Richard Resnick: Bine aţi venit la revoluţia genomică

În această discuţie accesibilă din cadrul TEDxBoston, Richard Resnick arată cum secvenţierea genomică ieftină şi rapidă va da peste cap serviciile sanitare (şi asigurările şi politica).

Doamnelor şi domnilor,

Vă prezint genomul uman!

(Aplauze)

Cromozomul unu, stânga-sus.

În dreapta-jos sunt cromozomii sexuali.

Femeile au două copii ale marelui cromozom X;

bărbaţii au X

şi, desigur, o copie mică a lui Y.

Regret, băieţi, dar un singur lucru mic vă diferenţiază.

Dacă mărim acest genom,

veţi observa, desigur, structura sa dublu-elicoidală,

codul vieţii precizat cu aceste patru litere biochimice,

pe care le numim baze:

A, C, G şi T.

Câte sunt în genomul uman? Trei miliarde.

Este un număr mare?

Oricine poate arunca numere mari.

Dar, dacă aş poziţiona o singură bază

pe fiecare pixel de pe acest ecran cu rezoluţia de 1280x800,

vom avea nevoie de 3000 de ecrane ca să ne putem uita la genom.

Deci este chiar mare.

Şi, probabil din cauza dimensiunii sale

un grup de oameni... apropo, toţi cu cromozomul Y,

au decis că vor să-l secvenţieze.

(Râsete)

Aşadar, după 15 ani şi vreo 4 miliarde de dolari,

genomul a fost secvenţiat şi publicat.

În 2003, versiunea finală a fost publicată şi continuă să lucreze la ea la ea.

Totul a fost făcut pe o maşinărie care arată astfel.

A costat cam un dolar pentru fiecare bază,

un proces greoi de lucru.

Dar, oameni buni, sunt aici ca să vă spun

că lumea s-a schimbat complet.

şi niciunul dintre voi nu ştie acest lucru

Ce facem acum e să luăm un genom

îi facem în jur de 50 de copii,

tăiem toate acele copii în 50 de citiri de bază,

apoi le secvenţiem, în paralel.

Apoi introducem totul într-un program,

le reasamblam şi vă spunem cum stau lucrurile.

Pentru a vă face o idee despre cum arată asta,

Proiectul Genomul Uman: 3 gigabaze.

Una funcţionează pe una dintre aceste maşini:

200 de gigabaze într-o săptămână.

Şi aceşti 200 vor deveni 600 vara aceasta

şi nu e niciun semn că ritmul va încetini.

Aşadar, preţul secvenţierii unei baze

a scăzut de 100 de milioane de ori.

E ca şi cum aţi fi făcut plinul cu benzină în 1998,

aţi aşteptat până în 2011

şi acum puteţi conduce până pe Jupiter şi înapoi de două ori.

(Râsete)

Populaţia lumii...

situaţia PC-urilor...

arhiva completă a literaturii medicale...

Legea lui Moore...

vechea metodă de secvenţiere, aici sunt toate noutăţile.

Aceasta este o diagramă;

de obicei, nu vedeţi linii care urcă astfel.

Capacitatea mondială de secvenţiere a genomului uman

este pe la 50.000 - 100.000 de genomuri în acest an.

Ştim acest lucru pe baza maşinăriilor folosite.

Se aşteaptă ca numărul să se dubleze, tripleze sau chiar să se înmulţească de patru ori

de la an la an în viitorul previzibil.

Există în mod deosebit un laborator

care reprezintă 20% din capacitatea totală.

Se numeşte Institutul Genomic din Beijing.

Chinezii câştigă detaşat noua cursă spre noua Lună, apropo.

Ce înseamnă acest lucru pentru medicină?

O femeie are 37 de ani.

Se prezintă cu cancer de sân, receptor de estrogen pozitiv, stadiul 2.

Este tratată prin operaţie, chemoterapie şi radiaţii.

Pleacă acasă.

Doi ani mai târziu, se întoarce cu cancer ovarian, stadiul 3 C.

Din păcate, e tratată iar prin operaţie şi chemoterapie.

Se reîntoarce peste trei ani, la 42 de ani

cu alt cancer ovarian, face iar chemoterapie.

Şase luni mai târziu,

se întoarce cu leucemie mieloidă acută.

Intră în insuficienţă respiratorie şi moare peste opt zile.

În primul rând, peste doar 10 ani, tratamentul la care a fost supusă

va părea un măcel.

Acest lucru se datorează oamenilor ca Rick Wilson, colegul meu,

de la Institutul Genomic de la Universitatea din Washington,

care a decis să cerceteze această femeie postmortem.

A secvenţionat, a luat celule din piele, sănătoase,

şi celule cancerigene din măduvă

şi a făcut genomurile complete la amândouă.

în câteva săptămâni, nu-i mare lucru.

A comparat apoi cele două genoame într-un program

şi ceea ce a descoperit, printre altele,

a fost ştergerea a 2.000 de baze

din 3 miliarde de baze

într-o anumită genă denumită TP53.

Dacă ai această mutaţie în această genă,

ai 90% şanse să faci cancer.

Din păcate, acest lucru nu o ajută pe această femeie,

dar are serioase, chiar profunde,

implicaţii asupra familiei sale.

Adică, dacă au aceeaşi mutaţie,

îşi fac acest test genetic şi îl înţeleg,

vor putea face teste în mod regulat şi depista cancerul în stadiul incipient

şi probabil vor duce o viaţă mult mai lungă.

Să vi-i prezint acum pe gemenii Beery,

diagnosticaţi cu paralizie cerebrală la 2 ani.

Mama lor este o femeie foarte curajoasă

care nu a crezut că simptomele lor nu se potrivesc

şi, prin eforturi eroice şi multe căutări pe internet,

a reuşit să convingă comunitatea medicală

că, de fapt, aveau altceva.

Aveau distonie dopa-receptivă.

Aşa că li s-a administrat L-Dopa

şi simptomele s-au mai ameliorat,

dar nu erau total asimptomatici.

Rămăseseră probleme serioase.

Domnul din această poză se numeşte Joe Beery,

care avea norocul să fie Director IT

în cadrul unei companii numite Life Technologies.

Este una dintre cele două companii

care fabrică aceste imense instrumente pentru secvenţiere genomică.

Aşa că a făcut secvenţierea genomică a copiilor.

Au descoperit o serie de mutaţii severe ale genei denumite SPR,

responsabilă cu producerea serotoninei, printre altele.

Pe lângă L-Dopa, le-au administrat copiilor un medicament precursor pentru serotonină,

iar acum sunt perfect normali.

Acest lucru nu ar fi fost posibil fără secvenţierea completă a genomului.

În acel moment, acum câţiva ani, costa 100.000 de dolari.

Acum este 10.000, iar anul viitor va fi 1.000 de dolari.

Anul celălalt va fi 100 de dolari, plus sau minus un an.

Atât de repede se mişcă.

Iată-l şi pe micuţul Nick;

îi place de Batman şi pistoalele cu apă.

Nick s-a prezentat la spitalul de copii

cu o burtică dilatată, ca a celor afectaţi de foamete.

Problema nu era că nu mânca,

ci că, atunci când mânca, intestinul i se deschidea

şi fecalele se vărsau în măruntaie.

După 100 de operaţii,

îşi privea mama şi-i spunea: "Mamă,

te rog să te rogi pentru mine. Mă doar aşa de tare!"

Pediatrul lui era calificat în genetică medicală

şi nu avea idee ce se întâmplă,

dar a spus: "Să facem secvenţierea genomică a copilului."

Au descoperit o mutaţie într-un singur punct

a unei gene responsabile cu controlul morţii celulare programate.

Teoria este că are un fel de reacţie imunologică

la ceea ce se întâmplă cu mâncarea

şi aceea este o reacţie naturală, care cauzează moartea celulară programată.

Dar gena care reglează acest proces este distrusă.

Acest lucru indică, printre altele,

un tratament pentru transplant de măduvă, pe care îl suportă.

După nouă luni de recuperare istovitoare,

acum mănâncă friptură cu sos A1.

(Râsete)

Perspectiva folosirii genomului

ca diagnostic universal

este iminentă astăzi.

Astăzi, este aici.

Ceea ce înseamnă pentru noi toţi

este că toţi cei din această încăpere pot trăi 5-10-20 de ani în plus

doar datorită acestui lucru.

Este o poveste minunată

dacă nu te gândeşti la impactul umanităţii asupra planetei

şi la capacitatea de a continua producţia de hrană.

Iată însă

că exact aceeaşi tehnologie

este folosită pentru a creşte noi soiuri

de porumb, grâu, soia şi alte recolte

extrem de rezistente la secetă, inundaţii,

dăunători şi pesticide.

Atâta timp cât continuăm să creştem numărul populaţiei,

va trebui să cultivăm şi să mâncăm hrană modificată genetic,

iar aceasta e singura poziţie pe care o voi adopta azi.

Doar dacă nu e cineva în public

care se oferă voluntar să nu mai mănânce.

Nimeni, niciunul...

Aceasta e o maşină de scris,

un obiect principal pe orice birou timp de decenii.

Maşina de scris a fost înlocuită de acest obiect.

Apoi, au apărut versiuni mai generale ale procesoarelor de cuvinte.

Dar, în cele din urmă, s-a produs o ruptură a rupturii.

Bob Metcalfe a inventat ethernetul

şi conexiunea tuturor acestor computere

a schimbat în mod fundamental totul.

Şi, dintr-odată, am avut Netscape, Yahoo

şi întreaga bulă dotcom.

(Râsete)

Dar nu vă faceţi griji,

a fost salvată rapid de iPod, Facebook

şi chiar de Angry Birds.

(Râsete)

Priviţi, noi suntem aici acum.

Aceasta este revoluţia genomică de azi. Aici ne aflăm.

Aş dori să vă gândiţi la asta:

Ce înseamnă

când aceste puncte nu vor mai reprezenta bazele individuale ale genomului,

ci vor conecta genomuri de pe toată planeta?

Recent, a trebuit să cumpăr o asigurare de viaţă

şi mi s-a cerut să răspund:

A. Nu am făcut vreun test genetic. B: Am făcut unul, iată,

şi C. Am făcut unul şi nu spun.

Din fericire, am putut răspunde A.

Şi vă spun asta sincer, în caz că agentul de asigurări ne ascultă.

Ce s-ar fi întâmplat dacă răspundeam C?

Aplicaţiile pentru genomică vor fi în floare.

Vrei să afli dacă eşti compatibil genetic

cu iubita ta? Sigur.

Secvenţere ADN pe iPhonul tău? Este o aplicaţie pentru asta.

(Râsete)

Vrea cineva masaj personalizat genomic?

Există deja un laborator

care face teste pentru genele alele 334 şi AVPR1,

aşa-numitele gene ale infidelităţii.

Cine este aici cu partenerul

să se întoarcă să prevaleze o probă de salivă,

să o trimită şa laborator şi află sigur.

(Râsete)

Chiar vreţi să alegeţi un preşedinte

a cărui genom sugerează cardiomiopatie?

Gândiţi-vă, e 2016

şi candidatul care e în frunte dă publicităţii

nu doar declaraţiile fiscale pe ultimii patru ani,

ci şi genomul personal.

Şi arată foarte bine.

Apoi îi provoacă pe toţi contracandidaţii să facă la fel.

Credeţi că nu se va întâmpla?

Credeţi că l-ar fi ajutat pe John McCain?

(Râsete)

Câţi din public

se numesc Resnick? Ridicaţi mâna!

Cineva? Nimeni.

În mod normal, sunt unul-doi.

Tatăl tatălui meu era unul dintre cei 10 fraţi Resnick.

Se urau toţi între ei.

Şi s-au mutat în diferite colţuri ale lumii.

Aşa că e posibil

să mă înrudesc cu toţi Resnick-ii pe care îi întâlnesc, dar nu ştiu.

Imaginaţi-vă, dacă genomul meu ar fi deidentificat, stocat în soft,

şi genomul unui văr de gradul trei ar fi tot acolo

şi ar fi un program care le poate compara

şi face astfel de asocieri.

Nu e greu de imaginat. Compania mea are programe care fac asta chiar acum.

Mai imaginaţi-vă ceva:

acel program poate cere ambelor părţi consensul mutual:

"Doriţi să vă cunoaşteţi vărul de gradul trei?"

Dacă acceptăm amândoi,

gata! Bun venit pe LinkedIn cromozomial!

(Râsete)

Probabil ar fi un lucru bun, nu?

Aţi avea întâlniri de familie mai mari şi tot aşa.

Dar poate e şi ceva de rău.

Câţi taţi sunt în încăpere? Ridicaţi mâna!

Experţii cred că între 1% şi 3% dintre voi

nu sunteţi adevăratul tată al copilului vostru.

(Râsete)

Priviţi...

(Râsete)

Aceste genomuri, aceşti 23 de cromozomi

nu reprezintă deloc calitatea relaţiilor noastre

sau natura societăţii noastre... cel puţin nu deocamdată.

Ca orice nouă tehnologie,

e în mâna umanităţii

să o mânuiască spre binele omenirii sau nu.

Aşa că vă somez să vă deşteptaţi, să armonizaţi

şi influenţaţi revoluţia genomică care are loc în jurul vostru.

Mulţumesc!

(Aplauze)