の遺伝子の中で 欠損していることでした

in a particular gene called TP53.

If you have this deleterious mutation in this gene,

この遺伝子に有害突然変異が起きると

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

90%の確率でがんにかかります

So unfortunately, this doesn't help this woman,

あの女性を助けることにはなりませんが

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

彼女の家族に対しては

implications to her family.

過酷で重大な意味を持っています

I mean, if they have the same mutation,

もし彼らに同じ変異があって

and they get this genetic test and they understand it,

それが遺伝子検査でわかれば

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

定期的に検査することで がんを早期発見でき

and potentially live a significantly longer life.

寿命を有意に伸ばせる可能性があります

Let me introduce you to the Beery twins,

ビアリー家の双子の話をします

diagnosed with cerebral palsy at the age of two.

２歳の時 脳性麻痺と診断されましたが

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

決然とした母親は それを信じませんでした

the symptoms weren't matching up.

症状が病気に合わないと

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

多大な努力とネット検索の末に

子どもは 脳性麻痺ではない ほかの病気だと

she was able to convince the medical community

that, in fact, they had something else.

担当医を納得させました

They had dopa-responsive dystonia.

実際にはドーパ反応性ジストニアだったのです

And so they were given L-Dopa,

L-Dopaという薬を処方され

and their symptoms did improve,

症状は改善しましたが

but they weren't totally asymptomatic.

完全にはなくならず

Significant problems remained.

はっきりとした障害が残りました

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

でも写真の男ジョー・ビアリーは

who was lucky enough to be the CIO

運よくライフ・テクノロジーという

of a company called Life Technologies.

会社のCIOでした

They're one of two companies

２社ある大型全ゲノム解析機の

that makes these massive whole-genome sequencing tools.

製造企業の１つだったのです

And so he got his kids sequenced.

彼は自分の子どもたちのゲノムを解析し

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

SPRという遺伝子に一連の 変異があるのを見つけました

which is responsible for producing serotonin, among other things.

この遺伝子はセロトニンの産生に関係します

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

そこでL-Dopaに併せて セロトニン前駆薬を与えると

and they're effectively normal now.

子どもたちは事実上 正常になりました

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

ゲノム解析がなければ 起こり得なかったことです

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

数年前には10万ドルかかりましたが

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

今は1万ドル 来年には1,000ドル

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

再来年ごろには100ドルになります

That's how fast this is moving.

それほど速く進歩しているのです

So here's little Nick --

この写真のニック君は

likes Batman and squirt guns.

バットマンと水鉄砲がお気に入りです

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

飢餓の被害者のように膨らんだお腹で

with this distended belly, like a famine victim.

小児科にきていました

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

物を食べていないのではなく

何かを食べると腸が開いて 便が腸に逆流するのです

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

So a hundred surgeries later,

数え切れない手術のあと

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

彼は母親に言いました 「ママ 僕のためにお祈りして

I'm in so much pain."

すごく痛いの」

His pediatrician happens to have a background in clinical genetics

主治医がたまたま 臨床遺伝学を学んでいたので

and he has no idea what's going on,

問題が何か分からぬまま

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

とにかくゲノムの解析をしました

And what they find is a single-point mutation

すると単一点突然変異が

in a gene responsible for controlling programmed cell death.

プログラム細胞死を司る遺伝子中に 見つかりました

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

彼の体は食べ物に対して

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

何らかの免疫反応を起こしていたようでした

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

これはプログラム細胞死を 引き起こす自然な反応ですが

but the gene that regulates that down is broken.

それを抑制する遺伝子が壊れていました

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

ここから

骨髄移植が必要だとわかり 手術が行われました

a treatment for bone marrow transplant, which he undertakes.

９か月間の厳しい回復期の後

And after nine months of grueling recovery,

he's now eating steak with A1 sauce.

今では普通にステーキを食べています

(Laughter)

（笑）

The prospect of using the genome as a universal diagnostic

万能の診断方法として

ゲノムを使える可能性が 開けています

is upon us today.

Today. It's here.

それはもう 実現しています

And what it means for all of us

どういうことかと言うと

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

ゲノム診断ができるというだけで 会場の皆さんの寿命が

just because of this one thing.

５～20年ほど長くなる可能性があります

Which is a fantastic story,

何と素晴らしい話でしょう

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

人口増加問題や 食糧増産の必要性などを

and our ability to keep up food production.

考えなければ の話ですが

So it turns out

全く同じ技術は

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

新種のトウモロコシや 大豆 その他の穀物を

of corn, wheat, soybean and other crops

開発することにも使われ

that are highly tolerant of drought, of flood,

干ばつや洪水 害虫や殺虫剤に強い

of pests and pesticides.

品種を作ります

Now, look --

従って

as long as we continue to increase the population,

人口が増えていく限り

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

遺伝子組み換え食品を育て 口にしなければならない

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

それが今日 私が取る立場です

Unless there's anybody in the audience

食べなくてもいいという方が

who'd like to volunteer to stop eating?

いれば話は別ですが

None, not one.

誰もいませんね

This is a typewriter,

これはタイプライターです

a staple of every desktop for decades.

何十年もの間 どの机にも置かれていました

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

しかしこれによって 実質的に消滅させられました

And then more general versions of word processors came about.

そしてより一般的なワープロが現れました

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

要は破壊的技術革新を 重ねていったのだということです

It was Bob Metcalfe inventing the Ethernet,

ボブ・メトカルフェがイーサネットを発明し

and the connection of all these computers

あらゆるコンピュータを結びつけ

that fundamentally changed everything.

全てを根源的に変えました

Suddenly we had Netscape, we had Yahoo.

気づいたときにはネットスケープと ヤフーがあって

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

あのドットコム・バブルが起きました

(Laughter)

（笑）

Not to worry though,

でも心配は不要です

that was quickly rescued by the iPod, Facebook

iPodやフェイスブック そして

and, indeed, Angry Birds.

アングリーバードが救ってくれました

(Laughter)

（笑）

Look, this is where we are today.

私たちは今 ここにいます

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

ここが現時点のゲノム革命です

What I'd like you to consider is:

考えてみて下さい

What does it mean

これらの点が

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

あなたの個々の塩基を表しているのではなく

but they connect to genomes all across the planet?

世界中のゲノムの繋がりだとしたら

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

私は最近生命保険に入りました こんな質問に答えさせられました

A. I have never had a genetic test;

A: 遺伝子検査を受けたことがない

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

B: 受けたことがある　 これが結果です

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

C: 受けたが それについては答えない

Thankfully, I was able to answer A,

ありがたいことに私は「A」だったので

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

正直にそのまま答えました

But what would have happened if I had said C?

でも もし「C」だったらどうなっていたか？

Consumer applications for genomics will flourish.

一般向けのゲノム解析のソフトが 広まるでしょう

Do you want to see if you're genetically compatible

遺伝子的に恋人と相性が良いかどうか

with your girlfriend?

知りたいですか？

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

iPhoneで遺伝子解析？ アプリにおまかせです

(Laughter)

（笑）

Personalized genomic massage, anyone?

各種ゲノム解析サービスはいかが？

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

既に ある検査会社では 俗に言う浮気遺伝子のAVPR1の

the so-called cheating gene.

対立遺伝子を検査しています

(Laughter)

（笑）

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

今日カップルで来ている方は

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

相手の口腔に入れた綿棒を

検査会社に送れば確信できます

and you'll know for sure.

(Laughter)

（笑）

Do you really want to elect a president

心筋症を示唆するゲノムを持つ

whose genome suggests cardiomyopathy?

大統領を選びたいと思いますか？

Think of it -- it's 2016,

2016年の大統領選で

and the leading candidate releases

候補者が

not only her four years of back-tax returns,

４年分の納税申告書だけでなく

自分のゲノムも公表したとします

but also her personal genome.

And it looks really good.

ゲノムには問題なしです

Then she challenges all her competitors to do the same.

その時 他の候補者にも 公表を迫ったとしたら？

Do you think that's not going to happen?

そんなことは起こらないと思いますか？

Do you think it would have helped John McCain?

マケインに有利になったと思います？

(Laughter)

（笑）

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

皆さんの中で 私と同じレズニックという

名字の方がいたら 手を挙げて下さい

Raise your hand.

Anybody? Nobody.

誰もいませんか？

Typically, there's one or two.

普通１～２人はいるのですが

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

私の祖父は10人兄弟で

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

お互い嫌い合っていて 世界中別の地域に移住したので

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

私は他のレズニックさんたちと

血縁がある可能性が高いのではと思います

but I don't know.

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

私のゲノムが匿名でソフトに入力され

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

ある従兄弟のゲノムもそこにあれば

and there was software that could compare the two

その二つを比べて 関連づけることができる

and make these associations.

ソフトウェアがあります

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

想像に難くありません 現にそのソフトは私の会社にあります

更にもう一つ想像してみて下さい

Imagine one more thing,

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

ソフトが「遠縁の従兄弟と 会ってみませんか？」と

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

互いの同意を尋ねることができたら？

And if we both say yes -- voilà!

両者が「はい」と言えば

Welcome to Chromosomally LinkedIn.

染色体版LinkedInの出来上がりです

(Laughter)

（笑）

Now this is probably a good thing, right?

これは多分良いことですよね？

Bigger clan gatherings and so on.

一族とのつながりが広まります

But maybe it's a bad thing as well.

でもこれは悪いことでもあります

How many fathers in the room? Raise your hands.

父親の方は手を挙げて下さい

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

専門家によれば あなた方の１～３%は

are not actually the father of your child.

子どもの真の父親ではありません

(Laughter)

（笑）

Look --

見て下さい ―

(Laughter)

（笑）

These genomes, these 23 chromosomes,

これらのゲノム ― 23対の染色体は

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

少なくとも今のところ人間関係の質や

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

社会の性質を表すものではありません ― 少なくとも今までは

And like any new technology,

どのような新技術でも

it's really in humanity's hands

人類のため役立てるかどうかは

to wield it for the betterment of mankind

人類のため役立てるかどうかは

or not.

全て私たち次第なのです

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

だから皆さんには目を覚まして 注目し

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

皆さんの周りで起こっている ゲノム革命に影響力を及ぼしてほしいのです

Thank you.

ありがとう

(Applause)

（拍手）