Can we cure genetic diseases by rewriting DNA? | David R. Liu

306,365 views ・ 2019-05-21

TED


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

Vertaald door: Rik Delaet
00:13
The most important gift your mother and father ever gave you
0
13286
4031
Het belangrijkste geschenk dat je moeder en vader je ooit gaven,
00:17
was the two sets of three billion letters of DNA
1
17341
2720
waren de twee sets van drie miljard letters van het DNA
00:20
that make up your genome.
2
20085
1564
die jouw genoom vormen.
Maar zoals alles met drie miljard componenten
00:22
But like anything with three billion components,
3
22014
2477
00:24
that gift is fragile.
4
24515
1400
is die gift kwetsbaar.
00:26
Sunlight, smoking, unhealthy eating,
5
26815
3540
Zonlicht, roken, ongezond eten,
00:30
even spontaneous mistakes made by your cells,
6
30379
2992
zelfs spontane fouten in je cellen
00:33
all cause changes to your genome.
7
33395
1923
veroorzaken allemaal wijzigingen in je genoom.
00:36
The most common kind of change in DNA
8
36942
3278
De meest voorkomende soort verandering in DNA
00:40
is the simple swap of one letter, or base, such as C,
9
40244
4229
is de eenvoudige verwisseling van een letter, of base, zoals C,
00:44
with a different letter, such as T, G or A.
10
44497
3241
met een andere letter, zoals T, G of A.
00:48
In any day, the cells in your body will collectively accumulate
11
48744
3373
Elke dag accumuleren de cellen in je lichaam
00:52
billions of these single-letter swaps, which are also called "point mutations."
12
52141
4836
miljarden zulke een-letterverwisselingen, ook wel ‘puntmutaties’ genoemd.
00:58
Now, most of these point mutations are harmless.
13
58147
2531
De meeste van deze puntmutaties zijn onschadelijk.
01:00
But every now and then,
14
60702
1158
Maar zo nu en dan
01:01
a point mutation disrupts an important capability in a cell
15
61884
3993
verstoort een puntmutatie een belangrijke functie in een cel
01:05
or causes a cell to misbehave in harmful ways.
16
65901
3355
of laat ze een cel zich misdragen op schadelijke manieren.
01:10
If that mutation were inherited from your parents
17
70099
2999
Als je die mutatie erfde van je ouders
01:13
or occurred early enough in your development,
18
73122
2660
of ze vroeg genoeg in je ontwikkeling plaatsvond,
01:15
then the result would be that many or all of your cells
19
75806
2966
dan is het resultaat dat veel of al je cellen
01:18
contain this harmful mutation.
20
78796
1912
deze schadelijke mutatie bevatten.
01:21
And then you would be one of hundreds of millions of people
21
81153
3270
En dan zou je een van de honderden miljoenen mensen zijn
01:24
with a genetic disease,
22
84447
1611
met een erfelijke ziekte,
01:26
such as sickle cell anemia or progeria
23
86082
3003
zoals sikkelcelanemie, progeria,
01:29
or muscular dystrophy or Tay-Sachs disease.
24
89109
3121
spierdystrofie of de ziekte van Tay-Sachs.
01:34
Grievous genetic diseases caused by point mutations
25
94225
3182
Ernstige genetische aandoeningen veroorzaakt door puntmutaties
01:37
are especially frustrating,
26
97431
1993
zijn bijzonder frustrerend
01:39
because we often know the exact single-letter change
27
99448
2904
omdat we vaak precies weten
welke een-letterverandering de ziekte veroorzaakt
01:42
that causes the disease and, in theory, could cure the disease.
28
102376
4200
en haar in theorie ook zou kunnen genezen.
01:47
Millions suffer from sickle cell anemia
29
107268
2849
Miljoenen mensen lijden aan sikkelcelanemie
01:50
because they have a single A to T point mutations
30
110141
3071
omdat ze een A naar T puntmutatie hebben
01:53
in both copies of their hemoglobin gene.
31
113236
2361
in beide kopieën van het hemoglobinegen.
01:57
And children with progeria are born with a T
32
117529
3132
Kinderen met progeria worden met een T geboren
02:00
at a single position in their genome
33
120685
2168
op een enkele plaats in het genoom
02:02
where you have a C,
34
122877
1399
waar je een C hebt,
02:05
with the devastating consequence that these wonderful, bright kids
35
125125
3439
met het verwoestende gevolg dat deze prachtige, slimme kinderen
02:08
age very rapidly and pass away by about age 14.
36
128588
3976
zeer snel verouderen en al rond hun veertiende sterven.
02:14
Throughout the history of medicine,
37
134358
1683
In de geschiedenis van geneeskunde
konden we die puntmutaties nooit corrigeren
02:16
we have not had a way to efficiently correct point mutations
38
136065
3060
02:19
in living systems,
39
139149
1769
in levende systemen,
02:20
to change that disease-causing T back into a C.
40
140942
3200
om die ziekteverwekkende T terug te veranderen naar een C.
02:25
Perhaps until now.
41
145482
1968
Misschien tot nu toe.
02:27
Because my laboratory recently succeeded in developing such a capability,
42
147474
4190
Omdat mijn laboratorium er onlangs in slaagde om iets te verwezenlijken
02:31
which we call "base editing."
43
151688
1800
dat we ‘base editing’ noemen.
02:35
The story of how we developed base editing
44
155277
2024
Het verhaal van hoe we base editing ontwikkelden,
02:37
actually begins three billion years ago.
45
157325
2674
begint in feite drie miljard jaar geleden.
02:41
We think of bacteria as sources of infection,
46
161055
2660
Wij zien bacteriën als bron van besmettingen,
02:43
but bacteria themselves are also prone to being infected,
47
163739
3314
maar bacteriën zelf zijn ook gevoelig voor besmetting,
02:47
in particular, by viruses.
48
167077
1907
in het bijzonder door virussen.
02:49
So about three billion years ago,
49
169871
2151
Ongeveer drie miljard jaar geleden
02:52
bacteria evolved a defense mechanism to fight viral infection.
50
172046
3880
evolueerden bacteriën een afweermechanisme tegen virusinfecties.
02:57
That defense mechanism is now better known as CRISPR.
51
177649
2785
Dat afweermechanisme is nu beter bekend als CRISPR.
03:01
And the warhead in CRISPR is this purple protein
52
181008
2825
En de kernkop in CRISPR is dit paarse eiwit
03:03
that acts like molecular scissors to cut DNA,
53
183857
3778
dat fungeert als een moleculaire schaar om DNA te knippen,
03:07
breaking the double helix into two pieces.
54
187659
2428
en de dubbele helix in twee stukken te breken.
03:11
If CRISPR couldn't distinguish between bacterial and viral DNA,
55
191323
3976
Als CRISPR bacterieel en viraal DNA niet kon onderscheiden,
03:15
it wouldn't be a very useful defense system.
56
195323
2239
zou het geen erg nuttig afweersysteem zijn.
03:18
But the most amazing feature of CRISPR
57
198315
2785
Maar de meest verbazingwekkende eigenschap van CRISPR
03:21
is that the scissors can be programmed to search for,
58
201124
5037
is dat de schaar kan worden geprogrammeerd voor het zoeken,
03:26
bind to and cut
59
206185
2423
binden en snijden van een specifieke DNA-sequentie.
03:28
only a specific DNA sequence.
60
208632
2738
03:32
So when a bacterium encounters a virus for the first time,
61
212911
3397
Als een bacterie dus een virus voor de eerste keer ontmoet,
03:36
it can store a small snippet of that virus's DNA
62
216332
3373
kan ze een klein stukje DNA van het virus opslaan
03:39
for use as a program to direct the CRISPR scissors
63
219729
3644
om het te gebruiken als programma om de CRISPR-schaar te leren
03:43
to cut that viral DNA sequence during a future infection.
64
223397
3536
die virale DNA-sequentie weg te knippen bij een volgende infectie.
03:47
Cutting a virus's DNA messes up the function of the cut viral gene,
65
227778
4913
Het verknippen van het DNA van een virus
verknoeit de functie van het verknipte virale gen,
03:52
and therefore disrupts the virus's life cycle.
66
232715
2702
en verstoort daarmee de levenscyclus van het virus.
03:58
Remarkable researchers including Emmanuelle Charpentier, George Church,
67
238059
4801
Opmerkelijke onderzoekers, waaronder Emmanuelle Charpentier, George Church,
04:02
Jennifer Doudna and Feng Zhang
68
242884
2653
Jennifer Doudna en Feng Zhang,
04:05
showed six years ago how CRISPR scissors could be programmed
69
245561
3969
toonden zes jaar geleden aan hoe de CRISPR-schaar kan worden geprogrammeerd
04:09
to cut DNA sequences of our choosing,
70
249554
2587
om DNA-sequenties naar keuze te knippen,
04:12
including sequences in your genome,
71
252165
2369
met inbegrip van sequenties in je genoom,
04:14
instead of the viral DNA sequences chosen by bacteria.
72
254558
3343
in plaats van de virale, door bacteriën gekozen DNA-sequenties.
04:18
But the outcomes are actually similar.
73
258550
2534
Maar de resultaten zijn vergelijkbaar.
04:21
Cutting a DNA sequence in your genome
74
261606
2468
Knippen van een DNA-sequentie in je genoom
04:24
also disrupts the function of the cut gene, typically,
75
264098
4127
verstoort ook de functie van het verknipte gen,
04:28
by causing the insertion and deletion of random mixtures of DNA letters
76
268997
4467
omdat dit het inbrengen en verwijderen
van willekeurige mengsels van DNA-letters op de knipplaats veroorzaakt.
04:33
at the cut site.
77
273488
1153
04:36
Now, disrupting genes can be very useful for some applications.
78
276625
3881
Nu kan het verstoren van genen soms zeer nuttig zijn.
04:42
But for most point mutations that cause genetic diseases,
79
282005
4301
Maar voor de meeste puntmutaties die genetische ziekten veroorzaken,
04:46
simply cutting the already-mutated gene won't benefit patients,
80
286330
4357
is het eenvoudigweg wegknippen van het al gemuteerde gen
niet goed voor de patiënten,
04:50
because the function of the mutated gene needs to be restored,
81
290711
3968
omdat de functie van het gemuteerde gen moet worden hersteld
04:54
not further disrupted.
82
294703
1615
en niet verder verstoord.
04:57
So cutting this already-mutated hemoglobin gene
83
297259
2882
Dus het wegknippen van het gemuteerde hemoglobine-gen
05:00
that causes sickle cell anemia
84
300165
2523
dat sikkelcelanemie veroorzaakt,
05:02
won't restore the ability of patients to make healthy red blood cells.
85
302712
3516
geeft patiënten het vermogen niet terug om gezonde rode bloedcellen te maken.
05:07
And while we can sometimes introduce new DNA sequences into cells
86
307631
4341
Hoewel we soms nieuwe DNA-sequenties in cellen kunnen introduceren
05:11
to replace the DNA sequences surrounding a cut site,
87
311996
3421
om de DNA-sequenties rond een knipplaats te vervangen,
05:15
that process, unfortunately, doesn't work in most types of cells,
88
315441
4324
werkt dat proces helaas niet in de meeste soorten cellen
05:19
and the disrupted gene outcomes still predominate.
89
319789
2441
en overheersen de gevolgen van het verstoorde gen nog steeds.
Zoals veel wetenschappers
05:24
Like many scientists, I've dreamed of a future
90
324297
2182
droomde ik van een toekomst met behandelingen of zelfs genezing
05:26
in which we might be able to treat or maybe even cure
91
326503
2774
05:29
human genetic diseases.
92
329301
1371
van erfelijke ziekten bij mensen.
05:31
But I saw the lack of a way to fix point mutations,
93
331135
3801
Maar ik zag in dat zonder het herstellen van puntmutaties,
05:34
which cause most human genetic diseases,
94
334960
3024
die de meeste erfelijke ziekten bij mensen veroorzaken,
05:38
as a major problem standing in the way.
95
338008
2388
dit een groot probleem zou zijn.
05:41
Being a chemist, I began working with my students
96
341434
2668
Als chemicus begon ik met mijn studenten manieren te ontwikkelen
05:44
to develop ways on performing chemistry directly on an individual DNA base,
97
344126
4935
om een individuele DNA-base direct chemisch te veranderen,
05:49
to truly fix, rather than disrupt, the mutations that cause genetic diseases.
98
349085
5619
om een oplossing in plaats van alleen een verstoring te vinden
voor de mutaties die genetische ziekten veroorzaken.
05:56
The results of our efforts are molecular machines
99
356522
2548
Het resultaat van onze inspanningen zijn moleculaire machines
05:59
called "base editors."
100
359094
1388
die we ‘base-editors’ noemen.
06:01
Base editors use the programmable searching mechanism of CRISPR scissors,
101
361618
5475
Base-editors gebruiken
het programmeerbare zoekmechanisme van CRISPR-scharen,
06:07
but instead of cutting the DNA,
102
367117
2936
maar in plaats van in het DNA te knippen,
06:10
they directly convert one base to another base
103
370077
2941
zetten ze direct een base om naar een andere
06:13
without disrupting the rest of the gene.
104
373042
2253
zonder de rest van het gen te verstoren.
06:16
So if you think of naturally occurring CRISPR proteins as molecular scissors,
105
376674
4158
Als je de natuurlijk voorkomende CRISPR-eiwitten
bekijkt als moleculaire scharen,
06:20
you can think of base editors as pencils,
106
380856
2786
denk dan aan base-editors als potloden,
06:23
capable of directly rewriting one DNA letter into another
107
383666
3496
die rechtstreeks één DNA-letter kunnen herschrijven tot een andere
06:28
by actually rearranging the atoms of one DNA base
108
388098
3803
door daadwerkelijk de atomen van een DNA-base te herschikken
06:31
to instead become a different base.
109
391925
2334
tot een andere base.
06:35
Now, base editors don't exist in nature.
110
395513
2176
Base-editors bestaan niet in de natuur.
06:38
In fact, we engineered the first base editor, shown here,
111
398683
3230
In feite ontwierpen we de eerste base-editor, hier afgebeeld,
06:41
from three separate proteins
112
401937
1357
met drie afzonderlijke proteïnen
06:43
that don't even come from the same organism.
113
403318
2230
die zelfs niet afkomstig zijn van hetzelfde organisme.
06:46
We started by taking CRISPR scissors and disabling the ability to cut DNA
114
406151
5097
We namen CRISPR-scharen
en schakelden de mogelijkheid uit om DNA te knippen
06:51
while retaining its ability to search for and bind a target DNA sequence
115
411272
4539
met behoud van de mogelijkheid
om te zoeken naar en binden aan een doelwit-DNA-sequentie
06:55
in a programmed manner.
116
415835
1534
op een geprogrammeerde manier.
06:58
To those disabled CRISPR scissors, shown in blue,
117
418351
2837
Aan die uitgeschakelde CRISPR-schaar, hier in blauw,
07:01
we attached a second protein in red,
118
421212
2508
hechtten we een tweede eiwit, hier rood,
07:03
which performs a chemical reaction on the DNA base C,
119
423744
4301
dat een chemische reactie uitvoert op de DNA-base C
07:08
converting it into a base that behaves like T.
120
428069
3333
en ze omzet in een base die zich als een T gedraagt.
07:12
Third, we had to attach to the first two proteins
121
432958
3142
Ten derde moesten we aan de eerste twee eiwitten
een eiwit, hier in paars, hechten
07:16
the protein shown in purple,
122
436124
1350
07:17
which protects the edited base from being removed by the cell.
123
437498
3600
dat de bewerkte base beschermt tegen verwijdering door de cel.
07:22
The net result is an engineered three-part protein
124
442466
2842
Het nettoresultaat is een kunstmatig drieledig eiwit
07:25
that for the first time allows us to convert Cs into Ts
125
445332
4118
waarmee we voor de eerste keer C’s in T’s kunnen omzetten
07:29
at specified locations in the genome.
126
449474
2163
op bepaalde plaatsen in het genoom.
07:33
But even at this point, our work was only half done.
127
453490
3032
Maar ook op dit punt was ons werk maar half gedaan.
07:36
Because in order to be stable in cells,
128
456546
2626
Want om stabiel in cellen te zijn,
moeten de strengen van een DNA-dubbele-helix
07:39
the two strands of a DNA double helix have to form base pairs.
129
459196
3659
basenparen vormen.
07:44
And because C only pairs with G,
130
464125
3658
Omdat C alleen paart met G
07:47
and T only pairs with A,
131
467807
3002
en T alleen met A,
07:51
simply changing a C to a T on one DNA strand creates a mismatch,
132
471752
4846
creëert het veranderen van een C naar een T
op een DNA-streng een fout,
07:56
a disagreement between the two DNA strands
133
476622
2849
een onenigheid tussen de twee DNA-strengen
07:59
that the cell has to resolve by deciding which strand to replace.
134
479495
4268
die de cel moet oplossen
door te beslissen welk onderdeel vervangen moet worden.
08:05
We realized that we could further engineer this three-part protein
135
485149
4341
We beseften dat we dit drieledige eiwit verder konden bewerken
08:10
to flag the nonedited strand as the one to be replaced
136
490649
3866
om de onaangepaste streng te markeren als degene die vervangen diende te worden
08:14
by nicking that strand.
137
494539
1911
door een knik in die streng.
08:17
This little nick tricks the cell
138
497276
2529
Die kleine knik doet de cel
08:19
into replacing the nonedited G with an A
139
499829
4947
een onaangepaste G door een A vervangen.
08:24
as it remakes the nicked strand,
140
504800
2325
Het herstelt de geknikte streng
08:27
thereby completing the conversion of what used to be a C-G base pair
141
507149
4031
en voltooit daardoor de omzetting van het vroegere CG-basenpaar
08:31
into a stable T-A base pair.
142
511204
2296
in een stabiel TA-basenpaar.
08:36
After several years of hard work
143
516585
1551
Na een aantal jaren hard werken,
08:38
led by a former post doc in the lab, Alexis Komor,
144
518160
3981
geleid door een voormalige postdoc in het lab, Alexis Komor,
08:42
we succeeded in developing this first class of base editor,
145
522165
3182
slaagden we in het ontwikkelen van deze eerste klasse base-editor,
08:45
which converts Cs into Ts and Gs into As
146
525371
3666
die C’s omzet in T’s en G’s in A’s
08:49
at targeted positions of our choosing.
147
529061
2159
op de door ons gewenste posities.
08:52
Among the more than 35,000 known disease-associated point mutations,
148
532633
5230
Van de meer dan 35.000 bekende met ziekten geassocieerde puntmutaties
08:57
the two kinds of mutations that this first base editor can reverse
149
537887
3785
zijn de twee soorten mutaties die deze eerste base-editor kan omkeren
09:01
collectively account for about 14 percent or 5,000 or so pathogenic point mutations.
150
541696
6143
samen goed voor ongeveer 14 procent of ongeveer 5000 pathogene puntmutaties.
09:08
But correcting the largest fraction of disease-causing point mutations
151
548593
4770
Maar het corrigeren van het grootste deel van ziekte-veroorzakende puntmutaties
09:13
would require developing a second class of base editor,
152
553387
3635
zou de ontwikkeling van een tweede soort base-editor vereisen,
09:17
one that could convert As into Gs or Ts into Cs.
153
557046
4086
een die A’s kan omzetten in G’s of T’s in C’s.
09:22
Led by Nicole Gaudelli, a former post doc in the lab,
154
562846
3727
Onder leiding van Nicole Gaudelli, een voormalige postdoc in het lab,
09:26
we set out to develop this second class of base editor,
155
566597
3122
wilden we die tweede soort base-editor ontwikkelen,
09:29
which, in theory, could correct up to almost half of pathogenic point mutations,
156
569743
6127
die in theorie bijna de helft
van de pathogene puntmutaties zou kunnen corrigeren,
09:35
including that mutation that causes the rapid-aging disease progeria.
157
575894
3911
ook de mutatie
die de snelle-verouderingziekte progeria veroorzaakt.
09:42
We realized that we could borrow, once again,
158
582107
3167
We realiseerden ons dat we opnieuw gebruik zouden kunnen maken
09:45
the targeting mechanism of CRISPR scissors
159
585298
4068
van het doelzoekend mechanisme van de CRISPR-schaar
09:49
to bring the new base editor to the right site in a genome.
160
589390
5161
om de nieuwe base-editor
op de juiste plaats in een genoom te brengen.
09:55
But we quickly encountered an incredible problem;
161
595543
3092
Maar al snel liepen we op tegen een ongelooflijk probleem:
09:59
namely, there is no protein
162
599896
2428
we kenden namelijk geen eiwit
10:02
that's known to convert A into G or T into C
163
602348
4052
dat in DNA een A in een G of een T naar een C omzet.
10:06
in DNA.
164
606424
1161
10:08
Faced with such a serious stumbling block,
165
608760
2166
Bij zo'n tegenvaller
10:10
most students would probably look for another project,
166
610950
2532
zouden veel studenten een ander project zoeken,
10:13
if not another research advisor.
167
613506
1740
of een andere onderzoeksadviseur.
10:15
(Laughter)
168
615270
1164
(Gelach)
10:16
But Nicole agreed to proceed with a plan
169
616458
1942
Maar Nicole stemde in met een plan
10:18
that seemed wildly ambitious at the time.
170
618424
2667
dat op dat moment extreem ambitieus leek.
10:21
Given the absence of a naturally occurring protein
171
621966
2339
Omdat er in de natuur geen eiwit voorkwam
10:24
that performs the necessary chemistry,
172
624329
2161
dat de noodzakelijke chemie uitvoert,
10:26
we decided we would evolve our own protein in the laboratory
173
626514
3436
besloten we om ons eigen eiwit in het laboratorium te laten evolueren
10:29
to convert A into a base that behaves like G,
174
629974
3835
om A om te zetten in een base die zich als G gedraagt,
10:33
starting from a protein that performs related chemistry on RNA.
175
633833
4827
uitgaande van een eiwit dat verwante chemie op RNA uitvoert.
10:39
We set up a Darwinian survival-of-the-fittest selection system
176
639230
3934
We zetten een Darwiniaans selectiesysteem voor de overleving van de sterkste op
10:43
that explored tens of millions of protein variants
177
643188
3992
dat tientallen miljoenen eiwitvarianten onderzocht
10:47
and only allowed those rare variants
178
647204
2018
en alleen de zeldzame varianten toestond
10:49
that could perform the necessary chemistry to survive.
179
649246
3221
die de benodigde chemie om te overleven zouden kunnen uitvoeren.
10:53
We ended up with a protein shown here,
180
653883
2388
We eindigden met een hier getoond eiwit,
10:56
the first that can convert A in DNA
181
656295
2857
het eerste dat in DNA A kan omzetten
10:59
into a base that resembles G.
182
659176
2092
in een base die op G lijkt.
11:01
And when we attached that protein
183
661292
1603
En toen we dat eiwit vastmaakten
11:02
to the disabled CRISPR scissors, shown in blue,
184
662919
2571
aan de uitgeschakelde CRISPR-schaar, hier in blauw,
11:05
we produced the second base editor,
185
665514
2008
produceerden we de tweede base-editor,
11:07
which converts As into Gs,
186
667546
3095
die A’s omzet in G’s,
11:10
and then uses the same strand-nicking strategy
187
670665
3841
en dan gebruik maakt van dezelfde streng-knikkende strategie
11:14
that we used in the first base editor
188
674530
1920
die we hebben gebruikt in de eerste base-editor
11:16
to trick the cell into replacing the nonedited T with a C
189
676474
5465
om de cel te verleiden tot vervanging van de niet-aangepaste T door een C
11:21
as it remakes that nicked strand,
190
681963
1675
terwijl het de geknikte streng herstelt
11:23
thereby completing the conversion of an A-T base pair to a G-C base pair.
191
683662
4171
en de omzetting van een AT-basenpaar in een GC-basenpaar voltooit.
11:28
(Applause)
192
688845
2047
(Applaus)
11:30
Thank you.
193
690916
1170
Dank je.
11:32
(Applause)
194
692110
3357
(Applaus)
11:35
As an academic scientist in the US,
195
695491
2335
Als academische wetenschapper in de VS
11:37
I'm not used to being interrupted by applause.
196
697850
2147
ben ik niet gewend te worden onderbroken door applaus.
11:40
(Laughter)
197
700021
3151
(Gelach)
11:43
We developed these first two classes of base editors
198
703196
4405
We ontwikkelden deze eerste twee soorten base-editors
11:47
only three years ago and one and a half years ago.
199
707625
2774
slechts drie jaar geleden en anderhalf jaar geleden.
11:51
But even in that short time,
200
711267
1548
Maar zelfs in die korte tijd
11:52
base editing has become widely used by the biomedical research community.
201
712839
3722
gebruikt de biomedische onderzoekswereld base-editen al op grote schaal.
11:57
Base editors have been sent more than 6,000 times
202
717776
4365
Base-editors zijn al meer dan 6.000 keer verzonden
12:02
at the request of more than 1,000 researchers around the globe.
203
722165
3871
op vraag van meer dan 1.000 onderzoekers van over de hele wereld.
12:07
A hundred scientific research papers have been published already,
204
727475
3516
Een honderdtal wetenschappelijke onderzoeksrapporten zijn al gepubliceerd
12:11
using base editors in organisms ranging from bacteria
205
731015
3728
over gebruik van base-editors in organismen
variërend van bacteriën tot planten
12:14
to plants to mice to primates.
206
734767
2134
en van muizen tot primaten.
12:19
While base editors are too new
207
739950
1607
De base-editors zijn te nieuw
12:21
to have already entered human clinical trials,
208
741581
2885
voor klinische proeven op mensen,
12:24
scientists have succeeded in achieving a critical milestone towards that goal
209
744490
5122
maar wetenschappers bereikten
een kritische mijlpaal op weg naar dat doel
12:29
by using base editors in animals
210
749636
2849
door base-editors op dieren toe te passen
12:32
to correct point mutations that cause human genetic diseases.
211
752509
3909
om puntmutaties te corrigeren die menselijke genetische ziekten veroorzaken.
12:37
For example,
212
757815
1151
Zo is er een team van wetenschappers onder leiding van Luke Koblan en Jon Levy,
12:38
a collaborative team of scientists led by Luke Koblan and Jon Levy,
213
758990
3793
12:42
two additional students in my lab,
214
762807
2413
twee andere studenten in mijn lab,
12:45
recently used a virus to deliver that second base editor
215
765244
4119
dat recent een virus gebruikte om die tweede base-editor af te leveren
12:49
into a mouse with progeria,
216
769387
2190
in een muis met progeria.
12:51
changing that disease-causing T back into a C
217
771601
3857
Ze veranderden de ziekteverwekkende T terug in een C
12:55
and reversing its consequences at the DNA, RNA and protein levels.
218
775482
4106
en keerden zo de gevolgen ervan op DNA, RNA en eiwitgehalte om.
13:00
Base editors have also been used in animals
219
780880
2746
Base-editors zijn ook gebruikt bij dieren
13:03
to reverse the consequence of tyrosinemia,
220
783650
2924
om de gevolgen terug te draaien van tyrosinemie,
13:07
beta thalassemia, muscular dystrophy,
221
787642
3618
beta-thalassemie, spierdystrofie,
13:11
phenylketonuria, a congenital deafness
222
791284
3690
fenylketonurie, een aangeboren doofheid
13:14
and a type of cardiovascular disease --
223
794998
1939
en een soort van hart- en vaatziekten --
13:16
in each case, by directly correcting a point mutation
224
796961
4862
telkens door het direct corrigeren van een puntmutatie
13:21
that causes or contributes to the disease.
225
801847
2553
die leidt tot of bijdraagt aan de ziekte.
13:25
In plants, base editors have been used
226
805688
2056
In planten zijn base-editors gebruikt
13:27
to introduce individual single DNA letter changes
227
807768
4072
om afzonderlijke enkelvoudige DNA-letterveranderingen te introduceren
13:31
that could lead to better crops.
228
811864
1968
die kunnen leiden tot betere gewassen.
13:34
And biologists have used base editors to probe the role of individual letters
229
814253
4589
Biologen hebben base-editors gebruikt
om de rol van afzonderlijke letters te onderzoeken
13:38
in genes associated with diseases such as cancer.
230
818866
2817
in genen geassocieerd met ziekten zoals kanker.
Twee bedrijven waarvan ik medeoprichter ben,
13:43
Two companies I cofounded, Beam Therapeutics and Pairwise Plants,
231
823046
4567
Beam Therapeutics en Pairwise Plants,
13:47
are using base editing to treat human genetic diseases
232
827637
3825
gebruiken base-editen om menselijke erfelijke ziekten te behandelen
13:51
and to improve agriculture.
233
831486
1606
en de landbouw te verbeteren.
13:53
All of these applications of base editing
234
833953
1966
Al deze toepassingen van base-editen
13:55
have taken place in less than the past three years:
235
835943
3094
gebeurden in minder dan de afgelopen drie jaar:
13:59
on the historical timescale of science,
236
839061
2364
op de historische tijdschaal van de wetenschap
14:01
the blink of an eye.
237
841449
1282
is dat een oogwenk.
14:04
Additional work lies ahead
238
844657
1253
Er moet nog veel gebeuren
14:05
before base editing can realize its full potential
239
845934
3032
voordat base-editen zijn volledige potentieel kan realiseren
14:08
to improve the lives of patients with genetic diseases.
240
848990
3614
om het leven van patiënten met erfelijke ziekten te verbeteren.
Hoewel men denkt dat veel van deze ziekten behandelbaar zijn
14:13
While many of these diseases are thought to be treatable
241
853244
2780
door correctie van de onderliggende mutatie
14:16
by correcting the underlying mutation
242
856048
1849
14:17
in even a modest fraction of cells in an organ,
243
857921
3516
in zelfs een klein deel van de cellen in een orgaan,
14:21
delivering molecular machines like base editors
244
861461
2976
is het inbrengen van moleculaire machines zoals base-editors
14:24
into cells in a human being
245
864461
1767
in cellen van een mens
14:26
can be challenging.
246
866252
1169
nog altijd een uitdaging.
14:28
Co-opting nature's viruses to deliver base editors
247
868962
3373
Inzetten van natuurlijke virussen om base-editors af te leveren
14:32
instead of the molecules that give you a cold
248
872359
2198
in plaats van de moleculen die je verkouden maken,
14:34
is one of several promising delivery strategies
249
874581
2687
is een van de veelbelovende leveringsstrategieën
14:37
that's been successfully used.
250
877292
1659
die al met succes is gebruikt.
Doorgaan met het ontwikkelen van nieuwe moleculaire machines
14:40
Continuing to develop new molecular machines
251
880268
2365
14:42
that can make all of the remaining ways
252
882657
1868
om op alle overgebleven manieren
14:44
to convert one base pair to another base pair
253
884549
2892
een basenpaar om te zetten in een ander basenpaar
14:47
and that minimize unwanted editing at off-target locations in cells
254
887465
4380
en ongewenste aanpassingen op onbedoelde locaties in cellen te minimaliseren,
14:51
is very important.
255
891869
1200
is zeer belangrijk.
14:53
And engaging with other scientists, doctors, ethicists and governments
256
893782
4706
Overleg met andere wetenschappers, artsen, ethici en overheden
14:58
to maximize the likelihood that base editing is applied thoughtfully,
257
898512
4791
om de waarschijnlijkheid te maximaliseren
dat base-editen zorgvuldig, veilig en ethisch wordt toegepast,
15:03
safely and ethically,
258
903327
2381
15:05
remains a critical obligation.
259
905732
2000
blijft een cruciale verplichting.
15:09
These challenges notwithstanding,
260
909525
1611
Ondanks deze uitdagingen,
15:11
if you had told me even just five years ago
261
911160
3655
als je me zelfs maar vijf jaar geleden had verteld
15:14
that researchers around the globe
262
914839
1651
dat onderzoekers over de hele wereld
15:16
would be using laboratory-evolved molecular machines
263
916514
3539
in laboratorium geëvolueerde moleculaire machines zouden gebruiken
15:20
to directly convert an individual base pair
264
920077
2997
om rechtstreeks individuele basenparen te converteren naar andere basenparen
15:23
to another base pair
265
923098
1182
15:24
at a specified location in the human genome
266
924304
2619
op een bepaalde locatie in het menselijk genoom
15:26
efficiently and with a minimum of other outcomes,
267
926947
3825
en wel efficiënt en met een minimum aan andere uitkomsten,
15:30
I would have asked you,
268
930796
1168
zou ik je hebben gevraagd:
15:31
"What science-fiction novel are you reading?"
269
931988
2474
"Welke science-fiction roman ben jij aan het lezen?"
15:35
Thanks to a relentlessly dedicated group of students
270
935706
3460
Dankzij een onophoudelijk toegewijde groep studenten
15:39
who were creative enough to engineer what we could design ourselves
271
939190
4460
die creatief genoeg waren
om te vervaardigen wat we zelf konden ontwerpen
15:43
and brave enough to evolve what we couldn't,
272
943674
2925
en dapper genoeg om te evolueren wat we zelf niet konden maken,
15:46
base editing has begun to transform that science-fiction-like aspiration
273
946623
5040
begon base-editen
die science-fictionachtige aspiratie om te zetten
15:51
into an exciting new reality,
274
951687
1857
in een spannende nieuwe werkelijkheid,
15:54
one in which the most important gift we give our children
275
954250
3231
één waarbij het belangrijkste geschenk dat wij onze kinderen geven
15:57
may not only be three billion letters of DNA,
276
957505
3025
niet alleen de drie miljard letters van ons DNA zijn,
16:00
but also the means to protect and repair them.
277
960554
3110
maar ook de middelen om het te beschermen en te herstellen.
16:04
Thank you.
278
964339
1151
Dank je.
16:05
(Applause)
279
965514
4502
(Applaus)
16:10
Thank you.
280
970040
1150
Dank je.
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