What your breath could reveal about your health | Julian Burschka

Translator: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Перекладач: Svitlana Zapolskykh Утверджено: Khrystyna Romashko

I have a tendency to assume the worst,

У мене є звичка думати про найгірше,

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

і час від часу вона грає зі мною злий жарт.

For example, if I feel unexpected pain in my body

Наприклад, коли я раптом відчуваю біль, якого раніше не було,

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

і не можу це пояснити,

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

моя підсвідомість перетворює звичайний спазм у спині на хворобу серця,

or calf muscle pain into deep vein thrombosis.

або болі в литкових м’язах – на тромбоз глибоких вен.

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

Але поки що в мене не було виявлено смертельних або невиліковних хвороб.

Sometimes things just hurt for no clear reason.

Іноді болі просто з’являються, без явної причини.

But not everyone is as lucky as me.

Але не всім щастить так, як мені.

Every year, more than 50 million people die worldwide.

Щорічно у світі помирає більше 50 мільйонів людей.

Especially in high-income economies like ours,

В економічно розвинених країнах, як наша,

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

причиною смертності часто є повільно прогресуючі хвороби:

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

захворювання серця, хронічні хвороби легенів, рак, хвороба Альцгеймера, діабет,

just to name a few.

і це ще не весь перелік.

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

Людство зробило величезний крок уперед у діагностиці та лікуванні.

But we are at a stage where further advancement in health

Але подальшого прогресу у сфері медицини

cannot be achieved only by developing new treatments.

неможливо досягти лише розробкою нових препаратів.

And this becomes evident when we look at one aspect

Це може підтвердити той факт,

that many of these diseases have in common:

що більшість цих хвороб має дещо спільне:

the probability for successful treatment

успішність лікування

strongly depends on when treatment is started.

значною мірою залежить від того, коли його розпочали.

But a disease is typically only detected once symptoms occur.

Але, зазвичай, хворобу можна виявити лише після появи симптомів.

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

Проблема у тому, що більшість захворювань є безсимптомними,

hence undetected, for a long period of time.

і протягом тривалого часу залишаються невиявленими.

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

Саме через це існує потреба

of detecting disease at early stage,

у нових способах їхньої діагностики

way before any symptoms occur.

на ранній стадії до появи симптомів.

In health care, this is called screening.

У медицині це називають «скринінгом».

And as defined by the World Health Organization,

Згідно з ВООЗ, «скринінг» – це:

screening is "the presumptive identification of unrecognized disease

«діагностика захворювання у зовні

in an apparently healthy person,

здорової людини за допомогою

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

швидких та простих аналізів…»

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

Визначення досить складне, тому я повторю:

identification of unrecognized disease

це – діагностування хвороб, які важко розпізнати

in an apparently healthy person

у здоровому організмі

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

за допомогою простих та швидких аналізів.

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

Я хочу звернути вашу увагу на слова «швидкі» і «прості»,

because many of the existing screening methods

адже існують методи обстеження,

are exactly the opposite.

які взагалі не такі.

And those of you who have undergone colonoscopy

Той, хто робив колоноскопію,

as part of a screening program for colorectal cancer

необхідну для діагностики раку прямої кишки,

will know what I mean.

зрозуміє, про що я.

Obviously, there's a variety of medical tools available

Існує багато медичних способів

to perform screening tests.

діагностування хвороб.

This ranges from imaging techniques such as radiography

Починаючи від візуальних, таких як рентгенографія

or magnetic resonance imaging

чи магнітно-резонансна томографія,

to the analysis of blood or tissue.

до аналізу крові чи тканин.

We have all had such tests.

Ми всі робили такі аналізи.

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

Але є забутий метод, який давно не застосовували.

a medium that is easily accessible,

Він дуже простий,

basically nondepletable,

не має обмежень

and it holds tremendous promise for medical analysis.

And that is our breath.

Це – наш видих.

Human breath is essentially composed of five components:

Фактично людина видихає суміш з п’яти елементів:

nitrogen, oxygen, carbon dioxide, water and argon.

азоту, кисню, вуглекислого газу, води та аргону.

But besides these five, there are hundreds of other components

Але окрім цих п’ятьох, там містяться сотні інших

that are present in very low quantity.

у дуже малій кількості.

These are called volatile organic compounds,

Вони називаються леткими органічними речовинами,

and we release hundreds, even thousands of them

які виділяються сотнями, або навіть тисячами

every time we exhale.

з кожним видихом.

The analysis of these volatile organic compounds in our breath

Аналіз цих сполук

is called breath analysis.

називається аналізом видиху.

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

Багато хто з вас вже робив такий аналіз.

Imagine: you're driving home late at night,

Уявіть, що ви їдете додому пізно вночі,

when suddenly, there's a friendly police officer

як раптом, з’являється пан полісмен,

who asks you kindly but firmly

який ввічливо, але суворо

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

просить вас зупинитися та дихнути у пристрій на кшталт цього.

This is an alcohol breath tester

Це – алкотестер,

that is used to measure the ethanol concentration in your breath

його використовують для вимірювання концентрації етанолу у видиху

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

та визначення чи можна у даному стані сідати за кермо.

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

Від себе скажу, що я доїхав без проблем,

but let me check.

але зараз перевіримо.

(Beep)

(Гудок)

0.0, so nothing to worry about, all fine.

Нема про що хвилюватися, все в нормі.

(Laughter)

(Сміх)

Now imagine a device like this one,

Тепер уявіть схожий пристрій,

that does not only measure alcohol levels in your breath,

що не тільки вимірює рівень алкоголю у вашому видиху,

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

а й виявляє хвороби, про які я казав,

and potentially many more.

і не тільки.

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

Концепція відповідності запаху видиху людини

with certain medical conditions,

певним медичним станам

in fact, dates back to Ancient Greece.

існувала ще в стародавній Греції.

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

І лише нещодавно аналіз видиху став предметом численних досліджень.

and what once was a dream is now becoming reality.

Те, що колись було лише мрією, тепер стає реальністю.

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

А тепер повернемося до нашого списку хвороб.

For the majority of diseases listed here,

Більшість з них

there's substantial scientific evidence

вже мають наукове обґрунтування,

suggesting that the disease could be detected by breath analysis.

і захворювання можна виявити шляхом аналізу видиху.

But how does it work, exactly?

Як це працює?

The essential part is a sensor device

Для цього необхідний сенсорний пристрій,

that detects the volatile organic compounds in our breath.

що виявляє леткі органічні сполуки у нашому видиху.

Simply put: when exposed to a breath sample,

Простіше кажучи, під час аналізу видиху

the sensor outputs a complex signature

прилад надає повну характеристику

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

летких сполук, які ми видихаємо.

Now, this signature represents a fingerprint of your metabolism,

Цей аналіз представляє специфіку нашого метаболізму,

your microbiome

нашого мікробіому

and the biochemical processes that occur in your body.

та біохімічних процесів в організмі.

If you have a disease,

У разі захворювання

your organism will change,

в організмі відбуваються зміни,

and so will the composition of your exhaled breath.

змінюється і склад видиху.

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

Залишається лише співвіднести характеристики

with the presence or absence of certain medical conditions.

з певним захворюванням.

The technology promises several undeniable benefits.

Технологія має низку безперечних переваг.

Firstly, the sensor can be miniaturized

По-перше, датчик мініатюрний,

and integrated into small, handheld devices

вбудований у портативні пристрої

like this alcohol breath tester.

на кшталт алкотестеру.

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

Аналіз можна робити будь-де,

and even at home,

навіть удома.

so that a visit at the doctor's office

І непотрібно звертатися до лікаря

is not needed each time a test shall be performed.

для аналізу.

Secondly, breath analysis is noninvasive

По-друге, аналіз видиху неінвазивний

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

і такий же простий, як застосування алкотестера.

Such simplicity and ease of use would reduce patient burden

Простота і зручність зменшують тиск на пацієнтів

and provide an incentive for broad adoption of the technology.

і сприяють широкому застосуванню технології.

And thirdly, the technology is so flexible

І по-третє, технологія настільки універсальна,

that the same device could be used

що один пристрій можна використовувати

to detect a broad range of medical conditions.

для виявлення багатьох захворювань.

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

Аналіз видиху дозволяє діагностувати декілька хвороб одночасно.

Nowadays, each disease typically requires a different medical tool

На сьогодні захворювання вимагає різних медичних інструментів

to perform a screening test.

для проведення скринінгу.

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

Це означає, що ви знайдете лише те, що шукаєте.

With all of these features, breath analysis is predestined

Усі ці переваги аналізу видиху дозволяють

to deliver what many traditional screening tests are lacking.

усунути недоліки традиційного скринінгу.

And most importantly,

І найважливіше,

all of these features should eventually provide us

що всі ці функції забезпечать

with a platform for medical analysis

платформу для медичного аналізу,

that can operate at attractively low cost per test.

яка може працювати за привабливо низькою ціною.

On the contrary, existing medical tools

Зараз, навпаки, існуючі медичні інструменти

often lead to rather high cost per test.

часто призводять до високих витрат.

Then, in order to keep costs down,

Тому, щоб не підвищувати вартість,

the number of tests needs to be restricted,

кількість аналізів необхідно обмежити,

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

а це означає: а) аналізи доступні

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

лише для частини населення, наприклад, групи високого ризику;

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

б) кількість аналізів на людину має бути мінімальною.

But wouldn't it actually be beneficial

Чи зросте ефективність діагностики,

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

якщо більше людей робитимуть аналізи,

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

робитимуть частіше і протягом більш тривалого періоду?

Especially the latter would give access to something very valuable

Особливо тривалість є дуже цінною,

that is called longitudinal data.

тобто поздовжні дані.

Longitudinal data is a data set that tracks the same patient

Поздовжні дослідження – це результати аналізів одного пацієнта

over the course of many months or years.

протягом багатьох місяців або років.

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

Сьогодні медичні рішення часто ґрунтуються на обмеженому наборі даних,

where only a glimpse of a patient's medical history

і лише загальні дані історії хвороби пацієнта

is available for decision-making.

допомагають прийняти рішення.

In such a case,

У цьому випадку

abnormalities are typically detected

аномалії виявляють

by comparing a patient's health profile

шляхом порівняння аналізів пацієнта

to the average health profile of a reference population.

із середньостатистичними даними.

Longitudinal data would open up a new dimension

Поздовжні дослідження дають можливість

and allow abnormalities to be detected

виявити аномалії

based on a patient's own medical history.

на основі історії хвороби певного пацієнта.

This will pave the way for personalized treatment.

Це створює підґрунтя для індивідуального підходу лікування.

Sounds pretty great, right?

Чудово, чи не так?

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

Без сумніву, у вас виникло питання:

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

«Якщо технології такі могутні, чому ж ми досі не використовуємо їх?»

And the only answer I can give you is:

Є лише одна відповідь:

not everything is as easy as it sounds.

не все так просто, як здається.

There are technical challenges, for example.

Існують певні технічні проблеми.

There's the need for extremely reliable sensors

Нам необхідні датчики високої точності,

that can detect mixtures of volatile organic compounds

які зможуть виявляти суміші летких органічних сполук

with sufficient reproducibility.

і забезпечити відтворюваність.

And another technical challenge is this:

Інша проблема пов‘язана

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

із процесом забору аналізу видиху,

so that the sampling process itself

щоб сам цей процес

does not alter the result of the analysis?

не впливав на результат?

And there's the need for data.

І нам потрібні фактичні дані.

Breath analysis needs to be validated in clinical trials,

Аналіз видиху потребує проведення клінічних випробувань,

and enough data needs to be collected

необхідно зібрати достатньо інформації

so that individual conditions can be measured against baselines.

для порівняння індивідуальних показників із загальними параметрами.

Breath analysis can only succeed

Аналізи видиху будуть ефективними

if a large enough data set can be generated

у разі опрацювання достатньої кількісті даних

and made available for broad use.

та їхньої доступності широкому загалу.

If breath analysis holds up to its promises,

Якщо аналіз видиху виправдає очікування,

this is a technology that could truly aid us

ця технологія дійсно зможе допомогти нам

to transform our health care system --

реформувати систему охорони здоров'я –

transform it from a reactive system

перетворити її з реактивної системи,

where treatment is triggered by symptoms of disease

націленої на лікування симптомів хвороби,

to a proactive system,

на проактивну,

where disease detection, diagnosis and treatment

яка дозволяє виявляти, діагностувати та лікувати захворювання

can happen at early stage,

на ранній стадії,

way before any symptoms occur.

ще до появи будь-яких симптомів.

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

Тепер я хочу звернутись до останнього найважливішого пункту.

What exactly is a disease?

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

Уявіть, що аналіз видиху стане звичною практикою,

and early detection becomes routine.

і хвороби можна буде виявити на ранній стадії.

A problem that remains is, in fact, a problem

Але є ще невирішені питання,

that any screening activity has to face

пов‘язані зі скринінгом,

because, for many diseases,

тому що для багатьох хвороб

it is often impossible to predict with sufficient certainty

часто неможливо з достатньою впевненістю передбачити,

whether the disease would ever cause any symptoms

чи викличе те чи інше захворювання певні симптоми,

or put a person's life at risk.

або ж чи становитиме загрозу життю людини.

This is called overdiagnosis,

Надмірна діагностика

and it leads to a dilemma.

призводить до дилеми.

If a disease is identified,

Якщо виявлене певне відхилення,

you could decide not to treat it

людина може вирішити не лікуватися,

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

тому що існує ймовірність того, що хвороба не буде прогресувати.

But how much would you suffer

Але що б ви відчували,

just from knowing that you have a potentially deadly disease?

знаючи, що у вас потенційно смертельна хвороба?

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

Чи шкодували б ви про таку діагностику

in the first place?

на ранній стадії?

Your second option is to undergo early treatment

Як варіант, ви можете одразу почати лікування

with the hope for curing it.

з надією на одужання.

But often, this would not come without side effects.

Але часто вам не уникнути побічних ефектів.

To be precise:

Я маю на увазі те,

the bigger problem is not overdiagnosis,

що більшою проблемою є не надмірна діагностика,

it's overtreatment,

а надмірне лікування.

because not every disease has to be treated immediately

Тому що не кожна хвороба потребує негайного лікування

just because a treatment is available.

через його доступність.

The increasing adoption of routine screening

Зростання популярності скринінгу

will raise the question:

змушує замислитись:

What do we call a disease that can rationalize treatment,

що є хворобою і потребує лікування,

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

а що є просто відхиленням і не повинно викликати занепокоєння?

My hopes are that routine screening using breath analysis

Я сподіваюсь, що звичне обстеження з аналізом видиху

can provide enough data and insight

надасть достатньо даних для того,

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

щоб розібратися з цією дилемою

and predict with sufficient certainty

і вирішити,

whether and when to treat at early stage.

чи слід проводити лікування на ранній стадії.

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

Наш видих, суміш летких органічних сполук, які ми видихаємо,

hold tremendous amounts of information on our physiological condition.

містить величезну кількість інформації про фізіологічний стан.

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

Нам вдалося дослідити тільки вершину айсберга.

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

Ми продовжуємо аналізувати видихи людей

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

різної статі, віку, походження, способу життя

the power of breath analysis should increase.

задля підвищення ефективності цього аналізу.

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

Аналіз видиху має надати нам потужний інструмент

not only to proactively detect specific diseases

не тільки для виявлення захворювань,

but to predict and ultimately prevent them.

а й їхнього передбачення та профілактики.

And this should be enough motivation

Це має надати стимул

to embrace the opportunities and challenges

для реалізації цілей та подолання труднощів,

that breath analysis can provide,

які можуть виникнути на цьому шляху,

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

навіть для таких іпохондриків як я.

Thank you.

Дякую.

(Applause)

(Оплески)