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

Переводчик: Ekaterina Vorobets Редактор: Olga Mansurova

The essence of being human is that we solve problems.

Сущность человека заключается в том, что мы решаем проблемы.

And when we're faced with enormous problems

И когда мы сталкиваемся с огромными проблемами

like disease and climate change,

вроде болезни и изменения климата,

we need to solve them by collaboration.

мы должны решать их путём взаимодействия.

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

Мне не терпится рассказать вам о новом типе взаимодействия,

that will absolutely create solutions to these big problems.

которое обязательно найдёт решения этих важных проблем.

It's a collaboration that's unexpected

Это взаимодействие неожиданное,

because it's between humans

потому что оно между людьми

and the tiniest organisms that populate our planet:

и мельчайшими организмами, населяющими нашу планету:

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

бактериями и другими микробами, живущими в нас, на нас и вокруг нас.

Bacteria may be small and unseen,

Бактерии могут быть малы и невидимы глазу,

but they often have inspired transformative innovations,

но они часто стимулируют преобразующие инновации,

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

включая ту, что стала краеугольным камнем моего собственного исследования.

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

В течение последнего десятилетия я была на передовой линии

of developing a revolutionary technology called CRISPR

развития революционной технологии под названием CRISPR,

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

возникшей из изучения, как же бактерии борются с вирусной инфекцией.

CRISPR is amazing because it allows us

Технология CRISPR удивительна, потому что позволяет нам

to precisely edit the DNA in living organisms,

точно редактировать ДНК в живых организмах,

including in people and plants.

включая людей и растения.

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

С помощью CRISPR мы можем изменять, удалять или заменять гены,

that govern the function of cells.

регулирующие функции клеток.

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

Это значит, что мы можем использовать CRISPR теперь как текстовый редактор

to find, cut and paste text.

для поиска, вырезания и вставки текста.

CRISPR, amazingly, has already cured people of devastating disorders

Удивительно, CRISPR уже лечит людей от серьёзных болезней как, например,

like sickle cell disease,

серповидноклеточная анемия,

and it's created rice plants

и помогает выводить сорта риса,

that are resistant to both diseases and drought.

устойчивые и к заболеваниям и к засухе.

Incredible, right?

Невероятно, правда?

But the next world-changing advance with CRISPR

Но следующее достижение с помощью CRISPR, которое изменит мир,

will actually come from using it in a way

будет связано с использованием этой технологии таким образом,

that will allow us to go to the next level

что позволит нам перейти на следующий уровень

by editing genes beyond just in individual organisms.

путём редактирования генов выше отдельно взятых организмов.

We now have the ability to use CRISPR

Теперь у нас есть возможность использовать CRISPR

to edit entire populations of tiny microbes,

для редактирования целых популяций крошечных микробов,

called microbiomes,

называемых микробиомами,

that live in and on our bodies.

которые живут внутри нас и на нас.

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

В течение десятилетий учёные изучали одни бактерии изолированно от других,

as if each type of bacteria behaved independently.

как будто каждый тип бактерий ведёт себя независимо.

But we now know that bacterial behaviors,

Но сейчас мы знаем, что поведение бактерий,

both good and bad,

и полезных и вредных,

result from their interactions within complex microbiomes.

является результатом их взаимодействия в сложных микробиомах.

In humans, dysfunctional gut microbiomes

У людей нарушения микробиомов кишечника

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

связаны с разными недугами, как болезнь Альцгеймера и бронхиальная астма.

And in farm animals, microbiomes produce methane,

А у домашнего скота микробиомы производят метан,

a powerful contributor to climate change.

значительно влияющий на изменение климата.

But when they're healthy,

Но здоровые микробиомы и человека и животного могут предотвращать болезнь

both human and animal microbiomes can actually prevent disease

and reduce methane emissions.

и сокращать выбросы метана.

So to harness these benefits,

Чтоб использовать эти выгоды,

we need a way to precisely and reproducibly control

нам нужен способ для точного и последовательного контроля

these microbial communities.

этих микробных сообществ.

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

Почему же в прошлом микробиомы было трудно контролировать?

It turns out that microbiomes are very complex,

Оказывается, что микробиомы очень сложные,

and they're difficult to manipulate.

и на них нелегко воздействовать.

Antibiotics affect the entire microbiome

Антибиотики влияют на весь микробиом,

and their overuse can lead to drug resistance.

и злоупотребление ими может вызвать сопротивление их действию.

Diet and probiotics are nonspecific

Диеты и пробиотики неспецифичны

and they're often ineffective.

и часто неэффективны.

Fecal transplants face various challenges to both effectiveness and acceptance.

Пересадка кала сопряжена с проблемами как эффективности, так и принятия.

(Laughter)

(Смех)

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

Но с технологией CRISPR у нас есть инструмент, работающий как скальпель.

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

Он позволяет нам найти конкретный ген в конкретном типе клеток.

With CRISPR, we can change one kind of bacterium

С помощью CRISPR мы можем изменить один тип бактерий,

without affecting all the others.

не затрагивая все остальные.

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

Другая сложность в том, что в мире менее одного процента видов микробов

have been grown and studied in the lab.

было культивировано и изучено в лабораториях.

Fortunately, we can now access the other 99 percent

К счастью, теперь нам доступны оставшиеся 99 процентов

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

благодаря новаторскому исследованию моей коллеги, Джилл Бэнфилд,

and her breakthrough technology,

и её прорывной технологии,

metagenomics,

метагеномики,

which is a tool that allows us to figure out

которая позволяет нам выяснить,

what species are present

какие виды присутствуют

and what they're doing in a microbial community.

и что они делают в микробном сообществе.

Metagenomics creates a detailed blueprint of a complex microbiome,

Метагеномика создаёт подробную схему сложного микробиома,

and that means that we can use it

а это значит, что мы можем её использовать,

to figure out how to use gene editing tools

чтобы понять, как использовать инструменты редактирования генов

in the right gene, in the right organism.

в нужном гене, в нужном организме.

You might be wondering how we can take this new knowledge

Возможно, вас удивляет, как мы можем применить

and harness it to solve real world problems.

эти новые знания для решения реальных мировых проблем.

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

Мы объединяем эти две прорывные технологии,

metagenomics and CRISPR,

метагеномику и CRISPR,

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

чтобы создать новую область знаний: точное редактирование микробиома.

This will allow us to discover links between dysfunctional microbiomes

Она позволит нам выявлять связи между нарушенными микробиомами

and disease or greenhouse gas emissions.

и болезнями или выбросами парниковых газов.

We can develop modified and improved microbiome editors

Мы можем создать улучшенные редакторы микробиома

and show that they're safe and effective.

и показать, что они безопасны и эффективны.

And we can then begin to deploy these optimized solutions

И тогда мы можем начать внедрять эти оптимизированные решения,

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

чтобы создавать такие типы решений, которые станут преобразующими в будущем.

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

Так как это влияет на наше здоровье и здоровье нашей планеты?

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

Известно, что изменение климата влияет больше всего на беднейшие страны и людей,

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

и что эта проблема создана богатейшими людьми.

And methane is a big part of the problem.

И метан создаёт большую часть проблемы.

It's been a major contributor to rising global temperatures

Он был основным фактором роста глобальных температур,

since preindustrial times.

начиная с доиндустриальных времён.

Specific microbiome compositions in livestock

Специфический состав микробиома домашнего скота

can actually reduce methane emissions by up to 80 percent.

может реально сократить выбросы метана на 80 процентов.

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

Но чтобы заниматься им сейчас, нужны ежедневные дорогостоящие вмешательства,

and it just doesn't scale.

и эти усилия не масштабируются.

But with precision microbiome editing,

Однако с точным редактированием микробиома

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

мы можем изменять микробиом телёнка при рождении,

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

ограничивая влияние этого телёнка на климат в течение всей его жизни.

And this is beneficial for farmers

И это выгодно для фермеров,

because reduced methane production

потому что сниженная выработка метана

means more efficient conversion of feed into food.

означает более эффективную конверсию корма в фермерскую продукцию.

Importantly, these tools can be used in the future

Важно, что эти инструменты могут использоваться в будущем

to reduce methane emissions from other sources,

для сокращения выбросов метана другими источниками,

like landfills, wastewater and rice paddies.

например, свалками, сточными водами и рисовыми полями.

Ultimately, microbiomes generate

В конечном счёте микробиомы производят

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

до двух третей глобального объёма выбросов метана.

So our technology could really move the needle

И наша технология могла бы заметно продвинуть

in our fight against climate change.

борьбу с климатическими изменениями.

In human health,

В сфере здоровья людей,

asthma affects up to 300 million people around the world,

астма поражает до 300 миллионов человек по всему миру,

a number that grows by 50 percent each decade,

причём это число растёт на 50 процентов каждое десятилетие

and it disproportionately affects lower-income children.

и гораздо чаще затрагивает детей в семьях с низкими доходами.

Our team has identified a promising link

Наша команда выявила уверенную связь

between a molecule produced in the gut microbiome

между образованной в микробиоме кишечника молекулой

and asthma development.

и развитием астмы.

With precision microbiome editing,

С точным редактированием микробиома

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

мы могли бы предложить ребёнку с риском астмы неинвазивную терапию,

that would eliminate asthma-inducing molecules,

которая бы устранила вызывающие астму молекулы,

changing her life trajectory.

меняя жизненный путь этого ребёнка.

And what's really exciting

И действительно интересно,

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

что те же подходы в будущем могут помочь нам лечить

or even prevent human diseases

или даже предотвращать болезни человека,

that are linked to the gut microbiome,

связанные с микробиомом кишечника,

including obesity, diabetes and Alzheimer's.

включая ожирение, диабет и болезнь Альцгеймера.

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

Мне кажется удивительным, что мы теперь можем использовать CRISPR

to edit the same tiny organisms that gave us CRISPR.

для редактирования тех же мельчайших организмов, которые открыла нам CRISPR.

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

При этом мы сотрудничаем с важнейшим партнёром, природой.

Together, we can use CRISPR-powered precision microbiome editing

Вместе мы можем, используя CRISPR, точно редактировать микробиом

to build a more resilient future for all of us.

для того, чтобы построить более устойчивое будущее для всех нас.

Thank you very much.

Большое спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)