Joe DeRisi: Hunting the next killer virus

30,229 views ・ 2009-01-30

TED


Vă rugăm să faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză de mai jos pentru a reda videoclipul.

Traducător: Madalina Dinita Corector: Magda Marcu
00:12
How can we investigate
0
12160
3000
Cum putem investiga
00:15
this flora of viruses that surround us, and aid medicine?
1
15160
5000
flora de virusuri care ne înconjoară și să ajutăm medicina?
00:20
How can we turn our cumulative knowledge of virology
2
20160
4000
Cum putem transforma cunoștințele noastre de virusologie
00:24
into a simple, hand-held, single diagnostic assay?
3
24160
4000
într-un singur test simplu, portabil pentru stabilirea diagnosticului ?
00:28
I want to turn everything we know right now about detecting viruses
4
28160
3000
Vreau să transform tot ce știm despre detectarea virusurilor
00:31
and the spectrum of viruses that are out there
5
31160
2000
și despre spectrul de virusuri care există
00:33
into, let's say, a small chip.
6
33160
3000
într-un mic cip.
00:36
When we started thinking about this project --
7
36160
2000
Când am început să ne gândim la acest proiect -
00:38
how we would make a single diagnostic assay
8
38160
3000
cum să facem un test unic de diagnosticare
00:41
to screen for all pathogens simultaneously --
9
41160
3000
pentru a analiza toți agenții patogeni simultan -
00:44
well, there's some problems with this idea.
10
44160
2000
am văzut că există niște probleme.
00:46
First of all, viruses are pretty complex,
11
46160
4000
În primul rând, virusurile sunt destul de complexe,
00:50
but they're also evolving very fast.
12
50160
4000
și evoluează foarte repede.
00:54
This is a picornavirus.
13
54160
1000
Acesta este un picornavirus.
00:55
Picornaviruses -- these are things that include
14
55160
2000
Picornavirusurile provoacă
00:57
the common cold and polio, things like this.
15
57160
3000
gripa comună și poliomielita, boli precum acestea.
01:00
You're looking at the outside shell of the virus,
16
60160
2000
Acum priviți partea exterioară a virusului,
01:02
and the yellow color here are those parts of the virus
17
62160
3000
unde culoarea galbenă constituie acele părți ale virusului
01:05
that are evolving very, very fast,
18
65160
2000
care se dezvoltă foarte, foarte repede,
01:07
and the blue parts are not evolving very fast.
19
67160
2000
iar părțile albastre nu se dezvoltă foarte rapid.
01:09
When people think about making pan-viral detection reagents,
20
69160
3000
Când oamenii creează reactivi care să detecteze toate virusurile,
01:12
usually it's the fast-evolving problem that's an issue,
21
72160
4000
de obicei, capacitatea lor de a se dezvolta rapid e o problemă,
01:16
because how can we detect things if they're always changing?
22
76160
2000
cum putem detecta lucruri care se schimbă mereu?
01:18
But evolution is a balance:
23
78160
2000
Dar evoluția înseamnă echilibru:
01:20
where you have fast change, you also have ultra-conservation --
24
80160
4000
unde există schimbări rapide, există și ultra-conservare -
01:24
things that almost never change.
25
84160
2000
lucruri care nu se schimbă aproape niciodată.
01:26
And so we looked into this a little more carefully,
26
86160
3000
Am analizat acest lucru cu mai multă atenție,
01:29
and I'm going to show you data now.
27
89160
1000
și o să vă arăt concluziile.
01:30
This is just some stuff you can do on the computer from the desktop.
28
90160
3000
Poți face asta de acasă, cu ajutorul unui computer.
01:33
I took a bunch of these small picornaviruses,
29
93160
2000
Am luat câteva picornavirusuri,
01:35
like the common cold, like polio and so on,
30
95160
2000
care provoacă gripa comună, poliomielita etc.
01:37
and I just broke them down into small segments.
31
97160
4000
și le-am separat în segmente mici;
01:41
And so took this first example, which is called coxsackievirus,
32
101160
3000
am luat primul virus, virusul Coxsackie
01:44
and just break it into small windows.
33
104160
2000
și l-am separat în mici segmente.
01:46
And I'm coloring these small windows blue
34
106160
2000
Colorez aceste segmente mici în albastru
01:48
if another virus shares an identical sequence in its genome
35
108160
5000
dacă alt virus are o secvența din genom identică
01:53
to that virus.
36
113160
1000
cu virusul respectiv.
01:54
These sequences right up here --
37
114160
2000
Aceste secvențe de sus -
01:56
which don't even code for protein, by the way --
38
116160
2000
care nici nu codifică proteine -
01:58
are almost absolutely identical across all of these,
39
118160
3000
sunt aproape identice la toate aceste virusuri,
02:01
so I could use this sequence as a marker
40
121160
4000
deci aș putea folosi această secvență ca un marker
02:05
to detect a wide spectrum of viruses,
41
125160
2000
pentru a detecta un spectru larg de virusuri,
02:07
without having to make something individual.
42
127160
3000
fără să fie nevoie să creez un marker pentru fiecare virus.
02:10
Now, over here there's great diversity:
43
130160
2000
În partea asta, diversitatea e mare:
02:12
that's where things are evolving fast.
44
132160
2000
lucrurile evoluează rapid aici.
02:14
Down here you can see slower evolution: less diversity.
45
134160
4000
În partea de jos, evoluția e mai lentă, diversitatea mai redusă.
02:18
Now, by the time we get out here to, let's say,
46
138160
2000
Până ajungem aici,
02:20
acute bee paralysis virus --
47
140160
2000
la virusul paraliziei acute la albine -
02:22
probably a bad one to have if you're a bee ---
48
142160
2000
probabil că nu te simți bine, ca albină, dacă îl ai -
02:24
this virus shares almost no similarity to coxsackievirus,
49
144160
5000
nu e aproape nicio asemănare între acest virus și virusul Coxsackie,
02:29
but I can guarantee you that the sequences that are most conserved
50
149160
4000
dar vă garantez că secvențele conservate cel mai bine
02:33
among these viruses on the right-hand of the screen
51
153160
2000
printre aceste virusuri din partea dreaptă a ecranului
02:35
are in identical regions right up here.
52
155160
3000
se află în regiunile identice de aici, de sus.
02:38
And so we can encapsulate these regions of ultra-conservation
53
158160
3000
Putem încapsula aceste regiuni de ultraconservare
02:41
through evolution -- how these viruses evolved --
54
161160
3000
de-a lungul evoluției
02:44
by just choosing DNA elements or RNA elements
55
164160
3000
alegând elementele de ADN sau ARN
02:47
in these regions to represent on our chip as detection reagents.
56
167160
4000
din aceste regiuni pentru a crea reactivi de detecție pe cipurile noastre.
02:51
OK, so that's what we did, but how are we going to do that?
57
171160
3000
Asta am făcut, dar cum punem acest lucru în practică?
02:54
Well, for a long time, since I was in graduate school,
58
174160
2000
Multă vreme, când eram doctorand,
02:56
I've been messing around making DNA chips --
59
176160
3000
m-am jucat încercând să creez cipuri ADN -
02:59
that is, printing DNA on glass.
60
179160
2000
prin imprimarea ADN-ului pe sticlă.
03:01
And that's what you see here:
61
181160
1000
Asta e ce vedeți aici:
03:02
These little salt spots are just DNA tacked onto glass,
62
182160
3000
aceste puncte mici constituie ADN lipit pe sticlă,
03:05
and so I can put thousands of these on our glass chip
63
185160
3000
pot să pun mii de astfel de puncte pe cipul nostru de sticlă
03:08
and use them as a detection reagent.
64
188160
2000
și să le folosesc drept reactivi de detecție.
03:10
We took our chip over to Hewlett-Packard
65
190160
2000
Am dus cipul la Hewlett-Packard
03:12
and used their atomic force microscope on one of these spots,
66
192160
2000
și am analizat un astfel de punct cu microscopul atomic
03:14
and this is what you see:
67
194160
2000
și asta e ce se vede:
03:16
you can actually see the strands of DNA lying flat on the glass here.
68
196160
3000
puteți vedea fragmentele de ADN de pe sticlă.
03:19
So, what we're doing is just printing DNA on glass --
69
199160
3000
Deci, copiem ADN-ul pe sticlă -
03:22
little flat things -- and these are going to be markers for pathogens.
70
202160
4000
firișoarele acelea - și ele vor fi markerii pentru agenții patogeni.
03:26
OK, I make little robots in lab to make these chips,
71
206160
3000
Creez roboți mici în laborator pentru a face aceste cipuri
03:29
and I'm really big on disseminating technology.
72
209160
3000
și chiar vreau să răspândesc tehnologia.
03:32
If you've got enough money to buy just a Camry,
73
212160
3000
Dacă ai suficienți bani să cumperi un Camry,
03:35
you can build one of these too,
74
215160
2000
poți și tu să construiești un astfel de robot,
03:37
and so we put a deep how-to guide on the Web, totally free,
75
217160
4000
am pus un manual detaliat, gratuit pe internet,
03:41
with basically order-off-the-shelf parts.
76
221160
2000
cumperi componente gata făcute -
03:43
You can build a DNA array machine in your garage.
77
223160
3000
și îți construiești un aparat de detectare a ADN-ului în garaj.
03:46
Here's the section on the all-important emergency stop switch.
78
226160
3000
Iată secțiunea despre importantul întrerupător de urgență.
03:49
(Laughter)
79
229160
2000
(Râsete)
03:51
Every important machine's got to have a big red button.
80
231160
3000
Fiecare mașină importantă are un buton mare, roșu.
03:54
But really, it's pretty robust.
81
234160
2000
De fapt, e destul de simplu.
03:56
You can actually be making DNA chips in your garage
82
236160
3000
Poți să faci cipuri ADN în garaj
03:59
and decoding some genetic programs pretty rapidly. It's a lot of fun.
83
239160
4000
și să decodezi câteva programe genetice destul de rapid. E distractiv.
04:03
(Laughter)
84
243160
1000
(Râsete)
04:04
And so what we did -- and this is a really cool project --
85
244160
4000
Ce am făcut noi - chiar e un proiect interesant -
04:08
we just started by making a respiratory virus chip.
86
248160
2000
am început prin a face un cip cu virusurile sistemului respirator.
04:10
I talked about that --
87
250160
2000
Am vorbit despre asta -
04:12
you know, that situation where you go into the clinic
88
252160
2000
e acea situație în care te duci într-o clinică
04:14
and you don't get diagnosed?
89
254160
2000
și nu ești diagnosticat.
04:16
Well, we just put basically all the human respiratory viruses
90
256160
2000
Punem toate virusurile sistemului respirator
04:18
on one chip, and we threw in herpes virus for good measure --
91
258160
3000
pe un cip și mai adăugăm virusul herpesului ca să fim siguri -
04:21
I mean, why not?
92
261160
1000
adică, de ce nu?
04:22
The first thing you do as a scientist is,
93
262160
2000
Primul lucru pe care îl faci ca om de știință
04:24
you make sure stuff works.
94
264160
1000
e să te asiguri că lucrurile funcționează.
04:25
And so what we did is, we take tissue culture cells
95
265160
3000
Asta am făcut, am luat celule din culturile celulare
04:28
and infect them with various viruses,
96
268160
2000
și le-am infectat cu diverse virusuri,
04:30
and we take the stuff and fluorescently label the nucleic acid,
97
270160
4000
apoi am colorat acidul nucleic cu material fluorescent,
04:34
the genetic material that comes out of these tissue culture cells --
98
274160
3000
materialul genetic care rezultă din aceste celule de cultură -
04:37
mostly viral stuff -- and stick it on the array to see where it sticks.
99
277160
4000
majoritatea material viral - și le-am pus pe lamelă să vedem unde se lipesc.
04:41
Now, if the DNA sequences match, they'll stick together,
100
281160
2000
Dacă secvențele ADN se potrivesc, ele se vor lipi
04:43
and so we can look at spots.
101
283160
2000
și astfel ne putem uita la acele puncte.
04:45
And if spots light up, we know there's a certain virus in there.
102
285160
2000
Dacă punctele se luminează, știm că acolo e un virus.
04:47
That's what one of these chips really looks like,
103
287160
2000
Cam așa arată un astfel de cip
04:49
and these red spots are, in fact, signals coming from the virus.
104
289160
3000
și punctele roșii sunt semnale care provin de la virus.
04:52
And each spot represents a different family of virus
105
292160
3000
Fiecare punct reprezintă o familie diferită de virusuri,
04:55
or species of virus.
106
295160
1000
de specii de virusuri.
04:56
And so, that's a hard way to look at things,
107
296160
2000
Informația se înțelege greu în acest mod,
04:58
so I'm just going to encode things as a little barcode,
108
298160
2000
așa că o voi înregistra sub forma unui cod de bare,
05:00
grouped by family, so you can see the results in a very intuitive way.
109
300160
4000
grupat pe familii, ca să vedeți rezultatul într-un mod foarte intuitiv.
05:04
What we did is, we took tissue culture cells
110
304160
2000
Am prelevat probe de culturi celulare
05:06
and infected them with adenovirus,
111
306160
2000
și le-am infectat cu un adenovirus
05:08
and you can see this little yellow barcode next to adenovirus.
112
308160
4000
și puteți vedea acest mic cod de bare galben lângă adenovirus.
05:12
And, likewise, we infected them with parainfluenza-3 --
113
312160
3000
Le-am infectat și cu virusul paragripei de tip 3 -
05:15
that's a paramyxovirus -- and you see a little barcode here.
114
315160
2000
e un paramixovirus - iată un mic cod de bare aici.
05:17
And then we did respiratory syncytial virus.
115
317160
3000
Apoi am folosit virusul respirator sincitial,
05:20
That's the scourge of daycare centers everywhere --
116
320160
2000
marea problemă a creșelor de peste tot -
05:22
it's like boogeremia, basically.
117
322160
2000
în principiu, e ca boala mucusului nazal.
05:24
(Laughter)
118
324160
1000
(Râsete)
05:25
You can see that this barcode is the same family,
119
325160
4000
Puteți vedea că acest cod de bare aparține aceleiași familii,
05:29
but it's distinct from parainfluenza-3,
120
329160
2000
dar e diferit de paragripa 3,
05:31
which gives you a very bad cold.
121
331160
2000
care provoacă o răceală foarte puternică.
05:33
And so we're getting unique signatures, a fingerprint for each virus.
122
333160
3000
Avem urme unice, o amprentă pentru fiecare virus.
05:36
Polio and rhino: they're in the same family, very close to each other.
123
336160
3000
Virusurile poliomielitei și rinoreei: sunt din aceeași familie, sunt foarte asemănătoare.
05:39
Rhino's the common cold, and you all know what polio is,
124
339160
2000
Rinoreea este răceala comună și știți ce e poliomielita;
05:41
and you can see that these signatures are distinct.
125
341160
3000
vedeți că aceste amprente sunt distincte.
05:44
And Kaposi's sarcoma-associated herpes virus
126
344160
3000
Și virusul herpesului asociat cu sarcomul lui Kaposi
05:47
gives a nice signature down here.
127
347160
2000
lasă o amprentă clară aici, în partea de jos.
05:49
And so it is not any one stripe or something
128
349160
2000
Deci, nu o singură dungă sau alt lucru
05:51
that tells me I have a virus of a particular type here;
129
351160
2000
îmi spune că am de-a face cu un virus anume;
05:53
it's the barcode that in bulk represents the whole thing.
130
353160
4000
codul de bare reprezintă, în ansamblul său, întregul virus.
05:57
All right, I can see a rhinovirus --
131
357160
2000
Ok, pot vedea virusul rinoreei -
05:59
and here's the blow-up of the rhinovirus's little barcode --
132
359160
2000
iată aici imaginea mărită a codului pentru virusul rinoreei -
06:01
but what about different rhinoviruses?
133
361160
2000
dar cum rămâne cu diferitele rinovirusuri ?
06:03
How do I know which rhinovirus I have?
134
363160
2000
De unde știu despre ce rinovirus e vorba?
06:05
There're 102 known variants of the common cold,
135
365160
3000
Există 102 tipuri de gripă comună,
06:08
and there're only 102 because people got bored collecting them:
136
368160
3000
sunt doar 102 fiindcă oamenii se plictisesc adunându-le:
06:11
there are just new ones every year.
137
371160
2000
în fiecare an apar tipuri noi.
06:13
And so, here are four different rhinoviruses,
138
373160
2000
Aici sunt patru rinovirusuri diferite
06:15
and you can see, even with your eye,
139
375160
2000
și puteți vedea cu ochiul liber
06:17
without any fancy computer pattern-matching
140
377160
2000
fără vreun program sofisticat de recunoaștere,
06:19
recognition software algorithms,
141
379160
2000
fără softuri cu algoritmi de recunoaștere,
06:21
that you can distinguish each one of these barcodes from each other.
142
381160
3000
că puteți distinge aceste coduri de bare, unele de altele.
06:24
Now, this is kind of a cheap shot,
143
384160
2000
Nu prea joc corect
06:26
because I know what the genetic sequence of all these rhinoviruses is,
144
386160
3000
fiindcă știu care e secvența genetică a acestor rinovirusuri
06:29
and I in fact designed the chip
145
389160
1000
și am proiectat cipul
06:30
expressly to be able to tell them apart,
146
390160
2000
special pentru a fi capabil să le deosebească,
06:32
but what about rhinoviruses that have never seen a genetic sequencer?
147
392160
4000
dar ce facem cu rinovirusurile care nu au fost analizate de un secvențiator genetic?
06:36
We don't know what the sequence is; just pull them out of the field.
148
396160
2000
Nu le cunoaștem secvența; tocmai le-am izolat.
06:38
So, here are four rhinoviruses
149
398160
2000
Aici sunt patru rinovirusuri
06:40
we never knew anything about --
150
400160
2000
despre care nu știam nimic -
06:42
no one's ever sequenced them -- and you can also see
151
402160
3000
nu le-a analizat nimeni secvența - și puteți vedea
06:45
that you get unique and distinguishable patterns.
152
405160
2000
că există tipare unice, distincte.
06:47
You can imagine building up some library, whether real or virtual,
153
407160
3000
E ca și cum ai construi o bibliotecă, reală sau virtuală,
06:50
of fingerprints of essentially every virus.
154
410160
2000
cu amprentele fiecărui virus.
06:52
But that's, again, shooting fish in a barrel, you know, right?
155
412160
3000
Dar iar, e prea ușor, nu?
06:55
You have tissue culture cells. There are a ton of viruses.
156
415160
2000
Gândiți-vă la culturile celulare: au o tonă de virusuri.
06:57
What about real people?
157
417160
2000
Ce se întâmplă în cazul oamenilor?
06:59
You can't control real people, as you probably know.
158
419160
2000
Nu poți controla oamenii, după cum știți probabil.
07:01
You have no idea what someone's going to cough into a cup,
159
421160
4000
Nu știi ce virusuri se transmit pe o cană prin tuse,
07:05
and it's probably really complex, right?
160
425160
3000
probabil e un lucru complex, nu?
07:08
It could have lots of bacteria, it could have more than one virus,
161
428160
3000
S-ar putea să fie multe bacterii, mai multe virusuri,
07:11
and it certainly has host genetic material.
162
431160
2000
care au cu siguranță material genetic.
07:13
So how do we deal with this?
163
433160
1000
Ce facem acum?
07:14
And how do we do the positive control here?
164
434160
2000
Cum realizăm un control pozitiv în acest caz?
07:16
Well, it's pretty simple.
165
436160
2000
E destul de simplu.
07:18
That's me, getting a nasal lavage.
166
438160
2000
Ăsta-s eu, în timp de mi se fac spălături nazale.
07:20
And the idea is, let's experimentally inoculate people with virus.
167
440160
5000
Ideea e ca oamenii să fie inoculați experimental cu un virus
07:25
This is all IRB-approved, by the way; they got paid.
168
445160
5000
pentru ca noi - apropo, Comisa de etică și-a dat acordul. Au primit bani.
07:30
And basically we experimentally inoculate people
169
450160
3000
În principiu, inoculăm oamenii
07:33
with the common cold virus.
170
453160
1000
cu virusul gripei comune.
07:34
Or, even better, let's just take people
171
454160
2000
Sau și mai bine, luăm oamenii
07:36
right out of the emergency room --
172
456160
1000
chiar de la Urgențe -
07:37
undefined, community-acquired respiratory tract infections.
173
457160
4000
cu infecții necunoscute ale tractului respirator luate în comunitate.
07:41
You have no idea what walks in through the door.
174
461160
2000
Habar nu aveți ce intră pe ușă.
07:43
So, let's start off with the positive control first,
175
463160
3000
Hai să începem cu un control pozitiv,
07:46
where we know the person was healthy.
176
466160
2000
unde știm că persoana a fost sănătoasă.
07:48
They got a shot of virus up the nose,
177
468160
2000
Li se inoculează virusul pe nas,
07:50
let's see what happens.
178
470160
1000
să vedem ce li se întâmplă.
07:51
Day zero: nothing happening.
179
471160
2000
Prima zi: nu se întâmplă nimic.
07:53
They're healthy; they're clean -- it's amazing.
180
473160
2000
Sunt sănătoși, nu sunt afectați. E uimitor.
07:55
Actually, we thought the nasal tract might be full of viruses
181
475160
2000
Am crezut că tractul nazal va fi plin de virusuri
07:57
even when you're walking around healthy.
182
477160
1000
chiar și când ești sănătos.
07:58
It's pretty clean. If you're healthy, you're pretty healthy.
183
478160
2000
E destul de curat. Ești sănătos.
08:00
Day two: we get a very robust rhinovirus pattern,
184
480160
4000
Ziua doi: obținem o mostră foarte clară de rinovirus,
08:04
and it's very similar to what we get in the lab
185
484160
2000
e foarte similar cu ceea ce obținem în laborator
08:06
doing our tissue culture experiment.
186
486160
1000
în experimentele pe culturi celulare.
08:07
So that's great, but again, cheap shot, right?
187
487160
3000
E minunat, dar am cam trișat iar, nu?
08:10
We put a ton of virus up this guy's nose. So --
188
490160
2000
Introducem o tonă de virusuri pe nasul acestui tip.
08:12
(Laughter)
189
492160
1000
(Râsete)
08:13
-- I mean, we wanted it to work. He really had a cold.
190
493160
4000
Vreau să spun că am vrut să meargă. Tipul chiar a răcit.
08:17
So, how about the people who walk in off the street?
191
497160
4000
Cum rămâne cu oamenii care vin de afară, de pe stradă?
08:21
Here are two individuals represented by their anonymous ID codes.
192
501160
2000
Iată doi indivizi reprezentați de codurile lor ADN anonime.
08:23
They both have rhinoviruses; we've never seen this pattern in lab.
193
503160
4000
Ambii au rinovirusuri; nu am văzut niciodată acest tip de virusuri în laborator.
08:27
We sequenced part of their viruses;
194
507160
2000
Am creat secvențe cu unele părți din virusurile lor;
08:29
they're new rhinoviruses no one's actually even seen.
195
509160
3000
sunt rinovirusuri noi, nimeni nu le-a mai văzut.
08:32
Remember, our evolutionary-conserved sequences
196
512160
2000
Amintiți-vă secvențele păstrate de evoluție
08:34
we're using on this array allow us to detect
197
514160
2000
pe care le folosim în acest algoritm ne permit să detectăm
08:36
even novel or uncharacterized viruses,
198
516160
2000
chiar și virusurile noi, necunoscute,
08:38
because we pick what is conserved throughout evolution.
199
518160
4000
pentru că izolăm ceea ce s-a păstrat de-a lungul evoluției.
08:42
Here's another guy. You can play the diagnosis game yourself here.
200
522160
3000
Iată alt tip. Aici puteți să vă jucați de-a găsitul diagnosticului.
08:45
These different blocks represent
201
525160
2000
Aceste blocuri diferite reprezintă
08:47
the different viruses in this paramyxovirus family,
202
527160
2000
diversele virusuri din familia paramixovirusurilor,
08:49
so you can kind of go down the blocks
203
529160
1000
deci, poți merge în jos
08:50
and see where the signal is.
204
530160
2000
să vedeți unde e semnalul.
08:52
Well, doesn't have canine distemper; that's probably good.
205
532160
3000
Nu are jigodie; probabil e de bine.
08:55
(Laughter)
206
535160
2000
(Râsete)
08:57
But by the time you get to block nine,
207
537160
2000
Dar până ajungi la blocul nouă,
08:59
you see that respiratory syncytial virus.
208
539160
2000
vezi virusul respirator sincitial.
09:01
Maybe they have kids. And then you can see, also,
209
541160
3000
Poate că au copii. Și apoi vezi și subgrupa
09:04
the family member that's related: RSVB is showing up here.
210
544160
2000
familiei cu care e înrudit: e VRS de tip B.
09:06
So, that's great.
211
546160
1000
E minunat, deci.
09:07
Here's another individual, sampled on two separate days --
212
547160
3000
Iată alt pacient căruia i-am luat mostre în două zile diferite -
09:10
repeat visits to the clinic.
213
550160
2000
vizite repetate la clinică.
09:12
This individual has parainfluenza-1,
214
552160
3000
Acest individ are paragripă de tip 1,
09:15
and you can see that there's a little stripe over here
215
555160
2000
vedeți o mică bandă aici
09:17
for Sendai virus: that's mouse parainfluenza.
216
557160
3000
de la virusul Sendai: asta e paragripa la șoareci.
09:20
The genetic relationships are very close there. That's a lot of fun.
217
560160
4000
Legăturile genetice sunt foarte apropiate aici. E distractiv.
09:24
So, we built out the chip.
218
564160
1000
Deci, am construit cipul.
09:25
We made a chip that has every known virus ever discovered on it.
219
565160
4000
Am făcut un cip care conține toate virusurile descoperite vreodată.
09:29
Why not? Every plant virus, every insect virus, every marine virus.
220
569160
3000
De ce nu? Toate virusurile plantelor, ale insectelor, toate virusurile marine.
09:32
Everything that we could get out of GenBank --
221
572160
2000
Orice am putut scoate de la Banca de Gene,
09:34
that is, the national repository of sequences.
222
574160
2000
locul unde sunt stocate secvențele la nivel național.
09:36
Now we're using this chip. And what are we using it for?
223
576160
3000
Acum folosim acest cip. Și pentru ce îl folosim?
09:39
Well, first of all, when you have a big chip like this,
224
579160
2000
În primul rând, când ai un cip atât de mare,
09:41
you need a little bit more informatics,
225
581160
2000
ai nevoie de mai multe cunoștințe informatice,
09:43
so we designed the system to do automatic diagnosis.
226
583160
2000
așa că am proiectat sistemul pentru a diagnostica automat.
09:45
And the idea is that we simply have virtual patterns,
227
585160
3000
Ideea este că avem modele virtuale -
09:48
because we're never going to get samples of every virus --
228
588160
2000
fiindcă nu vom avea niciodată mostre din fiecare virus;
09:50
it would be virtually impossible. But we can get virtual patterns,
229
590160
3000
ar fi practic imposibil. Dar putem obține modele virtuale,
09:53
and compare them to our observed result --
230
593160
2000
și le putem compara cu rezultatele observate,
09:55
which is a very complex mixture -- and come up with some sort of score
231
595160
4000
e o muncă foarte complexă, și putem obține un fel de statistică
09:59
of how likely it is this is a rhinovirus or something.
232
599160
3000
despre cât e de probabil ca acela să fie un rinovirus sau altceva.
10:02
And this is what this looks like.
233
602160
2000
Cam așa arată.
10:04
If, for example, you used a cell culture
234
604160
2000
Dacă foloseai culturi celulare
10:06
that's chronically infected with papilloma,
235
606160
2000
infectate cronic cu virusul papiloma,
10:08
you get a little computer readout here,
236
608160
2000
atunci obții o analiză făcută de computer,
10:10
and our algorithm says it's probably papilloma type 18.
237
610160
4000
iar algoritmul spune că probabil e papiloma tipul 18.
10:14
And that is, in fact, what these particular cell cultures
238
614160
2000
Într-adevăr, culturile celulare sunt infectate
10:16
are chronically infected with.
239
616160
2000
cronic cu acest virus.
10:18
So let's do something a little bit harder.
240
618160
2000
Haideți să facem ceva mai complicat.
10:20
We put the beeper in the clinic.
241
620160
1000
Punem pagerul în clinică.
10:21
When somebody shows up, and the hospital doesn't know what to do
242
621160
3000
Când vine cineva și cei de la spital nu știu ce să facă,
10:24
because they can't diagnose it, they call us.
243
624160
2000
fiindcă nu pot stabili diagnosticul, atunci ne cheamă pe noi.
10:26
That's the idea, and we're setting this up in the Bay Area.
244
626160
2000
Asta e ideea și pregătim acest lucru în Bay Area.
10:28
And so, this case report happened three weeks ago.
245
628160
2000
Acest caz a venit în urmă cu trei săptămâni.
10:30
We have a 28-year-old healthy woman, no travel history,
246
630160
3000
Avem o femeie de 28 de ani, care nu a călătorit,
10:33
[unclear], doesn't smoke, doesn't drink.
247
633160
3000
nu fumează, nu bea.
10:36
10-day history of fevers, night sweats, bloody sputum --
248
636160
4000
Timp de 10 zile a avut febră, transpirații nocturne, spută cu sânge -
10:40
she's coughing up blood -- muscle pain.
249
640160
2000
expectorează sânge - are dureri musculare.
10:42
She went to the clinic, and they gave her antibiotics
250
642160
4000
A venit la clinică și i-au dat antibiotice,
10:46
and then sent her home.
251
646160
1000
apoi au trimis-o acasă.
10:47
She came back after ten days of fever, right? Still has the fever,
252
647160
4000
A revenit după 10 zile - incă mai avea febră -
10:51
and she's hypoxic -- she doesn't have much oxygen in her lungs.
253
651160
3000
era hipoxică - nu avea suficient oxigen în plămâni.
10:54
They did a CT scan.
254
654160
1000
I-au făcut o tomografie.
10:55
A normal lung is all sort of dark and black here.
255
655160
4000
Un plămân normal are o culoare întunecată și neagră aici.
10:59
All this white stuff -- it's not good.
256
659160
2000
Toată partea asta albă - nu e de bine.
11:01
This sort of tree and bud formation indicates there's inflammation;
257
661160
3000
Această formă de copac indică prezența unei inflamații;
11:04
there's likely to be infection.
258
664160
2000
e probabil să fie o infecție.
11:06
OK. So, the patient was treated then
259
666160
3000
OK, pacienta a fost tratată
11:09
with a third-generation cephalosporin antibiotic and doxycycline,
260
669160
4000
cu antibiotice cefalosporinice de a treia generație și doxaciclină,
11:13
and on day three, it didn't help: she had progressed to acute failure.
261
673160
4000
după trei zile - niciun efect. Starea s-a înrăutățit, avea insuficiență respiratorie acută.
11:17
They had to intubate her, so they put a tube down her throat
262
677160
3000
A trebuit să fie intubată, i-au băgat un tub în gât
11:20
and they began to mechanically ventilate her.
263
680160
1000
și au început să o ventileze mecanic.
11:21
She could no longer breathe for herself.
264
681160
2000
Nu mai putea respira singură.
11:23
What to do next? Don't know.
265
683160
2000
Ce era de făcut? Nu știu.
11:25
Switch antibiotics: so they switched to another antibiotic,
266
685160
3000
Să schimbe antibioticele, așa că i-au dat altele
11:28
Tamiflu.
267
688160
2000
și Tamiflu -
11:30
It's not clear why they thought she had the flu,
268
690160
2000
nu e clar de ce au crezut că avea gripă -
11:32
but they switched to Tamiflu.
269
692160
2000
dar au trecut pe Tamiflu.
11:34
And on day six, they basically threw in the towel.
270
694160
2000
Și în ziua a șasea, practic au renunțat.
11:36
You do an open lung biopsy when you've got no other options.
271
696160
4000
Faci o biopsie pe plămân deschis când nu mai ai altă opțiune.
11:40
There's an eight percent mortality rate with just doing this procedure,
272
700160
2000
Procedura în sine implică un risc de deces de 8%.
11:42
and so basically -- and what do they learn from it?
273
702160
3000
Deci, ce au învățat din acest lucru?
11:45
You're looking at her open lung biopsy.
274
705160
2000
Vă uitați la biopsia ei pe plămân deschis.
11:47
And I'm no pathologist, but you can't tell much from this.
275
707160
2000
Nu sunt patolog, dar nu poți extrage multe informații de aici.
11:49
All you can tell is, there's a lot of swelling: bronchiolitis.
276
709160
3000
Tot ce vezi e o inflamație majoră: bronșiolită.
11:52
It was "unrevealing": that's the pathologist's report.
277
712160
3000
Cauza necunoscută: așa spune raportul patologului.
11:55
And so, what did they test her for?
278
715160
3000
Atunci pentru ce au testat-o?
11:58
They have their own tests, of course,
279
718160
1000
Ei au propriile lor teste, bineînțeles,
11:59
and so they tested her for over 70 different assays,
280
719160
3000
așa că i-au făcut peste 70 de teste
12:02
for every sort of bacteria and fungus and viral assay
281
722160
3000
pentru toate bacteriile, ciupercile și infecțiile virale,
12:05
you can buy off the shelf:
282
725160
2000
teste pe care le poți cumpăra:
12:07
SARS, metapneumovirus, HIV, RSV -- all these.
283
727160
3000
pentru SARS, metapneumovirusuri, HIV, VRS - toate astea.
12:10
Everything came back negative, over 100,000 dollars worth of tests.
284
730160
4000
Rezultatele au fost negative. Testele au costat peste 100.000 de dolari.
12:14
I mean, they went to the max for this woman.
285
734160
3000
Au făcut tot ce au putut pentru ea.
12:17
And basically on hospital day eight, that's when they called us.
286
737160
3000
Și ne-au sunat în cea de-a opta zi de spitalizare.
12:20
They gave us endotracheal aspirate --
287
740160
2000
Ne-au dat secreții endotraheale -
12:22
you know, a little fluid from the throat,
288
742160
2000
probe de fluid din gât,
12:24
from this tube that they got down there -- and they gave us this.
289
744160
2000
din tubul pe care i l-au pus în gât.
12:26
We put it on the chip; what do we see? Well, we saw parainfluenza-4.
290
746160
5000
L-am pus pe cip. Și ce vedem? Vedem paragripa de tip 4.
12:31
Well, what the hell's parainfluenza-4?
291
751160
2000
Ce naiba e paragripa de tip 4?
12:33
No one tests for parainfluenza-4. No one cares about it.
292
753160
3000
Nimeni nu face teste pentru paragripa de tip 4.
12:36
In fact, it's not even really sequenced that much.
293
756160
3000
De fapt, nici nu este împărțită clar pe secvențe.
12:39
There's just a little bit of it sequenced.
294
759160
2000
Doar o parte a fost împărțită pe secvențe.
12:41
There's almost no epidemiology or studies on it.
295
761160
2000
Nu există aproape niciun studiu epidemiologic asupra ei.
12:43
No one would even consider it,
296
763160
2000
Nimeni nu ar lua-o nici măcar în calcul
12:45
because no one had a clue that it could cause respiratory failure.
297
765160
3000
fiindcă nimeni nu bănuia că poate provoca insuficiență respiratorie.
12:48
And why is that? Just lore. There's no data --
298
768160
3000
De ce? Din cauza cunoștințelor. Nu există informații
12:51
no data to support whether it causes severe or mild disease.
299
771160
4000
care să dovedească că provoacă boli grave sau ușoare.
12:55
Clearly, we have a case of a healthy person that's going down.
300
775160
3000
Dar e clar, avem o persoană sănătoasă a cărei stare se înrăutățește.
12:58
OK, that's one case report.
301
778160
3000
Ok, acesta este un caz.
13:01
I'm going to tell you one last thing in the last two minutes
302
781160
2000
În următoarele două minute vă voi spune un ultim lucru,
13:03
that's unpublished -- it's going to come out tomorrow --
303
783160
3000
care nu este publicat - va ieși mâine -
13:06
and it's an interesting case of how you might use this chip
304
786160
3000
e un exemplu interesant despre cum poți folosi cipul
13:09
to find something new and open a new door.
305
789160
2000
pentru a găsi ceva nou și a deschide o ușă nouă.
13:11
Prostate cancer. I don't need to give you many statistics
306
791160
4000
Cancerul de prostată. Nu trebuie să vă prezint multe statistici
13:15
about prostate cancer. Most of you already know it:
307
795160
3000
despre cancerul de prostată. Majoritatea știți deja:
13:18
third leading cause of cancer deaths in the U.S.
308
798160
2000
locul trei în topul deceselor cauzate de cancer în SUA.
13:20
Lots of risk factors,
309
800160
2000
Sunt mulți factori de risc,
13:22
but there is a genetic predisposition to prostate cancer.
310
802160
4000
dar există o predispoziție genetică să dezvolți cancerul de prostată.
13:26
For maybe about 10 percent of prostate cancer,
311
806160
2000
În aproape 10% din cazurile de cancer de prostată,
13:28
there are folks that are predisposed to it.
312
808160
2000
oamenii sunt predispuși să îl dezvolte.
13:30
And the first gene that was mapped in association studies
313
810160
4000
Prima genă identificată în studii comune în acest scop,
13:34
for this, early-onset prostate cancer, was this gene called RNASEL.
314
814160
4000
care declanșează cancerul de prostată se numește RNASEL.
13:38
What is that? It's an antiviral defense enzyme.
315
818160
3000
Ce e asta? E o enzimă pentru apărarea antivirală.
13:41
So, we're sitting around and thinking,
316
821160
2000
Stăteam și ne gândeam:
13:43
"Why would men who have the mutation --
317
823160
2000
de ce bărbații care au o mutație,
13:45
a defect in an antiviral defense system -- get prostate cancer?
318
825160
5000
un defect în sistemul de apărare antivirală, ar dezvolta cancer la prostată?
13:50
It doesn't make sense -- unless, maybe, there's a virus?"
319
830160
3000
Nu are sens, doar dacă există un virus.
13:53
So, we put tumors --- and now we have over 100 tumors -- on our array.
320
833160
6000
Deci, punem tumori - acum avem peste 100 de tumori - pe cipul nostru.
13:59
And we know who's got defects in RNASEL and who doesn't.
321
839160
3000
Și știm cine are mutații în RNASEL și cine nu.
14:02
And I'm showing you the signal from the chip here,
322
842160
3000
Vă arăt semnalul de la cip aici
14:05
and I'm showing you for the block of retroviral oligos.
323
845160
4000
și vi-l arăt pentru blocul oligoelementelor retrovirale.
14:09
And what I'm telling you here from the signal, is
324
849160
2000
Ce vă pot spune analizând semnalul e că
14:11
that men who have a mutation in this antiviral defense enzyme,
325
851160
4000
bărbații care au o mutație în această enzimă de apărare antivirală
14:15
and have a tumor, often have -- 40 percent of the time --
326
855160
4000
și care au o tumoare, au adesea - în 40% din cazuri -
14:19
a signature which reveals a new retrovirus.
327
859160
4000
o semnătură care arată prezența unui nou retrovirus.
14:23
OK, that's pretty wild. What is it?
328
863160
3000
Ok, e destul de ciudat. Despre ce e vorba?
14:26
So, we clone the whole virus.
329
866160
1000
Clonăm întregul virus.
14:27
First of all, I'll tell you that a little automated prediction told us
330
867160
4000
În primul rând, o analiză pe calculator ne-a arătat că
14:31
it was very similar to a mouse virus.
331
871160
2000
era foarte similar cu virusul la șoareci.
14:33
But that doesn't tell us too much,
332
873160
1000
Asta nu ne spune prea multe,
14:34
so we actually clone the whole thing.
333
874160
2000
deci clonăm totul.
14:36
And the viral genome I'm showing you right here?
334
876160
2000
Și genomul viral pe care vi-l arăt aici?
14:38
It's a classic gamma retrovirus, but it's totally new;
335
878160
3000
E un retrovirus clasic de tipul gama, dar e complet nou;
14:41
no one's ever seen it before.
336
881160
1000
nimeni nu l-a mai întâlnit.
14:42
Its closest relative is, in fact, from mice,
337
882160
3000
Ruda sa cea mai apropiată se găsește la șoareci
14:45
and so we would call this a xenotropic retrovirus,
338
885160
4000
și așa l-am numit retrovirusul xenotropic,
14:49
because it's infecting a species other than mice.
339
889160
3000
pentru că afectează o altă specie decât șoarecii.
14:52
And this is a little phylogenetic tree
340
892160
2000
Asta e un mic arbore filogenetic
14:54
to see how it's related to other viruses.
341
894160
2000
ca să vedem cum se înrudește cu alte virusuri.
14:56
We've done it for many patients now,
342
896160
3000
L-am aplicat multor pacienți deja
14:59
and we can say that they're all independent infections.
343
899160
3000
și putem spune că toate infecțiile sunt independente.
15:02
They all have the same virus,
344
902160
1000
Toate au același virus,
15:03
but they're different enough that there's reason to believe
345
903160
3000
dar sunt suficient de diferite pentru a crede că
15:06
that they've been independently acquired.
346
906160
2000
au fost dobândite în mod independent.
15:08
Is it really in the tissue? And I'll end up with this: yes.
347
908160
2000
Virusul chiar e în țesut? Voi termina după asta. Da.
15:10
We take slices of these biopsies of tumor tissue
348
910160
3000
Luăm bucăți din aceste biopsii de țesut tumoral
15:13
and use material to actually locate the virus,
349
913160
2000
și folosim materialul pentru a localiza virusul
15:15
and we find cells here with viral particles in them.
350
915160
4000
și găsim aici celule care au particule virale în ele.
15:19
These guys really do have this virus.
351
919160
2000
Acești tipi chiar poartă virusul.
15:21
Does this virus cause prostate cancer?
352
921160
2000
Acest virus cauzează cancerul de prostată?
15:23
Nothing I'm saying here implies causality. I don't know.
353
923160
4000
Nimic din ce spun aici nu implică cauzalitatea. Nu știu.
15:27
Is it a link to oncogenesis? I don't know.
354
927160
2000
Are legătură cu oncogeneza? Nu știu.
15:29
Is it the case that these guys are just more susceptible to viruses?
355
929160
4000
Oare acești tipi sunt mai predispuși să contracteze virusuri?
15:33
Could be. And it might have nothing to do with cancer.
356
933160
3000
S-ar putea. Și s-ar putea ca asta să nu aibă deloc de-a face cu cancerul.
15:36
But now it's a door.
357
936160
1000
Dar acum avem o ipoteză.
15:37
We have a strong association between the presence of this virus
358
937160
3000
E o legătură puternică între prezența acestui virus
15:40
and a genetic mutation that's been linked to cancer.
359
940160
3000
și o mutație genetică care a fost legată de cancer.
15:43
That's where we're at.
360
943160
1000
În stagiul acesta ne aflăm.
15:44
So, it opens up more questions than it answers, I'm afraid,
361
944160
4000
Mi-e teamă că avem mai multe întrebări decât răspunsuri,
15:48
but that's what, you know, science is really good at.
362
948160
2000
dar știința chiar se pricepe la asta.
15:50
This was all done by folks in the lab --
363
950160
2000
Totul e posibil datorită oamenilor din laborator;
15:52
I cannot take credit for most of this.
364
952160
1000
nu îmi pot asuma meritul pentru tot.
15:53
This is a collaboration between myself and Don.
365
953160
1000
E o colaborare între mine și Don.
15:54
This is the guy who started the project in my lab,
366
954160
3000
El e tipul care a început proiectul în laboratorul meu
15:57
and this is the guy who's been doing prostate stuff.
367
957160
2000
și care s-a ocupat de studiul despre prostată.
15:59
Thank you very much. (Applause)
368
959160
3000
Vă mulțumesc!
Despre acest site

Acest site vă va prezenta videoclipuri de pe YouTube care sunt utile pentru a învăța limba engleză. Veți vedea lecții de engleză predate de profesori de top din întreaga lume. Faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză afișate pe fiecare pagină video pentru a reda videoclipul de acolo. Subtitrările se derulează în sincron cu redarea videoclipului. Dacă aveți comentarii sau solicitări, vă rugăm să ne contactați folosind acest formular de contact.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7