Joe DeRisi: Hunting the next killer virus

30,229 views ・ 2009-01-30

TED


Ве молиме кликнете двапати на англискиот титл подолу за да го репродуцирате видеото.

Translator: Marko Marcevski Reviewer: Zdravko Smilevski
00:12
How can we investigate
0
12160
3000
Како тоа, како можеме да ја истражуваме
00:15
this flora of viruses that surround us, and aid medicine?
1
15160
5000
флората на вирусите кои не опкружуваат и да и помогнеме на медицината ?
00:20
How can we turn our cumulative knowledge of virology
2
20160
4000
Како можеме да го претвориме нашето кумулативно знаење од вирусологијата во едноставна,
00:24
into a simple, hand-held, single diagnostic assay?
3
24160
4000
прирачна, единствена дијагностичка алатка?
00:28
I want to turn everything we know right now about detecting viruses
4
28160
3000
Сакам да претворам се што знаеме во моментов за откривање вируси
00:31
and the spectrum of viruses that are out there
5
31160
2000
и спектарот вируси кои постојат
00:33
into, let's say, a small chip.
6
33160
3000
во, да речеме, мал чип.
00:36
When we started thinking about this project --
7
36160
2000
Кога почнавме да размислуваме за овој проект --
00:38
how we would make a single diagnostic assay
8
38160
3000
како би направиле единствена дијагностичка алатка
00:41
to screen for all pathogens simultaneously --
9
41160
3000
да бараме секакви патогени истовремено --
00:44
well, there's some problems with this idea.
10
44160
2000
да речеме има некои проблеми со оваа идеја.
00:46
First of all, viruses are pretty complex,
11
46160
4000
прво, вирусите се доста комплексни,
00:50
but they're also evolving very fast.
12
50160
4000
но тие исто така еволуираат многу брзо.
00:54
This is a picornavirus.
13
54160
1000
Ова е Picornavirus.
00:55
Picornaviruses -- these are things that include
14
55160
2000
Picornavirus-ите -- се оние кои ги вклучуваат
00:57
the common cold and polio, things like this.
15
57160
3000
настинката и полиото, ваквиот тип работи.
01:00
You're looking at the outside shell of the virus,
16
60160
2000
Ја гледате надворешната обвивка на вирусот,
01:02
and the yellow color here are those parts of the virus
17
62160
3000
и жолтата боја тука се деловите на вирусот
01:05
that are evolving very, very fast,
18
65160
2000
кои еволуираат многу, многу брзо,
01:07
and the blue parts are not evolving very fast.
19
67160
2000
а сините делови не еволуираат многу брзо.
01:09
When people think about making pan-viral detection reagents,
20
69160
3000
Кога размислуваме да правиме пан вирусни реагенси,
01:12
usually it's the fast-evolving problem that's an issue,
21
72160
4000
обично деловите кои брзо еволуираат се проблем,
01:16
because how can we detect things if they're always changing?
22
76160
2000
бидејќи како да откриеме нешто ако цело време се менува?
01:18
But evolution is a balance:
23
78160
2000
Но еволуцијата е баланс:
01:20
where you have fast change, you also have ultra-conservation --
24
80160
4000
онаму каде има брза промена, имате и ултра-конзервација --
01:24
things that almost never change.
25
84160
2000
работи кои скоро не се менуваат.
01:26
And so we looked into this a little more carefully,
26
86160
3000
и така го разгледавме ова малку повнимателно,
01:29
and I'm going to show you data now.
27
89160
1000
и ќе ви ги покажам овие податоци.
01:30
This is just some stuff you can do on the computer from the desktop.
28
90160
3000
ова се работи кои може да ги направите на компјутер.
01:33
I took a bunch of these small picornaviruses,
29
93160
2000
Земавме купче мали Picornavirus-и,
01:35
like the common cold, like polio and so on,
30
95160
2000
како настинката, полио итн.,
01:37
and I just broke them down into small segments.
31
97160
4000
и ги разделивме во мали сегменти
01:41
And so took this first example, which is called coxsackievirus,
32
101160
3000
и земете го овој прв пример, кој се вика Coxsackievirus,
01:44
and just break it into small windows.
33
104160
2000
и разделете го во мали прозорчиња.
01:46
And I'm coloring these small windows blue
34
106160
2000
и ги обоивме овие мали прозорчиња сино
01:48
if another virus shares an identical sequence in its genome
35
108160
5000
ако друг вирус има исто така идентична секвенца од неговиот геном
01:53
to that virus.
36
113160
1000
со овој вирус.
01:54
These sequences right up here --
37
114160
2000
Овие секвенци овде горе --
01:56
which don't even code for protein, by the way --
38
116160
2000
кои, патем, не ни содржат протеини --
01:58
are almost absolutely identical across all of these,
39
118160
3000
се речиси апсолутно идентични со сите овие,
02:01
so I could use this sequence as a marker
40
121160
4000
па така можам да ја користам секвенцата како маркер
02:05
to detect a wide spectrum of viruses,
41
125160
2000
да детектирам широк спектар на вируси,
02:07
without having to make something individual.
42
127160
3000
без да морам да правам нешто индивудално.
02:10
Now, over here there's great diversity:
43
130160
2000
Е сега, тука има поголем диверзитет:
02:12
that's where things are evolving fast.
44
132160
2000
туке работите еволуираат брзо.
02:14
Down here you can see slower evolution: less diversity.
45
134160
4000
Овде долу гледате поспора еволуција: помалку диверзитет.
02:18
Now, by the time we get out here to, let's say,
46
138160
2000
Е сега, додека да стигнеме од овде до, да речеме,
02:20
acute bee paralysis virus --
47
140160
2000
акутен вирус на парализирање на пчели --
02:22
probably a bad one to have if you're a bee ---
48
142160
2000
веројатно е лош ако сте пчела --
02:24
this virus shares almost no similarity to coxsackievirus,
49
144160
5000
овој вирус нема речиси никаква сличност со Coxsackievirus,
02:29
but I can guarantee you that the sequences that are most conserved
50
149160
4000
но можам да ви гарантирам дека секвенците кои се најзачувани
02:33
among these viruses on the right-hand of the screen
51
153160
2000
кај вирусите од десната страна на екранот
02:35
are in identical regions right up here.
52
155160
3000
се во идентични региони овдека.
02:38
And so we can encapsulate these regions of ultra-conservation
53
158160
3000
Така може да ги опфатиме регионите на ултра-конзервација
02:41
through evolution -- how these viruses evolved --
54
161160
3000
низ еволуцијата -- како овие вируси еволуирале --
02:44
by just choosing DNA elements or RNA elements
55
164160
3000
само со бирање на ДНК елементите или РНК елементите
02:47
in these regions to represent on our chip as detection reagents.
56
167160
4000
во овие региони да ги претставиме на чипот како детекциски реагенси.
02:51
OK, so that's what we did, but how are we going to do that?
57
171160
3000
ОК, тоа го направивме но како ќе го изведеме ?
02:54
Well, for a long time, since I was in graduate school,
58
174160
2000
Па, долго време, уште од факултет,
02:56
I've been messing around making DNA chips --
59
176160
3000
се занимавав со правење ДНК чипови --
02:59
that is, printing DNA on glass.
60
179160
2000
т.е., печатење ДНК на стакло.
03:01
And that's what you see here:
61
181160
1000
И тоа е она што го гледате овде:
03:02
These little salt spots are just DNA tacked onto glass,
62
182160
3000
Овие мали точки се ДНК закачена на стакло,
03:05
and so I can put thousands of these on our glass chip
63
185160
3000
и можам да ставам илјадници на нашиот стаклен чип
03:08
and use them as a detection reagent.
64
188160
2000
и да ги користам како реагенс за детекција.
03:10
We took our chip over to Hewlett-Packard
65
190160
2000
го однесовме нашиот чип кај Hewlett-Packard
03:12
and used their atomic force microscope on one of these spots,
66
192160
2000
и ги користевме нивните атомски микроскопи на една од овие точки,
03:14
and this is what you see:
67
194160
2000
и ова може да се види:
03:16
you can actually see the strands of DNA lying flat on the glass here.
68
196160
3000
Можете да ги видите нишките на ДНК како се исправени на стаклото.
03:19
So, what we're doing is just printing DNA on glass --
69
199160
3000
Така, она што правиме е едноставно печатење на ДНК на стакло --
03:22
little flat things -- and these are going to be markers for pathogens.
70
202160
4000
мали исправени линии -- и овие ќе бидат маркери за разни патогени(болести).
03:26
OK, I make little robots in lab to make these chips,
71
206160
3000
ОК, направив мали роботи во лабораторија за да ги правам чиповите,
03:29
and I'm really big on disseminating technology.
72
209160
3000
но многу сакам да ја споделувам технологијата.
03:32
If you've got enough money to buy just a Camry,
73
212160
3000
ако имате доволно пари да купите Тојота Камри,
03:35
you can build one of these too,
74
215160
2000
Можете да направите и еден од овие,
03:37
and so we put a deep how-to guide on the Web, totally free,
75
217160
4000
и поставивме детален направи сам опис на интернет, бесплатно,
03:41
with basically order-off-the-shelf parts.
76
221160
2000
со во основа делови од продавница --
03:43
You can build a DNA array machine in your garage.
77
223160
3000
можете да си изградите ДНК печатар во вашата гаража.
03:46
Here's the section on the all-important emergency stop switch.
78
226160
3000
Ова е најбитнот дел со познатото Стоп копче.
03:49
(Laughter)
79
229160
2000
( Смеа )
03:51
Every important machine's got to have a big red button.
80
231160
3000
Секоја битна машина мора да има вакво црвено копче.
03:54
But really, it's pretty robust.
81
234160
2000
Но, навистина е многу робусна.
03:56
You can actually be making DNA chips in your garage
82
236160
3000
Можете навистина да правите ДНК чипови во гаражата,
03:59
and decoding some genetic programs pretty rapidly. It's a lot of fun.
83
239160
4000
и да декодирате некој генетски програм многу брзо. Tоа е многу забавно.
04:03
(Laughter)
84
243160
1000
(Смеа)
04:04
And so what we did -- and this is a really cool project --
85
244160
4000
и така што направивме -- и ова е многу кул проект --
04:08
we just started by making a respiratory virus chip.
86
248160
2000
почнавме да правиме чип за респираторни вируси.
04:10
I talked about that --
87
250160
2000
Зборував околу тоа --
04:12
you know, that situation where you go into the clinic
88
252160
2000
знаете, ситуацијата кога одите на доктор
04:14
and you don't get diagnosed?
89
254160
2000
и не успеваат да ве дијагностицираат?
04:16
Well, we just put basically all the human respiratory viruses
90
256160
2000
е па, ние во основа ги ставивме сите човечки респираторни вируси
04:18
on one chip, and we threw in herpes virus for good measure --
91
258160
3000
на еден чип, и додадовме и херпес вирус --
04:21
I mean, why not?
92
261160
1000
мислам , зошто не?
04:22
The first thing you do as a scientist is,
93
262160
2000
Првото нешто што го правите како научник е,
04:24
you make sure stuff works.
94
264160
1000
мора да се погрижите работите да функционираат.
04:25
And so what we did is, we take tissue culture cells
95
265160
3000
Така земавме разни култури на ќелии
04:28
and infect them with various viruses,
96
268160
2000
и ги инфициравме со различни вируси,
04:30
and we take the stuff and fluorescently label the nucleic acid,
97
270160
4000
и флуоресцентно ги обележавме во нуклеидната киселина,
04:34
the genetic material that comes out of these tissue culture cells --
98
274160
3000
генетскиот материја кој припаѓа на овие ткивни култури --
04:37
mostly viral stuff -- and stick it on the array to see where it sticks.
99
277160
4000
најповеќе вирусни работи -- и ги ставивме во на чипот да видиме каде ќе се задржат.
04:41
Now, if the DNA sequences match, they'll stick together,
100
281160
2000
Сега, ако ДНК секвенцата одговара, тие ќе останат заедно,
04:43
and so we can look at spots.
101
283160
2000
а ние може да ги погледнеме точките.
04:45
And if spots light up, we know there's a certain virus in there.
102
285160
2000
и ако точките се осветлат, знаеме дека има некаков вирус тука.
04:47
That's what one of these chips really looks like,
103
287160
2000
Овака изгледа еден од овие чипови,
04:49
and these red spots are, in fact, signals coming from the virus.
104
289160
3000
и овие црвени точки се всушност сигнал кој доаѓа од вирусот.
04:52
And each spot represents a different family of virus
105
292160
3000
и секоја точка претставува различно семејство вируси
04:55
or species of virus.
106
295160
1000
или видови на вируси.
04:56
And so, that's a hard way to look at things,
107
296160
2000
и така, тоа е тежок начин на гледање на работите,
04:58
so I'm just going to encode things as a little barcode,
108
298160
2000
па ќе ги енкодирам работите , колку овој мал баркод,
05:00
grouped by family, so you can see the results in a very intuitive way.
109
300160
4000
групирани по семејства, за да може да ги видите резултатите на интуитивен начин.
05:04
What we did is, we took tissue culture cells
110
304160
2000
Што направивме, земавме култури на ткиво
05:06
and infected them with adenovirus,
111
306160
2000
и ги инфициравме со adenovirus,
05:08
and you can see this little yellow barcode next to adenovirus.
112
308160
4000
и може да ја видите жолтата баркод линија веднаш до adenovirus-от.
05:12
And, likewise, we infected them with parainfluenza-3 --
113
312160
3000
Истотака, го инфициравме со parainfluenza-3 --
05:15
that's a paramyxovirus -- and you see a little barcode here.
114
315160
2000
тоа е парамуксиовирус -- и го гледате малиот баркод овде.
05:17
And then we did respiratory syncytial virus.
115
317160
3000
и тогаш го зедовме и респираторниот syncytial вирус.
05:20
That's the scourge of daycare centers everywhere --
116
320160
2000
ова е проблемот на амбулантите насекаде --
05:22
it's like boogeremia, basically.
117
322160
2000
тоа е како мрсулавост, во основа...??????
05:24
(Laughter)
118
324160
1000
(смеа)
05:25
You can see that this barcode is the same family,
119
325160
4000
Може да видите -- се гледа дека овој баркод е истата фамилија,
05:29
but it's distinct from parainfluenza-3,
120
329160
2000
но се разликува од parainfluenza-3,
05:31
which gives you a very bad cold.
121
331160
2000
кој може многу да ве настине.
05:33
And so we're getting unique signatures, a fingerprint for each virus.
122
333160
3000
Така добиваме уникатен потпис, отпечаток за секој вирус.
05:36
Polio and rhino: they're in the same family, very close to each other.
123
336160
3000
Полио и Rhino: тие се истото семејство, многу се блиску еден до друг.¼
05:39
Rhino's the common cold, and you all know what polio is,
124
339160
2000
Rhino e обичната настинка, а сите знаете што е полио,
05:41
and you can see that these signatures are distinct.
125
341160
3000
и може да видите дека двата потписи се различни.
05:44
And Kaposi's sarcoma-associated herpes virus
126
344160
3000
и Капосиевиот, саркома поврзан херпес вирус
05:47
gives a nice signature down here.
127
347160
2000
дава доста добар отпечаток.
05:49
And so it is not any one stripe or something
128
349160
2000
И не е една лента или слично
05:51
that tells me I have a virus of a particular type here;
129
351160
2000
која вели дека има вирус од одреден тип;
05:53
it's the barcode that in bulk represents the whole thing.
130
353160
4000
Тоа е баркод кој во главно ја преставува целата работа.
05:57
All right, I can see a rhinovirus --
131
357160
2000
Ок, може да го видиме rhinovirus-от --
05:59
and here's the blow-up of the rhinovirus's little barcode --
132
359160
2000
а ова е зголемен rhinovirus-овиот баркод --
06:01
but what about different rhinoviruses?
133
361160
2000
но што со различните rhinovirus-и?
06:03
How do I know which rhinovirus I have?
134
363160
2000
Како да знам кој rhinovirus го имам ?
06:05
There're 102 known variants of the common cold,
135
365160
3000
Потојат 102 познати варијанти на обичната настинка,
06:08
and there're only 102 because people got bored collecting them:
136
368160
3000
а само толку се бидејќи на луѓето им здосадило да ги собираат:
06:11
there are just new ones every year.
137
371160
2000
има нови секоја година.
06:13
And so, here are four different rhinoviruses,
138
373160
2000
Така еве 4 различни rhinovirus-и,
06:15
and you can see, even with your eye,
139
375160
2000
и може да видите дури со голо око,
06:17
without any fancy computer pattern-matching
140
377160
2000
без некакви специјална компјутерска обработка
06:19
recognition software algorithms,
141
379160
2000
алгоритми за препознавање обрасци
06:21
that you can distinguish each one of these barcodes from each other.
142
381160
3000
дека може да ги разликувате баркодовите еден од друг.
06:24
Now, this is kind of a cheap shot,
143
384160
2000
Сега, ова е на некој начин евтин аргумент,
06:26
because I know what the genetic sequence of all these rhinoviruses is,
144
386160
3000
бидејќи ја знам генетската секвенца на сите овие rhinovirus-и ,
06:29
and I in fact designed the chip
145
389160
1000
и всушност го дизајнирав чипот
06:30
expressly to be able to tell them apart,
146
390160
2000
кој експлицитно ќе може да ги разликува,
06:32
but what about rhinoviruses that have never seen a genetic sequencer?
147
392160
4000
но што со rhinovirus-и кои никогаш не биле секвенцирани ?
06:36
We don't know what the sequence is; just pull them out of the field.
148
396160
2000
Нив не им ја знаеме секвенцата, само ги лоциравме на терен.
06:38
So, here are four rhinoviruses
149
398160
2000
Еве 4 rhinovirus-и
06:40
we never knew anything about --
150
400160
2000
за кои никогаш ништо не сме знаеле --
06:42
no one's ever sequenced them -- and you can also see
151
402160
3000
никој не ги секвенцирал-- и може да видите исто така
06:45
that you get unique and distinguishable patterns.
152
405160
2000
дека добивате уникатни и различни карактеристики.
06:47
You can imagine building up some library, whether real or virtual,
153
407160
3000
Можете да си претставите да изградите библиотека, било вистинска или виртуелна,
06:50
of fingerprints of essentially every virus.
154
410160
2000
со отпечаток на секој вирус.
06:52
But that's, again, shooting fish in a barrel, you know, right?
155
412160
3000
Но тоа е повторно, ловење риба во буре, нели?
06:55
You have tissue culture cells. There are a ton of viruses.
156
415160
2000
Ги имате културите на ќелиите, има многу вируси.
06:57
What about real people?
157
417160
2000
Што со вистински луѓе?
06:59
You can't control real people, as you probably know.
158
419160
2000
Не можете да ги контролирате вистинските луѓе , како што знаете.
07:01
You have no idea what someone's going to cough into a cup,
159
421160
4000
Немате поим што некој ќе искашла во чашата,
07:05
and it's probably really complex, right?
160
425160
3000
и веројатно ќе биде комплексно, нели ?
07:08
It could have lots of bacteria, it could have more than one virus,
161
428160
3000
може да содржи многу бактерии, повеќе вируси,
07:11
and it certainly has host genetic material.
162
431160
2000
и секако генетски материјал од човекот,
07:13
So how do we deal with this?
163
433160
1000
и како да се справиме со ова?
07:14
And how do we do the positive control here?
164
434160
2000
и како да примениме позитивна контрола овде ?
07:16
Well, it's pretty simple.
165
436160
2000
Па, доста е едноставно.
07:18
That's me, getting a nasal lavage.
166
438160
2000
Ова сум јас , ми прават назално миење.
07:20
And the idea is, let's experimentally inoculate people with virus.
167
440160
5000
И идејата е , ајде експериментално да внесеме вирус во луѓе
07:25
This is all IRB-approved, by the way; they got paid.
168
445160
5000
за ние -- ова е се одобрено ,патем; им плативме на луѓето.
07:30
And basically we experimentally inoculate people
169
450160
3000
И во основа ние експериментално заразивме луѓе
07:33
with the common cold virus.
170
453160
1000
со вирусот но обичната настинка.
07:34
Or, even better, let's just take people
171
454160
2000
Или, уште подобро, ајде да земеме луѓе од
07:36
right out of the emergency room --
172
456160
1000
итна помош --
07:37
undefined, community-acquired respiratory tract infections.
173
457160
4000
со недефинирани, прибрани од средината респираторни инфекции.
07:41
You have no idea what walks in through the door.
174
461160
2000
Немате поим што се влегува низ тие врати.
07:43
So, let's start off with the positive control first,
175
463160
3000
Да почнеме прво со позитивната контрола,
07:46
where we know the person was healthy.
176
466160
2000
каде знаеме дека личноста била здрава.
07:48
They got a shot of virus up the nose,
177
468160
2000
добиваат вирус во носот,
07:50
let's see what happens.
178
470160
1000
да видиме што ќе се случи.
07:51
Day zero: nothing happening.
179
471160
2000
Ден нула: ништо не се случува.
07:53
They're healthy; they're clean -- it's amazing.
180
473160
2000
тие се здрави; -- тоа е вчудовидувачки.
07:55
Actually, we thought the nasal tract might be full of viruses
181
475160
2000
Всушност, мислевме дека носната шуплина може да е полна вируси
07:57
even when you're walking around healthy.
182
477160
1000
дури и кога се шетате здрави.
07:58
It's pretty clean. If you're healthy, you're pretty healthy.
183
478160
2000
Доста е чиста. Ако сте здрави, доста сте чисти.
08:00
Day two: we get a very robust rhinovirus pattern,
184
480160
4000
Ден 2: Добиваме доста робусна rhinovirus-на карактеристика,
08:04
and it's very similar to what we get in the lab
185
484160
2000
и е доста слична на она што го добивавме во лабораторијата
08:06
doing our tissue culture experiment.
186
486160
1000
правејќи ги нашите експерименти на ткивните култури.
08:07
So that's great, but again, cheap shot, right?
187
487160
3000
Тоа е супер, но повторно, евтин аргумент , нели?
08:10
We put a ton of virus up this guy's nose. So --
188
490160
2000
Напикавме тон вирус во носот на човекот. така --
08:12
(Laughter)
189
492160
1000
(Смеа)
08:13
-- I mean, we wanted it to work. He really had a cold.
190
493160
4000
-- мислам , сакавме да работи. Тој навистина имаше настинка.
08:17
So, how about the people who walk in off the street?
191
497160
4000
Значи, што со луѓето што влегоа од улицата ?
08:21
Here are two individuals represented by their anonymous ID codes.
192
501160
2000
еве две индивидуи претставени со нивните анонимни ID кодови.
08:23
They both have rhinoviruses; we've never seen this pattern in lab.
193
503160
4000
Двајцата имаат rhinovirus-и; а ние никогаш не сме ја виделе оваа карактеристика во лабораторијата.
08:27
We sequenced part of their viruses;
194
507160
2000
Ги секвенциравме деловите од нивните вируси;
08:29
they're new rhinoviruses no one's actually even seen.
195
509160
3000
тие се нови rhinovirus-и никој што досега не ги видел.
08:32
Remember, our evolutionary-conserved sequences
196
512160
2000
запомнете, нашите еволутивно-конзервирани секвенци
08:34
we're using on this array allow us to detect
197
514160
2000
ги користиме на оваа сонда и ни помагаат да откриеме
08:36
even novel or uncharacterized viruses,
198
516160
2000
дури и необични и неоткриени вируси,
08:38
because we pick what is conserved throughout evolution.
199
518160
4000
затоа што бараме она што е конзервирано низ еволуцијата.
08:42
Here's another guy. You can play the diagnosis game yourself here.
200
522160
3000
еве уште еден човек. овде можете сами да ја откриете дијагнозата.
08:45
These different blocks represent
201
525160
2000
Различните блокови ги претставуваат
08:47
the different viruses in this paramyxovirus family,
202
527160
2000
различните вируси во парамиксовирус фамилијата,
08:49
so you can kind of go down the blocks
203
529160
1000
па така можете да одите надолу по блоковите
08:50
and see where the signal is.
204
530160
2000
и да видите каде е сигналот.
08:52
Well, doesn't have canine distemper; that's probably good.
205
532160
3000
аха, значи нема canine distemper; што веројатно е добро.
08:55
(Laughter)
206
535160
2000
(Смеа)
08:57
But by the time you get to block nine,
207
537160
2000
Но кога ќе стигнете до блок 9,
08:59
you see that respiratory syncytial virus.
208
539160
2000
гледате дека има респираторен syncytial вирус.
09:01
Maybe they have kids. And then you can see, also,
209
541160
3000
можеби имаат деца. и тогаш исто така гледате,
09:04
the family member that's related: RSVB is showing up here.
210
544160
2000
на кое семејство припаѓа: RSVB се појавува овде.
09:06
So, that's great.
211
546160
1000
тоа е одлично.
09:07
Here's another individual, sampled on two separate days --
212
547160
3000
еве уште еден човек , испитан на два ралични дена --
09:10
repeat visits to the clinic.
213
550160
2000
повторна посета на клиниката.
09:12
This individual has parainfluenza-1,
214
552160
3000
Оваа личност има parainfluenza-1,
09:15
and you can see that there's a little stripe over here
215
555160
2000
и може да ја забележите оваа мала лента овде
09:17
for Sendai virus: that's mouse parainfluenza.
216
557160
3000
за Sendai вирус: тоа е глувчешка parainfluenza.♫
09:20
The genetic relationships are very close there. That's a lot of fun.
217
560160
4000
Генетските врски се многу блиски таму. Тоа е многу интересно.
09:24
So, we built out the chip.
218
564160
1000
Така го изградивме чипот.
09:25
We made a chip that has every known virus ever discovered on it.
219
565160
4000
Направивме чип кој го има секој познат вирус што досега сме го откриле.
09:29
Why not? Every plant virus, every insect virus, every marine virus.
220
569160
3000
зошто не? секој растителен вирус, секој инсектов вирус, секој морски вирус.
09:32
Everything that we could get out of GenBank --
221
572160
2000
Се што можевме да добиеме од GenBank --
09:34
that is, the national repository of sequences.
222
574160
2000
тоа е, националната база на секвенци.
09:36
Now we're using this chip. And what are we using it for?
223
576160
3000
Сега го користиме чипот. и за што го користиме ?
09:39
Well, first of all, when you have a big chip like this,
224
579160
2000
Најпрво, кога имате голем чип како овој,
09:41
you need a little bit more informatics,
225
581160
2000
ви треба малку повеќе информатика,
09:43
so we designed the system to do automatic diagnosis.
226
583160
2000
па дизајниравме систем за автоматска дијагноза.
09:45
And the idea is that we simply have virtual patterns,
227
585160
3000
и идејата е, да имаме виртуелни секвенци --
09:48
because we're never going to get samples of every virus --
228
588160
2000
бидејќи никогаш нема да успееме да ги прибереме сите вируси;
09:50
it would be virtually impossible. But we can get virtual patterns,
229
590160
3000
тоа би било буквално невозможно. Но можеме да ги прибереме виртуелните каратеристики,
09:53
and compare them to our observed result --
230
593160
2000
и да ги споредиме и со нашиот претходен резултат,
09:55
which is a very complex mixture -- and come up with some sort of score
231
595160
4000
које е комплексна мешавина, и да дадеме некој вид на бодови
09:59
of how likely it is this is a rhinovirus or something.
232
599160
3000
за колку нешто личи на rhinovirus или слично.
10:02
And this is what this looks like.
233
602160
2000
и еве како таа машина изгледа.
10:04
If, for example, you used a cell culture
234
604160
2000
Ако, на пр., сте користеле култура на ќелии
10:06
that's chronically infected with papilloma,
235
606160
2000
која е хронично инфицирана од папилома,
10:08
you get a little computer readout here,
236
608160
2000
добивате отчитување овде,
10:10
and our algorithm says it's probably papilloma type 18.
237
610160
4000
и нашиот алгоритам вели дека е најверојатно папилома тип 18.
10:14
And that is, in fact, what these particular cell cultures
238
614160
2000
и тоа Е , всушност, она со кое што овие култури на ќелии се
10:16
are chronically infected with.
239
616160
2000
хронично инфицирани.
10:18
So let's do something a little bit harder.
240
618160
2000
ајде да направиме нешто потешко.
10:20
We put the beeper in the clinic.
241
620160
1000
да го ставиме автоматот во клиниката.
10:21
When somebody shows up, and the hospital doesn't know what to do
242
621160
3000
Кога некој ќе се појави, и болницата не знае што да прави
10:24
because they can't diagnose it, they call us.
243
624160
2000
затоа што не можат да го дијагностицираат, ни се јавуваат нам.
10:26
That's the idea, and we're setting this up in the Bay Area.
244
626160
2000
Тоа е идејата, и ние ова го правиме во Заливската област.
10:28
And so, this case report happened three weeks ago.
245
628160
2000
Така, овој случај се појави пред 3 недели.
10:30
We have a 28-year-old healthy woman, no travel history,
246
630160
3000
Имавме 28 годишна здрава жена, што не патувала,
10:33
[unclear], doesn't smoke, doesn't drink.
247
633160
3000
(нејасно), не пуши, не пие.
10:36
10-day history of fevers, night sweats, bloody sputum --
248
636160
4000
10 дневна историја на треска, ноќно потење, крвава плунка --
10:40
she's coughing up blood -- muscle pain.
249
640160
2000
искашлува крв -- болки во мускулите.
10:42
She went to the clinic, and they gave her antibiotics
250
642160
4000
Отишла во клиниката, и тие и дале антибиотици, нели,
10:46
and then sent her home.
251
646160
1000
и ја пратиле дома.
10:47
She came back after ten days of fever, right? Still has the fever,
252
647160
4000
таа се вратила после 10 дена трески, нели -- сеуште имала треска --
10:51
and she's hypoxic -- she doesn't have much oxygen in her lungs.
253
651160
3000
и сега е хипоксична -- нема доволно кислород во дробовите.
10:54
They did a CT scan.
254
654160
1000
и направиле КТ снимка.
10:55
A normal lung is all sort of dark and black here.
255
655160
4000
Нормално дробнокрило е целото темно и црно овде.
10:59
All this white stuff -- it's not good.
256
659160
2000
сета оваа бела материја -- не е на добро.
11:01
This sort of tree and bud formation indicates there's inflammation;
257
661160
3000
Оваа разгранета структура значи дека има воспаление;
11:04
there's likely to be infection.
258
664160
2000
многу веројатно има инфекција.
11:06
OK. So, the patient was treated then
259
666160
3000
Ок. Тогаш пациентот е третиран
11:09
with a third-generation cephalosporin antibiotic and doxycycline,
260
669160
4000
со трета генерација на цефалоспорин антибиотик, и доксицилин,
11:13
and on day three, it didn't help: she had progressed to acute failure.
261
673160
4000
и на третиот ден, тоа не помогна, таа прогресираше во акутно откажување на дробовите.
11:17
They had to intubate her, so they put a tube down her throat
262
677160
3000
мораа да ја интубираат, и ставија цевка во грлото
11:20
and they began to mechanically ventilate her.
263
680160
1000
и почнаа механички да ја вентилираат.
11:21
She could no longer breathe for herself.
264
681160
2000
веќе не можеше да дише самата.
11:23
What to do next? Don't know.
265
683160
2000
Што да се прави следно? Не знам.
11:25
Switch antibiotics: so they switched to another antibiotic,
266
685160
3000
сменија антибиотици, па се префрлија на уште еден антибиотик,
11:28
Tamiflu.
267
688160
2000
и тамифлу, кое --
11:30
It's not clear why they thought she had the flu,
268
690160
2000
не е јасно зошто мислеле дека има грип --
11:32
but they switched to Tamiflu.
269
692160
2000
ама се префрлиле на тамифлу.
11:34
And on day six, they basically threw in the towel.
270
694160
2000
и 6тиот ден, во основа докторите се откажале.
11:36
You do an open lung biopsy when you've got no other options.
271
696160
4000
Правите биопсија на белодробно крило кога немате други опции.
11:40
There's an eight percent mortality rate with just doing this procedure,
272
700160
2000
има 8 процентна смртност само од процедурата.
11:42
and so basically -- and what do they learn from it?
273
702160
3000
и во основа -- и што научија од тоа ?
11:45
You're looking at her open lung biopsy.
274
705160
2000
ја гледате нејзината биопсија.
11:47
And I'm no pathologist, but you can't tell much from this.
275
707160
2000
Не сум патолог, ама не можете многу да заклучите од ова.
11:49
All you can tell is, there's a lot of swelling: bronchiolitis.
276
709160
3000
се што може да заклучите е дека има отекување: бронхиолитис.
11:52
It was "unrevealing": that's the pathologist's report.
277
712160
3000
недоволно јасно: тоа е извештајот од патологот.
11:55
And so, what did they test her for?
278
715160
3000
и така, што ја тестирале ?
11:58
They have their own tests, of course,
279
718160
1000
Имале нивни тестови , се разбира,
11:59
and so they tested her for over 70 different assays,
280
719160
3000
и ја тестирале на преку 70 видови серии,
12:02
for every sort of bacteria and fungus and viral assay
281
722160
3000
за секоја бактерија и габа и вирусна серија
12:05
you can buy off the shelf:
282
725160
2000
која можете да ја купите:
12:07
SARS, metapneumovirus, HIV, RSV -- all these.
283
727160
3000
САРС, метапнеумовирус, ХИВ, РСВ -- сите овие.
12:10
Everything came back negative, over 100,000 dollars worth of tests.
284
730160
4000
и се беше негативно, преку 100,000 долари скапи тестови.
12:14
I mean, they went to the max for this woman.
285
734160
3000
Мислам, отишле до максимум со оваа жена.
12:17
And basically on hospital day eight, that's when they called us.
286
737160
3000
и на 8-иот ден во болницата, ни се јавија нам.
12:20
They gave us endotracheal aspirate --
287
740160
2000
ни дадоа ендотрактен аспират --
12:22
you know, a little fluid from the throat,
288
742160
2000
знаете, малку течност од грлото,
12:24
from this tube that they got down there -- and they gave us this.
289
744160
2000
од цевката што одеше долу -- тоа ни го дадоа.
12:26
We put it on the chip; what do we see? Well, we saw parainfluenza-4.
290
746160
5000
го ставивме на чипот; и што гледаме? Па , видовме parainfluenza-4.
12:31
Well, what the hell's parainfluenza-4?
291
751160
2000
Што е поѓаволите parainfluenza-4?
12:33
No one tests for parainfluenza-4. No one cares about it.
292
753160
3000
Никој не тестира за parainfluenza-4. Никому не му е гајле за неа.
12:36
In fact, it's not even really sequenced that much.
293
756160
3000
всушност , не е ни секвенцирана многу.
12:39
There's just a little bit of it sequenced.
294
759160
2000
само мал дел е секвенциран.
12:41
There's almost no epidemiology or studies on it.
295
761160
2000
Речиси нема епидемиолошки истражувања за неа.
12:43
No one would even consider it,
296
763160
2000
Никоје не би ја ни разгледувал,
12:45
because no one had a clue that it could cause respiratory failure.
297
765160
3000
бидејќи никој не мислеше дека може да предизвика респираторно откажување.
12:48
And why is that? Just lore. There's no data --
298
768160
3000
А зошто е така ? поради незнаење. Нема податоци --
12:51
no data to support whether it causes severe or mild disease.
299
771160
4000
да подржат дали предизвикува сериозни или благи болести.
12:55
Clearly, we have a case of a healthy person that's going down.
300
775160
3000
јасно , имаме случај на здрава жена која не може да се илечи.
12:58
OK, that's one case report.
301
778160
3000
Ок, тоа е еден случај.
13:01
I'm going to tell you one last thing in the last two minutes
302
781160
2000
Ќе ви кажам уште една работа во последните 2 минути.
13:03
that's unpublished -- it's going to come out tomorrow --
303
783160
3000
која е необјавена -- ќе се објави утре --
13:06
and it's an interesting case of how you might use this chip
304
786160
3000
и е интересен случај како може да го користите чипот
13:09
to find something new and open a new door.
305
789160
2000
за да најдете нешто ново и да отворите нова врата.
13:11
Prostate cancer. I don't need to give you many statistics
306
791160
4000
Рак на простата. Не мора да ви дадам статистики
13:15
about prostate cancer. Most of you already know it:
307
795160
3000
за рак на простата. Повеќето ги знете:
13:18
third leading cause of cancer deaths in the U.S.
308
798160
2000
3-та водечка причина за смрт од рак во САД.
13:20
Lots of risk factors,
309
800160
2000
Многу ризични фактори,
13:22
but there is a genetic predisposition to prostate cancer.
310
802160
4000
но постои генетска предиспозиција за рак на простата.
13:26
For maybe about 10 percent of prostate cancer,
311
806160
2000
за можеби 10 проценти од раковите на простата,
13:28
there are folks that are predisposed to it.
312
808160
2000
има луѓе кои имаат предиспозиции за тоа.
13:30
And the first gene that was mapped in association studies
313
810160
4000
Првиот ген кој беше мапиран во вкупните студии
13:34
for this, early-onset prostate cancer, was this gene called RNASEL.
314
814160
4000
за овој, ран рак на простата, беше генот наречен RNASEL.
13:38
What is that? It's an antiviral defense enzyme.
315
818160
3000
Што е тоа ? тоа е ензим за одбрана од вируси.
13:41
So, we're sitting around and thinking,
316
821160
2000
Па седиме и си размислуваме,
13:43
"Why would men who have the mutation --
317
823160
2000
Зошто би ја имале луѓето оваа мутација,
13:45
a defect in an antiviral defense system -- get prostate cancer?
318
825160
5000
дефект на вирусниот одбранбен систем, кој предизвикува рак на простата?
13:50
It doesn't make sense -- unless, maybe, there's a virus?"
319
830160
3000
нема смисла -- освен можеби ако не е вирус.
13:53
So, we put tumors --- and now we have over 100 tumors -- on our array.
320
833160
6000
и така ставивме тумори -- сега имаме над 100 тумори -- на нашиот чип.
13:59
And we know who's got defects in RNASEL and who doesn't.
321
839160
3000
и знаеме кој има RNASEL дефект и кој нема.
14:02
And I'm showing you the signal from the chip here,
322
842160
3000
ви го покажувам сигналот од чипот овде,
14:05
and I'm showing you for the block of retroviral oligos.
323
845160
4000
и ви го покажувам блокот за ретровирусни олиго .
14:09
And what I'm telling you here from the signal, is
324
849160
2000
и она што ви го кажувам ове од сигналот е,
14:11
that men who have a mutation in this antiviral defense enzyme,
325
851160
4000
дека луѓето што имаат мутација на овој антивирусен одбранбен ензим,
14:15
and have a tumor, often have -- 40 percent of the time --
326
855160
4000
и кои што имаат тумор, често имаат -- 40% од случаите --
14:19
a signature which reveals a new retrovirus.
327
859160
4000
карактеристика која открива нов ретровирус.
14:23
OK, that's pretty wild. What is it?
328
863160
3000
Ок, тоа е доста лудо. Што е тоа ?
14:26
So, we clone the whole virus.
329
866160
1000
така го клонираме целиот вирус.
14:27
First of all, I'll tell you that a little automated prediction told us
330
867160
4000
Најпрво, ќе ви кажам една автоматизирана предикција ни кажа
14:31
it was very similar to a mouse virus.
331
871160
2000
дека е многу сличен со глувчешки вирус.
14:33
But that doesn't tell us too much,
332
873160
1000
Но тоа не ни кажува многу,
14:34
so we actually clone the whole thing.
333
874160
2000
па така всушност ја клониравме целата работа.
14:36
And the viral genome I'm showing you right here?
334
876160
2000
и вирусниот геном што ви го покажувам тука ?
14:38
It's a classic gamma retrovirus, but it's totally new;
335
878160
3000
тоа е класичен гама ретровирус, но е тотално нов;
14:41
no one's ever seen it before.
336
881160
1000
никој не го видел до сега.
14:42
Its closest relative is, in fact, from mice,
337
882160
3000
неговиот најблизок роднина е, всушност, од глувци,
14:45
and so we would call this a xenotropic retrovirus,
338
885160
4000
и така може да го наречеме ксенотропски ретровирус,
14:49
because it's infecting a species other than mice.
339
889160
3000
бидејќи инфицира и други видови освен глувци.
14:52
And this is a little phylogenetic tree
340
892160
2000
и ова е филогенетско дрво
14:54
to see how it's related to other viruses.
341
894160
2000
за да видиме како е поврзан со другите вируси.
14:56
We've done it for many patients now,
342
896160
3000
и потоа го направивме на многу пациенти досега,
14:59
and we can say that they're all independent infections.
343
899160
3000
и може да речеме дека сите се независни инфекции.
15:02
They all have the same virus,
344
902160
1000
Сите го имаат истиот вирус,
15:03
but they're different enough that there's reason to believe
345
903160
3000
но доволно се ралични за да има причина да веруваме
15:06
that they've been independently acquired.
346
906160
2000
дека се независно добиени.
15:08
Is it really in the tissue? And I'll end up with this: yes.
347
908160
2000
дали е навистина во ткивото ? И ќе завршам со ова. Да.
15:10
We take slices of these biopsies of tumor tissue
348
910160
3000
земавме пресеци од биопсија на ткиво од тумор
15:13
and use material to actually locate the virus,
349
913160
2000
и користевме материи за да го лоцираме вирусот,
15:15
and we find cells here with viral particles in them.
350
915160
4000
и најдовме клетки каде постоеја вирусни честички.
15:19
These guys really do have this virus.
351
919160
2000
овие луѓе навистина го имаат вирусот.
15:21
Does this virus cause prostate cancer?
352
921160
2000
Дали овој вирус предизвикува рак на простата ?
15:23
Nothing I'm saying here implies causality. I don't know.
353
923160
4000
Ништо што кажувам не имплицира последователност. Не знам.
15:27
Is it a link to oncogenesis? I don't know.
354
927160
2000
Дали е врска со онкогенеза ? Не знам.
15:29
Is it the case that these guys are just more susceptible to viruses?
355
929160
4000
Дали е случај каде овие луѓе се поосетливи на вируси ?
15:33
Could be. And it might have nothing to do with cancer.
356
933160
3000
Можеби. И може да нема врска со ракот.
15:36
But now it's a door.
357
936160
1000
Но тоа е вратата .
15:37
We have a strong association between the presence of this virus
358
937160
3000
Имаме силна асоцијација меѓу присуството на овој вирус
15:40
and a genetic mutation that's been linked to cancer.
359
940160
3000
и генетска мутација која е поврзана со рак.
15:43
That's where we're at.
360
943160
1000
Таму сме сега.
15:44
So, it opens up more questions than it answers, I'm afraid,
361
944160
4000
Така, се плашам, отвора повеќе прашања од одговори,
15:48
but that's what, you know, science is really good at.
362
948160
2000
но тоа е она, знаете, во што е добра науката.
15:50
This was all done by folks in the lab --
363
950160
2000
Сево ова е направено од луѓе во лабораторија;
15:52
I cannot take credit for most of this.
364
952160
1000
Не можам да превземам заслуга за овие работи.
15:53
This is a collaboration between myself and Don.
365
953160
1000
ова е соработка меѓу мене и Дон.
15:54
This is the guy who started the project in my lab,
366
954160
3000
Ова е човекот кој го почна проектот во мојата лабораторија,
15:57
and this is the guy who's been doing prostate stuff.
367
957160
2000
и ова е човекот кој ги работи опитите околу простатата.
15:59
Thank you very much. (Applause)
368
959160
3000
Ви благодарам многу.
About this website

Оваа страница ќе ве запознае со видеата на YouTube кои се корисни за учење англиски јазик. Ќе гледате часови по англиски јазик кои ги учат врвни наставници од целиот свет. Кликнете двапати на англиските преводи прикажани на секоја видео страница за да го репродуцирате видеото од таму. Преводите се движат синхронизирано со репродукцијата на видеото. Ако имате какви било коментари или барања, ве молиме контактирајте не користејќи ја оваа контакт форма.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7