Ρίτσαρντ Ρέσνικ: Καλωσήρθατε στην γενομική επανάσταση

Κυρίες και κύριοι, Σας παρουσιάζω το ανθρώπινο γονιδίωμα. (Χειροκρότημα) Το χρωμόσωμα ένα, επάνω αριστερά Κάτω δεξιά είναι τα φυλετικά χρωμοσώματα. Οι γυναίκες έχουν δύο αντίγραφα αυτού του μεγάλου Χ χρωμοσώματος οι άντρες έχουν το Χ και, φυσικά, αυτό το μικρό αντίγραφο του Υ. Συγνώμη αγόρια, αλλά είναι πολύ μικρό αυτό που σας κάνει διαφορετικούς. Οπότε αν κοιτάξουμε αυτό το γονιδίωμα από πιο κοντά, τότε αυτό που βλέπετε, φυσικά, είναι αυτή η δομή διπλής έλικας -- ο κώδικας της ζωής γράφεται με αυτά τα τέσσερα βιοχημικά γράμματα, ή τα λέμε και βάσεις, λοιπόν: A, C, G και T. Πόσα είναι στο ανθρώπινο γονιδίωμα; Τρία δισεκατομύρια. Μεγάλος αριθμός; Οποιοσδήποτε μπορεί να πετάει μεγάλους αριθμούς. Αλλά αν έβαζα μια βάση σε κάθε πίξελ σε αυτή την οθόνη ανάλυσης 1280 επί 800, θα χρειαζόμασταν 3000 οθόνες για να δούμε όλο το γονιδίωμα. Άρα είναι αρκετά μεγάλο.

Και πιθανώς λόγω του μεγέθους του, μία ομάδα ανθρώπων -- όλοι, παρεπιμπτόντως, με Υ χρωμοσώματα -- αποφάσισαν οτι θέλουν να το γονοτυπήσουν. (Γέλια) Έτσι λοιπόν 15 χρόνια και περίπου τέσσερα δισεκατομύρια δολλάρια αργότερα, το γονιδίωμα γονοτυπήθηκε και δημοσιεύθηκε. Το 2003 δημοσιεύθηκε η τελική έκδοση, και συνεχίζουν να δουλεύουν πάνω σε αυτό. Όλο αυτό έγινε σε ένα μηχάνημα που μοιάζει σαν αυτό. Κοστίζει περίπου ένα δολλάριο ανα βάση -- είναι πολύ αργός τρόπος να το κάνεις.

Λοιπόν, ήρθα εδώ για να σας πώ οτι ο κόσμος έχει αλλάξει εντελώς και κανείς από εσάς δεν το ξέρει. Τώρα αυτό που κάνουμε είναι, πέρνουμε ένα γονιδίωμα, φτιάχνουμε περίπου πενήντα αντίγραφά του, κόβουμε τα αντίγραφα σε κομμάτια 50 βάσεων, και μετά τα αλληλουχίζουμε, μαζικά και παράλληλα. Και μετά χρησιμοποιούμε λογισμικό, και τα επανασυναρμολογούμε και σας λέμε ποιά ήταν η ιστορία. Και απλά για να σας δώσω μια εικόνα του πως μοιάζει αυτό, το Πρόγραμμα του Ανθρώπινου Γονιδιώματος: 3 γιγα-βάσεις. Ένα τρέξιμο σε ένα από αυτά τα μηχανήματα: 200 γιγα-βάσεις ανά εβδομάδα. Και οι 200 θα γίνουν 600 αυτό το καλοκαίρι, και δεν φαίνονται σημάδια επιβράδυνσης. Άρα η τιμή μιας βάσης, για να αλληλουχηθεί μια βάση, έχει μειωθεί 100 εκατομμύρια φορές. Αυτό είναι αντίστοιχο με το να γεμίζατε το αυτοκίνητό σας με βενζίνη το 1998, να περιμένατε μέχρι το 2011, και τώρα μπορείτε να οδηγήσετε έως τον Δία και πίσω δύο φορές.

(Γέλια)

Ο ανθρώπινος πληθυσμός, ο αριθμός υπολογιστών, τα αρχεία όλης της ιατρικής βιβλιογραφίας, ο νόμος του Μούρ, ο παλιός τρόπος αλληλούχισης, και εδώ είναι όλα τα καινούρια πράγματα. Παιδιά, αυτή είναι λογαριθμική κλίμακα, δεν βλέπεις συχνά γραμμές να πηγαίνουν επάνω με αυτόν τον τρόπο. Άρα η παγκόσμια δυνατότητα αλληλούχισης ανθρωπίνων γονιδιωμάτων είναι περίπου 50.000 με 100.000 ανθρώπινα γονιδιώματα τον χρόνο. Και αυτό το ξέρουμε με βάση τις μηχανές που εγκαθίστανται. Αναμένεται να διπλασιαστεί, τριπλασιαστεί ίσως και να τετραπλασιαστεί ανα έτος για το εγγύς μέλον. Στην πραγματικότητα, ένα εργαστήριο συγγεκριμένα αντιπροσωπεύει το 20% αυτής της χωρητικότητας. λέγεται Ινστιτούτο Γενομικής Πεκίνου. Οι Κινέζοι κερδίζουν απόλυτα αυτόν τον αγώνα δρόμου προς τη νέα Σελήνη, παρεπιμπτόντως. Τι σημαίνει αυτό για τα φάρμακα;

Μία γυναίκα είναι 37 ετών. Εμφανίζεται με καρκίνο του στήθους δεύτερου σταδίου, θετικό σε υποδοχείς οιστρογόνου. Της παρέχεται αγωγή με χειρουργείο, χημειοθεραπεία και ακτινοβολία. Πάει σπίτι της. Σε δύο χρόνια, επιστρέφει με καρκίνο των ωοθηκών τρίτου σταδίου. Δηστυχώς, πάλι γίνεται χειρουργίο και χημειοθεραπεία. Έρχεται πάλι τρία χρόνια μετά 42 ετών πιά πάλι με καρκίνο των ωοθηκών, κι άλλη χημειοθεραπεία. Έξι μήνες μετά, έρχεται πάλι με οξεία μυελοειδή λευχαιμία. Παθαίνει αναπνευστική ανεπάρκεια και πεθαίνει οκτώ ημέρες αργότερα.

Πρώτον, ο τρόπος με τον οποίο αυτή η γυναίκα αντιμετωπίστηκε, σε 10 χρόνια, θα μοιάζει με θεραπεία αφαίμαξης. Και αυτό γιατί άνθρωποι όπως ο συνάδελφός μου, ο Ρίκ Ουίλσον, στο Ινστιτούτο Γενομικής του Πανεπιστημίου Ουάσινγκτον, που αποφάσισε να μελετήσει αυτήν την γυναίκα μετά θάνατον. Και γονοτύπησε κύτταρα, πήρε δερματικά κύτταρα, υγιές δέρμα, και καρκινικό μυελό των οστών, και γονοτύπησε τα γονιδιώματα και των δύο σε καμιά δυο εβδομάδες, τίποτα το φοβερο. Και συνέκρινε αυτά τα δύο γονιδιώματα με λογισμικό, και τι βρήκε, μεταξύ άλλων, ήταν μία μετάλλαξη, η εξάλειψη 2000 βάσεων μέσα στις 3 δισεκατομμύρια βάσεις σε ένα συγκεκριμένο γονίδιο το TP53 Αν έχεις αυτή τη δηλητηριώδη μετάλλαξη σε αυτό το γονίδιο έχεις 90% πιθανότητα να εμφανίσεις καρκίνο στην ζωή σου.

Δυστυχώς, αυτό δεν βοηθάει την γυναίκα, αλλά έχει πολύ σοβαρές, βαθιές αν θέλετε, επιπτώσεις στην οικογένειά της. Εννοώ, οτι εάν έχουν την ίδια μετάλλαξη, και κάνουν αυτό το γενετικό τεστ, και το καταλάβουν, τότε μπορούν να κανονίσουν να κάνουν τακτικούς ελέγχου, και να προλάβουν τον καρκίνο νωρίς και πιθανώς να ζήσουν μία σημαντικά μακρύτερη ζωή.

Να σας παρουσιάσω τα δίδυμα Μπήρι, διαγνώστηκαν με σπαστική παραπληγία στην ηλικία των δύο ετών. Η μητέρα τους είναι μία πολύ γενναία γυναίκα η οποία δεν πίστευε οτι τα συμπτώματα ταιριάζουν, και με ηρωική προσπάθεια, και πολύ ψάξιμο στο ίντερνετ, κατάφερε να πείσει την ιατρική κοινότητα οτι, στην πραγματικότητα, είχαν κάτι άλλο Αυτο που είχαν ήταν δυστονία με ανταπόκριση στην ντοπαμίνη. Και έτσι όταν τους δόθηκε L-ντοπα, τα συμπτώματά τους βελτιώθηκαν, αλλά δεν ήταν τελείως χωρίς συμπτώματα. Σημαντικά προβλήματα παρέμεναν.

Ο κύριος σε αυτήν φωτογραφία είναι ένας τύπος που λεγεται Τζο Μπήρι, που ήταν αρκετά τυχερός να είναι διευθυντής μιάς εταιρίας που λέγεται Life Technologies. Και είναι μία από τις δύο εταιρίες που φτιάχνει αυτά τα εργαλεία μαζικής συνολικής γονοτύπησης. Έτσι γονοτύπησε τα παιδιά του. Και αυτό που βρήκαν ήταν μία σειρά από μεταλλάξεις σε ένα γονίδιο που λεγόταν SPR, το οποίο μεταξύ άλλων είναι υπεύθυνο για την παραγωγή σεροτονίνης. Έτσι εκτός από L-ντόπα, έδωσαν στα παιδιά και ένα φάρμακο πρόδρομης σεροτονίνης, και είναι βασικά κανονικά τώρα. Αυτό δεν θα είχε συμβεί ποτέ χωρίς την συνολική γονοτύπηση. Τότε -- ήταν μερικά χρόνια πριν -- κόστιζε $100.000. Φέτος κάνει $10.000. Του χρόνου $1.000. Του παραχρόνου θα κάνει $100, πανω κάτω ένα έτος. Τόσο γρήγορα κινείται.

Εδώ λοιπόν είναι ο μικρός Νικ -- του αρέσει ο Μπάτμαν και τα νεροπίστολα. Ο Νικ λοιπόν εμφανίζεται στο νοσοκομείο παίδων με πρησμένη κοιλιά σαν θύμα λιμού. Και δεν είναι οτι δεν τρώει, αλλά όταν τρώει, το έντερό του βασικά ανοίγει και κόπρανα διαρρέουν στην κοιλιά του Μετά απο καμιά εκατοστή χειρουργία κοιτάει την μητέρα του και λέει, "Μαμά, προσευχήσου για μένα. Πονάω τόσο πολύ." Ο παιδίατρός του τυχαίνει να έχει υπόβαθρο στη κλινική γενετική και δεν έχει καμία ιδέα τι συμβαίνει, αλλα λέει, "Ας το γονοτυπήσουμε αυτό το παιδί" και βρήκαν μία σημειακή μετάλλαξη σε ένα γονίδιο υπεύθυνο για την ρύθμιση του προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου. Θεωρητικά έχει κάποια ανοσολογική αντίδραση με το τι συμβαίνει με το φαγητό βασικά, και αυτή είναι μιά φυσική αντίδραση, που προκαλεί κάποιον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο. Αλλά το γονίδιο που τον ρυθμίζει είναι χαλασμένο. Και έτσι εντάχθηκε, μεταξύ άλλων πραγμάτων, φυσικά, σε θεραπεία με μεταμόσχευση μυελού των οστών, την οποία πραγματοποιεί. Και μετά από εννέα μήνες δύσκολης αποκατάστασης, τώρα τρώει μπριζόλες με σάλτσα Α1.

(Γέλια)

Η προοπτική της χρήσης του γονιδιώματός μας σαν γενικό διαγνωστικό εργαλείο έχει ήδη έρθει σήμερα. Σήμερα, είναι εδώ. Και αυτό σημαίνει για όλους εμάς οτι όλοι σε αυτό το δωμάτιο μπορεί να ζήσουμε 5, 10, 20 χρόνια παραπάνω μόνο λόγω αυτού του ενός πράγματος. Το οποίο είναι μια φανταστική ιστορία, εκτός αν σκεφτείτε το αποτύπωμα της ανθρωπότητας στον πλανήτη και την δυνατότητά μας να διατηρήσουμε αρκετή παραγωγή φαγητού. Οπότε φαίνεται οτι ακριβώς η ίδια τεχνολογία χρησιμοποιείται για να αναπτυχθούν νέες ποικιλίες καλαμποκιού, σιταριού, σόγιας και άλλων ειδών οι οποίες είναι πολύ ανθεκτικές στην ξηρασία, στις πλημμύρες στα παράσιτα και στα παρασιτοκτόνα. Κοιτάξτε, όσο συνεχίζουμε να αυξάνουμε τον πληθυσμό, θα πρέπει να συνεχίσουμε να παράγουμε και να τρώμε γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα, και αυτή είναι η μόνη θέση που θα πάρω σήμερα. Εκτός αν υπάρχει κάποιος στο κοινό που θέλει εθελοντικά να σταματήσει να τρώει; Κανένας, ούτε ένας.

Αυτό είναι μια γραφομηχανή, σταθερό μέρος κάθε γραφείου για δεκαετίες. Και είναι γεγονός, η γραφομηχανή κατ'ουσίαν διαγράφηκε από αυτό το πράγμα. Και μετά πιο γενικές εκδόσεις επεξεργαστών κειμένου εμφανίστηκαν. Αλλά τελικά, ήταν μια διατάραξη πάνω στην άλλη. Ήταν η ανακάλυψη του Ethernet από τον Μπομπ Μετκάλφ και η σύνδεση όλων αυτών των υπολογιστών που βασικά άλλαξε τα πάντα. Και ξαφνικά είχαμε τον Netscape, και μετά το Yahoo και είχαμε, όντως, την τεχνολογική φούσκα. (Γέλια) Μην ανησυχείτε όμως, διασώθηκε σύντομα από το iPod, το Facebook και, όντως, από τα Angry Birds. (Γέλια)

Κοιτάξτε, εδώ είμαστε σήμερα. Αυτή είναι η γενομική επανάσταση σήμερα. Εδώ είμαστε. Αυτό που θα ήθελα να αναλογιστείτε είναι: Τι σημαίνει όταν αυτές οι τελείες δεν αντιπροσωπεύουν βάσεις του γονιδιώματός σας, αλλά ενώνονται με γονιδιώματα σε όλο τον πλανήτη; Πρόσφατα χρειάστηκε να αγοράσω ασφάλεια ζωής. Και μου ζητήθηκε να απαντήσω: Α. Δεν έχω κάνει ποτέ γενετικό τεστ, Β. Έχω κάνει, ορίστε, και Γ. Έχω κάνει αλλά δεν σας λέω. Ευτυχώς, μπόρεσα να απαντήσω Α, και το λέω αυτό με ειλικρίνια σε περίπτωση που ακούει ο ασφαλιστής μου. Αλλά τι θα συνέβαινε εάν είχα πει το Γ;

Οι καταναλωτικές εφαρμογές της γενομικής, θα ανθίσουν. Λοιπόν θέλετε να δείτε εάν είστε γενετικά ταιριαστοί με την κοπέλα σας; Σίγουρα. Γονοτύπηση DNA στο iPhone σας? Υπάρχει εφαρμογή για αυτό. (Γέλια) Θέλει κανείς ένα προσωπικό γενομικό μασάζ; Υπάρχει ήδη ένα εργαστήριο σήμερα που ελέγχει για το αλληλόμορφο 334 του γονιδίου AVPR1, το επονομαζόμενο γονίδιο της απάτης. Οπότε αν κάποιος είναι εδώ σήμερα με τον σύντροφό σας, απλώς γυρίστε προς αυτούς και πάρτε τους δείγμα από το στόμα, στείλτε το στο εργαστήριο και θα ξέρετε σίγουρα. (Γέλια) Θέλετε πραγματικά να εκλέξετε έναν πρόεδρο που το γονιδίωμά του υπονοεί καρδιομυοπάθεια; Σκεφτείτε το, είναι 2016 και η βασική υποψήφια απελευθερώνει όχι μόνο τέσσερα χρόνια των επιστροφών φόρων της, αλλά και το προσωπικό της γονιδίωμα. Και φαίνεται πολύ καλο. Και μετά προκαλεί τους ανταγωνιστές της να κάνουν το ίδιο. Πιστεύετε οτι δεν θα συμβεί αυτό; Πιστεύετε οτι θα είχε βοηθήσει τον Τζον ΜακΚέιν;

(Γέλια)

Πόσοι απο το κοινό έχουν το ίδιο επώνυμο Ρέσνικ με εμένα; Σηκώστε το χέρι σας Κάποιος; Κανείς. Συνήθως υπάρχουν κανα δυο. Λοιπόν ο πατέρας του πατέρα μου ήταν ένας από τους 10 αδερφούς Ρέσνικ. Όλοι μισούσαν ο ένας τον άλλον. Και μετακόμισαν σε διαφορετικές γωνιές του πλανήτη. Άρα είναι πιθανόν να είμαι συγγενής με οποιονδήποτε Ρέσνικ συναντήσω ποτέ, αλλά δεν το ξέρω. Αλλά φανταστείτε εάν το γονιδίωμά μου ήταν αποταυτοποιημένο, και καθόταν σε ένα λογισμικό και κάποιου τρίτου ξαδέρφου το γονιδίωμα επίσης καθόταν εκεί, και υπήρχε λογισμικό που να μπορεί να τα συγκρίνει αυτά τα δύο και να κάνει αυτές τις συνδέσεις. Δεν είναι δύσκολο να το φανταστείτε. Η εταιρία μου έχει ήδη λογισμικό που το κάνει αυτό τώρα. Και φανταστείτε άλλο ένα πράγμα: οτι το λογισμικό θα μπορούσε να ζητάει και από τα δύο μέρη βεβαίωση συγκατάθεσης, "Θα ήθελες να συναντήσεις τον τρίτο σου εξάδελφο;" Και εάν και οι δύο πουν ναι, voila! Καλωσήρθατε στο χρωμοσωμικό LinkedIn.

(γέλια)

Και αυτό είναι πιθανώς καλό, έτσι; Θα έχετε μεγαλύτερες οικογενειακές συγκεντρώσεις και τα λοιπά. Αλλά μπορεί να είναι και κάτι άσχημο επείσης. Πόσοι είναι πατεράδες σε αυτό το δωμάτιο; Σηκώστε τα χέρια σας. ΟΚ, λοιπόν οι ειδικοί πιστεύουν οτι ένα έως τρία τοις εκατό από εσάς δεν είναι στην πραγματικότητα ο πατέρας του παιδιού σας. (Γέλια) Κοιτάξτε --

(Γέλια)

Αυτά τα γονιδιώματα, αυτά τα 23 χρωμοσώματα, δεν αντιπροσωπεύου με κανέναν τρόπο την ποιότητα των σχέσεών μας ή την φύση της κοινωνίας μας -- τουλάχιστον όχι ακόμα. Και όπως κάθε νέα τεχνολογία, είναι στην πραγματικότητα στα χέρια της ανθρωπότητας να την χρησιμοποιήσει για την βελτίωση του ανθρώπου, ή όχι. Έτσι λοιπόν σας παροτρύνω να ξυπνήσετε και να συντονιστείτε και να επιρρεάσετε την γενομική επανάσταση που συμβαίνει παντού γύρω σας.

Ευχαριστώ.

(Χειροκρότημα)