The era of personal DNA testing is here | Sebastian Kraves

Перекладач: Marina Kobenko Утверджено: Olena Konstantinova

Уявіть, що ви - фермер, який вирощує свиней.

Imagine that you're a pig farmer.

You live on a small farm in the Philippines.

Ви живете на маленькій філіппінській фермі,

а ваші тварини - єдине джерело прибутку сім'ї,

Your animals are your family's sole source of income --

as long as they're healthy.

допоки вони здорові.

You know that any day,

Вам відомо, що будь-коли

одна зі свиней може захворіти на грип,

one of your pigs can catch the flu,

the swine flu.

свинячий грип.

Living in tight quarters, one pig coughing and sneezing

Через тісні загони одна свиня, що чхає та кашляє,

спричинить чхання та кашель в іншої свині,

may soon lead to the next pig coughing and sneezing,

until an outbreak of swine flu has taken over your farm.

аж поки епідемія грипу не захопить усю вашу ферму.

If it's a bad enough virus,

Якщо вірус доволі агресивний,

the health of your herd may be gone in the blink of an eye.

здоров'я всього поголів'я у мить похитнеться.

If you called in a veterinarian,

Якщо викликати ветеринара,

he or she would visit your farm and take samples

він приїде до вас на ферму і візьме зразки

from your pigs' noses and mouths.

з носів та пащ ваших свиней.

But then they would have to drive back into the city

Але потім він муситиме повернутися у місто,

щоб зробити аналіз зразків у центральній лабораторії.

to test those samples in their central lab.

Two weeks later, you'd hear back the results.

Ви отримаєте результат через два тижні.

Two weeks may be just enough time for infection to spread

Двох тижнів може бути цілком достатньо, щоб інфекція розповсюдилася

and take away your way of life.

і знищила засоби вашого існування.

But it doesn't have to be that way.

Але не обов'язково так має бути.

Today, farmers can take those samples themselves.

Сьогодні фермери можуть самі зробити цей аналіз -

They can jump right into the pen and swab their pigs' noses and mouths

зайти у загін і взяти мазок зі свинячих носів та пащ

with a little filter paper,

за допомогою фільтрувального папірця,

place that little filter paper in a tiny tube,

покласти цей папірець у трубочку

and mix it with some chemicals that will extract genetic material

і змішати з певними сполуками, які екстрагують генетичний матеріал,

from their pigs' noses and mouths.

взятий із носів та пащ свиней.

And without leaving their farms,

Не залишаючи ферми,

they take a drop of that genetic material

вони беруть краплю генетичного матеріалу

and put it into a little analyzer smaller than a shoebox,

і кладуть його у маленький аналізатор, що за розміром менший, ніж коробка для взуття,

program it to detect DNA or RNA from the swine flu virus,

програмують його на визначення ДНК або РНК вірусу свинячого грипу

and within one hour get back the results, visualize the results.

і протягом години отримують результати, які потім візуалізують.

This reality is possible

Це можливо,

because today we're living in the era of personal DNA technology.

тому що ми живемо в еру персональної ДНК-технології.

Кожен з нас може фактично аналізувати ДНК самостійно.

Every one of us can actually test DNA ourselves.

DNA is the fundamental molecule the carries genetic instructions

ДНК - це фундаментальна молекула, яка несе генетичні інструкції,

that help build the living world.

що допомагають збудувати все живе.

Люди мають ДНК.

Humans have DNA.

Pigs have DNA.

Свині мають ДНК.

Even bacteria and some viruses have DNA too.

Навіть бактерії та деякі віруси мають ДНК.

The genetic instructions encoded in DNA inform how our bodies develop,

За допомогою генетичних інструкцій, закодованих у ДНК, можна зрозуміти, як наше тіло розвивається,

як воно росте та функціонує.

grow, function.

And in many cases, that same information can trigger disease.

І в багатьох випадках та сама інформація може викликати хворобу.

Your genetic information

Ваша генетична інформація

is strung into a long and twisted molecule, the DNA double helix,

схована у довгій скрученій молекулі, подвійній спіралі ДНК,

that has over three billion letters,

у якій більше трьох мільярдів літер

beginning to end.

з початку до кінця.

But the lines that carry meaningful information

Але рядки, що несуть важливу інформацію,

are usually very short --

зазвичай дуже короткі -

a few dozen to several thousand letters long.

від кількох сотень до декількох тисяч літер завдовжки.

So when we're looking to answer a question based on DNA,

Тож коли ми відповідаємо на певне питання за допомогою ДНК,

we actually don't need to read

нам, як правило, не треба читати

all those three billion letters, typically.

усі три мільярди літер.

That would be like getting hungry at night

Це було б схоже на те, коли зголоднівши вночі

and having to flip through the whole phone book

мусиш продивитися цілу телефонну книгу

from cover to cover,

від обкладинки до обкладинки

pausing at every line,

і зупинятися на кожному рядку

just to find the nearest pizza joint.

просто для того, щоб знайти найближчу піцерію.

(Laughter)

(Сміх)

Luckily, three decades ago,

На щастя, тридцять років тому

humans started to invent tools

люди почали винаходити інструменти,

that can find any specific line of genetic information.

що можуть знайти будь-який конкретний фрагмент генетичної інформації.

These DNA machines are wonderful.

Ці ДНК-аналізатори чудові.

They can find any line in DNA.

Вони можуть знайти будь-який рядок у ДНК.

But once they find it,

І коли вони знаходять потрібний,

проте ДНК все ще дуже маленька, і навкруги неї є ще багато інших ДНК,

that DNA is still tiny, and surrounded by so much other DNA,

that what these machines then do is copy the target gene,

то наступне, що ці машини роблять - це копіюють потрібний ген,

and one copy piles on top of another,

і кожна нова копія накладається на попередню,

millions and millions and millions of copies,

мільйони, мільйони і мільйони копій,

until that gene stands out against the rest;

аж допоки ген не починає виділятися на тлі решти,

until we can visualize it,

аж допоки ми не можемо його візуалізувати,

interpret it, read it, understand it,

інтерпретувати, прочитати і зрозуміти,

until we can answer:

аж допоки ми не зможемо відповісти,

Does my pig have the flu?

чи хвора моя свиня на грип.

Or other questions buried in our own DNA:

Або на інші питання, що заховані у нашій власній ДНК:

Am I at risk of cancer?

Чи я в групі ризику захворювання на рак?

Am I of Irish descent?

Чи маю я ірландське коріння?

Is that child my son?

Чи той хлопчик - мій син?

(Laughter)

(Сміх)

This ability to make copies of DNA, as simple as it sounds,

Можливість копіювати ДНК таким простим методом

has transformed our world.

змінила наш світ.

Scientists use it every day to detect and address disease,

Учені використовують її кожного дня, щоб виявляти і лікувати хвороби,

to create innovative medicines,

щоб створювати інноваційні ліки,

змінювати харчові продукти,

to modify foods,

оцінювати, чи безпечна наша їжа,

to assess whether our food is safe to eat

чи не заражена вона смертельно небезпечними бактеріями.

or whether it's contaminated with deadly bacteria.

Even judges use the output of these machines in court

Навіть судді використовують результати, надані аналізаторами,

to decide whether someone is innocent or guilty based on DNA evidence.

щоб визначати чиюсь провину на основі ДНК-доказів.

Винахідник цієї техніки копіювання ДНК

The inventor of this DNA-copying technique

was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 1993.

отримав Нобелівську премію з хімії у 1993.

But for 30 years,

Але протягом 30 років

можливості генетичного аналізу були заховані у такій собі "вежі зі слонової кістки",

the power of genetic analysis has been confined to the ivory tower,

or bigwig PhD scientist work.

або у докторських дисертаціях обмеженого кола науковців.

Well, several companies around the world

Але кілька компаній у світі

are working on making this same technology accessible

працюють над тим, щоб зробити цю технологію доступною

to everyday people like the pig farmer,

для кожної людини, такої як наш фермер,

like you.

такої як ви.

I cofounded one of these companies.

Я - співзасновник однієї з таких компаній.

Three years ago,

Три роки тому

together with a fellow biologist and friend of mine,

разом з одним моїм другом, також біологом,

Zeke Alvarez Saavedra,

Зіком Алваресом Сааведрою,

ми вирішили створити персональні ДНК-аналізатори,

we decided to make personal DNA machines

that anyone could use.

якими зможе користуватися будь-хто.

Our goal was to bring DNA science to more people in new places.

Ми мали на меті поширити знання про ДНК серед якнайбільшої кількості людей.

We started working in our basements.

Ми почали працювати у цокольних приміщеннях домівок.

У нас було просте питання:

We had a simple question:

як міг би виглядати світ,

What could the world look like

if everyone could analyze DNA?

у якому кожен міг би аналізувати ДНК?

We were curious,

Нам було цікаво настільки,

як було би вам, якби ви побачили цю фотографію у 1980-му.

as curious as you would have been if I had shown you this picture in 1980.

(Сміх)

(Laughter)

You would have thought, "Wow!

Ви б тоді подумали: "Ого!

I can now call my Aunt Glenda from the car

Тепер я можу зателефонувати тітці Гленді прямо з машини

and wish her a happy birthday.

і привітати її з днем народження.

I can call anyone, anytime.

Я можу телефонувати будь-кому і будь-коли.

Це - майбутнє!"

This is the future!"

Little did you know,

Ви б тоді нічого не знали

you would tap on that phone to make dinner reservations

ні про те, що ви зможете зарезервувати столик у кафе

for you and Aunt Glenda to celebrate together.

для вас і тітки Гленди, щоб відсвяткувати разом.

With another tap, you'd be ordering her gift.

Ані про те, що ви навіть зможете замовити для неї подарунок.

And yet one more tap,

Ані про те, що

and you'd be "liking" Auntie Glenda on Facebook.

ви зможете "лайкати" тітку Гленду у Фейсбуку.

And all of this, while sitting on the toilet.

І робити все це, сидячи в туалеті.

(Сміх)

(Laughter)

It is notoriously hard to predict where new technology might take us.

Надзвичайно складно передбачити, куди нас заведуть нові технології.

And the same is true for personal DNA technology today.

Це сьогодні актуально для персональної ДНК-технології.

Наприклад, я ніколи не міг уявити,

For example, I could never have imagined

що фермер, який вирощує трюфелі,

that a truffle farmer, of all people,

would use personal DNA machines.

користуватиметься персональними ДНК-аналізаторами.

Dr. Paul Thomas grows truffles for a living.

Доктор Пол Томас заробляє на життя вирощуванням трюфелів.

We see him pictured here,

Ми бачимо його на цьому фото

holding the first UK-cultivated truffle in his hands, on one of his farms.

з першим трюфелем, культивованим у Великій Британії на одній з його ферм.

Трюфелі - це делікатес,

Truffles are this delicacy

that stems from a fungus growing on the roots of living trees.

гриб, який росте на корінні живих дерев.

And it's a rare fungus.

І це дуже рідкісний гриб.

Some species may fetch 3,000, 7,000, or more dollars per kilogram.

Деякі види коштують від 3000 до 7000 або більше доларів за кілограм.

I learned from Paul

Я дізнався від Пола,

that the stakes for a truffle farmer can be really high.

що для такого фермера ставки можуть бути надто високі.

When he sources new truffles to grow on his farms,

Коли він висаджує нові види трюфелів,

he's exposed to the threat of knockoffs --

він ризикує отримати в результаті фальшивий продукт -

трюфелі, що виглядають, як справжні,

truffles that look and feel like the real thing,

but they're of lower quality.

але насправді є менш якісні.

Навіть для натренованого ока, як у Пола,

But even to a trained eye like Paul's,

even when looked at under a microscope,

навіть, якщо подивитися у мікроскоп,

these truffles can pass for authentic.

ці трюфелі можуть видатися справжніми.

So in order to grow the highest quality truffles,

Тому щоби вирощувати трюфелі найвищої якості,

the ones that chefs all over the world will fight over,

за які боротимуться шеф-кухарі зі всього світу,

Пол має використовувати ДНК-аналіз.

Paul has to use DNA analysis.

Isn't that mind-blowing?

Хіба це не приголомшливо?

I bet you will never look at that black truffle risotto again

Б'юся об заклад, що ви більше не зможете дивитися на різотто із чорним трюфелем,

without thinking of its genes.

не замислившись про його гени.

(Laughter)

(Сміх)

But personal DNA machines can also save human lives.

До того ж, персональні ДНК-аналізатори можуть рятувати людські життя.

Професор Ієн Ґудфеллоу - вірусолог Кембриджського університету.

Professor Ian Goodfellow is a virologist at the University of Cambridge.

Last year he traveled to Sierra Leone.

Минулого року він відвідав Сьєрра-Леоне.

When the Ebola outbreak broke out in Western Africa,

Коли в Африці спалахнула епідемія гарячки Ебола,

he quickly realized that doctors there lacked the basic tools

він швидко зрозумів, що в місцевих лікарів не вистачає основних інструментів,

щоб визначати хворобу та боротися із нею.

to detect and combat disease.

Results could take up to a week to come back --

Лікарі мусили чекати на результати аналізів до тижня,

that's way too long for the patients and the families who are suffering.

що було надто довго для пацієнтів і їхніх сімей.

Ієн вирішив перевезти свою лабораторію до міста Макені у Сьєрра-Леоне.

Ian decided to move his lab into Makeni, Sierra Leone.

Here we see Ian Goodfellow

Тут ми бачимо Ієна Ґудфеллоу,

moving over 10 tons of equipment into a pop-up tent

який намагався розташувати більше 10 тонн устаткування у звичайному наметі,

that he would equip to detect and diagnose the virus

щоби знаходити та розпізнавати,

а також секвенувати вірус протягом 24 годин.

and sequence it within 24 hours.

But here's a surprise:

Але ось сюрприз:

те обладнання, що Ієн використовував у своїй лабораторії у Великій Британії,

the same equipment that Ian could use at his lab in the UK

to sequence and diagnose Ebola,

щоб секвенувати і розпізнавати вірус Ебола,

just wouldn't work under these conditions.

просто не працювало в нових умовах.

We're talking 35 Celsius heat and over 90 percent humidity here.

Я маю на увазі спеку 35°C і вологість, більшу ніж 90%.

Але замість того Ієн міг би скористатися персональними ДНК-аналізаторами,

But instead, Ian could use personal DNA machines

такими маленькими, щоб їх можна було розмістити навпроти кондиціонера

small enough to be placed in front of the air-conditioning unit

to keep sequencing the virus

та продовжувати секвенувати вірус

and keep saving lives.

і рятувати життя.

This may seem like an extreme place for DNA analysis,

Здається, що це доволі екстремальне місце для аналізу ДНК,

та давайте перемістимося у більш екстремальне місце:

but let's move on to an even more extreme environment:

outer space.

відкритий космос.

Let's talk about DNA analysis in space.

Поговорімо про аналіз ДНК у космосі.

When astronauts live aboard the International Space Station,

Коли астронавти живуть на борту Міжнародної космічної станції,

they're orbiting the planet 250 miles high.

то облітають планету на висоті у 250 миль.

They're traveling at 17,000 miles per hour.

Вони подорожують зі швидкістю 17 000 миль за годину.

Picture that --

Уявіть це:

you're seeing 15 sunsets and sunrises every day.

ви бачите 15 заходів та сходів сонця кожного дня.

You're also living in microgravity,

Ви також живете в умовах мікрогравітації,

floating.

ніби плаваєте.

And under these conditions, our bodies can do funky things.

І в цих умовах з нашим тілом можуть відбуватися дивні речі.

Однією з них є пригнічення імунної системи,

One of these things is that our immune systems get suppressed,

making astronauts more prone to infection.

що робить астронавтів чутливішими до інфекцій.

A 16-year-old girl,

Одна 16-річна дівчина,

a high school student from New York, Anna-Sophia Boguraev,

школярка з Нью-Йорка, Анна-Софія Боґураєв,

wondered whether changes to the DNA of astronauts

замислилася над тим, чи можуть зміни у ДНК астронавтів

could be related to this immune suppression,

бути пов'язані з пригніченням імунної системи,

and through a science competition called "Genes In Space,"

і для участі у науковому конкурсі "Гени у космосі"

Anna-Sophia designed an experiment to test this hypothesis

Анна-Софія спроектувала експеримент, щоб перевірити цю гіпотезу,

using a personal DNA machine aboard the International Space Station.

використовуючи персональний ДНК-аналізатор на борту Міжнародної космічної станції.

Here we see Anna-Sophia on April 8, 2016, in Cape Canaveral,

Тут ви бачите Анну-Софію 8 квітня 2016 року на мисі Канаверал

watching her experiment launch to the International Space Station.

під час запуску її експерименту на Міжнародну космічну станцію.

That cloud of smoke is the rocket

Хмарка диму - це ракета,

that brought Anna-Sophia's experiment to the International Space Station,

яка несе експеримент Анни-Софії на Міжнародну космічну станцію,

where, three days later,

де через три дні

astronaut Tim Peake carried out her experiment --

астронавт Тім Пік продовжить його

in microgravity.

в умовах мікрогравітації.

Наразі персональні ДНК-аналізатори є на борту Міжнародної космічної станції

Personal DNA machines are now aboard the International Space Station,

where they can help monitor living conditions

для моніторингу життєвих умов

and protect the lives of astronauts.

і захисту життя астронавтів.

A 16-year-old designing a DNA experiment

16-річна дівчина, що спроектувала ДНК-експеримент

to protect the lives of astronauts

задля захисту життя астронавтів, -

may seem like a rarity, the mark of a child genius.

хтось подумає, що це рідкісне явище, дитина-геній.

Well, to me, it signals something bigger:

А для мене це сигнал про щось більше:

that DNA technology is finally within the reach of every one of you.

що ДНК-технологія нарешті доступна для кожного з вас.

A few years ago,

Кілька років тому

a college student armed with a personal computer

студент коледжу з персональним комп'ютером

could code an app,

створив додаток,

який сьогодні є соціальною мережею, із числом користувачів, що перевищує мільярд.

an app that is now a social network with more than one billion users.

Could we be moving into a world

Невже ми наближаємося до світу,

of one personal DNA machine in every home?

у якому персональні ДНК-аналізатори будуть у кожній домівці?

I know families who are already living in this reality.

Я знаю сім'ї, які вже тепер живуть у такій реальності.

The Daniels family, for example,

Родина Деніелзів, наприклад,

set up a DNA lab in the basement of their suburban Chicago home.

облаштувала ДНК-лабораторію у підвалі свого заміського будинку в Чикаго.

This is not a family made of PhD scientists.

У родині немає докторів наук.

This is a family like any other.

Це така ж родина, як і будь-яка інша.

They just like to spend time together doing fun, creative things.

Вони просто люблять проводити час разом, займаючись веселими і творчими речами.

By day, Brian is an executive at a private equity firm.

Удень Браян - працівник у фірмі, що займається приватними інвестиціями.

А вечорами та на вихідних він експериментує з ДНК

At night and on weekends, he experiments with DNA

разом із дітьми, яким сім і дев'ять років;

alongside his kids, ages seven and nine,

as a way to explore the living world.

і це один зі способів пізнавати світ навколо.

Last time I called them,

Останнього разу, коли я телефонував їм,

вони тестували рослини, які виростили самі у своєму садочку.

they were checking out homegrown produce from the backyard garden.

Спочатку із зібраних помідорів

They were testing tomatoes that they had picked,

taking the flesh of their skin, putting it in a test tube,

зняли шкірку, помістили у пробірку,

mixing it with chemicals to extract DNA

змішали з хімреактивами, щоб виділити ДНК,

and then using their home DNA copier

а потім скористалися своїм домашнім ДНК-копіювальником,

to test those tomatoes for genetically engineered traits.

щоби перевірити помідори на наявність ознак генетичної модифікації.

For the Daniels family,

Для родини Деніелзів

the personal DNA machine is like the chemistry set

персональний ДНК-аналізатор - це як набір "Юний хімік"

for the 21st century.

ХХІ століття.

Most of us may not yet be diagnosing genetic conditions

Більшість із нас ще не зможе діагностувати спадкові хвороби

in our kitchen sinks

у раковині на кухні,

так само, як не проведе тест на батьківство.

or doing at-home paternity testing.

(Laughter)

(Сміх)

But we've definitely reached a point in history

Але ми точно досягли такого часу в історії,

where every one of you could actually get hands-on with DNA

коли будь-хто зможе працювати з ДНК

in your kitchen.

на своїх кухнях.

You could copy, paste and analyze DNA

Ви зможете копіювати, редагувати та аналізувати ДНК,

а також добувати з неї важливу інформацію.

and extract meaningful information from it.

And it's at times like this that profound transformation

Саме в такі часи відбуваються серйозні зміни,

is bound to happen;

вони не можуть не відбутися, -

moments when a transformative, powerful technology

зміни, коли революційна потужна технологія,

яка раніше була доступна для обраних у вежі зі слонової кістки,

that was before limited to a select few in the ivory tower,

finally becomes within the reach of every one of us,

зрештою стає досяжною для кожного з нас -

from farmers to schoolchildren.

від фермера до школяра.

Think about the moment

Згадайте той час,

when phones stopped being plugged into the wall by cords,

коли телефони перестали під'єднувати дротом до стіни,

or when computers left the mainframe

або коли великі промислові комп'ютери

and entered your home or your office.

перетворилися на персональні й увійшли в наші оселі й офіси.

The ripples of the personal DNA revolution

Наслідки революції персонального ДНК-аналізу

may be hard to predict,

складно передбачити,

but one thing is certain:

але одне я знаю точно:

revolutions don't go backwards,

революції не йдуть у зворотньому напрямку,

і ДНК-технології вже поширюються зі швидкістю, якої нам не осягнути.

and DNA technology is already spreading faster than our imagination.

So if you're curious,

Тож якщо вам цікаво,

get up close and personal with DNA -- today.

познайомтеся із ДНК особисто вже сьогодні.

It is in our DNA to be curious.

Адже цікавість закладена у нашій ДНК.

(Сміх)

(Laughter)

Дякую.

Thank you.

(Applause)

(Оплески)