CRISPR's Next Advance Is Bigger Than You Think | Jennifer Doudna | TED

Vertaald door: Dick Stada

The essence of being human is that we solve problems.

De essentie van het mens zijn is dat wij problemen oplossen.

And when we're faced with enormous problems

Als we geconfronteerd worden met enorme problemen

like disease and climate change,

zoals ziektes of klimaatverandering,

we need to solve them by collaboration.

moeten we die oplossen door samen te werken.

I'm excited to tell you about a new kind of collaboration

Ik ben erg enthousiast over een nieuwe vorm van samenwerking

that will absolutely create solutions to these big problems.

die absoluut oplossingen zal opleveren voor deze grote problemen.

It's a collaboration that's unexpected

Deze samenwerking was onverwacht,

because it's between humans

omdat die er is tussen mensen

and the tiniest organisms that populate our planet:

en de kleinste organismen die er op aarde zijn:

the bacteria and other microbes that live in, on and around us.

de bacteriën en andere microben die in ons, op ons en rondom ons leven.

Bacteria may be small and unseen,

Bacteriën mogen dan klein en onzichtbaar zijn,

but they often have inspired transformative innovations,

maar ze waren waren vaak een inspiratie voor belangwekkende innovaties,

including the one that has become the cornerstone of my own research.

waaronder de innovatie die de hoeksteen van mijn eigen onderzoek werd.

Over the past decade, I've been at the forefront

In de afgelopen tien jaar heb ik voorop gelopen

of developing a revolutionary technology called CRISPR

bij de ontwikkeling van de revolutionaire technologie die CRISPR heet,

that has come from the study of how bacteria fight viral infection.

en uit onderzoek voortkomt naar hoe bacteriën virale infecties bestrijden.

CRISPR is amazing because it allows us

CRISPR is geweldig, omdat het ons in staat stelt

to precisely edit the DNA in living organisms,

het DNA heel precies aan te passen in levende organismen

including in people and plants.

waaronder mensen en planten.

With CRISPR, we can change, remove or replace the genes

Met CRISPR kunnen we de genen veranderen, verwijderen of vervangen

that govern the function of cells.

die de werking van een cel bepalen.

This means that we now have the ability to use CRISPR like a word processor

Dat betekent dat we nu CRISPR kunnen gebruiken zoals met een tekstverwerker

to find, cut and paste text.

om tekst te zoeken, te knippen en te plakken.

CRISPR, amazingly, has already cured people of devastating disorders

CRISPR heeft verbazingwekkend genoeg al mensen genezen

van verschrikkelijke aandoeningen zoals sikkelcelziekte,

like sickle cell disease,

and it's created rice plants

en het heeft voor rijstplanten gezorgd

that are resistant to both diseases and drought.

die tegen zowel ziektes als droogte kunnen.

Incredible, right?

Ongelofelijk, hè?

But the next world-changing advance with CRISPR

Maar de volgende wereldveranderende vooruitgang met CRISPR

will actually come from using it in a way

zal komen door het zodanig te gebruiken

that will allow us to go to the next level

dat we een stap verder kunnen gaan

by editing genes beyond just in individual organisms.

door de genen aan te passen van meer dan alleen individuele organismen.

We now have the ability to use CRISPR

We kunnen nu met CRISPR

to edit entire populations of tiny microbes,

hele populaties kleine microben aanpassen

called microbiomes,

die microbiomen heten,

that live in and on our bodies.

en in en op ons lichaam leven.

For decades, scientists studied bacteria one organism at a time,

Decennialang hebben wetenschappers organismen stuk voor stuk bestudeerd,

as if each type of bacteria behaved independently.

alsof elk soort bacterie zich onafhankelijk gedroeg.

But we now know that bacterial behaviors,

We weten inmiddels dat gedrag van bacteriën

both good and bad,

zowel goed als slecht,

result from their interactions within complex microbiomes.

voortkomt uit hun interactie binnen complexe microbiomen.

In humans, dysfunctional gut microbiomes

Bij mensen worden slechtfunctionerende darmbacteriën

are associated with diseases as diverse as Alzheimer's and asthma.

gerelateerd aan allerlei ziektes zoals Alzheimer en astma.

And in farm animals, microbiomes produce methane,

Bij vee produceren microbiomen methaan,

a powerful contributor to climate change.

dat sterk bijdraagt aan klimaatverandering.

But when they're healthy,

Maar als ze gezond zijn,

both human and animal microbiomes can actually prevent disease

kunnen microbiomen mens en dier beschermen tegen ziekte

and reduce methane emissions.

en methaanuitstoot beperken.

So to harness these benefits,

Om die voordelen te benutten,

we need a way to precisely and reproducibly control

hebben we een manier nodig om deze microbioomgemeenschappen

heel precies en reproduceerbaar te besturen.

these microbial communities.

So why have microbiomes been difficult to control in the past?

Waarom waren micobiomen vroeger moeilijk te besturen?

It turns out that microbiomes are very complex,

Het blijkt dat microbiomen erg complex zijn

and they're difficult to manipulate.

en moeilijk te sturen zijn.

Antibiotics affect the entire microbiome

Antibiotica hebben effect op het hele microbioom

and their overuse can lead to drug resistance.

en overmatig gebruik ervan kan tot resistentie tegen geneesmiddelen leiden.

Diet and probiotics are nonspecific

Dieet en probiotica zijn niet-specifiek

and they're often ineffective.

en hebben vaak geen effect.

Fecal transplants face various challenges to both effectiveness and acceptance.

Fecale transplantaties zijn een uitdaging, zowel qua effectiviteit als acceptatie.

(Laughter)

(Gelach)

But with CRISPR, we have a tool that works like a scalpel.

Maar met CRISPR hebben we een gereedschap dat werkt als een scalpel.

It allows us to target a particular gene in a particular kind of cell.

Je kan je ermee richten op een bepaald gen in één soort cel.

With CRISPR, we can change one kind of bacterium

Met CRISPR kunnen we een bacterie veranderen

without affecting all the others.

zonder de andere te beïnvloeden.

Another challenge is that less than one percent of the world’s microbial species

Een andere uitdaging is dat nog geen een procent van alle microbesoorten

have been grown and studied in the lab.

in het lab is gekweekt en bestudeerd.

Fortunately, we can now access the other 99 percent

Gelukkig hebben we nu toegang tot de andere 99 procent

due to the pioneering research of my colleague, Jill Banfield,

dankzij het innoverende onderzoek van mijn collega Jill Banfield

and her breakthrough technology,

en haar baanbrekende technologie, metagenomica,

metagenomics,

which is a tool that allows us to figure out

dat een gereedschap is waarmee je kan uitzoeken

what species are present

welke soorten er zijn

and what they're doing in a microbial community.

en wat ze doen in een microbiële gemeenschap.

Metagenomics creates a detailed blueprint of a complex microbiome,

Metagenomica maakt een nauwkeurige blauwdruk van een complex microbioom,

and that means that we can use it

en dat betekent dat we het kunnen gebruiken

to figure out how to use gene editing tools

om uit te zoeken hoe we gereedschap gebruiken dat genen bewerkt

in the right gene, in the right organism.

in het juiste gen in het juiste organisme.

You might be wondering how we can take this new knowledge

Je kan je afvragen hoe we met deze nieuwe kennis

and harness it to solve real world problems.

problemen in de echte wereld kunnen oplossen.

Well, we're bringing together these two breakthrough technologies,

We brengen deze twee baanbrekende technologieën samen,

metagenomics and CRISPR,

metagenomica en CRISPR,

to create a brand new field of science called precision microbiome editing.

voor een gloednieuwe tak van wetenschap, microbiome precisiemanipulatie.

This will allow us to discover links between dysfunctional microbiomes

Daarmee kunnen we verbanden ontdekken tussen disfunctionele microbiomen

and disease or greenhouse gas emissions.

en ziektes of uitstoot van broeikasgas.

We can develop modified and improved microbiome editors

We kunnen aangepaste en verbeterde microbioombewerkers maken

and show that they're safe and effective.

en laten zien dat ze veilig en effectief zijn.

And we can then begin to deploy these optimized solutions

Daarna kunnen we deze geoptimaliseerde oplossingen toepassen

to create the kinds of solutions that will be transformative in the future.

van het soort waarmee we we een heel andere toekomst krijgen.

So how does this affect our health and the health of our planet?

Welk effect heeft dat dan op onze gezondheid en dat van de aarde?

We know the poorest countries and people are the most affected by climate change,

De armste landen en mensen worden het meest geraakt door de klimaatverandering,

and it's a problem created by the wealthiest people.

terwijl het probleem ontstaat door de rijkste mensen.

And methane is a big part of the problem.

Methaan is een groot deel van het probleem.

It's been a major contributor to rising global temperatures

Dat draagt voor een groot deel bij aan de stijgende temperatuur op aarde

since preindustrial times.

sinds de tijd voor de industriële revolutie.

Specific microbiome compositions in livestock

Speciale microbiome samenstellingen bij vee

can actually reduce methane emissions by up to 80 percent.

kunnen de methaanuitstoot verminderen tot wel 80 procent.

But doing that today currently requires daily interventions at enormous expense,

Als je dat nu doet, zijn er dagelijks enorm hoge uitgaven nodig,

and it just doesn't scale.

en dat staat niet in verhouding.

But with precision microbiome editing,

Maar met microbiome precisiemanipulatie

we have an opportunity to modify a calf's microbiome at birth,

kunnen we het microbioom van een kalf bij de geboorte veranderen,

limiting that animal's impact on the climate for its entire lifetime.

waardoor de klimaatimpact van het dier vermindert voor de rest van zijn leven.

And this is beneficial for farmers

Dat is goed voor de boeren,

because reduced methane production

omdat door verlaging van methaanuitstoot

means more efficient conversion of feed into food.

diervoeder efficiënter wordt omgezet naar voedsel.

Importantly, these tools can be used in the future

Bovendien zal dat kunnen worden gebruikt

to reduce methane emissions from other sources,

om methaanuitstoot te verminderen door andere dingen

like landfills, wastewater and rice paddies.

zoals vuilnisbelten, afvalwater en rijstvelden.

Ultimately, microbiomes generate

Uiteindelijk veroorzaken microbiomen

up to two-thirds of all of the methane emissions globally.

tot wel tweederde van alle methaanuitstoot in de wereld.

So our technology could really move the needle

Deze technologie kan dus echt het verschil maken

in our fight against climate change.

bij onze strijd tegen klimaatverandering.

In human health,

Qua menselijke gezondheid

asthma affects up to 300 million people around the world,

treft astma wereldwijd wel 300 miljoen mensen,

a number that grows by 50 percent each decade,

en dat aantal stijgt elke tien jaar met 50 procent.

and it disproportionately affects lower-income children.

Het gaat vooral om armere kinderen.

Our team has identified a promising link

Ons team ontdekte een veelbelovend verband

between a molecule produced in the gut microbiome

tussen een molecuul uit een microbioom in de darmen

and asthma development.

en het ontstaan van astma.

With precision microbiome editing,

Met microbiome precisiemanipulatie

we could offer a child at risk for asthma a noninvasive therapy

kan een kind met verhoogd risico op astma een niet-invasieve therapie krijgen

that would eliminate asthma-inducing molecules,

die astma-veroorzakende moleculen kan uitschakelen,

changing her life trajectory.

waardoor haar hele leven verandert.

And what's really exciting

Wat vooral spannend is,

is that these same approaches in the future could help us treat

is dat diezelfde aanpak ons ook kan gaan helpen

bij het behandelen of voorkomen van menselijke ziektes

or even prevent human diseases

that are linked to the gut microbiome,

die verband houden met het darm-microbioom,

including obesity, diabetes and Alzheimer's.

zoals obesitas, diabetes en de ziekte van Alzheimer.

I think it’s fascinating that we can now use CRISPR

Ik vind het fascinerend dat we CRISPR nu kunnen gebruiken

to edit the same tiny organisms that gave us CRISPR.

om de kleine organismes te bewerken die ons CRISPR hebben gebracht.

In doing so, we’re collaborating with the ultimate partner: nature.

Daardoor krijgen we een optimale samenwerking met de natuur.

Together, we can use CRISPR-powered precision microbiome editing

Samen kunnen we microbiome precisiemanipulatie met CRISPR gebruiken

to build a more resilient future for all of us.

voor een veerkrachtigere toekomst voor ons allen.

Thank you very much.

Dank je wel.

(Applause)

(Applaus)