Can we cure genetic diseases by rewriting DNA? | David R. Liu

286,588 views ・ 2019-05-21

TED


Vui lòng nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh bên dưới để phát video.

Translator: Trình Nguyễn Đức Khánh Reviewer: Uyên Võ
00:13
The most important gift your mother and father ever gave you
0
13286
4031
Món quà tuyệt vời nhất mà bố mẹ bạn tặng
00:17
was the two sets of three billion letters of DNA
1
17341
2720
là hai cặp chứa ba tỉ chữ cái của DNA
00:20
that make up your genome.
2
20085
1564
làm nên bộ gen của bạn.
00:22
But like anything with three billion components,
3
22014
2477
Nhưng giống như bất cứ điều gì với ba tỉ thành phần,
00:24
that gift is fragile.
4
24515
1400
món quà đó thật mong manh.
00:26
Sunlight, smoking, unhealthy eating,
5
26815
3540
Ánh nắng, hút thuốc, ăn uống không lành mạnh
00:30
even spontaneous mistakes made by your cells,
6
30379
2992
thậm chí sai lầm tự phát được tạo bởi các tế bào của bạn,
00:33
all cause changes to your genome.
7
33395
1923
tất cả đều làm thay đổi bộ gen của bạn.
00:36
The most common kind of change in DNA
8
36942
3278
Loại thay đổi phổ biến nhất trong DNA
00:40
is the simple swap of one letter, or base, such as C,
9
40244
4229
là hoán đổi của một chữ cái, chẳng hạn như C,
00:44
with a different letter, such as T, G or A.
10
44497
3241
với một chữ cái khác, chẳng hạn như T, G hoặc A.
00:48
In any day, the cells in your body will collectively accumulate
11
48744
3373
Trong bất kỳ ngày nào, các tế bào trong cơ thể bạn sẽ tích lũy
00:52
billions of these single-letter swaps, which are also called "point mutations."
12
52141
4836
hàng tỉ sự hoán đổi một chữ cái, còn được gọi là "đột biến điểm."
00:58
Now, most of these point mutations are harmless.
13
58147
2531
Bây giờ, hầu hết những đột biến điểm là vô hại.
01:00
But every now and then,
14
60702
1158
Nhưng một lúc nào đó,
01:01
a point mutation disrupts an important capability in a cell
15
61884
3993
một đột biến điểm làm gián đoạn một khả năng quan trọng trong một tế bào
01:05
or causes a cell to misbehave in harmful ways.
16
65901
3355
hoặc làm cho một tế bào hoạt động sai theo những hướng có hại.
01:10
If that mutation were inherited from your parents
17
70099
2999
Nếu đột biến đó được di truyền từ cha mẹ của bạn
01:13
or occurred early enough in your development,
18
73122
2660
hoặc xảy ra đủ sớm trong sự phát triển của bạn,
01:15
then the result would be that many or all of your cells
19
75806
2966
sau đó kết quả sẽ là rất nhiều hoặc tất cả các tế bào của bạn
01:18
contain this harmful mutation.
20
78796
1912
chứa đột biến có hại này.
01:21
And then you would be one of hundreds of millions of people
21
81153
3270
Và sau đó bạn sẽ là một của hàng trăm triệu người
01:24
with a genetic disease,
22
84447
1611
với một bệnh di truyền,
01:26
such as sickle cell anemia or progeria
23
86082
3003
chẳng hạn như thiếu máu hồng cầu hình liềm hoặc lão hóa sớm
01:29
or muscular dystrophy or Tay-Sachs disease.
24
89109
3121
hoặc loạn dưỡng cơ hoặc bệnh Tay-Sachs.
01:34
Grievous genetic diseases caused by point mutations
25
94225
3182
Bệnh di truyền được gây ra bởi đột biến điểm
01:37
are especially frustrating,
26
97431
1993
đặc biệt khó chịu
01:39
because we often know the exact single-letter change
27
99448
2904
bởi vì chúng ta thường biết chính xác sự thay đổi một chữ cái
01:42
that causes the disease and, in theory, could cure the disease.
28
102376
4200
cái mà gây bệnh và, trên lý thuyết, có thể chữa khỏi bệnh.
01:47
Millions suffer from sickle cell anemia
29
107268
2849
Hàng triệu người bị thiếu máu hồng cầu hình liềm
01:50
because they have a single A to T point mutations
30
110141
3071
Bởi vì họ có một đột biến điểm thay A bằng T
01:53
in both copies of their hemoglobin gene.
31
113236
2361
trong cả hai bản sao của gen huyết sắc tố của họ.
01:57
And children with progeria are born with a T
32
117529
3132
Và trẻ em mắc bệnh lão hóa sớm chúng sinh ra với một T
02:00
at a single position in their genome
33
120685
2168
tại một vị trí duy nhất trong bộ gen của họ
02:02
where you have a C,
34
122877
1399
nơi bạn có điểm C,
02:05
with the devastating consequence that these wonderful, bright kids
35
125125
3439
với hậu quả tàn khốc rằng những đứa trẻ tuyệt vời, sáng sủa
02:08
age very rapidly and pass away by about age 14.
36
128588
3976
qua đời rất nhanh ở khoảng 14 tuổi.
02:14
Throughout the history of medicine,
37
134358
1683
Xuyên suốt lịch sử y học,
02:16
we have not had a way to efficiently correct point mutations
38
136065
3060
chúng tôi chưa có cách hiệu quả để sửa các đột biến điểm
02:19
in living systems,
39
139149
1769
trong các hệ thống sống,
02:20
to change that disease-causing T back into a C.
40
140942
3200
để thay đổi căn bệnh bị gây ra do chuyển T thành C.
02:25
Perhaps until now.
41
145482
1968
Có lẽ cho đến bây giờ.
02:27
Because my laboratory recently succeeded in developing such a capability,
42
147474
4190
Bởi vì phòng thí nghiệm của tôi đã thành công trong việc phát triển chúng.
02:31
which we call "base editing."
43
151688
1800
chúng tôi gọi là "bộ chỉnh sửa".
Câu chuyện về cách chúng tôi phát triển chúng
02:35
The story of how we developed base editing
44
155277
2024
02:37
actually begins three billion years ago.
45
157325
2674
thực sự bắt đầu từ ba tỉ năm trước.
02:41
We think of bacteria as sources of infection,
46
161055
2660
Chúng tôi nghĩ về vi khuẩn là nguồn lây nhiễm,
02:43
but bacteria themselves are also prone to being infected,
47
163739
3314
nhưng bản thân vi khuẩn cũng vậy dễ bị nhiễm bệnh
02:47
in particular, by viruses.
48
167077
1907
đặc biệt, bởi virus.
02:49
So about three billion years ago,
49
169871
2151
Khoảng ba tỉ năm trước,
02:52
bacteria evolved a defense mechanism to fight viral infection.
50
172046
3880
vi khuẩn phát triển một cơ chế bảo vệ để chống nhiễm virus.
02:57
That defense mechanism is now better known as CRISPR.
51
177649
2785
Cơ chế phòng thủ đó bây giờ được gọi là CRISPR.
03:01
And the warhead in CRISPR is this purple protein
52
181008
2825
Và đầu đạn trong CRISPR protein màu tím này
03:03
that acts like molecular scissors to cut DNA,
53
183857
3778
hoạt động như những cái kéo để cắt DNA,
03:07
breaking the double helix into two pieces.
54
187659
2428
phá vỡ chuỗi xoắn kép thành hai mảnh.
03:11
If CRISPR couldn't distinguish between bacterial and viral DNA,
55
191323
3976
Nếu CRISPR không thể phân biệt giữa DNA của vi khuẩn và virus,
03:15
it wouldn't be a very useful defense system.
56
195323
2239
nó không thể là hệ thống phòng thủ hữu dụng.
03:18
But the most amazing feature of CRISPR
57
198315
2785
Nhưng tính năng tuyệt vời nhất của CRISPR
03:21
is that the scissors can be programmed to search for,
58
201124
5037
là những cái kéo có thể được lập trình để tìm kiếm,
03:26
bind to and cut
59
206185
2423
liên kết và cắt
03:28
only a specific DNA sequence.
60
208632
2738
chỉ một chuỗi DNA cụ thể.
03:32
So when a bacterium encounters a virus for the first time,
61
212911
3397
Vì vậy, khi một vi khuẩn bị nhiễm virus lần đầu tiên
03:36
it can store a small snippet of that virus's DNA
62
216332
3373
nó có thể lưu trữ một đoạn nhỏ DNA của virus đó
03:39
for use as a program to direct the CRISPR scissors
63
219729
3644
để sử dụng như một chương trình hướng dẫn kéo CRISPR
03:43
to cut that viral DNA sequence during a future infection.
64
223397
3536
để cắt chuỗi DNA virus đó trong một nhiễm trùng trong tương lai.
03:47
Cutting a virus's DNA messes up the function of the cut viral gene,
65
227778
4913
Cắt DNA của virus để gây rối chức năng của gen virus bị cắt,
03:52
and therefore disrupts the virus's life cycle.
66
232715
2702
và vì vậy phá vỡ vòng đời của virus.
03:58
Remarkable researchers including Emmanuelle Charpentier, George Church,
67
238059
4801
Các nhà nghiên cứu đáng chú ý bao gồm Emmanuelle Charpentier, George Church,
04:02
Jennifer Doudna and Feng Zhang
68
242884
2653
Jennifer Doudna and Feng Zhang
04:05
showed six years ago how CRISPR scissors could be programmed
69
245561
3969
cho thấy sáu năm trước cách kéo CRISPR có thể được lập trình
04:09
to cut DNA sequences of our choosing,
70
249554
2587
để cắt các chuỗi DNA của theo lựa chọn của chúng tôi,
04:12
including sequences in your genome,
71
252165
2369
bao gồm các trình tự trong bộ gen của bạn,
04:14
instead of the viral DNA sequences chosen by bacteria.
72
254558
3343
thay vì các chuỗi DNA virus được lựa chọn bởi vi khuẩn.
04:18
But the outcomes are actually similar.
73
258550
2534
Nhưng kết quả thực sự tương tự nhau.
04:21
Cutting a DNA sequence in your genome
74
261606
2468
Cắt một chuỗi DNA trong bộ gen của bạn
04:24
also disrupts the function of the cut gene, typically,
75
264098
4127
cũng làm gián đoạn chức năng điển hình của gen cắt
04:28
by causing the insertion and deletion of random mixtures of DNA letters
76
268997
4467
bằng cách gây ra sự chèn và xóa hỗn hợp ngẫu nhiên của các chữ cái DNA
04:33
at the cut site.
77
273488
1153
tại vị trí cắt.
04:36
Now, disrupting genes can be very useful for some applications.
78
276625
3881
Bây giờ, các gen bị gián đoạn có thể rất hữu ích cho một số ứng dụng.
04:42
But for most point mutations that cause genetic diseases,
79
282005
4301
Nhưng đối với hầu hết các đột biến điểm gây ra các bệnh di truyền,
04:46
simply cutting the already-mutated gene won't benefit patients,
80
286330
4357
chỉ cắt gen đã bị đột biến sẽ không có lợi cho bệnh nhân,
04:50
because the function of the mutated gene needs to be restored,
81
290711
3968
bởi vì chức năng của gen bị đột biến cần được khôi phục,
04:54
not further disrupted.
82
294703
1615
chứ không phải bị gián đoạn thêm.
04:57
So cutting this already-mutated hemoglobin gene
83
297259
2882
Vì vậy, cắt gen huyết sắc tố đã bị đột biến
05:00
that causes sickle cell anemia
84
300165
2523
gây thiếu máu hồng cầu hình liềm
05:02
won't restore the ability of patients to make healthy red blood cells.
85
302712
3516
sẽ không khôi phục khả năng tạo hồng cầu khỏe mạnh của bệnh nhân.
05:07
And while we can sometimes introduce new DNA sequences into cells
86
307631
4341
Và đôi khi chúng ta có thể chèn thêm trình tự DNA mới vào tế bào
05:11
to replace the DNA sequences surrounding a cut site,
87
311996
3421
để thay thế trình tự DNA xung quanh một vị trí cắt,
05:15
that process, unfortunately, doesn't work in most types of cells,
88
315441
4324
thật không may, quá trình đó không hoạt động trong hầu hết các loại tế bào,
05:19
and the disrupted gene outcomes still predominate.
89
319789
2441
và kết quả là gen bị gián đoạn vẫn chiếm ưu thế.
Như nhiều nhà khoa học khác tôi đã mơ về một tương lai
05:24
Like many scientists, I've dreamed of a future
90
324297
2182
05:26
in which we might be able to treat or maybe even cure
91
326503
2774
trong đó chúng ta có thể điều trị hoặc thậm chí có thể chữa
05:29
human genetic diseases.
92
329301
1371
bệnh di truyền ở người.
05:31
But I saw the lack of a way to fix point mutations,
93
331135
3801
Nhưng tôi thấy thiếu một cách để khắc phục đột biến điểm,
05:34
which cause most human genetic diseases,
94
334960
3024
nguyên nhân gây ra hầu hết các bệnh di truyền ở người,
05:38
as a major problem standing in the way.
95
338008
2388
như một vấn đề lớn đang cản trở.
05:41
Being a chemist, I began working with my students
96
341434
2668
Là một nhà hóa học tôi làm việc với các sinh viên
05:44
to develop ways on performing chemistry directly on an individual DNA base,
97
344126
4935
để tìm ra cách đưa các chất hóa học trực tiếp vào đoạn DNA mồi
05:49
to truly fix, rather than disrupt, the mutations that cause genetic diseases.
98
349085
5619
để thực sự sửa chữa, thay vì phá vỡ, các đột biến gây bệnh di truyền.
05:56
The results of our efforts are molecular machines
99
356522
2548
Kết quả của những nỗ lực của chúng tôi là máy phân tử
05:59
called "base editors."
100
359094
1388
được gọi là "máy tạo mảnh mồi".
06:01
Base editors use the programmable searching mechanism of CRISPR scissors,
101
361618
5475
Máy sử dụng cơ chế lập trình tìm kiếm của kéo CRISPR,
06:07
but instead of cutting the DNA,
102
367117
2936
nhưng thay vì cắt DNA,
06:10
they directly convert one base to another base
103
370077
2941
chúng trực tiếp chuyển đổi từ cái này sang cái khác
06:13
without disrupting the rest of the gene.
104
373042
2253
mà không làm gián đoạn phần còn lại của gen.
06:16
So if you think of naturally occurring CRISPR proteins as molecular scissors,
105
376674
4158
Vì vậy, nếu bạn nghĩ về việc tự nhiên xảy ra của protein CRISPR như kéo phân tử,
06:20
you can think of base editors as pencils,
106
380856
2786
bạn có thể nghĩ về các bộ chỉnh sửa như bút chì,
06:23
capable of directly rewriting one DNA letter into another
107
383666
3496
có khả năng viết lại trực tiếp một kí tự DNA thành một kí tự khác
06:28
by actually rearranging the atoms of one DNA base
108
388098
3803
bằng cách thực sự sắp xếp lại các nguyên tử của một cơ sở DNA
06:31
to instead become a different base.
109
391925
2334
thay vào đó trở thành một cái khác.
06:35
Now, base editors don't exist in nature.
110
395513
2176
Bây giờ, các bộ chỉnh sửa không có ở tự nhiên.
06:38
In fact, we engineered the first base editor, shown here,
111
398683
3230
Trong thực tế, chúng tôi thiết kế chúng đầu tiên, được thấy ở đây,
06:41
from three separate proteins
112
401937
1357
từ ba protein riêng biệt
06:43
that don't even come from the same organism.
113
403318
2230
thậm chí không đến từ cùng một sinh vật.
06:46
We started by taking CRISPR scissors and disabling the ability to cut DNA
114
406151
5097
Chúng tôi bắt đầu bằng cách lấy kéo CRISPR và vô hiệu hóa khả năng cắt DNA
06:51
while retaining its ability to search for and bind a target DNA sequence
115
411272
4539
trong khi vẫn giữ được khả năng tìm kiếm và liên kết một chuỗi DNA đích
06:55
in a programmed manner.
116
415835
1534
một cách đã được lập trình.
06:58
To those disabled CRISPR scissors, shown in blue,
117
418351
2837
Cho những kéo CRISPR bị bất hoạt, thể hiện bằng màu xanh,
07:01
we attached a second protein in red,
118
421212
2508
chúng tôi gắn một protein thứ hai màu đỏ,
07:03
which performs a chemical reaction on the DNA base C,
119
423744
4301
trong đó thực hiện một phản ứng hóa học trên mảnh mồi DNA C,
07:08
converting it into a base that behaves like T.
120
428069
3333
chuyển đổi nó thành một mảnh mồi hoạt động như T.
07:12
Third, we had to attach to the first two proteins
121
432958
3142
Thứ ba, chúng tôi phải đính kèm vào hai protein đầu tiên
07:16
the protein shown in purple,
122
436124
1350
một protein hiển thị màu tím,
07:17
which protects the edited base from being removed by the cell.
123
437498
3600
nó sẽ bảo vệ mảnh mồi được chỉnh sửa không bị loại bỏ bởi tế bào.
07:22
The net result is an engineered three-part protein
124
442466
2842
Kết quả cuối cùng là một thiết kế protein ba phần
07:25
that for the first time allows us to convert Cs into Ts
125
445332
4118
đó là lần đầu tiên cho phép chúng tôi chuyển đổi C thành T
07:29
at specified locations in the genome.
126
449474
2163
tại các vị trí quy định trong bộ gen.
07:33
But even at this point, our work was only half done.
127
453490
3032
Nhưng dừng ở đây thì mới chỉ xong một nửa công việc.
07:36
Because in order to be stable in cells,
128
456546
2626
Bởi vì để ổn định trong các tế bào,
07:39
the two strands of a DNA double helix have to form base pairs.
129
459196
3659
hai sợi xoắn kép DNA phải tạo thành cặp cơ sở.
07:44
And because C only pairs with G,
130
464125
3658
Và vì C chỉ cặp với G,
07:47
and T only pairs with A,
131
467807
3002
và T chỉ cặp với A,
07:51
simply changing a C to a T on one DNA strand creates a mismatch,
132
471752
4846
chỉ cần thay đổi C thành T trên một chuỗi DNA sẽ gây sự không phù hợp,
07:56
a disagreement between the two DNA strands
133
476622
2849
sự bất đồng giữa hai chuỗi DNA
07:59
that the cell has to resolve by deciding which strand to replace.
134
479495
4268
tế bào phải giải quyết bằng cách quyết định thay thế sợi nào.
08:05
We realized that we could further engineer this three-part protein
135
485149
4341
Chúng tôi nhận ra rằng chúng tôi có thể tiếp tục thiết kế ba phần protein này
08:10
to flag the nonedited strand as the one to be replaced
136
490649
3866
để gắn các chuỗi không có ký tự như một cái được thay thế
08:14
by nicking that strand.
137
494539
1911
bằng cách cắt chuỗi đó.
08:17
This little nick tricks the cell
138
497276
2529
Vết cắt nhỏ này đánh lừa tế bào
08:19
into replacing the nonedited G with an A
139
499829
4947
thay thế G vốn có, bằng A
08:24
as it remakes the nicked strand,
140
504800
2325
khi tế bào thay thế chuỗi bị cắt,
08:27
thereby completing the conversion of what used to be a C-G base pair
141
507149
4031
qua đó hoàn thành việc chuyển đổi về những gì từng là một cặp cơ sở C-G
08:31
into a stable T-A base pair.
142
511204
2296
thành một cặp cơ sở T-A ổn định.
08:36
After several years of hard work
143
516585
1551
Sau nhiều năm làm việc chăm chỉ
08:38
led by a former post doc in the lab, Alexis Komor,
144
518160
3981
dẫn dắt bởi tiến sĩ Alexis Komor,
08:42
we succeeded in developing this first class of base editor,
145
522165
3182
chúng tôi đã thành công trong việc phát triển bộ chỉnh sửa đầu tiên.
08:45
which converts Cs into Ts and Gs into As
146
525371
3666
Chuyển đổi C thành T và G thành A
08:49
at targeted positions of our choosing.
147
529061
2159
tại các vị trí mục tiêu của chúng tôi.
08:52
Among the more than 35,000 known disease-associated point mutations,
148
532633
5230
Trong số hơn 35.000 đột biến điểm liên quan đến bệnh được biết đến
08:57
the two kinds of mutations that this first base editor can reverse
149
537887
3785
hai loại đột biến mà bộ chỉnh sửa đầu tiên này có thể đảo ngược
09:01
collectively account for about 14 percent or 5,000 or so pathogenic point mutations.
150
541696
6143
chiếm khoảng 14 phần trăm hay khoảng 5.000 đột biến điểm gây bệnh.
09:08
But correcting the largest fraction of disease-causing point mutations
151
548593
4770
Nhưng để sửa chữa đột biến điểm gây bệnh nhiều nhất
09:13
would require developing a second class of base editor,
152
553387
3635
chúng ta cần phát triển thế hệ thứ hai của bộ chỉnh sửa
09:17
one that could convert As into Gs or Ts into Cs.
153
557046
4086
cụ thể là có thể chuyển đổi A thành G hoặc T thành C.
09:22
Led by Nicole Gaudelli, a former post doc in the lab,
154
562846
3727
Dẫn đầu bởi Nicole Gaudelli, cựu nghiên cứu sinh tiến sĩ,
09:26
we set out to develop this second class of base editor,
155
566597
3122
chúng tôi lên kế hoạch phát triển thế hệ chỉnh sửa thứ hai này,
09:29
which, in theory, could correct up to almost half of pathogenic point mutations,
156
569743
6127
mà theo lý thuyết, có thể sửa gần một nửa các đột biến điểm gây bệnh,
09:35
including that mutation that causes the rapid-aging disease progeria.
157
575894
3911
bao gồm đột biến gây ra bệnh lão hóa nhanh.
09:42
We realized that we could borrow, once again,
158
582107
3167
Chúng tôi nhận ra rằng chúng tôi có thể mượn, một lần nữa,
09:45
the targeting mechanism of CRISPR scissors
159
585298
4068
cơ chế nhắm mục tiêu của kéo CRISPR
09:49
to bring the new base editor to the right site in a genome.
160
589390
5161
để mang mảnh mồi mới đến đúng địa chỉ trong bộ gen.
09:55
But we quickly encountered an incredible problem;
161
595543
3092
Nhưng chúng tôi nhanh chóng gặp phải một vấn đề đáng kinh ngạc;
09:59
namely, there is no protein
162
599896
2428
cụ thể là không có protein
10:02
that's known to convert A into G or T into C
163
602348
4052
được biết là chuyển đổi A thành G hoặc T thành C
10:06
in DNA.
164
606424
1161
trong DNA.
10:08
Faced with such a serious stumbling block,
165
608760
2166
Gặp một vấn đề nghiêm trọng như vậy,
10:10
most students would probably look for another project,
166
610950
2532
hầu hết các sinh viên có thể tìm kiếm một dự án khác
10:13
if not another research advisor.
167
613506
1740
không thì là một người hướng dẫn khác.
10:15
(Laughter)
168
615270
1164
(Cười)
10:16
But Nicole agreed to proceed with a plan
169
616458
1942
Nhưng Nicole đã đồng ý với một kế hoạch
10:18
that seemed wildly ambitious at the time.
170
618424
2667
mà có vẻ cực kỳ tham vọng vào thời điểm đó.
10:21
Given the absence of a naturally occurring protein
171
621966
2339
Bởi vì không có loại protein đó trong tự nhiên
10:24
that performs the necessary chemistry,
172
624329
2161
để thực hiện các chức năng cần thiết,
10:26
we decided we would evolve our own protein in the laboratory
173
626514
3436
chúng tôi quyết định sẽ tự phát triển protein trong phòng thí nghiệm
10:29
to convert A into a base that behaves like G,
174
629974
3835
để chuyển đổi A thành mảnh mồi hoạt động như G,
10:33
starting from a protein that performs related chemistry on RNA.
175
633833
4827
bắt đầu từ protein thực hiện chức năng liên quan đến RNA.
10:39
We set up a Darwinian survival-of-the-fittest selection system
176
639230
3934
Chúng tôi thiết lập một hệ thống lựa chọn sinh tồn Darwin tốt nhất
10:43
that explored tens of millions of protein variants
177
643188
3992
đã khám phá hàng chục triệu biến thể protein
10:47
and only allowed those rare variants
178
647204
2018
và chỉ cho phép những biến thể hiếm
10:49
that could perform the necessary chemistry to survive.
179
649246
3221
có thể thực hiện chức năng biến đổi cần thiết để tồn tại.
10:53
We ended up with a protein shown here,
180
653883
2388
Kết quả là protein được thấy ở đây,
10:56
the first that can convert A in DNA
181
656295
2857
loại protein đầu tiên có thể chuyển đổi A trong DNA
10:59
into a base that resembles G.
182
659176
2092
thành mảnh mồi giống G.
11:01
And when we attached that protein
183
661292
1603
Và khi chúng tôi gắn protein đó
11:02
to the disabled CRISPR scissors, shown in blue,
184
662919
2571
với kéo CRISPR bị bất hoạt, thể hiện bằng màu xanh,
11:05
we produced the second base editor,
185
665514
2008
chúng tôi sản xuất bộ chỉnh sửa thứ hai,
11:07
which converts As into Gs,
186
667546
3095
có nhiệm vụ chuyển đổi A thành G,
11:10
and then uses the same strand-nicking strategy
187
670665
3841
và sau đó sử dụng chiến lược cắt tương tự
11:14
that we used in the first base editor
188
674530
1920
mà chúng tôi dùng ở bộ chỉnh sửa đầu tiên
11:16
to trick the cell into replacing the nonedited T with a C
189
676474
5465
để lừa tế bào thay thế T bị sai, bằng C
11:21
as it remakes that nicked strand,
190
681963
1675
khi nó thay thế chuỗi bị cắt đó,
11:23
thereby completing the conversion of an A-T base pair to a G-C base pair.
191
683662
4171
qua đó hoàn thành việc chuyển đổi của cặp cơ sở A-T thành cặp cơ sở G-C.
11:28
(Applause)
192
688845
2047
(Vỗ tay)
11:30
Thank you.
193
690916
1170
Cảm ơn.
11:32
(Applause)
194
692110
3357
(Vỗ tay)
11:35
As an academic scientist in the US,
195
695491
2335
Là một nhà khoa học hàn lâm ở Mỹ,
11:37
I'm not used to being interrupted by applause.
196
697850
2147
tôi không quen bị ngắt lời bởi tiếng vỗ tay.
11:40
(Laughter)
197
700021
3151
(Cười)
11:43
We developed these first two classes of base editors
198
703196
4405
Chúng tôi đã phát triển hai lớp đầu tiên của bộ chỉnh sửa
11:47
only three years ago and one and a half years ago.
199
707625
2774
chỉ ba năm trước và một năm rưỡi trước.
11:51
But even in that short time,
200
711267
1548
Nhưng cả khi trong thời gian đó,
11:52
base editing has become widely used by the biomedical research community.
201
712839
3722
chỉnh sửa gen đã được sử dụng rộng rãi bởi cộng đồng nghiên cứu y sinh.
11:57
Base editors have been sent more than 6,000 times
202
717776
4365
"Bộ chỉnh sửa" đã được gửi hơn 6.000 lần
12:02
at the request of more than 1,000 researchers around the globe.
203
722165
3871
theo yêu cầu của hơn 1.000 nhà nghiên cứu trên toàn cầu.
12:07
A hundred scientific research papers have been published already,
204
727475
3516
Một trăm bài nghiên cứu khoa học đã được xuất bản rồi,
12:11
using base editors in organisms ranging from bacteria
205
731015
3728
sử dụng các bộ chỉnh sửa trong các sinh vật từ vi khuẩn
12:14
to plants to mice to primates.
206
734767
2134
đến thực vật, chuột và linh trưởng.
12:19
While base editors are too new
207
739950
1607
Khi các bộ sửa chữa còn quá mới
12:21
to have already entered human clinical trials,
208
741581
2885
để thử nghiệm lâm sàng ở người,
12:24
scientists have succeeded in achieving a critical milestone towards that goal
209
744490
5122
các nhà khoa học đã đạt được một cột mốc quan trọng đối với mục tiêu đó
12:29
by using base editors in animals
210
749636
2849
bằng cách sử dụng các bộ chỉnh sửa ở động vật
12:32
to correct point mutations that cause human genetic diseases.
211
752509
3909
để sửa đột biến điểm mà gây ra các bệnh di truyền ở người.
12:37
For example,
212
757815
1151
Ví dụ,
12:38
a collaborative team of scientists led by Luke Koblan and Jon Levy,
213
758990
3793
một nhóm các nhà khoa học hợp tác được dẫn dắt bởi Luke Koblan và Jon Levy,
12:42
two additional students in my lab,
214
762807
2413
hai sinh viên ở phòng thí nghiệm của tôi,
12:45
recently used a virus to deliver that second base editor
215
765244
4119
gần đây đã sử dụng một loại virus để cung cấp bộ chỉnh sửa thứ hai
12:49
into a mouse with progeria,
216
769387
2190
cho một con chuột mắc bệnh lão hóa sớm
12:51
changing that disease-causing T back into a C
217
771601
3857
thay đổi T trở lại thành C
12:55
and reversing its consequences at the DNA, RNA and protein levels.
218
775482
4106
và đảo ngược hậu quả của nó ở mức độ DNA, RNA và protein.
13:00
Base editors have also been used in animals
219
780880
2746
Bộ chỉnh sửa cũng được sử dụng trên động vật
13:03
to reverse the consequence of tyrosinemia,
220
783650
2924
để đảo ngược hậu quả của bệnh tyrosinemia,
13:07
beta thalassemia, muscular dystrophy,
221
787642
3618
thiếu máu hồng cầu hình liềm, rối loạn dưỡng cơ,
13:11
phenylketonuria, a congenital deafness
222
791284
3690
phenylketon niệu, điếc bẩm sinh
13:14
and a type of cardiovascular disease --
223
794998
1939
và một loại bệnh tim mạch -
13:16
in each case, by directly correcting a point mutation
224
796961
4862
trong từng trường hợp, bằng cách trực tiếp sửa lỗi đột biến điểm
13:21
that causes or contributes to the disease.
225
801847
2553
gây ra hoặc hoặc có vai trò trong cơ chế gây bệnh.
13:25
In plants, base editors have been used
226
805688
2056
Trong thực vật, các bộ sửa chữa được sử dụng
13:27
to introduce individual single DNA letter changes
227
807768
4072
để thay đổi từng kí tự của DNA
13:31
that could lead to better crops.
228
811864
1968
có thể làm cho cây trồng tốt hơn.
13:34
And biologists have used base editors to probe the role of individual letters
229
814253
4589
Các nhà sinh học sử dụng các bộ sửa chữa để xem vai trò của các chữ cái riêng lẻ
13:38
in genes associated with diseases such as cancer.
230
818866
2817
trong các gen liên quan với các bệnh như là ung thư.
13:43
Two companies I cofounded, Beam Therapeutics and Pairwise Plants,
231
823046
4567
Hai công ty mà tôi là đồng sáng lập, Beam Therapeutics và Pairwise Plants,
13:47
are using base editing to treat human genetic diseases
232
827637
3825
đang sử dụng bộ chỉnh sửa điều trị bệnh di truyền ở người
13:51
and to improve agriculture.
233
831486
1606
và để phát triển nông nghiệp.
Tất cả các ứng dụng bộ chỉnh sửa
13:53
All of these applications of base editing
234
833953
1966
13:55
have taken place in less than the past three years:
235
835943
3094
đã diễn ra trong chưa tới ba năm qua:
về thời gian lịch sử của khoa học,
13:59
on the historical timescale of science,
236
839061
2364
14:01
the blink of an eye.
237
841449
1282
trong chớp mắt.
14:04
Additional work lies ahead
238
844657
1253
Công việc còn phía trước
14:05
before base editing can realize its full potential
239
845934
3032
trước khi chúng ta thấy được tiềm năng đầy đủ của bộ chỉnh sửa
14:08
to improve the lives of patients with genetic diseases.
240
848990
3614
để cải thiện cuộc sống của bệnh nhân bị các bệnh di truyền.
14:13
While many of these diseases are thought to be treatable
241
853244
2780
Trong khi nhiều bệnh này được cho là có thể điều trị
bằng cách sửa lỗi đột biến cơ bản
14:16
by correcting the underlying mutation
242
856048
1849
14:17
in even a modest fraction of cells in an organ,
243
857921
3516
trong một phần nhỏ của các tế bào trong một cơ quan,
14:21
delivering molecular machines like base editors
244
861461
2976
cung cấp bộ máy phân tử như các bộ chỉnh sửa
14:24
into cells in a human being
245
864461
1767
vào các tế bào trong một con người
14:26
can be challenging.
246
866252
1169
có thể là thử thách.
14:28
Co-opting nature's viruses to deliver base editors
247
868962
3373
Chọn vi-rút tự nhiên để cung cấp các bộ chỉnh sửa
14:32
instead of the molecules that give you a cold
248
872359
2198
thay vì các phân tử khiến bạn bị cảm lạnh
14:34
is one of several promising delivery strategies
249
874581
2687
là một trong nhiều chiến lược triển vọng
đã được sử dụng thành công.
14:37
that's been successfully used.
250
877292
1659
14:40
Continuing to develop new molecular machines
251
880268
2365
Tiếp tục phát triển máy phân tử mới
14:42
that can make all of the remaining ways
252
882657
1868
cho các trường hợp còn lại
14:44
to convert one base pair to another base pair
253
884549
2892
để chuyển đổi một cặp này thành một cặp khác
14:47
and that minimize unwanted editing at off-target locations in cells
254
887465
4380
và giảm thiểu việc chỉnh sửa sai mục tiêu ở các vị trí trong các tế bào
14:51
is very important.
255
891869
1200
là rất quan trọng.
14:53
And engaging with other scientists, doctors, ethicists and governments
256
893782
4706
Với các nhà khoa học, bác sĩ, nhà đạo đức và chính phủ
14:58
to maximize the likelihood that base editing is applied thoughtfully,
257
898512
4791
để tối đa hóa khả năng chỉnh sửa được áp dụng cẩn trọng,
an toàn và đạo đức,
15:03
safely and ethically,
258
903327
2381
15:05
remains a critical obligation.
259
905732
2000
vẫn là một nghĩa vụ quan trọng.
15:09
These challenges notwithstanding,
260
909525
1611
Những thách thức này
15:11
if you had told me even just five years ago
261
911160
3655
nếu bạn nói với tôi vào năm năm trước
15:14
that researchers around the globe
262
914839
1651
các nhà nghiên cứu trên toàn cầu
15:16
would be using laboratory-evolved molecular machines
263
916514
3539
sẽ sử dụng phòng thí nghiệm phân tử
chuyển đổi trực tiếp một cặp cơ sở nào đó
15:20
to directly convert an individual base pair
264
920077
2997
15:23
to another base pair
265
923098
1182
thành một cặp cơ sở khác
15:24
at a specified location in the human genome
266
924304
2619
ở một chỗ trong bộ gen người,
15:26
efficiently and with a minimum of other outcomes,
267
926947
3825
hiệu quả và ít tác dụng phụ,
15:30
I would have asked you,
268
930796
1168
thì tôi sẽ nói rằng,
15:31
"What science-fiction novel are you reading?"
269
931988
2474
"Bạn đang đọc tiểu thuyết khoa học viễn tưởng nào vậy?"
Nhờ một sự tận tâm không ngừng của nhóm sinh viên
15:35
Thanks to a relentlessly dedicated group of students
270
935706
3460
15:39
who were creative enough to engineer what we could design ourselves
271
939190
4460
người đủ sáng tạo để thiết kế những gì chúng ta có thể tự thiết kế
15:43
and brave enough to evolve what we couldn't,
272
943674
2925
và đủ dũng cảm để phát triển những gì chúng ta không thể,
15:46
base editing has begun to transform that science-fiction-like aspiration
273
946623
5040
chỉnh sửa gen đã bắt đầu giống như đưa khát vọng trong khoa học viễn tưởng
15:51
into an exciting new reality,
274
951687
1857
vào thực tế thú vị,
15:54
one in which the most important gift we give our children
275
954250
3231
trong đó món quà quan trọng nhất chúng ta dành cho con cái
15:57
may not only be three billion letters of DNA,
276
957505
3025
có thể không chỉ là ba tỉ chữ cái DNA,
16:00
but also the means to protect and repair them.
277
960554
3110
mà còn là phương tiện để bảo vệ và sửa chữa chúng.
Cảm ơn.
16:04
Thank you.
278
964339
1151
16:05
(Applause)
279
965514
4502
(Vỗ tay)
Cảm ơn.
16:10
Thank you.
280
970040
1150
Về trang web này

Trang web này sẽ giới thiệu cho bạn những video YouTube hữu ích cho việc học tiếng Anh. Bạn sẽ thấy các bài học tiếng Anh được giảng dạy bởi các giáo viên hàng đầu từ khắp nơi trên thế giới. Nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh hiển thị trên mỗi trang video để phát video từ đó. Phụ đề cuộn đồng bộ với phát lại video. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc yêu cầu nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi bằng biểu mẫu liên hệ này.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7