What your breath could reveal about your health | Julian Burschka

Translator: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Translator: Lenka Abelovská Reviewer: Martin Polakovič

I have a tendency to assume the worst,

Mám tendenciu predpokladať najhoršie

and once in a while, this habit plays tricks on me.

a raz za čas si tento zvyk zo mňa strieľa.

For example, if I feel unexpected pain in my body

Napríklad keď ucítim v tele nečakanú bolesť,

that I have not experienced before and that I cannot attribute,

ktorú som ešte necítil a neviem ju priradiť,

then all of a sudden, my mind might turn a tense back into heart disease

moja myseľ zrazu premení stuhnutý chrbát na chorobu srdca

or calf muscle pain into deep vein thrombosis.

alebo bolesť lýtkového svalu na hlbokú žilovú trombózu.

But so far, I haven't been diagnosed with any deadly or incurable disease.

Zatiaľ mi však nediagnostikovali nič smrteľné či neliečiteľné.

Sometimes things just hurt for no clear reason.

Niekedy, skrátka, človeka voľačo bolí bezdôvodne.

No nie každý má také šťastie ako ja.

But not everyone is as lucky as me.

Every year, more than 50 million people die worldwide.

Každý rok zomrie na svete 50 miliónov ľudí.

Especially in high-income economies like ours,

Obzvlášť vo vysokoprijímových ekonomikách, akou je i naša,

a large fraction of deaths is caused by slowly progressing diseases:

je veľká časť úmrtí spôsobená pomaly postupujúcimi chorobami;

heart disease, chronic lung disease, cancer, Alzheimer's, diabetes,

chorobami srdca, chronickou chorobou pľúc, rakovinou, Alzheimerovou chorobou,

just to name a few.

cukrovkou a mnohými ďalšími.

Now, humanity has made tremendous progress in diagnosing and treating many of these.

Ľudstvo už spravilo obrovský pokrok v diagnostike a liečbe mnohých z nich.

But we are at a stage where further advancement in health

Ale sme v štádiu, keď ďalšie napredovanie medicíny

cannot be achieved only by developing new treatments.

nemožno dosiahnuť len vývojom nových liečebných postupov.

And this becomes evident when we look at one aspect

To je zjavné, akonáhle sa pozrieme na to,

that many of these diseases have in common:

čo majú mnohé z týchto chorôb spoločné:

the probability for successful treatment

Pravdepodobnosť úspešnej liečby

strongly depends on when treatment is started.

silno závisí od toho, kedy liečba začne.

But a disease is typically only detected once symptoms occur.

Ale chorobu obvykle rozpoznáme, až keď sa objavia príznaky.

The problem here is that, in fact, many diseases can remain asymptomatic,

Problémom je, že mnohé choroby môžu ostať asymptomatické,

hence undetected, for a long period of time.

teda neobjavené, po dlhý čas.

Because of this, there is a persisting need for new ways

Kvôli tomu neustále potrebujeme nové spôsoby detekcie chorôb

of detecting disease at early stage,

v skorých štádiách, dlho pred objavením sa príznakov.

way before any symptoms occur.

V zdravotnítve sa tomu hovorí skríning.

In health care, this is called screening.

And as defined by the World Health Organization,

Podľa definície Svetovej zdravotníckej organizácie je skríning

screening is "the presumptive identification of unrecognized disease

„predbežná identifikácia nerozpoznanej choroby

in an apparently healthy person,

v zdanlivo zdravej osobe

by means of tests ... that can be applied rapidly and easily ..."

pomocou testov, ktoré možno aplikovať rýchlo a jednoducho...“

That's a long definition, so let me repeat it:

Je to dlhá definícia, dovoľte mi ju teda zopakovať:

identification of unrecognized disease

Identifikácia nerozpoznanej choroby

in an apparently healthy person

v zdanlivo zdravej osobe

by means of tests that can be applied both rapidly and easily.

pomocou testov, ktoré možno aplikovať aj rýchlo, aj jednoducho.

And I want to put special emphasis on the words "rapidly" and "easily"

Obzvlášť chcem zdôrazniť „rýchlo a jednoducho“,

because many of the existing screening methods

lebo mnohé z existujúcich skríningových metód

are exactly the opposite.

sú presným opakom.

And those of you who have undergone colonoscopy

A tí z vás, ktorí boli na kolonoskopii

as part of a screening program for colorectal cancer

ako súčasti programu prevencie rakoviny hrubého čreva,

will know what I mean.

vedia, o čom hovorím.

Existuje, samozrejme, celá škála medicínskych nástrojov

Obviously, there's a variety of medical tools available

to perform screening tests.

na skríningové testy.

This ranges from imaging techniques such as radiography

Od zobrazovacích techník, ako rádiografia

or magnetic resonance imaging

alebo magnetická rezonancia,

to the analysis of blood or tissue.

až po rozbor krvi alebo tkaniva.

We have all had such tests.

Všetkým nám robili také testy.

But there's one medium that for long has been overlooked:

Je tu však čosi, čo bolo dlho prehliadané;

a medium that is easily accessible,

ľahko dostupné, v podstate nevyčerpateľné

basically nondepletable,

and it holds tremendous promise for medical analysis.

a ohromne sľubné z hľadiska medicínskej analýzy.

And that is our breath.

Náš dych.

Human breath is essentially composed of five components:

Ľudský dych je v podstate zložený z 5 zložiek:

nitrogen, oxygen, carbon dioxide, water and argon.

dusík, kyslík, oxid uhličitý, voda a argón.

But besides these five, there are hundreds of other components

Ale okrem nich sú v ňom ešte stovky iných zložiek,

that are present in very low quantity.

prítomných vo veľmi malom množstve.

These are called volatile organic compounds,

Volajú sa prchavé organické zlúčeniny

and we release hundreds, even thousands of them

a vychýchneme ich zakaždým stovky, ba až tisíce.

every time we exhale.

Rozbor týchto prchavých organických zlúčenín

The analysis of these volatile organic compounds in our breath

is called breath analysis.

sa nazýva analýza dychu.

In fact, I believe that many of you have already experienced breath analysis.

Myslím, že mnohí z vás vlastne analýzu dychu zažili.

Imagine: you're driving home late at night,

Predstavte si, že sa neskoro v noci vraciate domov autom

when suddenly, there's a friendly police officer

a zrazu vás zastaví priateľský policajt

who asks you kindly but firmly

a vyzve vás, slušne ale rázne,

to pull over and blow into a device like this one.

aby ste fúkli do prístroja, ako je tento.

This is an alcohol breath tester

Toto je digitálny detektor alkoholu

that is used to measure the ethanol concentration in your breath

používaný na meranie koncentrácie etanolu vo vašom dychu

and determine whether driving in your condition is a clever idea.

a určenie, či je šoférovanie vo vašom stave dobrý nápad.

Now, I'd say my driving was pretty good,

Povedal by som, že som šoféroval dosť dobre,

but let me check.

no overme to.

(Beep)

(píp)

0.0, so nothing to worry about, all fine.

0,0, takže sa netreba znepokojovať, všetko v poriadku.

(Laughter)

(smiech)

Now imagine a device like this one,

Predstavte si teraz takýto prístroj,

that does not only measure alcohol levels in your breath,

ktorý nemeria len množstvo alkoholu v dychu,

but that detects diseases like the ones I've shown you

ale odhaľuje choroby ako tie, čo som vám ukázal,

and potentially many more.

a potenciálne mnohé ďalšie.

The concept of correlating the smell of a person's breath

Koncept korelácie pachu ľudského dychu

with certain medical conditions,

s niektorými chorobami

in fact, dates back to Ancient Greece.

pochádza v skutočnosti už z antického Grécka.

But only recently, research efforts on breath analysis have skyrocketed,

Ale len nedávno sa výskum analýzy dychu výrazne rozbehol

and what once was a dream is now becoming reality.

a to, čo bolo len snom, sa už stáva realitou.

And let me pull up this list again that I showed you earlier.

Pozrime sa ešte raz na tento zoznam.

For the majority of diseases listed here,

Pre väčšinu chorôb na ňom existujú pádne dôkazy,

there's substantial scientific evidence

suggesting that the disease could be detected by breath analysis.

naznačujúce, že by mohli byť detegovateľné analýzou dychu.

But how does it work, exactly?

Ale ako presne to funguje?

The essential part is a sensor device

Podstatnou súčasťou je senzor,

that detects the volatile organic compounds in our breath.

ktorý deteguje prchavé organické zlúčeniny v dychu.

Simply put: when exposed to a breath sample,

Jednoducho, keď je vystavený vzorke dychu,

the sensor outputs a complex signature

senzor na výstupe ukáže komplexný obraz,

that results from the mixture of volatile organic compounds that we exhale.

ktorý je výsledkom zmesi vydychovaných organických látok.

Tento obraz predstavuje „odtlačok prsta“ vášho metabolizmu,

Now, this signature represents a fingerprint of your metabolism,

your microbiome

vášho mikrobiómu

and the biochemical processes that occur in your body.

a biochemických procesov prebiehajúcich vo vašom tele.

If you have a disease,

Ak ste chorí, váš organizmus sa zmení

your organism will change,

and so will the composition of your exhaled breath.

a zloženie vydychovaného vzduchu tiež.

And then the only thing that is left to do is to correlate a certain signature

Potom ostáva len korelovať určitý výstup z prístroja

with the presence or absence of certain medical conditions.

s prítomnosťou alebo neprítomnosťou určitých chorôb.

The technology promises several undeniable benefits.

Táto technológia sľubuje viacero nesporných výhod.

Firstly, the sensor can be miniaturized

Po prvé, senzor môže byť miniaturizovaný

and integrated into small, handheld devices

a integrovaný do malých vreckových prístrojov

like this alcohol breath tester.

ako tento detektor alkoholu.

This would allow the test to be used in many different settings

To by umožnilo používanie testu za rôznych okolností,

and even at home,

dokonca i doma,

so that a visit at the doctor's office

takže by nebolo potrebné zakaždým kvôli nemu navštíviť lekára.

is not needed each time a test shall be performed.

Secondly, breath analysis is noninvasive

Po druhé, analýza dychu nie je invazívna

and can be as simple as blowing into an alcohol breath tester.

a môže byť rovnako jednoduchá ako fúknutie pri meraní alkoholu v dychu.

Such simplicity and ease of use would reduce patient burden

Takáto jednoduchosť a ľahké používanie by znížili zaťažovanie pacienta

and provide an incentive for broad adoption of the technology.

a podnecovali širšie využívanie tejto technológie.

And thirdly, the technology is so flexible

A po tretie, táto technológia je natoľko flexibilná,

že ten istý prístroj by sa dal použiť na odhalenie širokej škály chorôb.

that the same device could be used

to detect a broad range of medical conditions.

Breath analysis could be used to screen for multiple diseases at the same time.

Analýza dychu by sa dala používať na hľadanie mnohých chorôb naraz.

Dnes obvykle skríningový test pre každú chorobu

Nowadays, each disease typically requires a different medical tool

to perform a screening test.

vyžaduje iný medicínsky nástroj.

But this means you can only find what you're looking for.

To však znamená, že môžete nájsť iba to, čo hľadáte.

With all of these features, breath analysis is predestined

Všetky charakteristické vlastnosti analýzy dychu ju predurčujú

to deliver what many traditional screening tests are lacking.

k prekonaniu schopností mnohých tradičných skríningových testov.

And most importantly,

Všetky jej vlastnosti by nám mali predovšetkým

all of these features should eventually provide us

umožniť medicínske analýzy za príťažlivo nízke ceny na jeden test.

with a platform for medical analysis

that can operate at attractively low cost per test.

On the contrary, existing medical tools

Súčasné medicínske nástroje, naopak, často vedú skôr k vysokej cene

often lead to rather high cost per test.

v prepočte na jeden test.

Then, in order to keep costs down,

Kvôli obmedzovaniu nákladov potom treba obmedzovať počet testov,

the number of tests needs to be restricted,

čo znamená, že po a): testy možno robiť len obmedzenej časti populácie,

and this means (a) that the tests can only be performed

on a narrow part of the population, for example, the high-risk population;

napríklad s vysokým rizikom choroby,

and (b) that the number of tests per person needs to be kept at a minimum.

po b): počet testov na osobu je treba udržiavať na minime.

But wouldn't it actually be beneficial

Nebolo by však prospešné,

if the test was performed on a larger group of people,

ak by sa test robil väčšej skupine ľudí

a každému z nich častejšie a počas dlhšieho obdobia?

and more often and over a longer period of time for each individual?

Especially the latter would give access to something very valuable

Hlavne to posledné by poskytlo čosi veľmi cenné,

that is called longitudinal data.

nazývané longitudinálne údaje.

Longitudinal data is a data set that tracks the same patient

Longitudinálne údaje sú súborom dát, ktorý pacienta sleduje

počas mnohých mesiacov či rokov.

over the course of many months or years.

Dnes sa medicínske rozhodnutia často zakladajú na limitovanom

Nowadays, medical decisions are often based on a limited data set,

súbore dát, čiže rozhodnutie sa tak môže opierať

where only a glimpse of a patient's medical history

len o letmý pohľad na pacientovu anamnézu.

is available for decision-making.

In such a case,

V takom prípade sa abnormality obvykle detegujú

abnormalities are typically detected

vďaka porovnaniu pacientovho zdravotného profilu

by comparing a patient's health profile

to the average health profile of a reference population.

s priemerným zdravotným profilom referenčnej populácie.

Longitudinal data would open up a new dimension

Longitudinálne údaje by sprístupnili nový rozmer

a umožnili detegovať abnormality

and allow abnormalities to be detected

na základe predošlých údajov samotného pacienta.

based on a patient's own medical history.

This will pave the way for personalized treatment.

Toto vydláždi cestu personalizovanej liečbe.

Sounds pretty great, right?

Znie to úžasne, však?

Now you will certainly have a question that is something like,

Teraz sa budete iste pýtať niečo ako:

"If the technology is as great as he says, then why aren't we using it today?"

„Keď je tá technológia taká skvelá, ako tvrdí, prečo sa už nepoužíva?“

Jediná odpoveď, čo pre vás mám, je:

And the only answer I can give you is:

not everything is as easy as it sounds.

Nie všetko je také jednoduché, ako to znie.

There are technical challenges, for example.

Sú tu, napríklad, technické výzvy.

Potrebujeme extrémne spoľahlivé senzory,

There's the need for extremely reliable sensors

that can detect mixtures of volatile organic compounds

zaznamenívajúce zmesi prchavých organických zlúčenín

with sufficient reproducibility.

s dostatočnou reprodukovatelnosťou.

And another technical challenge is this:

Ďalšou technickou výzvou je:

How do you sample a person's breath in a very defined manner

Ako odobrať vzorku dychu dostatočne definovaným spôsobom,

ktorý neovplyvní výsledok analýzy?

so that the sampling process itself

does not alter the result of the analysis?

A je tu aj potreba údajov.

And there's the need for data.

Breath analysis needs to be validated in clinical trials,

Analýzu dychu je potrebné validovať klinickými hodnoteniami

and enough data needs to be collected

a je potrebné zozbierať dostatočne veľa údajov

so that individual conditions can be measured against baselines.

na meranie jednotlivých chorôb oproti základným hodnotám.

Breath analysis can only succeed

Analýza dychu môže uspieť,

if a large enough data set can be generated

jedine ak sa vytvorí dostatočne rozsiahly súbor dát

and made available for broad use.

a ten sa sprístupní širokému využívaniu.

Ak analýza dychu naplní očakávania,

If breath analysis holds up to its promises,

this is a technology that could truly aid us

bude technológiou, ktorá nám skutočne pomôže

to transform our health care system --

transformovať naše zdravotníctvo,

transform it from a reactive system

a to z reaktívneho systému,

where treatment is triggered by symptoms of disease

v ktorom sa liečba spustí príznakmi choroby,

to a proactive system,

na proaktívny systém,

where disease detection, diagnosis and treatment

v ktorom detekcia, diagnóza aj liečba choroby

môžu začať v skorom štádiu, dlho pred prvými príznakmi.

can happen at early stage,

way before any symptoms occur.

Now this brings me to my last point, and it's a fundamental one.

To ma privádza k poslednému bodu, a ten je zásadný.

What exactly is a disease?

Čo presne je choroba?

Imagine that breath analysis can be commercialized as I describe it,

Predstavte si, že by analýza dychu bola na trhu v opísanej podobe

and early detection becomes routine.

a skorá detekcia by sa stala rutinnou.

A problem that remains is, in fact, a problem

Zostával by stále problém, ktorému musí čeliť každý skríning,

that any screening activity has to face

because, for many diseases,

pretože pri mnohých chorobách

it is often impossible to predict with sufficient certainty

je často nemožné predvídať s dostatočnou istotou,

či by daná choroba niekedy spôsobila nejaké príznaky

whether the disease would ever cause any symptoms

alebo ohrozila pacientov život.

or put a person's life at risk.

This is called overdiagnosis,

Hovorí sa tomu naddiagnostikovanie

and it leads to a dilemma.

a vedie to k dileme, či sa po identifikovaní choroby

If a disease is identified,

rozhodnúť liečiť ju alebo nie,

you could decide not to treat it

because there's a certain probability that you would never suffer from it.

pretože je istá pravdepodobnosť, že by sa u pacienta nerozvinula.

But how much would you suffer

Nakoľko by ste však trpeli,

just from knowing that you have a potentially deadly disease?

iba preto, že by ste vedeli, že máte potenciálne smrteľnú chorobu?

And wouldn't you actually regret that the disease was detected

Neľutovali by ste napokon, že bola vôbec detegovaná?

in the first place?

Your second option is to undergo early treatment

Druhou možnosťou je podstúpiť skorú liečbu

with the hope for curing it.

s nádejou na jej vyliečenie.

But often, this would not come without side effects.

To by však často nebolo bez vedľajších účinkov.

To be precise:

Presnejšie, väčším problémom než naddiagnostikovanie je zbytočná liečba,

the bigger problem is not overdiagnosis,

it's overtreatment,

because not every disease has to be treated immediately

lebo každú chorobu nie je potrebné hneď liečiť, len kvôli dostupnosti liečby.

just because a treatment is available.

The increasing adoption of routine screening

Rastúce používanie rutinných skríningov prinesie otázku:

will raise the question:

Čo nazývame chorobou, ktorá odôvodňuje liečbu,

What do we call a disease that can rationalize treatment,

a čo je len abnormalitou, ktorá by nemala znepokojovať?

and what is just an abnormality that should not be a source of concern?

Ja dúfam, že rutinné skríningy analýzou dychu

My hopes are that routine screening using breath analysis

can provide enough data and insight

poskytnú dostatok údajov a porozumenia na to,

aby sme raz rozlúskli túto dilemu

so that at some point, we'll be able to break this dilemma

and predict with sufficient certainty

a s dostatočnou istotou predvídali, či a kedy liečiť v skorom štádiu.

whether and when to treat at early stage.

Our breath and the mixture of volatile organic compounds that we exhale

Náš dych a zmes prchavých organických látok, čo vydychujeme,

hold tremendous amounts of information on our physiological condition.

ukrývajú obrovské množstvo informácií o našom fyziologickom stave.

Naše porozumenie je zatiaľ iba v začiatkoch.

With what we know today, we have only scratched the surface.

As we collect more and more data and breath profiles across the population,

Ako zbierame stále viac údajov a dychových profilov naprieč populáciou,

zahŕňajúcou ľudí rôznych pohlaví, veku, pôvodu a s rôznym životným štýlom,

including all varieties of gender, age, origin and lifestyle,

the power of breath analysis should increase.

schopnosti analýzy dychu by mali stúpať.

Napokon by nám mala umožnosť

And eventually, breath analysis should provide us with a powerful tool

nielen proaktívnu detekciu špecifických chorôb,

not only to proactively detect specific diseases

ale aj ich predpovedanie a napokon ich prevenciu.

but to predict and ultimately prevent them.

A toto by malo byť dostatočnou motiváciou

And this should be enough motivation

to embrace the opportunities and challenges

prijať možnosti a výzvy, ktoré analýza dychu prináša,

that breath analysis can provide,

dokonca i ľuďom, ktorí nie sú poloviční hypochondri ako ja.

even for people that are not part-time hypochondriacs like me.

Thank you.

Ďakujem vám.

(Applause)

(potlesk)