Joe DeRisi: Hunting the next killer virus

30,058 views ・ 2009-01-30

TED


Proszę kliknąć dwukrotnie na poniższe angielskie napisy, aby odtworzyć film.

Tłumaczenie: Marta Bromke Korekta: Ewa Bielczyk
00:12
How can we investigate
0
12160
3000
Jak możemy zbadać
00:15
this flora of viruses that surround us, and aid medicine?
1
15160
5000
wirusową florę, która nas otacza i pomóc medycynie?
00:20
How can we turn our cumulative knowledge of virology
2
20160
4000
Jak możemy przekształcić całą naszą wiedzę o wirusach
00:24
into a simple, hand-held, single diagnostic assay?
3
24160
4000
w pojedynczy, prosty i poręczny test diagnostyczny?
00:28
I want to turn everything we know right now about detecting viruses
4
28160
3000
Chcę przekształcić wszystko, co wiemy obecnie o wykrywaniu wirusów
00:31
and the spectrum of viruses that are out there
5
31160
2000
i o całym spektrum istniejących wirusów,
00:33
into, let's say, a small chip.
6
33160
3000
w, powiedzmy, niewielki chip.
00:36
When we started thinking about this project --
7
36160
2000
Kiedy zaczęliśmy myśleć nad tym projektem --
00:38
how we would make a single diagnostic assay
8
38160
3000
jak można zrobić pojedynczy test diagnostyczny
00:41
to screen for all pathogens simultaneously --
9
41160
3000
do przebadania wszystkich patogenów jednocześnie,
00:44
well, there's some problems with this idea.
10
44160
2000
nasunęło się kilka problemów.
00:46
First of all, viruses are pretty complex,
11
46160
4000
Po pierwsze, wirusy są dosyć złożone,
00:50
but they're also evolving very fast.
12
50160
4000
a do tego bardzo szybko ewoluują.
00:54
This is a picornavirus.
13
54160
1000
To jest pikornawirus.
00:55
Picornaviruses -- these are things that include
14
55160
2000
Pikornawirusy powodują między innymi
00:57
the common cold and polio, things like this.
15
57160
3000
przeziębienia, polio i inne choroby.
01:00
You're looking at the outside shell of the virus,
16
60160
2000
Patrzycie teraz na zewnętrzną otoczkę wirusa,
01:02
and the yellow color here are those parts of the virus
17
62160
3000
w żółtym kolorze pokazane są te części wirusa
01:05
that are evolving very, very fast,
18
65160
2000
które ewoluują niezmiernie szybko,
01:07
and the blue parts are not evolving very fast.
19
67160
2000
a na niebiesko te, które ewoluują wolniej.
01:09
When people think about making pan-viral detection reagents,
20
69160
3000
Gdy myśli się o stworzeniu środka wykrywającego wszelkie wirusy,
01:12
usually it's the fast-evolving problem that's an issue,
21
72160
4000
zwykle ta szybkość ewolucji jest problemem,
01:16
because how can we detect things if they're always changing?
22
76160
2000
bo jak wykryć coś, co bez przerwy się zmienia?
01:18
But evolution is a balance:
23
78160
2000
Ale ewolucja to równowaga:
01:20
where you have fast change, you also have ultra-conservation --
24
80160
4000
tam, gdzie są szybkie zmiany, tam jest też niezmienność --
01:24
things that almost never change.
25
84160
2000
rzeczy, które prawie nigdy się nie zmieniają.
01:26
And so we looked into this a little more carefully,
26
86160
3000
Przyjrzeliśmy się temu dokładniej
01:29
and I'm going to show you data now.
27
89160
1000
i teraz pokażę wam dane.
01:30
This is just some stuff you can do on the computer from the desktop.
28
90160
3000
Takie rzeczy można zrobić na zwykłym komputerze.
01:33
I took a bunch of these small picornaviruses,
29
93160
2000
Wziąłem grupę tych małych pikornawirusów,
01:35
like the common cold, like polio and so on,
30
95160
2000
tych od przeziębienia, polio i tak dalej,
01:37
and I just broke them down into small segments.
31
97160
4000
i rozbiłem je na małe segmenty,
01:41
And so took this first example, which is called coxsackievirus,
32
101160
3000
na przykład ten pierwszy, zwany wirusem coxsackie,
01:44
and just break it into small windows.
33
104160
2000
i rozbiłem go na małe okienka.
01:46
And I'm coloring these small windows blue
34
106160
2000
Okienka koloruję na niebiesko,
01:48
if another virus shares an identical sequence in its genome
35
108160
5000
jeśli genom innego wirusa zawiera taką samą sekwencję,
01:53
to that virus.
36
113160
1000
jak ten wirus.
01:54
These sequences right up here --
37
114160
2000
Te sekwencje tutaj --
01:56
which don't even code for protein, by the way --
38
116160
2000
które, nawiasem mówiąc, nawet nie kodują białek --
01:58
are almost absolutely identical across all of these,
39
118160
3000
są prawie zupełnie identyczne we wszystkich tych wirusach,
02:01
so I could use this sequence as a marker
40
121160
4000
więc mogę użyć tej sekwencji jako znacznika
02:05
to detect a wide spectrum of viruses,
41
125160
2000
do wykrywania szerokiego spektrum wirusów,
02:07
without having to make something individual.
42
127160
3000
bez potrzeby oznaczania każdego indywidualnie.
02:10
Now, over here there's great diversity:
43
130160
2000
Za to tutaj widać wielką różnorodność:
02:12
that's where things are evolving fast.
44
132160
2000
w tym miejscu zmieniają się szybko.
02:14
Down here you can see slower evolution: less diversity.
45
134160
4000
Tutaj widać wolniejszą ewolucję i mniej zróżnicowania.
02:18
Now, by the time we get out here to, let's say,
46
138160
2000
Ale zanim dojdziemy tutaj do, powiedzmy,
02:20
acute bee paralysis virus --
47
140160
2000
wirusa ostrego paraliżu pszczół --
02:22
probably a bad one to have if you're a bee ---
48
142160
2000
pewnie groźny, jeśli jest się pszczołą --
02:24
this virus shares almost no similarity to coxsackievirus,
49
144160
5000
ten wirus wykazuje znikome podobieństwo do wirusa coxsackie,
02:29
but I can guarantee you that the sequences that are most conserved
50
149160
4000
ale zapewniam was, że sekwencje najmniej zmienne
02:33
among these viruses on the right-hand of the screen
51
153160
2000
wśród wirusów po prawej stronie ekranu
02:35
are in identical regions right up here.
52
155160
3000
znajdują się w tych samych regionach tutaj.
02:38
And so we can encapsulate these regions of ultra-conservation
53
158160
3000
Możemy wyszczególnić te regiony,
02:41
through evolution -- how these viruses evolved --
54
161160
3000
które pozostały niezmienne w trakcie ewolucji wirusów,
02:44
by just choosing DNA elements or RNA elements
55
164160
3000
wybierając po prostu fragmenty DNA lub RNA
02:47
in these regions to represent on our chip as detection reagents.
56
167160
4000
z tych regionów, by służyły jako detektory na naszym chipie.
02:51
OK, so that's what we did, but how are we going to do that?
57
171160
3000
OK, to właśnie zrobiliśmy, ale w jaki sposób?
02:54
Well, for a long time, since I was in graduate school,
58
174160
2000
Od dłuższego czasu, od ostatnich lat studiów,
02:56
I've been messing around making DNA chips --
59
176160
3000
bawiłem się w robienie chipów DNA,
02:59
that is, printing DNA on glass.
60
179160
2000
czyli nadrukowywanie DNA na szkle.
03:01
And that's what you see here:
61
181160
1000
To właśnie widzicie tutaj:
03:02
These little salt spots are just DNA tacked onto glass,
62
182160
3000
te plamki soli to DNA przytwierdzone do szkła,
03:05
and so I can put thousands of these on our glass chip
63
185160
3000
w ten sposób można nanieść ich tysiące na szklany chip
03:08
and use them as a detection reagent.
64
188160
2000
i użyć ich jako detektorów.
03:10
We took our chip over to Hewlett-Packard
65
190160
2000
Zabraliśmy nasz chip do Hewlett-Packard
03:12
and used their atomic force microscope on one of these spots,
66
192160
2000
i zbadaliśmy jedną z takich kropek
03:14
and this is what you see:
67
194160
2000
pod ich mikroskopem sił atomowych -- i oto, co widać:
03:16
you can actually see the strands of DNA lying flat on the glass here.
68
196160
3000
można rzeczywiście zobaczyć nici DNA leżące na szkle.
03:19
So, what we're doing is just printing DNA on glass --
69
199160
3000
To, co robimy, to drukowanie DNA na szkle --
03:22
little flat things -- and these are going to be markers for pathogens.
70
202160
4000
te małe płaskie nitki -- i to będą znaczniki patogenów.
03:26
OK, I make little robots in lab to make these chips,
71
206160
3000
W laboratorium konstruuję małe roboty do robienia chipów
03:29
and I'm really big on disseminating technology.
72
209160
3000
i jestem naprawdę niezły w rozprowadzaniu technologii.
03:32
If you've got enough money to buy just a Camry,
73
212160
3000
Jeśli macie tyle pieniędzy, żeby kupić Camry,
03:35
you can build one of these too,
74
215160
2000
też możecie zbudować takiego robota,
03:37
and so we put a deep how-to guide on the Web, totally free,
75
217160
4000
umieściliśmy w sieci szczegółową instrukcję, zupełnie darmową,
03:41
with basically order-off-the-shelf parts.
76
221160
2000
ze wszystkimi dostępnymi częściami --
03:43
You can build a DNA array machine in your garage.
77
223160
3000
można zbudować taką maszynę do chipów DNA w garażu.
03:46
Here's the section on the all-important emergency stop switch.
78
226160
3000
Ta część instrukcji jest o najważniejszym wyłączniku awaryjnym.
03:49
(Laughter)
79
229160
2000
(śmiech)
03:51
Every important machine's got to have a big red button.
80
231160
3000
Każda poważna maszyna musi mieć duży czerwony guzik.
03:54
But really, it's pretty robust.
81
234160
2000
Ale tak naprawdę to całkiem solidne i nieskomplikowane.
03:56
You can actually be making DNA chips in your garage
82
236160
3000
Można produkować chipy DNA w garażu
03:59
and decoding some genetic programs pretty rapidly. It's a lot of fun.
83
239160
4000
i odczytywać informacje genetyczne całkiem szybko. To niezła zabawa.
04:03
(Laughter)
84
243160
1000
(śmiech)
04:04
And so what we did -- and this is a really cool project --
85
244160
4000
Oto, co zrobiliśmy -- to naprawdę fajny projekt --
04:08
we just started by making a respiratory virus chip.
86
248160
2000
zaczęliśmy od chipa do diagnozowania
04:10
I talked about that --
87
250160
2000
wirusów chorób dróg oddechowych. Mówiłem o tym --
04:12
you know, that situation where you go into the clinic
88
252160
2000
wiecie, o sytuacji, kiedy idziecie do przychodni
04:14
and you don't get diagnosed?
89
254160
2000
i nie mogą postawić wam diagnozy?
04:16
Well, we just put basically all the human respiratory viruses
90
256160
2000
Więc po prostu umieściliśmy wszystkie wirusy zakażające drogi oddechowe
04:18
on one chip, and we threw in herpes virus for good measure --
91
258160
3000
na jednym chipie i dorzuciliśmy wirusa opryszczki dla kontroli --
04:21
I mean, why not?
92
261160
1000
czemu nie?
04:22
The first thing you do as a scientist is,
93
262160
2000
Pierwszą rzeczą, jaką naukowiec robi
04:24
you make sure stuff works.
94
264160
1000
jest upewnienie się, że wszystko działa.
04:25
And so what we did is, we take tissue culture cells
95
265160
3000
My wzięliśmy komórki z hodowli tkankowych
04:28
and infect them with various viruses,
96
268160
2000
i zaraziliśmy je różnymi wirusami,
04:30
and we take the stuff and fluorescently label the nucleic acid,
97
270160
4000
potem wyznakowaliśmy fluorescencyjnie kwasy nukleinowe,
04:34
the genetic material that comes out of these tissue culture cells --
98
274160
3000
czyli materiał genetyczny otrzymany z tych komórek --
04:37
mostly viral stuff -- and stick it on the array to see where it sticks.
99
277160
4000
głównie wirusowy -- i nanieśliśmy na chip, żeby zobaczyć, gdzie się przyczepi.
04:41
Now, if the DNA sequences match, they'll stick together,
100
281160
2000
Jeśli sekwencje DNA pasują do siebie, przyczepiają się
04:43
and so we can look at spots.
101
283160
2000
i możemy przyjrzeć się kropkom.
04:45
And if spots light up, we know there's a certain virus in there.
102
285160
2000
Jeśli kropki się zaświecą, wiemy, że jest tam konkretny wirus.
04:47
That's what one of these chips really looks like,
103
287160
2000
Tak wygląda jeden z takich chipów,
04:49
and these red spots are, in fact, signals coming from the virus.
104
289160
3000
te czerwone kropki sygnalizują obecność wirusa.
04:52
And each spot represents a different family of virus
105
292160
3000
Każda kropka reprezentuje inną rodzinę
04:55
or species of virus.
106
295160
1000
lub gatunek wirusa.
04:56
And so, that's a hard way to look at things,
107
296160
2000
Jednak w ten sposób trudno jest coś zobaczyć,
04:58
so I'm just going to encode things as a little barcode,
108
298160
2000
więc przedstawię to jako mały kod kreskowy, pogrupowany rodzinami,
05:00
grouped by family, so you can see the results in a very intuitive way.
109
300160
4000
żeby można było odczytać wyniki w bardzo intuicyjny sposób.
05:04
What we did is, we took tissue culture cells
110
304160
2000
Wzięliśmy komórki z hodowli tkankowej
05:06
and infected them with adenovirus,
111
306160
2000
i zaraziliśmy je adenowirusem,
05:08
and you can see this little yellow barcode next to adenovirus.
112
308160
4000
tu widać mały żółty kod kreskowy obok adenowirusa.
05:12
And, likewise, we infected them with parainfluenza-3 --
113
312160
3000
Podobnie zaraziliśmy wirusem paragrypy typu 3 --
05:15
that's a paramyxovirus -- and you see a little barcode here.
114
315160
2000
to jest paramyksowirus -- i tu jest mały kod kreskowy.
05:17
And then we did respiratory syncytial virus.
115
317160
3000
Potem to samo zrobiliśmy z wirusem RSV.
05:20
That's the scourge of daycare centers everywhere --
116
320160
2000
To prawdziwa plaga wszystkich przedszkoli,
05:22
it's like boogeremia, basically.
117
322160
2000
jedno wielkie smarkowisko.
05:24
(Laughter)
118
324160
1000
(śmiech)
05:25
You can see that this barcode is the same family,
119
325160
4000
Widzicie, że ten kod kreskowy to ta sama rodzina,
05:29
but it's distinct from parainfluenza-3,
120
329160
2000
ale różni się od wirusa paragrypy typu 3,
05:31
which gives you a very bad cold.
121
331160
2000
powodującego ciężkie przeziębienie.
05:33
And so we're getting unique signatures, a fingerprint for each virus.
122
333160
3000
W ten sposób otrzymujemy unikalne sygnatury, " odcisk palca" każdego wirusa.
05:36
Polio and rhino: they're in the same family, very close to each other.
123
336160
3000
Polio i rinowirus: są w tej samej rodzinie, bardzo do siebie podobne.
05:39
Rhino's the common cold, and you all know what polio is,
124
339160
2000
Rino to przeziębienie, czym jest polio, wszyscy wiecie,
05:41
and you can see that these signatures are distinct.
125
341160
3000
i jak widać, ich sygnatury są różne.
05:44
And Kaposi's sarcoma-associated herpes virus
126
344160
3000
Wirus opryszczki mięsaka Kaposiego (KSHV)
05:47
gives a nice signature down here.
127
347160
2000
daje tutaj bardzo ładny ślad.
05:49
And so it is not any one stripe or something
128
349160
2000
To nie jest jakiś pojedynczy pasek,
05:51
that tells me I have a virus of a particular type here;
129
351160
2000
który mówi, że mamy tu wirusa konkretnego typu;
05:53
it's the barcode that in bulk represents the whole thing.
130
353160
4000
to kod kreskowy w całości przedstawia wszystko.
05:57
All right, I can see a rhinovirus --
131
357160
2000
OK; widzę tu rinowirusa --
05:59
and here's the blow-up of the rhinovirus's little barcode --
132
359160
2000
tutaj jest powiększenie jego kodu kreskowego --
06:01
but what about different rhinoviruses?
133
361160
2000
ale co z różnymi odmianami rinowirusa?
06:03
How do I know which rhinovirus I have?
134
363160
2000
Skąd mam wiedzieć, którego rinowirusa mam?
06:05
There're 102 known variants of the common cold,
135
365160
3000
Znane są 102 warianty przeziębienia,
06:08
and there're only 102 because people got bored collecting them:
136
368160
3000
a jest ich tylko 102, bo ludziom znudziło się je kolekcjonować:
06:11
there are just new ones every year.
137
371160
2000
co roku pojawiają się nowe.
06:13
And so, here are four different rhinoviruses,
138
373160
2000
Tu są cztery różne rinowirusy
06:15
and you can see, even with your eye,
139
375160
2000
i gołym okiem można zobaczyć,
06:17
without any fancy computer pattern-matching
140
377160
2000
bez wymyślnych programów komputerowych
06:19
recognition software algorithms,
141
379160
2000
z algorytmami rozpoznającymi wzory,
06:21
that you can distinguish each one of these barcodes from each other.
142
381160
3000
że można odróżnić każdy z tych kodów od innych.
06:24
Now, this is kind of a cheap shot,
143
384160
2000
No tak, to jest w zasadzie tani chwyt,
06:26
because I know what the genetic sequence of all these rhinoviruses is,
144
386160
3000
bo znam sekwencje genetyczne wszystkich tych rinowirusów
06:29
and I in fact designed the chip
145
389160
1000
i właściwie to ja zaprojektowałem ten chip tak,
06:30
expressly to be able to tell them apart,
146
390160
2000
żeby dało się je odróżnić,
06:32
but what about rhinoviruses that have never seen a genetic sequencer?
147
392160
4000
ale co z rinowirusami, które nigdy nie widziały sekwenatora genetycznego?
06:36
We don't know what the sequence is; just pull them out of the field.
148
396160
2000
Nie znamy ich sekwencji; po prostu bierzemy je ze środowiska.
06:38
So, here are four rhinoviruses
149
398160
2000
Tu są cztery rinowirusy,
06:40
we never knew anything about --
150
400160
2000
o których nic nie wiedzieliśmy --
06:42
no one's ever sequenced them -- and you can also see
151
402160
3000
nikt ich nie zsekwencjonował -- i także widać,
06:45
that you get unique and distinguishable patterns.
152
405160
2000
że można otrzymać niepowtarzalne i rozróżnialne wzory.
06:47
You can imagine building up some library, whether real or virtual,
153
407160
3000
Można wyobrazić sobie stworzenie bilioteki, prawdziwej bądź wirtualnej,
06:50
of fingerprints of essentially every virus.
154
410160
2000
"odcisków palca" praktycznie każdego wirusa.
06:52
But that's, again, shooting fish in a barrel, you know, right?
155
412160
3000
Ale to znowu, no wiecie -- bułka z masłem.
06:55
You have tissue culture cells. There are a ton of viruses.
156
415160
2000
W komórkach z hodowli tkankowych są tony wirusów.
06:57
What about real people?
157
417160
2000
A co z prawdziwymi ludźmi?
06:59
You can't control real people, as you probably know.
158
419160
2000
Jak wiecie, nie da się kontrolować ludzi.
07:01
You have no idea what someone's going to cough into a cup,
159
421160
4000
Nie wiadomo, co ktoś może nakaszleć do kubeczka
07:05
and it's probably really complex, right?
160
425160
3000
i pewnie jest to bardzo złożone, prawda?
07:08
It could have lots of bacteria, it could have more than one virus,
161
428160
3000
Może zawierać mnóstwo bakterii albo więcej niż jednego wirusa
07:11
and it certainly has host genetic material.
162
431160
2000
i z pewnością zawiera materiał genetyczny gospodarza,
07:13
So how do we deal with this?
163
433160
1000
więc jak się za to zabrać?
07:14
And how do we do the positive control here?
164
434160
2000
I czego użyć jako pozytywnej kontroli?
07:16
Well, it's pretty simple.
165
436160
2000
To całkiem proste.
07:18
That's me, getting a nasal lavage.
166
438160
2000
To ja w trakcie płukania nosa.
07:20
And the idea is, let's experimentally inoculate people with virus.
167
440160
5000
Pomysł polega na tym, żeby eksperymentalnie zarazić ludzi wirusem
07:25
This is all IRB-approved, by the way; they got paid.
168
445160
5000
-- to wszystko zatwierdziła komisja etyczna, płaci im się za to.
07:30
And basically we experimentally inoculate people
169
450160
3000
Więc eksperymentalnie zarażamy ludzi
07:33
with the common cold virus.
170
453160
1000
wirusem przeziębienia.
07:34
Or, even better, let's just take people
171
454160
2000
Czy też jeszcze lepiej, weźmy ludzi
07:36
right out of the emergency room --
172
456160
1000
prosto z poczekalni lekarskiej --
07:37
undefined, community-acquired respiratory tract infections.
173
457160
4000
nieokreślone, nabyte w społeczności infekcje dróg oddechowych.
07:41
You have no idea what walks in through the door.
174
461160
2000
Nie wiadomo, co się pojawi.
07:43
So, let's start off with the positive control first,
175
463160
3000
Zacznijmy od pozytywnej kontroli,
07:46
where we know the person was healthy.
176
466160
2000
gdzie wiemy, że ta osoba była zdrowa.
07:48
They got a shot of virus up the nose,
177
468160
2000
Dostała dawkę wirusa do nosa,
07:50
let's see what happens.
178
470160
1000
zobaczmy, co się dzieje.
07:51
Day zero: nothing happening.
179
471160
2000
Dzień zero: nic się nie dzieje.
07:53
They're healthy; they're clean -- it's amazing.
180
473160
2000
Badane osoby są zdrowe, wolne od wirusów - to zadziwiające.
07:55
Actually, we thought the nasal tract might be full of viruses
181
475160
2000
Myśleliśmy, że kanał nosowy jest pełen wirusów
07:57
even when you're walking around healthy.
182
477160
1000
nawet u zdrowej osoby.
07:58
It's pretty clean. If you're healthy, you're pretty healthy.
183
478160
2000
Tak naprawdę jest czysty. Jeśli jesteś zdrowy, to jesteś zdrowy i tyle.
08:00
Day two: we get a very robust rhinovirus pattern,
184
480160
4000
Dzień drugi: otrzymaliśmy wyraźny wzór rinowirusa,
08:04
and it's very similar to what we get in the lab
185
484160
2000
bardzo podobny do tego, co otrzymujemy w laboratorium
08:06
doing our tissue culture experiment.
186
486160
1000
podczas doświadczeń na hodowlach tkankowych.
08:07
So that's great, but again, cheap shot, right?
187
487160
3000
Wszystko pięknie, ale to znowu tani chwyt, nie?
08:10
We put a ton of virus up this guy's nose. So --
188
490160
2000
Wprowadziliśmy człowiekowi tonę wirusa do nosa.
08:12
(Laughter)
189
492160
1000
(śmiech)
08:13
-- I mean, we wanted it to work. He really had a cold.
190
493160
4000
To znaczy, chcieliśmy, żeby to zadziałało. On naprawdę był przeziębiony.
08:17
So, how about the people who walk in off the street?
191
497160
4000
A co z ludźmi przychodzącymi z ulicy?
08:21
Here are two individuals represented by their anonymous ID codes.
192
501160
2000
Tutaj są dwie osoby oznaczone anonimowymi numerami identyfikacyjnymi.
08:23
They both have rhinoviruses; we've never seen this pattern in lab.
193
503160
4000
Obie mają rinowirusy; nigdy nie widzieliśmy takiego wzoru w laboratorium.
08:27
We sequenced part of their viruses;
194
507160
2000
Zsekwencjonowaliśmy fragmenty tych wirusów;
08:29
they're new rhinoviruses no one's actually even seen.
195
509160
3000
to nowe rinowirusy, których jeszcze nikt dotychczas nie widział.
08:32
Remember, our evolutionary-conserved sequences
196
512160
2000
Przypominam, że te ewolucyjnie niezmienne sekwencje,
08:34
we're using on this array allow us to detect
197
514160
2000
których używamy na naszej matrycy,
08:36
even novel or uncharacterized viruses,
198
516160
2000
pozwalają wykryć również nowe, nieopisane wirusy,
08:38
because we pick what is conserved throughout evolution.
199
518160
4000
bo wybieramy to, co jest niezmienne w trakcie ewolucji.
08:42
Here's another guy. You can play the diagnosis game yourself here.
200
522160
3000
Tu jest następny przeziębiony, możecie sami pobawić się w diagnozę.
08:45
These different blocks represent
201
525160
2000
Te słupki reprezentują
08:47
the different viruses in this paramyxovirus family,
202
527160
2000
różne wirusy z rodziny paramyksowirusów,
08:49
so you can kind of go down the blocks
203
529160
1000
więc trzeba przesuwać się wzdłuż tych słupków
08:50
and see where the signal is.
204
530160
2000
i sprawdzić, gdzie jest sygnał.
08:52
Well, doesn't have canine distemper; that's probably good.
205
532160
3000
No tak, nie ma nosówki; to raczej dobrze.
08:55
(Laughter)
206
535160
2000
(śmiech)
08:57
But by the time you get to block nine,
207
537160
2000
Ale gdy dochodzi się do dziewiątego słupka
08:59
you see that respiratory syncytial virus.
208
539160
2000
widać wirusa RSV.
09:01
Maybe they have kids. And then you can see, also,
209
541160
3000
Być może mają dzieci. Dalej widać też
09:04
the family member that's related: RSVB is showing up here.
210
544160
2000
spokrewnionego członka rodziny: RSV-B tu się pokazuje.
09:06
So, that's great.
211
546160
1000
No i świetnie.
09:07
Here's another individual, sampled on two separate days --
212
547160
3000
Tu kolejna osoba: pobierano próbki w dwa różne dni
09:10
repeat visits to the clinic.
213
550160
2000
przy kolejnych wizytach w przychodni.
09:12
This individual has parainfluenza-1,
214
552160
3000
Ta osoba ma wirus paragrypy typu 1
09:15
and you can see that there's a little stripe over here
215
555160
2000
i widzicie tu mały prążek
09:17
for Sendai virus: that's mouse parainfluenza.
216
557160
3000
dla wirusa Sendai, to jest mysia paragrypa.
09:20
The genetic relationships are very close there. That's a lot of fun.
217
560160
4000
Pokrewieństwo genetyczne jest tu bardzo bliskie. To niezła zabawa.
09:24
So, we built out the chip.
218
564160
1000
Skonstruowaliśmy więc chip.
09:25
We made a chip that has every known virus ever discovered on it.
219
565160
4000
Zrobiliśmy chip, który zawiera każdego kiedykolwiek odkrytego wirusa.
09:29
Why not? Every plant virus, every insect virus, every marine virus.
220
569160
3000
Dlaczego nie? Każdego wirusa roślinnego, owadziego, morskiego.
09:32
Everything that we could get out of GenBank --
221
572160
2000
Wszystko, co dało się znaleźć w GenBanku,
09:34
that is, the national repository of sequences.
222
574160
2000
czyli w narodowym banku sekwencji.
09:36
Now we're using this chip. And what are we using it for?
223
576160
3000
Teraz używamy tego chipa. Do czego?
09:39
Well, first of all, when you have a big chip like this,
224
579160
2000
Po pierwsze, gdy się ma tak duży chip,
09:41
you need a little bit more informatics,
225
581160
2000
potrzeba trochę więcej informatyki,
09:43
so we designed the system to do automatic diagnosis.
226
583160
2000
więc zaprojektowaliśmy system tak, by dokonywał automatycznej diagnozy.
09:45
And the idea is that we simply have virtual patterns,
227
585160
3000
Chodzi o to, że mamy wirtualne wzory --
09:48
because we're never going to get samples of every virus --
228
588160
2000
ponieważ nigdy nie uda się zebrać próbek każdego wirusa,
09:50
it would be virtually impossible. But we can get virtual patterns,
229
590160
3000
to praktycznie niemożliwe. Ale możemy wziąć wirtualne wzory
09:53
and compare them to our observed result --
230
593160
2000
i porównać je do zaobserwowanego wyniku,
09:55
which is a very complex mixture -- and come up with some sort of score
231
595160
4000
który jest bardzo złożoną mieszaniną; i dojść do jakiejś wartości
09:59
of how likely it is this is a rhinovirus or something.
232
599160
3000
która określi prawdopodobieństwo, że to rinowirus albo coś innego.
10:02
And this is what this looks like.
233
602160
2000
A oto jak to wygląda.
10:04
If, for example, you used a cell culture
234
604160
2000
Jeśli na przykład użyliśmy hodowli komórkowej
10:06
that's chronically infected with papilloma,
235
606160
2000
chronicznie zainfekowanej wirusem brodawczaka,
10:08
you get a little computer readout here,
236
608160
2000
otrzymujemy odczyt komputerowy
10:10
and our algorithm says it's probably papilloma type 18.
237
610160
4000
i nasz algorytm mówi, że to prawdopodobnie wirus brodawczaka typu 18.
10:14
And that is, in fact, what these particular cell cultures
238
614160
2000
I rzeczywiście, to właśnie tym wirusem
10:16
are chronically infected with.
239
616160
2000
są zarażone nasze badane komórki.
10:18
So let's do something a little bit harder.
240
618160
2000
Zróbmy więc coś trudniejszego.
10:20
We put the beeper in the clinic.
241
620160
1000
Umieściliśmy pager w klinice.
10:21
When somebody shows up, and the hospital doesn't know what to do
242
621160
3000
Gdy pojawi się ktoś, z kim szpital nie wie, co zrobić,
10:24
because they can't diagnose it, they call us.
243
624160
2000
bo nie umieją postawić diagnozy, wzywają nas.
10:26
That's the idea, and we're setting this up in the Bay Area.
244
626160
2000
Taki jest pomysł, teraz uruchamiamy go w aglomeracji San Francisco.
10:28
And so, this case report happened three weeks ago.
245
628160
2000
To jest przypadek sprzed trzech tygodni.
10:30
We have a 28-year-old healthy woman, no travel history,
246
630160
3000
Mamy 28-letnią zdrową kobietę, nie podróżowała,
10:33
[unclear], doesn't smoke, doesn't drink.
247
633160
3000
nie pali, nie pije.
10:36
10-day history of fevers, night sweats, bloody sputum --
248
636160
4000
Od 10 dni gorączkuje, ma nocne poty, krwawą flegmę --
10:40
she's coughing up blood -- muscle pain.
249
640160
2000
-- kaszle krwią -- ma bóle mięśniowe.
10:42
She went to the clinic, and they gave her antibiotics
250
642160
4000
Przyszła do kliniki, dali jej antybiotyki
10:46
and then sent her home.
251
646160
1000
i posłali do domu.
10:47
She came back after ten days of fever, right? Still has the fever,
252
647160
4000
Wróciła po dziesięciu dniach gorączki, tak -- ciągle gorączkuje --
10:51
and she's hypoxic -- she doesn't have much oxygen in her lungs.
253
651160
3000
i do tego hypoksja -- nie ma wystarczająco dużo tlenu w płucach.
10:54
They did a CT scan.
254
654160
1000
Zrobili tomografię komputerową.
10:55
A normal lung is all sort of dark and black here.
255
655160
4000
Normalne płuco to wszystko, co tu jest ciemne i czarne.
10:59
All this white stuff -- it's not good.
256
659160
2000
To wszystko białe -- nic dobrego.
11:01
This sort of tree and bud formation indicates there's inflammation;
257
661160
3000
Ta struktura przypominająca drzewo i pączki wskazuje na stan zapalny;
11:04
there's likely to be infection.
258
664160
2000
prawdopodobnie jest tam zakażenie.
11:06
OK. So, the patient was treated then
259
666160
3000
OK. Pacjentka była dalej leczona
11:09
with a third-generation cephalosporin antibiotic and doxycycline,
260
669160
4000
antybiotykiem cefalosporynowym trzeciej generacji oraz doksycykliną
11:13
and on day three, it didn't help: she had progressed to acute failure.
261
673160
4000
i na trzeci dzień, nie pomogło: rozwinęła się niewydolność oddechowa.
11:17
They had to intubate her, so they put a tube down her throat
262
677160
3000
Musieli ją intubować, więc włożyli jej rurkę przez gardło
11:20
and they began to mechanically ventilate her.
263
680160
1000
i zaczęli mechanicznie ją wentylować.
11:21
She could no longer breathe for herself.
264
681160
2000
Nie mogła już samodzielnie oddychać.
11:23
What to do next? Don't know.
265
683160
2000
Co dalej? Nie wiadomo.
11:25
Switch antibiotics: so they switched to another antibiotic,
266
685160
3000
Zmienić antybiotyki, więc podali jej inny antybiotyk
11:28
Tamiflu.
267
688160
2000
i Tamiflu, które --
11:30
It's not clear why they thought she had the flu,
268
690160
2000
-- nie jest jasne, czemu myśleli, że ma grypę --
11:32
but they switched to Tamiflu.
269
692160
2000
ale zaczęli podawać jej Tamiflu.
11:34
And on day six, they basically threw in the towel.
270
694160
2000
Szóstego dnia poddali się.
11:36
You do an open lung biopsy when you've got no other options.
271
696160
4000
Biopsję na otwartym płucu robi się tylko wtedy, gdy nie ma już wyjścia.
11:40
There's an eight percent mortality rate with just doing this procedure,
272
700160
2000
Samo wykonanie tej procedury wiąże się z 8% śmiertelnością.
11:42
and so basically -- and what do they learn from it?
273
702160
3000
I czego się dowiadują?
11:45
You're looking at her open lung biopsy.
274
705160
2000
Tu widzicie biopsję jej płuca.
11:47
And I'm no pathologist, but you can't tell much from this.
275
707160
2000
Nie jestem patologiem, ale z tego nie da się wiele wywnioskować.
11:49
All you can tell is, there's a lot of swelling: bronchiolitis.
276
709160
3000
Jedno, co da się stwierdzić, to obrzęk: zapalenie oskrzelików.
11:52
It was "unrevealing": that's the pathologist's report.
277
712160
3000
Raport patologa brzmiał: nierozstrzygające.
11:55
And so, what did they test her for?
278
715160
3000
Na co ją zbadali?
11:58
They have their own tests, of course,
279
718160
1000
Oczywiście mają tam własne testy,
11:59
and so they tested her for over 70 different assays,
280
719160
3000
więc przeprowadzili ponad 70 różnych badań,
12:02
for every sort of bacteria and fungus and viral assay
281
722160
3000
na przeróżne bakterie, grzyby i wirusy,
12:05
you can buy off the shelf:
282
725160
2000
testy, które można kupić gotowe:
12:07
SARS, metapneumovirus, HIV, RSV -- all these.
283
727160
3000
SARS, metapneumowirus, HIV, RSV -- wszystkie takie.
12:10
Everything came back negative, over 100,000 dollars worth of tests.
284
730160
4000
I wszystkie negatywne. Testy warte ponad 100 tysięcy dolarów.
12:14
I mean, they went to the max for this woman.
285
734160
3000
Zrobili dla niej wszystko, naprawdę.
12:17
And basically on hospital day eight, that's when they called us.
286
737160
3000
I ósmego dnia zadzwonili do nas.
12:20
They gave us endotracheal aspirate --
287
740160
2000
Dali nam próbkę aspiratu tchawiczego --
12:22
you know, a little fluid from the throat,
288
742160
2000
no wiecie, trochę płynu z gardła,
12:24
from this tube that they got down there -- and they gave us this.
289
744160
2000
z tej rurki, którą tam włożyli -- to nam dali.
12:26
We put it on the chip; what do we see? Well, we saw parainfluenza-4.
290
746160
5000
Wrzuciliśmy to na chip: co widać? Zobaczyliśmy wirusa paragrypy typu 4.
12:31
Well, what the hell's parainfluenza-4?
291
751160
2000
Czym, do diabła, jest wirus paragrypy typu 4?
12:33
No one tests for parainfluenza-4. No one cares about it.
292
753160
3000
Nikt nie bada na wirusa paragrypy typu 4. Nikogo to nie obchodzi.
12:36
In fact, it's not even really sequenced that much.
293
756160
3000
Właściwie nawet nie jest w całości zsekwencjonowany.
12:39
There's just a little bit of it sequenced.
294
759160
2000
Zsekwencjonowano zaledwie mały fragment.
12:41
There's almost no epidemiology or studies on it.
295
761160
2000
Prawie nie ma badań epidemiologicznych o nim.
12:43
No one would even consider it,
296
763160
2000
Nikt by o nim nawet nie pomyślał,
12:45
because no one had a clue that it could cause respiratory failure.
297
765160
3000
bo nikt nie miał pojęcia, że może wywołać niewydolność oddechową.
12:48
And why is that? Just lore. There's no data --
298
768160
3000
Dlaczego tak jest? Tylko przekaz ustny, żadnych danych --
12:51
no data to support whether it causes severe or mild disease.
299
771160
4000
brak danych stwierdzających, czy powoduje ostrą, czy łagodną chorobę.
12:55
Clearly, we have a case of a healthy person that's going down.
300
775160
3000
Mieliśmy przypadek zdrowej osoby, nagle umierającej.
12:58
OK, that's one case report.
301
778160
3000
OK, to jeden przypadek.
13:01
I'm going to tell you one last thing in the last two minutes
302
781160
2000
W ostatnie dwie minuty powiem jeszcze o jednej rzeczy --
13:03
that's unpublished -- it's going to come out tomorrow --
303
783160
3000
-- to nieopublikowane, pojawi się to jutro --
13:06
and it's an interesting case of how you might use this chip
304
786160
3000
to interesujący przykład jak można wykorzystać ten chip,
13:09
to find something new and open a new door.
305
789160
2000
by znaleźć coś nowego i otworzyć nowe drzwi.
13:11
Prostate cancer. I don't need to give you many statistics
306
791160
4000
Rak prostaty, nie muszę podawać wielu statystyk
13:15
about prostate cancer. Most of you already know it:
307
795160
3000
o raku prostaty. Większość z was już wie,
13:18
third leading cause of cancer deaths in the U.S.
308
798160
2000
że to trzecia przyczyna śmierci na raka w USA.
13:20
Lots of risk factors,
309
800160
2000
Wiele czynników ryzyka,
13:22
but there is a genetic predisposition to prostate cancer.
310
802160
4000
ale jest też genetyczna predyspozycja do raka prostaty.
13:26
For maybe about 10 percent of prostate cancer,
311
806160
2000
W przypadku raka prostaty około 10%
13:28
there are folks that are predisposed to it.
312
808160
2000
to ludzie z predyspozycjami do niego.
13:30
And the first gene that was mapped in association studies
313
810160
4000
Pierwszy gen, jaki zlokalizowano w badaniach genetycznych
13:34
for this, early-onset prostate cancer, was this gene called RNASEL.
314
814160
4000
odpowiedzialny za wczesnego raka prostaty to gen nazywany RNASEL
13:38
What is that? It's an antiviral defense enzyme.
315
818160
3000
Co to takiego? To enzym obrony przeciwwirusowej.
13:41
So, we're sitting around and thinking,
316
821160
2000
Więc siedzieliśmy i dumaliśmy,
13:43
"Why would men who have the mutation --
317
823160
2000
dlaczego mężczyźni, którzy mają mutację,
13:45
a defect in an antiviral defense system -- get prostate cancer?
318
825160
5000
defekt w systemie obrony przeciw wirusom, dostają raka?
13:50
It doesn't make sense -- unless, maybe, there's a virus?"
319
830160
3000
To nie ma sensu -- o ile, być może, jest jakiś wirus.
13:53
So, we put tumors --- and now we have over 100 tumors -- on our array.
320
833160
6000
Umieściliśmy więc guzy - mamy teraz ponad 100 guzów - na naszym teście.
13:59
And we know who's got defects in RNASEL and who doesn't.
321
839160
3000
I wiedzieliśmy kto ma defekty w RNASEL a kto nie.
14:02
And I'm showing you the signal from the chip here,
322
842160
3000
Teraz pokazuję wam sygnał z chipa,
14:05
and I'm showing you for the block of retroviral oligos.
323
845160
4000
a tu wskazuję na blok retrowirusowach oligonukleotydów.
14:09
And what I'm telling you here from the signal, is
324
849160
2000
Co mogę powiedzieć na temat tego sygnału to to,
14:11
that men who have a mutation in this antiviral defense enzyme,
325
851160
4000
że mężczyźni z mutacją w enzymie broniącym przed wirusami,
14:15
and have a tumor, often have -- 40 percent of the time --
326
855160
4000
którzy mają guza, często mają -- 40% przypadków --
14:19
a signature which reveals a new retrovirus.
327
859160
4000
ślad wskazujący na nowego retrowirusa.
14:23
OK, that's pretty wild. What is it?
328
863160
3000
OK, to niesamowite. Co to jest?
14:26
So, we clone the whole virus.
329
866160
1000
Sklonowaliśmy całego wirusa.
14:27
First of all, I'll tell you that a little automated prediction told us
330
867160
4000
Po pierwsze: powiem wam, że automatyczne przewidywanie wykazało,
14:31
it was very similar to a mouse virus.
331
871160
2000
że jest bardzo podobny do mysiego wirusa.
14:33
But that doesn't tell us too much,
332
873160
1000
To nie mówi nam wiele,
14:34
so we actually clone the whole thing.
333
874160
2000
więc sklonowaliśmy całość.
14:36
And the viral genome I'm showing you right here?
334
876160
2000
A wirusowy genom, który pokazuję tutaj?
14:38
It's a classic gamma retrovirus, but it's totally new;
335
878160
3000
To klasyczny retrowirus typu gamma, ale całkowicie nowy.
14:41
no one's ever seen it before.
336
881160
1000
Nikt go wcześniej nie widział.
14:42
Its closest relative is, in fact, from mice,
337
882160
3000
Jego najbliższy krewniak pochodzi z myszy
14:45
and so we would call this a xenotropic retrovirus,
338
885160
4000
więc możemy to nazwać ksenotropicznym retrowirusem,
14:49
because it's infecting a species other than mice.
339
889160
3000
bo zakaża gatunki inne niż myszy.
14:52
And this is a little phylogenetic tree
340
892160
2000
A to jest małe drzewo filogenetyczne,
14:54
to see how it's related to other viruses.
341
894160
2000
by pokazać, jak jest spokrewniony z innymi wirusami.
14:56
We've done it for many patients now,
342
896160
3000
Zrobiliśmy to u wielu pacjentów
14:59
and we can say that they're all independent infections.
343
899160
3000
i możemy powiedzieć, że to wszystko niezależne infekcje.
15:02
They all have the same virus,
344
902160
1000
Wszyscy mają tego samego wirusa,
15:03
but they're different enough that there's reason to believe
345
903160
3000
ale różni się na tyle, by sądzić,
15:06
that they've been independently acquired.
346
906160
2000
że zostały nabyte niezależnie.
15:08
Is it really in the tissue? And I'll end up with this: yes.
347
908160
2000
Czy jest naprawdę w tkance? Zakończę na tym: Tak.
15:10
We take slices of these biopsies of tumor tissue
348
910160
3000
Bierzemy wycinek tkanki z biopsji guza
15:13
and use material to actually locate the virus,
349
913160
2000
i wykorzystujemy materiał, by zlokalizować wirusa,
15:15
and we find cells here with viral particles in them.
350
915160
4000
i znajdujemy komórki zawierające cząstki wirusa.
15:19
These guys really do have this virus.
351
919160
2000
Ci ludzie naprawdę mają tego wirusa.
15:21
Does this virus cause prostate cancer?
352
921160
2000
Czy ten wirus powoduje raka prostaty?
15:23
Nothing I'm saying here implies causality. I don't know.
353
923160
4000
Nic z tego, co tu mówię nie sugeruje przyczynowości. Nie wiem.
15:27
Is it a link to oncogenesis? I don't know.
354
927160
2000
Czy łączy się z onkogenezą? Nie wiem.
15:29
Is it the case that these guys are just more susceptible to viruses?
355
929160
4000
Czy to przez to, że ci ludzie są po prostu wrażliwsi na wirusy?
15:33
Could be. And it might have nothing to do with cancer.
356
933160
3000
Być może. I może to też nie mieć nic wspólnego z rakiem.
15:36
But now it's a door.
357
936160
1000
Ale są to drzwi.
15:37
We have a strong association between the presence of this virus
358
937160
3000
Mamy silną asocjację pomiędzy obecnością wirusa
15:40
and a genetic mutation that's been linked to cancer.
359
940160
3000
a genetyczną mutacją łączoną z rakiem.
15:43
That's where we're at.
360
943160
1000
To jest to, na czym stoimy.
15:44
So, it opens up more questions than it answers, I'm afraid,
361
944160
4000
Obawiam się, że to przynosi nam więcej pytań niż odpowiedzi,
15:48
but that's what, you know, science is really good at.
362
948160
2000
ale to właśnie to, w czym nauka jest naprawdę dobra.
15:50
This was all done by folks in the lab --
363
950160
2000
To wszystko zostało zrobione przez ludzi z laboratorium;
15:52
I cannot take credit for most of this.
364
952160
1000
większość z tego nie jest moją zasługą.
15:53
This is a collaboration between myself and Don.
365
953160
1000
To współpraca między mna i Donem.
15:54
This is the guy who started the project in my lab,
366
954160
3000
Oto człowiek, który rozpoczął ten projekt w moim laboratorium,
15:57
and this is the guy who's been doing prostate stuff.
367
957160
2000
a ten zrobił pracę na prostacie.
15:59
Thank you very much. (Applause)
368
959160
3000
Dziękuję bardzo.
O tej stronie

Na tej stronie poznasz filmy z YouTube, które są przydatne do nauki języka angielskiego. Zobaczysz lekcje angielskiego prowadzone przez najlepszych nauczycieli z całego świata. Kliknij dwukrotnie na angielskie napisy wyświetlane na stronie każdego filmu, aby odtworzyć film od tego miejsca. Napisy przewijają się synchronicznie z odtwarzaniem filmu. Jeśli masz jakieś uwagi lub prośby, skontaktuj się z nami za pomocą formularza kontaktowego.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7