How data is helping us unravel the mysteries of the brain | Steve McCarroll

70,357 views ・ 2018-09-24

TED


Dubbelklik op de Engelse ondertitels hieronder om de video af te spelen.

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Axel Saffran
00:12
Nine years ago,
0
12785
1704
Negen jaar geleden
00:14
my sister discovered lumps in her neck and arm
1
14513
3101
ontdekte mijn zus knobbels in haar nek en arm
00:17
and was diagnosed with cancer.
2
17638
1760
en werd gediagnosticeerd met kanker.
00:20
From that day, she started to benefit
3
20985
3199
Vanaf die dag begon ze te genieten
00:24
from the understanding that science has of cancer.
4
24208
3115
van de inzichten van de wetenschap over kanker.
00:28
Every time she went to the doctor,
5
28206
2099
Telkens ze naar de dokter ging,
00:30
they measured specific molecules
6
30329
2194
maten ze specifieke moleculen
00:32
that gave them information about how she was doing
7
32547
2881
die hen informatie gaven over hoe het met haar was
00:35
and what to do next.
8
35452
1309
en wat er verder moest gebeuren.
00:38
New medical options became available every few years.
9
38095
3666
Nieuwe medische opties kwamen elke paar jaar beschikbaar.
00:43
Everyone recognized that she was struggling heroically
10
43070
4318
Iedereen erkende haar heldhaftige strijd
00:47
with a biological illness.
11
47412
1728
met een biologische ziekte.
00:50
This spring, she received an innovative new medical treatment
12
50847
3657
Dit voorjaar kreeg ze een innovatieve nieuwe medische behandeling
00:54
in a clinical trial.
13
54528
1202
in een klinische studie.
00:55
It dramatically knocked back her cancer.
14
55754
2224
Die draaide haar kanker dramatisch terug.
00:59
Guess who I'm going to spend this Thanksgiving with?
15
59446
2552
Raad eens met wie ik deze Thanksgiving ga doorbrengen?
01:02
My vivacious sister,
16
62022
2267
Met mijn levendige zus,
01:04
who gets more exercise than I do,
17
64313
2629
die meer beweegt dan ik,
01:06
and who, like perhaps many people in this room,
18
66966
2859
en die, net als misschien veel mensen in deze zaal,
01:09
increasingly talks about a lethal illness
19
69849
2292
meer en meer over haar dodelijke ziekte
01:12
in the past tense.
20
72165
1263
in de verleden tijd praat.
01:14
Science can, in our lifetimes -- even in a decade --
21
74614
3863
De wetenschap kan in ons leven -– zelfs in een decennium --
01:18
transform what it means to have a specific illness.
22
78501
3207
transformeren wat het betekent om een ​​bepaalde ziekte te hebben.
01:24
But not for all illnesses.
23
84055
1534
Maar niet voor alle ziekten.
01:27
My friend Robert and I were classmates in graduate school.
24
87375
3722
Mijn vriend Robert en ik waren klasgenoten op de middelbare school.
01:31
Robert was smart,
25
91121
1801
Robert was slim,
01:32
but with each passing month,
26
92946
1477
maar met elke voorbijgaande maand
01:34
his thinking seemed to become more disorganized.
27
94447
3154
leek zijn denken meer ongeorganiseerd te raken.
01:38
He dropped out of school, got a job in a store ...
28
98241
3198
Hij ging van school, kreeg een baan in een winkel ...
01:41
But that, too, became too complicated.
29
101463
2218
Maar ook dat werd te ingewikkeld.
01:44
Robert became fearful and withdrawn.
30
104559
2945
Robert werd angstig en teruggetrokken.
01:48
A year and a half later, he started hearing voices
31
108281
2381
Anderhalf jaar later begon hij stemmen te horen
01:50
and believing that people were following him.
32
110686
2197
en te denken dat mensen hem volgden.
01:52
Doctors diagnosed him with schizophrenia,
33
112907
2722
Artsen diagnosticeerden hem met schizofrenie,
01:55
and they gave him the best drug they could.
34
115653
2120
en gaven hem het beste geneesmiddel dat ze hadden.
01:57
That drug makes the voices somewhat quieter,
35
117797
3008
Dat geneesmiddel kalmeerde de stemmen wat,
02:00
but it didn't restore his bright mind or his social connectedness.
36
120829
3989
maar het kon zijn heldere geest of sociale verbondenheid niet herstellen.
02:06
Robert struggled to remain connected
37
126270
1856
Robert vocht om verbonden te blijven
02:08
to the worlds of school and work and friends.
38
128150
2857
met de wereld van school, werk en vrienden.
02:11
He drifted away,
39
131031
1383
Hij dreef weg
02:12
and today I don't know where to find him.
40
132438
2285
en vandaag weet ik niet eens waar hij is.
02:15
If he watches this,
41
135593
1479
Als hij dit ziet,
02:17
I hope he'll find me.
42
137962
1628
hoop ik dat hij mij vindt.
02:22
Why does medicine have so much to offer my sister,
43
142639
4107
Waarom heeft de geneeskunde zo veel aan mijn zus te bieden
02:27
and so much less to offer millions of people like Robert?
44
147540
4210
en zo veel minder aan miljoenen mensen als Robert?
02:32
The need is there.
45
152952
1290
De nood is er.
02:34
The World Health Organization estimates that brain illnesses
46
154266
3153
De Wereldgezondheidsorganisatie schat dat hersenziekten
02:37
like schizophrenia, bipolar disorder and major depression
47
157443
4115
zoals schizofrenie, bipolaire stoornis en zware depressie
02:41
are the world's largest cause of lost years of life and work.
48
161582
4971
's werelds grootste oorzaak zijn van verloren jaren van leven en werk.
02:47
That's in part because these illnesses often strike early in life,
49
167807
3561
Dat komt voor een deel omdat deze ziekten vaak vroeg in het leven toeslaan,
02:51
in many ways, in the prime of life,
50
171392
2181
vaak in de bloei van het leven,
02:53
just as people are finishing their educations, starting careers,
51
173597
4464
net als mensen hun opleiding beëindigen, een carrière beginnen,
02:58
forming relationships and families.
52
178085
2279
relaties aangaan en gezinnen vormen.
03:00
These illnesses can result in suicide;
53
180388
2829
Deze ziekten kunnen leiden tot zelfmoord.
03:03
they often compromise one's ability to work at one's full potential;
54
183907
4567
Ze verhinderen vaak dat iemand zijn volledige potentieel benut.
03:09
and they're the cause of so many tragedies harder to measure:
55
189767
3455
en ze zijn oorzaak van zo veel moeilijker te meten tragedies:
03:13
lost relationships and connections,
56
193246
2438
verloren relaties en vriendschappen,
03:15
missed opportunities to pursue dreams and ideas.
57
195708
3039
gemiste kansen om dromen en ideeën na te streven.
03:19
These illnesses limit human possibilities
58
199533
3005
Deze ziekten beperken de menselijke mogelijkheden
03:22
in ways we simply cannot measure.
59
202562
2154
op een manier die we gewoon niet kunnen meten.
03:27
We live in an era in which there's profound medical progress
60
207493
4016
We leven in een tijdperk van ingrijpende medische vooruitgang
03:31
on so many other fronts.
61
211533
1811
op zo veel andere fronten.
03:33
My sister's cancer story is a great example,
62
213368
2547
Het kankerverhaal van mijn zus is een goed voorbeeld
03:35
and we could say the same of heart disease.
63
215939
2062
en hetzelfde geldt voor hart-en-vaatziekten.
03:38
Drugs like statins will prevent millions of heart attacks and strokes.
64
218025
3585
Geneesmiddelen als statines voorkomen miljoenen hartaanvallen en beroertes.
03:43
When you look at these areas of profound medical progress
65
223047
2945
Als je kijkt naar deze gebieden van ingrijpende medische vooruitgang
03:46
in our lifetimes,
66
226016
1464
in onze levens,
03:47
they have a narrative in common:
67
227504
1674
dan hebben ze een verhaal met elkaar gemeen:
03:50
scientists discovered molecules that matter to an illness,
68
230067
4548
wetenschappers ontdekten moleculen die belangrijk zijn voor een ziekte,
03:54
they developed ways to detect and measure those molecules in the body,
69
234639
4679
ze ontwikkelden manieren om die moleculen in het lichaam op te sporen en te meten
04:00
and they developed ways to interfere with those molecules
70
240492
2778
en ze ontwikkelden manieren om in te grijpen op die moleculen
04:03
using other molecules -- medicines.
71
243294
2048
met behulp van andere moleculen: geneesmiddelen.
04:05
It's a strategy that has worked again and again and again.
72
245921
4020
Het is een strategie die telkens opnieuw heeft gewerkt.
04:11
But when it comes to the brain, that strategy has been limited,
73
251403
3642
Maar als het gaat om de hersenen is die strategie beperkt,
04:15
because today, we don't know nearly enough, yet,
74
255069
4602
want vandaag weten we nog lang niet genoeg
04:19
about how the brain works.
75
259695
1852
over hoe de hersenen werken.
04:22
We need to learn which of our cells matter to each illness,
76
262526
4266
We moeten voor elke ziekte leren welke cellen belangrijk zijn voor die ziekte
04:26
and which molecules in those cells matter to each illness.
77
266816
3570
en welke moleculen in die cellen belangrijk zijn voor die ziekte.
04:31
And that's the mission I want to tell you about today.
78
271058
2651
Daarover wil ik het vandaag hebben.
04:34
My lab develops technologies with which we try to turn the brain
79
274781
3809
Mijn lab ontwikkelt technologieën waarmee we proberen om de hersenen om te zetten
04:38
into a big-data problem.
80
278614
1700
in een big-dataprobleem.
04:40
You see, before I became a biologist, I worked in computers and math,
81
280338
3536
Voordat ik bioloog werd, werkte ik met computers en wiskunde
04:43
and I learned this lesson:
82
283898
1324
en leerde ik deze les:
04:46
wherever you can collect vast amounts of the right kinds of data
83
286365
4184
waar je enorme hoeveelheden
van de juiste soort gegevens kan verzamelen
04:50
about the functioning of a system,
84
290573
2030
over de werking van een systeem,
04:53
you can use computers in powerful new ways
85
293365
3618
kan je computers op krachtige nieuwe manieren gebruiken
04:57
to make sense of that system and learn how it works.
86
297007
3225
om dat systeem te begrijpen en te leren hoe het werkt.
05:00
Today, big-data approaches are transforming
87
300256
2522
Vandaag de dag transformeren big-databenaderingen
05:02
ever-larger sectors of our economy,
88
302802
2483
steeds grotere sectoren van onze economie
05:05
and they could do the same in biology and medicine, too.
89
305309
3286
en ze zouden hetzelfde kunnen doen in de biologie en de geneeskunde.
05:08
But you have to have the right kinds of data.
90
308619
2557
Maar je moet de juiste soorten gegevens hebben.
05:11
You have to have data about the right things.
91
311200
2259
Je moet gegevens over de juiste dingen hebben.
05:13
And that often requires new technologies and ideas.
92
313917
3865
Dat vereist vaak nieuwe technologieën en ideeën.
05:18
And that is the mission that animates the scientists in my lab.
93
318815
3494
Dat is de missie van de wetenschappers in mijn lab.
05:23
Today, I want to tell you two short stories from our work.
94
323251
2974
Vandaag vertel ik jullie twee korte verhalen over ons werk.
05:27
One fundamental obstacle we face
95
327427
3104
Een fundamenteel obstakel
dat ons belet van de hersenen een big-dataprobleem te maken,
05:30
in trying to turn the brain into a big-data problem
96
330555
2660
05:33
is that our brains are composed of and built from billions of cells.
97
333946
4538
is dat onze hersenen uit miljarden cellen zijn opgebouwd.
05:39
And our cells are not generalists; they're specialists.
98
339246
3859
En onze cellen zijn geen generalisten; het zijn specialisten.
05:43
Like humans at work,
99
343129
2089
Net als mensen op het werk,
05:45
they specialize into thousands of different cellular careers,
100
345242
5274
zijn ze gespecialiseerd in duizenden verschillende cellulaire loopbanen,
05:50
or cell types.
101
350540
1367
of celtypes.
05:52
In fact, each of the cell types in our body
102
352796
2571
In feite kon elk celtype in ons lichaam
05:55
could probably give a lively TED Talk
103
355391
1878
wel een levendige TED Talk geven
05:57
about what it does at work.
104
357293
1542
over wat het doet op het werk.
06:00
But as scientists, we don't even know today
105
360422
2370
Maar als wetenschappers weten we vandaag niet eens
06:02
how many cell types there are,
106
362816
1907
hoeveel celtypes er zijn
06:04
and we don't know what the titles of most of those talks would be.
107
364747
3277
en we weten niet welke titels de meeste van die talks zouden krijgen.
06:11
Now, we know many important things about cell types.
108
371809
2970
Nu weten we wel veel belangrijke dingen over celtypes.
06:14
They can differ dramatically in size and shape.
109
374803
2751
Ze kunnen drastisch verschillen in grootte en vorm.
06:17
One will respond to a molecule that the other doesn't respond to,
110
377578
4135
Het ene zal reageren op een molecuul waar het andere niet op reageert,
06:21
they'll make different molecules.
111
381737
1794
ze zullen verschillende moleculen aanmaken.
06:23
But science has largely been reaching these insights
112
383555
2521
Maar de wetenschap bereikte deze inzichten grotendeels
06:26
in an ad hoc way, one cell type at a time,
113
386100
2943
op een ad hoc manier, celtype per celtype,
06:29
one molecule at a time.
114
389067
1486
molecuul per molecuul.
06:31
We wanted to make it possible to learn all of this quickly and systematically.
115
391854
4731
Wij wilden het mogelijk maken om alles snel en systematisch te weten te komen.
06:37
Now, until recently, it was the case
116
397673
1748
Tot voor kort was het zo
06:39
that if you wanted to inventory all of the molecules
117
399445
3076
dat als je alle moleculen wilde inventariseren
06:42
in a part of the brain or any organ,
118
402545
2925
in een deel van de hersenen of enig orgaan,
06:45
you had to first grind it up into a kind of cellular smoothie.
119
405494
3954
je het eerst moest vermalen tot een soort cellulaire smoothie.
06:50
But that's a problem.
120
410678
1230
Maar dat is een probleem.
06:52
As soon as you've ground up the cells,
121
412737
2538
Zodra je cellen gaat vermalen,
06:55
you can only study the contents of the average cell --
122
415299
3511
kan je alleen nog de inhoud van de gemiddelde cel bestuderen --
06:58
not the individual cells.
123
418834
1595
niet de afzonderlijke cellen.
07:01
Imagine if you were trying to understand how a big city like New York works,
124
421182
3709
Stel dat je probeert te begrijpen hoe een grote stad als New York werkt,
07:04
but you could only do so by reviewing some statistics
125
424915
2542
maar dat dat alleen kon met een aantal statistieken
07:07
about the average resident of New York.
126
427481
2029
over de gemiddelde inwoner van New York.
07:10
Of course, you wouldn't learn very much,
127
430637
1979
Natuurlijk zou je niet veel te leren,
07:12
because everything that's interesting and important and exciting
128
432640
3000
want alles wat interessant, belangrijk en spannend is,
07:15
is in all the diversity and the specializations.
129
435664
2732
zit hem net in alle diversiteit en specialisaties.
07:18
And the same thing is true of our cells.
130
438420
2606
Hetzelfde geldt voor onze cellen.
Wij wilden het mogelijk maken
07:21
And we wanted to make it possible to study the brain not as a cellular smoothie
131
441050
4750
om de hersenen niet te bestuderen als een cellulaire smoothie,
07:25
but as a cellular fruit salad,
132
445824
2478
maar als een cellulaire fruitsalade,
07:28
in which one could generate data about and learn from
133
448326
2604
waarbij je gegevens kan verkrijgen
07:30
each individual piece of fruit.
134
450954
1838
en kan leren van elk apart stuk fruit.
07:34
So we developed a technology for doing that.
135
454253
2718
We ontwikkelden een technologie om net dat te doen.
07:36
You're about to see a movie of it.
136
456995
1729
Je gaat er een ​​film over zien.
07:41
Here we're packaging tens of thousands of individual cells,
137
461477
4028
Hier verpakken we tienduizenden individuele cellen,
07:45
each into its own tiny water droplet
138
465529
2923
elk in zijn eigen kleine waterdruppeltje,
07:48
for its own molecular analysis.
139
468476
2211
voor haar eigen moleculaire analyse.
07:51
When a cell lands in a droplet, it's greeted by a tiny bead,
140
471921
4123
Wanneer een cel in een druppel belandt, wordt ze begroet door een klein kraaltje,
07:56
and that bead delivers millions of DNA bar code molecules.
141
476068
3694
en dat kraaltje levert miljoenen DNA-barcodemoleculen.
08:01
And each bead delivers a different bar code sequence
142
481115
3308
En elk kraaltje levert per cel een specifieke barcodereeks.
08:04
to a different cell.
143
484447
1243
08:06
We incorporate the DNA bar codes
144
486884
2581
We bouwen de DNA-barcodes in in de RNA-moleculen van elke cel.
08:09
into each cell's RNA molecules.
145
489489
3058
08:12
Those are the molecular transcripts it's making
146
492571
2836
Dat zijn de moleculaire transcripties die ze maakt
08:15
of the specific genes that it's using to do its job.
147
495431
3103
van de specifieke genen die ze gebruikt om haar werk te doen.
08:19
And then we sequence billions of these combined molecules
148
499383
4207
En dan sequensen we miljarden van deze gecombineerde moleculen
08:24
and use the sequences to tell us
149
504532
2498
en gebruiken de sequenties om ons te vertellen
08:27
which cell and which gene
150
507054
2602
van welke cel en van welk gen
08:29
every molecule came from.
151
509680
1540
elk molecuul vandaan kwam.
08:32
We call this approach "Drop-seq," because we use droplets
152
512561
3292
We noemen deze aanpak ‘Drop-seq’ omdat we gebruik maken van druppels
08:35
to separate the cells for analysis,
153
515877
2575
om de cellen te scheiden voor analyse,
08:38
and we use DNA sequences to tag and inventory
154
518476
3445
We gebruiken DNA-sequenties om te labelen en te inventariseren
08:41
and keep track of everything.
155
521945
1488
en alles bij te houden.
08:44
And now, whenever we do an experiment,
156
524727
1976
Wanneer we nu een experiment doen,
08:46
we analyze tens of thousands of individual cells.
157
526727
3243
analyseren we tienduizenden individuele cellen.
08:51
And today in this area of science,
158
531018
2624
Vandaag in dit gebied van de wetenschap
08:53
the challenge is increasingly how to learn as much as we can
159
533666
4931
bestaat de uitdaging erin hoe zo veel mogelijk
08:58
as quickly as we can
160
538621
1872
en zo snel mogelijk te leren
09:00
from these vast data sets.
161
540517
1738
uit deze enorme datasets.
09:04
When we were developing Drop-seq, people used to tell us,
162
544914
2770
Toen we Drop-seq ontwikkelden, zeiden de mensen ons vaak:
09:07
"Oh, this is going to make you guys the go-to for every major brain project."
163
547708
4804
"Oh, dit gaat van jullie de vraagbaak voor elk groot hersenproject maken."
09:13
That's not how we saw it.
164
553257
1544
Dat is niet hoe wij het zagen.
09:14
Science is best when everyone is generating lots of exciting data.
165
554825
4531
Wetenschap is op zijn best als iedereen veel interessante data genereert.
09:20
So we wrote a 25-page instruction book,
166
560197
3214
Dus schreven we een instructieboek van 25 pagina's,
09:23
with which any scientist could build their own Drop-seq system from scratch.
167
563435
4578
waarmee elke wetenschapper zijn eigen Drop-seq-systeem vanaf nul kan opbouwen.
09:28
And that instruction book has been downloaded from our lab website
168
568037
3697
Dat instructieboek werd van de website van ons lab
09:31
50,000 times in the past two years.
169
571758
2965
50.000 keer gedownload in de afgelopen twee jaar.
09:35
We wrote software that any scientist could use
170
575598
3052
We schreven software die elke wetenschapper kon gebruiken
09:38
to analyze the data from Drop-seq experiments,
171
578674
2898
om de gegevens te analyseren van Drop-seq experimenten.
09:41
and that software is also free,
172
581596
1715
Die software is ook gratis
09:43
and it's been downloaded from our website 30,000 times in the past two years.
173
583335
4388
en is in de afgelopen twee jaar 30.000 keer van onze website gedownload.
09:48
And hundreds of labs have written us about discoveries that they've made
174
588328
4979
Honderden labs hebben ons geschreven over ontdekkingen die ze deden
09:53
using this approach.
175
593331
1443
met behulp van deze aanpak.
09:54
Today, this technology is being used to make a human cell atlas.
176
594798
3560
Vandaag maken we hiermee een atlas ​​van de menselijke cel.
09:58
It will be an atlas of all of the cell types in the human body
177
598382
3354
Het wordt een atlas van alle soorten cellen in het menselijk lichaam
10:01
and the specific genes that each cell type uses to do its job.
178
601760
3680
en de specifieke genen die elk celtype gebruikt om zijn werk te doen.
Nu wil ik jullie vertellen over een tweede uitdaging
10:08
Now I want to tell you about a second challenge that we face
179
608133
2876
als je van de hersenen een big-dataprobleem wil maken.
10:11
in trying to turn the brain into a big data problem.
180
611033
2448
10:13
And that challenge is that we'd like to learn from the brains
181
613505
3279
Die uitdaging is dat we graag willen leren over de hersenen
10:16
of hundreds of thousands of living people.
182
616808
2444
van honderdduizenden lévende mensen.
10:19
But our brains are not physically accessible while we're living.
183
619998
3704
Maar onze hersenen zijn niet fysiek toegankelijk terwijl we leven.
10:24
But how can we discover molecular factors if we can't hold the molecules?
184
624895
3960
Hoe ontdek je moleculaire factoren als we niet bij de moleculen kunnen?
10:30
An answer comes from the fact that the most informative molecules, proteins,
185
630352
4548
Een antwoord komt van het feit dat de meest informatieve moleculen, eiwitten,
10:34
are encoded in our DNA,
186
634924
1782
worden gecodeerd in ons DNA,
10:36
which has the recipes our cells follow to make all of our proteins.
187
636730
4530
dat de recepten bevat volgens welke onze cellen al onze eiwitten maken.
10:41
And these recipes vary from person to person to person
188
641999
4946
Deze recepten variëren van persoon tot persoon
10:46
in ways that cause the proteins to vary from person to person
189
646969
3342
waardoor de eiwitten variëren van persoon tot persoon
10:50
in their precise sequence
190
650335
1787
in hun precieze volgorde
10:52
and in how much each cell type makes of each protein.
191
652146
3151
en in hoeveel elk celtype aanmaakt van elk proteïne.
10:56
It's all encoded in our DNA, and it's all genetics,
192
656441
3393
Het is allemaal gecodeerd in ons DNA, het is allemaal genetica,
10:59
but it's not the genetics that we learned about in school.
193
659858
2817
maar het is niet de genetica waar we op school over leerden.
11:03
Do you remember big B, little b?
194
663572
1983
Herinner je je nog grote B, kleine b?
11:06
If you inherit big B, you get brown eyes?
195
666260
2400
Als je grote B erft, krijg je bruine ogen.
11:09
It's simple.
196
669085
1223
Het is eenvoudig.
11:11
Very few traits are that simple.
197
671451
3173
Zeer weinig eigenschappen zijn zo eenvoudig.
11:15
Even eye color is shaped by much more than a single pigment molecule.
198
675232
4725
Zelfs oogkleur komt van veel meer dan één enkel pigmentmolecuul.
11:20
And something as complex as the function of our brains
199
680861
4250
En iets dat zo complex is als de functie van onze hersenen
11:25
is shaped by the interaction of thousands of genes.
200
685135
3247
wordt gevormd door de interactie van duizenden genen.
11:28
And each of these genes varies meaningfully
201
688406
2340
Elk van deze genen varieert van persoon tot persoon tot persoon,
11:30
from person to person to person,
202
690770
1838
11:32
and each of us is a unique combination of that variation.
203
692632
3517
en ieder van ons is een unieke combinatie van die variatie.
11:37
It's a big data opportunity.
204
697419
2216
Een buitenkans voor big-data.
11:40
And today, it's increasingly possible to make progress
205
700214
3176
Vandaag is het steeds beter mogelijk om vooruitgang te boeken
11:43
on a scale that was never possible before.
206
703414
2796
op een schaal die nooit eerder mogelijk was.
11:46
People are contributing to genetic studies
207
706234
2405
Mensen dragen bij aan genetische studies
11:48
in record numbers,
208
708663
1594
in recordaantallen
11:51
and scientists around the world are sharing the data with one another
209
711085
4087
en wetenschappers over de hele wereld delen gegevens met elkaar
11:55
to speed progress.
210
715196
1571
om de voortuitgang te versnellen.
11:57
I want to tell you a short story about a discovery we recently made
211
717514
3239
Ik vertel een kort verhaal over een ontdekking die we onlangs deden
12:00
about the genetics of schizophrenia.
212
720777
1894
over de genetica van schizofrenie.
12:03
It was made possible by 50,000 people from 30 countries,
213
723506
4596
Ze werd mogelijk gemaakt door 50.000 mensen uit 30 landen,
12:08
who contributed their DNA to genetic research on schizophrenia.
214
728126
4700
die hun DNA hebben afgestaan aan genetisch onderzoek naar schizofrenie.
12:14
It had been known for several years
215
734406
2096
Het was al enkele jaren bekend
12:16
that the human genome's largest influence on risk of schizophrenia
216
736526
4111
dat de grootste invloed op het risico op schizofrenie in het menselijk genoom
12:20
comes from a part of the genome
217
740661
1802
afkomstig is uit een deel van het genoom
12:22
that encodes many of the molecules in our immune system.
218
742487
3344
dat codeert voor veel moleculen in ons immuunsysteem.
12:25
But it wasn't clear which gene was responsible.
219
745855
3034
Maar het was niet duidelijk welk gen verantwoordelijk was.
12:29
A scientist in my lab developed a new way to analyze DNA with computers,
220
749746
4040
Een wetenschapper in mijn lab
ontwikkelde een nieuwe manier om DNA te analyseren met computers
12:33
and he discovered something very surprising.
221
753810
3095
en hij ontdekte iets heel verrassends.
12:36
He found that a gene called "complement component 4" --
222
756929
3251
Hij vond dat het gen ‘complement component 4’ --
12:40
it's called "C4" for short --
223
760204
1799
‘C4’ in het kort --
in tientallen verschillende vormen voorkomt
12:43
comes in dozens of different forms in different people's genomes,
224
763036
3889
in het genoom van verschillende mensen,
12:46
and these different forms make different amounts
225
766949
3197
en deze verschillende vormen maken verschillende hoeveelheden
12:50
of C4 protein in our brains.
226
770170
2242
C4-eiwit in onze hersenen.
12:52
And he found that the more C4 protein our genes make,
227
772957
3985
Hij vond dat hoe meer C4-eiwit onze genen maken,
12:56
the greater our risk for schizophrenia.
228
776966
2112
hoe groter onze kans op schizofrenie.
12:59
Now, C4 is still just one risk factor in a complex system.
229
779919
4907
Nu is C4 slechts één risicofactor in een complex systeem.
13:04
This isn't big B,
230
784850
1989
Dit is niet 'grote B',
13:06
but it's an insight about a molecule that matters.
231
786863
3557
maar het is een inzicht over een molecuul dat ertoe doet.
13:11
Complement proteins like C4 were known for a long time
232
791492
3637
Complement-eiwitten zoals C4 waren al langer bekend
13:15
for their roles in the immune system,
233
795153
1953
voor hun rol in het immuunsysteem,
13:17
where they act as a kind of molecular Post-it note
234
797130
2778
waar ze als een soort moleculaire post-it zeggen: "Eet me."
13:19
that says, "Eat me."
235
799932
1580
13:22
And that Post-it note gets put on lots of debris
236
802475
2667
Die post-it komt terecht op veel afval en dode cellen in ons lichaam
13:25
and dead cells in our bodies
237
805166
2357
13:27
and invites immune cells to eliminate them.
238
807547
2490
en nodigt immuuncellen uit om ze te elimineren.
13:30
But two colleagues of mine found that the C4 Post-it note
239
810779
3539
Maar twee van mijn collega's vonden dat de C4 post-it
13:35
also gets put on synapses in the brain
240
815183
3298
ook terecht komt op synapsen in de hersenen
13:38
and prompts their elimination.
241
818505
1864
en ​​hun eliminatie vraagt.
13:41
Now, the creation and elimination of synapses is a normal part
242
821154
3266
Nu is creatie en eliminatie van synapsen een normaal onderdeel
13:44
of human development and learning.
243
824444
1854
van menselijke ontwikkeling en leren.
13:46
Our brains create and eliminate synapses all the time.
244
826322
2921
Onze hersenen creëren en elimineren de hele tijd synapsen.
13:49
But our genetic results suggest that in schizophrenia,
245
829921
2960
Maar onze genetische resultaten suggereren dat bij schizofrenie
13:52
the elimination process may go into overdrive.
246
832905
3233
het eliminatieproces te hard kan gaan.
Wetenschappers van veel farmaceutische bedrijven
13:57
Scientists at many drug companies tell me they're excited about this discovery,
247
837185
3929
zeggen enthousiast te zijn over deze ontdekking,
14:01
because they've been working on complement proteins for years
248
841138
3239
omdat ze al jaren hebben gewerkt aan complementeiwitten
14:04
in the immune system,
249
844401
1540
in het immuunsysteem,
14:05
and they've learned a lot about how they work.
250
845965
2206
en ze hebben veel geleerd over hoe ze werken.
14:08
They've even developed molecules that interfere with complement proteins,
251
848885
3894
Ze hebben zelfs moleculen ontwikkeld die interfereren met complementeiwitten
14:12
and they're starting to test them in the brain as well as the immune system.
252
852803
3607
en ze beginnen ze zowel in de hersenen als in het immuunsysteem te testen.
14:17
It's potentially a path toward a drug that might address a root cause
253
857124
4721
Het kan mogelijk een weg zijn naar een geneesmiddel
dat een oorzaak zou kunnen aanpakken in plaats van een individueel symptoom
14:21
rather than an individual symptom,
254
861869
2649
14:24
and we hope very much that this work by many scientists over many years
255
864542
4048
en we hopen van harte dat dit werk van vele wetenschappers en van vele jaren
14:28
will be successful.
256
868614
1152
succesvol zal zijn.
14:31
But C4 is just one example
257
871689
3014
Maar C4 is slechts één voorbeeld
14:34
of the potential for data-driven scientific approaches
258
874727
3112
van hoe datagedreven wetenschappelijke benaderingen
14:37
to open new fronts on medical problems that are centuries old.
259
877863
3903
nieuwe fronten kunnen openen bij eeuwenoude medische problemen.
14:42
There are hundreds of places in our genomes
260
882144
2745
Op honderden plaatsen in onze genomen
14:44
that shape risk for brain illnesses,
261
884913
2585
wordt risico op hersenziekten gecreëerd,
14:47
and any one of them could lead us to the next molecular insight
262
887522
4066
en elk ervan kan ons leiden naar het volgende moleculaire inzicht
14:51
about a molecule that matters.
263
891612
2020
in een belangrijk molecuul.
14:53
And there are hundreds of cell types that use these genes in different combinations.
264
893656
3987
Honderden celsoorten gebruiken deze genen in verschillende combinaties.
14:57
As we and other scientists work to generate
265
897667
2069
Terwijl wij en andere wetenschappers trachten de nog benodigde data te krijgen,
14:59
the rest of the data that's needed
266
899760
2069
15:01
and to learn all that we can from that data,
267
901853
2393
en daaruit alles wat we kunnen te leren,
15:04
we hope to open many more new fronts.
268
904270
2403
hopen we nog vele nieuwe fronten te openen.
15:08
Genetics and single-cell analysis are just two ways
269
908483
5079
Genetica en enkele-cel-analyse zijn slechts twee manieren
15:13
of trying to turn the brain into a big data problem.
270
913586
3767
om te proberen van de hersenen een big-dataprobleem te maken.
15:18
There is so much more we can do.
271
918424
2159
Er is zoveel meer dat we kunnen doen.
15:21
Scientists in my lab are creating a technology
272
921235
3074
Wetenschappers in mijn lab creëren een technologie
15:24
for quickly mapping the synaptic connections in the brain
273
924333
3196
voor het snel in kaart brengen van de synaptische verbindingen
15:27
to tell which neurons are talking to which other neurons
274
927553
2938
om te zien welke neuronen praten met welke andere neuronen
15:30
and how that conversation changes throughout life and during illness.
275
930515
3996
en hoe dat gesprek verandert in de loop van het leven en tijdens ziektes.
15:35
And we're developing a way to test in a single tube
276
935467
4520
En we ontwikkelen een manier om in één enkele buis te testen
hoe cellen met honderden genomen van verschillende mensen
15:40
how cells with hundreds of different people's genomes
277
940011
2718
15:42
respond differently to the same stimulus.
278
942753
2170
verschillend reageren op dezelfde stimulus.
15:46
These projects bring together people with diverse backgrounds
279
946248
4903
Deze projecten brengen mensen met verschillende achtergronden
15:51
and training and interests --
280
951175
2493
en opleiding en interesses samen --
15:53
biology, computers, chemistry, math, statistics, engineering.
281
953692
5877
biologie, computers, scheikunde, wiskunde, statistiek, ingenieurskunst.
16:00
But the scientific possibilities rally people with diverse interests
282
960205
4232
Maar de wetenschappelijke mogelijkheden
verenigen mensen met uiteenlopende interessegebieden
16:04
into working intensely together.
283
964461
2235
om intensief samen te werken.
16:08
What's the future that we could hope to create?
284
968871
2551
Wat is de toekomst die we hopen te creëren?
16:12
Consider cancer.
285
972267
1350
Denk aan kanker.
16:14
We've moved from an era of ignorance about what causes cancer,
286
974193
3922
We komen vanuit een tijdperk van onwetendheid
over wat kanker veroorzaakt,
16:18
in which cancer was commonly ascribed to personal psychological characteristics,
287
978139
6988
waarin kanker algemeen werd toegeschreven aan persoonlijke psychologische kenmerken,
16:26
to a modern molecular understanding of the true biological causes of cancer.
288
986238
5395
tot een ​​modern moleculair inzicht
in de werkelijke biologische oorzaken van kanker.
16:32
That understanding today leads to innovative medicine
289
992100
3074
Dat inzicht leidt vandaag
tot het ene na het andere innovatieve geneesmiddel
16:35
after innovative medicine,
290
995198
1696
16:36
and although there's still so much work to do,
291
996918
2839
en hoewel er nog zoveel werk is te doen,
16:39
we're already surrounded by people who have been cured of cancers
292
999781
3394
zijn we al omringd door mensen die genezen zijn van kanker
16:43
that were considered untreatable a generation ago.
293
1003199
3269
die een generatie geleden als onbehandelbaar werden beschouwd.
16:48
And millions of cancer survivors like my sister
294
1008254
3376
Miljoenen overlevenden van kanker,
zoals mijn zus,
16:51
find themselves with years of life that they didn't take for granted
295
1011654
4401
krijgen onverwachte levensjaren cadeau
16:56
and new opportunities
296
1016079
1769
en nieuwe kansen
16:57
for work and joy and human connection.
297
1017872
3930
voor werk, vreugde en menselijke verbinding.
17:03
That is the future that we are determined to create around mental illness --
298
1023358
4378
Dat is de toekomst waarvan we vastbesloten zijn
om ze rond geestesziekte te creëren --
17:08
one of real understanding and empathy
299
1028581
4119
een van echt begrip, empathie
17:12
and limitless possibility.
300
1032724
1816
en onbegrensde mogelijkheden.
17:15
Thank you.
301
1035159
1190
Dank je.
17:16
(Applause)
302
1036374
4062
(Applaus)
Over deze website

Deze site laat u kennismaken met YouTube-video's die nuttig zijn om Engels te leren. U ziet Engelse lessen gegeven door topdocenten uit de hele wereld. Dubbelklik op de Engelse ondertitels op elke videopagina om de video af te spelen. De ondertitels scrollen synchroon met het afspelen van de video. Heeft u opmerkingen of verzoeken, neem dan contact met ons op via dit contactformulier.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7