What kills us? | Senyon Choe | TEDxKFAS

Tôi có một mục tiêu nhỏ vào sáng hôm nay.

Các bạn dành cho tôi 18 phút,

và 18 phút bắt đầu từ lúc này,

tôi sẽ khiến bạn khôn ngoan hơn.

Tôi sẽ chia sẻ về nghiên cứu của mình.

Tôi là một nhà sinh học tổng hợp

Vì thế,

tôi muốn áp dụng các nguyên tắc sinh học

để tạo ra tín hiệu tổng hợp trong cơ thể
hoặc thực thể sống nhân tạo

Để tôi bắt đầu bằng việc nói với bạn
điều gì đang thực sự giết chết chúng ta.

Tôi sử dụng thống kê của Mỹ
để cho thấy điều này.

Trên đây là những nguyên nhân tự nhiên
dẫn đến cái chết.

Bạn có thể thấy nhiều thứ tương đồng.

Bạn có lẽ đã lưu ý rằng

3 nguyên nhân tử vong phổ biến nhất

đều là bệnh truyền nhiễm.

Đây là dữ liệu từ năm 1900,
cách đây hơn 100 năm.

Ngày nay, năm 2010,

bạn có thể thấy một danh sách khác
các nguyên nhân tử vong ở đây,

và để ý rằng tên những căn bệnh

tôi đã tô màu xám,
là các bệnh truyền nhiễm.

Những căn bệnh này,

bạch hầu, viêm phổi, lao phổi,

về cơ bản đã có thể chữa trị

nhờ vào kháng sinh và vắc-xin.

Đây quả là một thành công đáng chú ý
của các bác sĩ và công nghiệp dược phẩm.

Thực tế, nó đã xảy ra lần đầu tiên
trong nền công nghiệp nhân loại

khi mà tuổi thọ trung bình,

tăng lên từ 47 tuổi cách đây 100 năm,

lên khoảng 79 tuổi như ngày nay.

Bạn nhìn vào danh sách dưới đây,
cái mà giết chết chúng ta hiện nay,

là những căn bệnh khó chữa trị:
ung thư, tim mạch.

Chúng không phải do truyền nhiễm,

mà do sự phá hủy hệ thống
bên trong cơ thể.

Hệ thống truyền thông tin giữa các tế bào
bị phá vỡ

và đó là lúc những căn bệnh
bắt đầu diễn ra.

Rất nhiều bệnh khác
mà bạn thấy được gạch chân bằng màu đỏ:

tự sát, Alzheimer, đái tháo đường,

chúng là những bệnh gây ra do nếp sống.

Vì vậy rất khó để chữa trị,

và nếu chúng ta có thể chữa được,

liệu có giúp chúng ta sống lâu hơn?

Bạn có từng nghĩ về việc sống đến
150 tuổi hoặc hơn thế?

Nhưng quan trọng hơn hết,

Nếu bạn được cho 150 hay 200 năm,
hoặc bao nhiêu như ý bạn muốn,

nó sẽ là kiểu sống gì?

Và đó chính là chủ đề
tôi muốn nói hôm nay.

Nó có phải là một cuộc sống thông minh?

Hay là một kiểu sống nào khác?

Rất nhiều điều đang xảy ra hiện nay
trong sinh học,

và tôi sẽ phải nhấn mạnh rằng
việc sống lâu hơn không hề đơn giản.

Thực tế, chúng ta, gen của chúng ta,
được thiết kế để kết liễu chính chúng ta

sau khoảng 100 năm hoặc cỡ đó.

Điều này được khám phá cách đây 50 năm

bởi nhà khoa học Leonard Hayflick.

Trong phòng thí nghiệm,
ông đã phát hiện ra rằng

những tế bào tạo nên cơ thể chúng ta

thực chất ngừng phân chia
sau khoảng 50 lần.

Nó là một hiện tượng kì lạ.

Tại sao các tế bào
ngừng phân chia và chết đi?

Nó có nghĩa là giới hạn thể chất
đã được đặt ra.

Chúng ta không thể bất tử.

Và bí ẩn này đã được giải đáp một phần

khi Elizabeth Blackburn
tại San Francisco

đã khám phá ra
đầu nhiễm sắc thể của chúng ta,

thường gọi là đầu mút,

ngày càng rút ngắn lại.

Chúng co ngắn lại mỗi khi phân chia.

Và sau 50 lần phân chia, đầu mút
không còn,

đó là lúc cơ thể
bắt đầu lão hóa

và rồi chúng ta không thể sống nữa.

Vì thế thách thức mà bạn từng hy vọng
cách đây vài phút,

là bạn có thể sống thọ
đến 300 tuổi hoặc lâu hơn,

thì không hề đơn giản.

Nó sẽ không xảy ra
trừ khi chúng ta làm gì đó.

Ok. Để bắt đầu cuộc thảo luận này

Tôi sẽ nhắc bạn nhớ 3 điểm
từ môn sinh học ở trường trung học.

Chỉ ba điểm thôi, được chứ?

Cơ thể của chúng ta được tạo thành bởi
37 nghìn tỉ tế bào,

trên dưới 37 nghìn tỉ tế bào.

Điểm thứ hai:

Mỗi tế bào tạo nên cơ thể chúng ta
chứa 23 cặp nhiễm sắc thể,

và các nhiễm sắc thể này là nơi
vật chất di truyền được lưu trữ

Bạn nhớ chứ?

Và mỗi DNA này được tạo thành
chỉ với 4 loại hợp chất.

Chúng ta gọi là các bazơ.

Đó là A, T, G và C.

Bạn nhớ tất cả chúng phải không?

OK. Bạn đã sẵn sàng.

Được rồi. Tôi sẽ làm nổi bật
hai khám phá lớn

được thực hiện trong vài thập kỉ qua
của ngành sinh học hiện đại.

Trong suy nghĩ của tôi, nó là
một bước ngoặt của sinh học hiện đại

khi James Watson, người Mỹ
đã đến Đại học Cambridge,

và từng làm việc với Francis Crick,

sau đó tốt nghiệp tại đây,

khi họ cùng nhau thực hiện
cấu trúc 3 chiều của DNA.

DNA gồm đường xoắn ốc
như bạn trên màn hình.

Và đó đã là lần đầu tiên,

một cách trực quan cho thấy
DNA thực sự trông như thế nào,

con người có thể tìm ra

gen di truyền được như thế nào
từ cha mẹ đến con cái,

chúng được mô phỏng ra sao

và cách mà đặc điểm được sao chép
từ thế hệ này sang thế hệ khác

Ngành sinh học lần đầu tiên
tiếp cận một nguyên tắc vững chắc

Trong sinh học rất khó
để tìm ra một nguyên tắc.

Đây là nguồn gốc của mọi sự sống
được hình thành trên Trái Đất này.

DNA là bản thiết kế cuộc sống
mô tả thành RNA,

và RNA đóng vai trò truyền thông tin
để dịch mã thành một protein,

và protetin là hợp chất

lưu thông bên trong cơ thể của bạn để
thực hiện các chức năng nhất định.

Lý thuyết này không bị lay động,

nó sẽ là nguồn gốc của sự sống.

Phát hiện mang tính đột phá thứ hai

xảy ra vào năm 2000,
cách đây hơn 10 năm.

Đó là trường hợp may mắn cho Bill Clinton

lúc đó đã là cuối nhiệm kì
của ông vào năm 2000,

và hai nhà khoa học chính,

Craig Venter phía bên trái,
sau đó là Francis Collins,

họ công bố hoàn thành
bản đồ gen người.

Trước đó, chúng ta không biết chắc
chúng ta được tạo nên bởi thứ gì.

Sau nghiên cứu này

ta biết được cơ thể được cấu thành
bởi 3 tỉ cặp bazơ A, T, G và C.

Và đó là bản thiết kế chúng ta có.

Đó là thứ chúng ta sẽ đối phó
để tạo nên cuộc sống thông minh hơn.

Đây là những gì đã xảy ra
trong quá trình tiến hóa.

Chúng ta tất cả
bắt đầu từ một phôi duy nhất.

Bạn hiểu điều này đúng không?

Phôi này phát triển,
thông qua quá trình tiến hóa.

Chúng tôi gọi nó là sự tiến hóa.

Qua quá trình này chúng
trở thành một mô và một cơ thể,

có một lượng lớn các dấu hiệu tiến hóa.

Những cái tên không quan trọng.

Chúng là các phân tử protein
tồn tại khắp cơ thể của bạn

để truyền thông tin với tế bào
trở thành tim, tuyến tụy hoặc là da

từ đó hình thành nên cơ thể.

Mũi tên xanh này thật không may
được thiết kế trong gen của bạn,

và nó là đường một chiều.

Vì thế nếu có gì sai lệch
trong tuyến tụy của bạn,

bạn sẽ mắc bệnh đái tháo đường.

Nếu tim bạn ngừng đập

bạn sẽ mắc bệnh tim
và các bệnh về da, rồi những thứ như thế.

Và chúng là những rào cản
mà chúng ta phải vượt qua.

Khám phá công nghệ chuyên môn

được thực hiện gần như độc lập hoàn toàn
bởi một nhà khoa học

tên là Yamanaka từ Đại học Kyoto

cách đây khoảng 10 năm.

Ông có thể tách một trong số các tế bào da

những tế bào da biệt hóa,

và sau đó tạo ra một tập hợp các gen
được gọi là yếu tố phiên mã

bằng việc sử dụng một virus,

và sau đó khiến chúng
trở thành tế bào giống như phôi.

Chính xác
nó không phải là phôi.

Nó là tế bào trong đĩa nuôi cấy,
nhưng hoạt động như một phôi,

vì thế bạn có cơ hội thứ hai
để khởi động lại,

cùng xem lại những mũi tên màu xanh,

để thấy bây giờ bạn có thể
tái tạo những mô mới.

Nếu không may bạn có một trái tim yếu,

bạn có thể nuôi cấy các tế bào này,

biệt hóa chúng trở thành trái tim mới
rồi đặt lại vào cơ thể.

Đó là những thứ chúng ta có thể sử dụng
hiện nay để kéo dài sự sống.

Mặc dù vậy điều bị bỏ qua
nằm ở mũi tên đỏ

là những tín hiệu tổng hợp
đặt điều này trở lại đúng lúc,

vì tự nhiên không bao giờ có xu hướng

biệt hóa ngược từ tế bào da
rồi trở thành tế bào như phôi.

Vì thế những tín hiệu tổng hợp này
sẽ không bao giờ tồn tại trong tự nhiên,

và đó là khi nghiên cứu của tôi
thực sự phát huy tác dụng.

Tôi thích thú trong nỗ lực
để thấy thứ gì đó chúng ta có thể làm.

Trước khi tôi nói với bạn
về sự đột phá lớn thứ hai,

Tôi đã chuẩn bị một trang minh họa
AB204 được làm nổi bằng màu vàng.

Nó mô phỏng theo BMP2.

BMP2 là tín hiệu tự nhiên
lệnh cho tế bào chuyển hóa thành xương.

Bạn có thể làm tốt hơn Mẹ Thiên Nhiên ư?

Và đây là công nghệ đầu tiên
mà tôi đã nói với bạn.

Đây là xương,
phần trên cùng của hộp sọ chuột.

Chúng tôi tạo một lỗ nhỏ,
đường kính khoảng 5mm,

nếu lỗ quá lớn,
nó sẽ không liền lại được.

Nếu bạn có một vết nứt nhỏ,
nó nhìn chung có thể liền lại,

nhưng xương người trưởng thành
không đủ khỏe để tự hàn gắn lại.

Vì thế sau ba tháng
nó sẽ vẫn là một cái lỗ.

Với tín hiệu tự nhiên BMP2
ta ngâm một miếng bọt biển

và đặt vào lỗ này,

sau ba tháng

bạn có thể thấy phần lớn lỗ
đã được lấp đầy.

Ảnh chụp X quang bên dưới,

minh chứng cho sự phục hồi đáng ngạc nhiên

Còn đây là tín hiệu nhân tạo do tôi làm,

AB204 với 0.1 microgram.

Nó bằng một phần mười của vật liệu
được ngâm trong miếng bọt biển tương tự,

và đặt và lỗ này.

bạn có thể thấy
sự phục hồi đáng kể của xương.

Thực sự tốt hơn rất nhiều.

Bạn có lẽ thậm chí không cần đến 0.1,

chỉ 0.01 microgram là đủ rồi.

Tín hiệu nhân tạo làm tốt hơn những gì
Mẹ Thiên Nhiên nghĩ là có thể.

Tôi nghĩ mọi người có thể nhận ra
chúng ta không thực sự vượt qua

giới hạn về gen
mà Mẹ Thiên Nhiên đã sắp đặt.

Công nghệ thứ hai,

Không phải công trình của tôi nhưng
rất quan trọng

Nếu bạn chưa nghe về nó
thì bạn thực sự nên biết đến nó.

Nó được phát âm như "crisper".

CRISPR là một phần của DNA, được phát minh
lần đầu tiên bởi các nhà vi sinh vật.

Bằng cách kết hợp nó với
protein của vi khuẩn gọi là Cas

một phần của RNA hoạt động
như một phân tử hướng dẫn,

ngày nay chúng ta có công nghệ
để sửa, để thay đổi,

một trong số 3 tỉ bazơ này
cùng một lúc.

Điều đó là sự thật.

Gen của bạn, thứ được tạo thành bởi
3 tỉ cặp bazơ

có thể thay đổi ở bất cứ nơi đâu bạn muốn.

Nó đã không bao giờ xảy ra.
Nó đã là điều không thể.

Tất cả những thứ này diễn ra
bởi các công nghệ đột phá này

bắt đầu từ cấu trúc DNA
của Watson và Crick

cho đến ngày nay.

Nó có nghĩa là thông tin tuyệt vời
cho những ai có dị tật bẩm sinh.

Chúng ta thông thường có 30,000 gen,

và 8,000 loại
rối loạn di truyền khác nhau.

Bạn biết có một số người sinh ra
có dị tật với một enzim nhất định

do một bazơ đã thay đổi.

Nó gọi là sự đột biến,

xảy ra ở các bệnh nhân ung thư.

Khi chúng tôi khám phá ra rằng,

chúng tôi có thể phóng to
một bazơ trên sợi DNA

cái mà có độ dài của 3 tỉ cặp bazơ

và sửa chúng.

Thay đối A, T, G và C
thành những bazơ đúng.

Các mẫu tự của gen này
đơn giản là A, T, G và C.

Nó gồm 4 kí tự.

Nếu thực hiện điều đó với con người,
nó sẽ là thông tin tuyệt vời.

Chúng ta có thể hoàn toàn thay đổi
những khuyết tật di truyền bẩm sinh.

và vài người thậm chí có lẽ
muốn có những đặc điểm khác.

Tôi muốn cái này cái kia,
và tôi muốn thay đổi gen,

điều này đã xảy ra cách đây 4 tháng
bởi các nhà khoa học Trung Quốc.

Họ công bố lần đầu tiên

công nghệ trung gian CRISPR
được áp dụng lên phôi người

vì vậy gen người có thể sửa đổi.

Một suy nghĩ đáng sợ đến mức nào!

Gen của bạn có thể được thay đổi!

Nhưng có đang xảy ra.

Kết hợp với công nghệ tế bào gốc
theo dõi ngược lại trong quá khứ.

bạn có cơ hội thứ hai để
bắt đầu lại quá trình phát triển.

Bạn có công nghệ thứ hai
để sửa và thay thế các gen.

Thậm chí nếu bạn sinh ra với A
và bạn đã trưởng thành,

bạn có thể chọn thay đổi
từ A sang G,

và sau đó quay lại
tất cả trạng thái phôi ban đầu,

rồi khởi động lại trái tim,
và bạn có một trái tim mới.

Để tôi kết thúc quan điểm của mình
với 2 trang tiếp theo đây.

Bây giờ là lúc tưởng tượng.

100 năm, hoặc 200 năm nữa,

cuộc sống sẽ như thế nào

nếu gen của chúng ta được thay đổi
để sống lâu hơn?

Tôi đã nói gen người không được
thiết kế để giúp ta sống thọ hơn.

Nó được tạo ra để tự hủy
sau khoảng 100 năm.

hoặc 142 năm hay cỡ đó.

Nhưng những công nghệ mới này
gọi là công nghệ tế bào gốc

và công nghệ biến đối gen,

cuộc sống của chúng ta sẽ khác đi.

Nó không còn là cơ thể của ta nữa.

Nó dựa trên nền tảng gen chúng ta,
nhưng không là cơ thể của ta nữa.

Điều khiến tôi sợ hãi hơn là:

Định nghĩa về tôi là gì?

Tôi là ai? Tôi là cái gì?

Cơ thể của tôi không thực sự
định nghĩa về tôi nữa.

Bộ não vẫn đang hoạt động,

và bạn đã nghe nhiều lần rằng

khung di truyền

cái mà lấp đầy những suy nghĩ,
tính cách và thái độ

được hình thành ở các mạch não bộ.

Và khung thể chất của mạch não bộ

được sao chép lại dưới hình thức gen

Thật là suy nghĩ điên rồ khi chủ đề
bộ phim năm 1997, tựa là "Gattaca"

Trớ trêu thay, nó phát âm là
G-A-T-T-A-C-A.

Tôi nghĩ đạo diễn có ý này.

Trong bộ phim, đạo diễn hàm ý:

Anh ta gợi một câu hỏi

liệu chúng ta có đóng vai trò
quyết định số phận vượt qua được gen

Trong phim Ethan Hawke được sinh ra
là một công dân hạng hai,

và sau đó Uma Thurman ra đời

gen của cô ấy được chỉnh sửa
để trở thành một công dân thượng lưu,

rồi anh đã yêu cô ấy,

anh vượt qua rào cản về gen
bằng sức mạnh của tình yêu.

Tôi không hoàn toàn hiểu liệu đó có phải
là giải pháp hợp lý cho chuyện này.

Nhưng ở một mức độ nào đó
tôi chia sẻ suy nghĩ của mình

rằng trong tương lai không xa
chúng ta sẽ đối mặt với câu hỏi này.

Tôi là cái gì?

Thậm chí nếu là sự thật, cơ thể của tôi
bao gồm 37 nghìn tỉ tế bào như tôi đã nói

nhưng nó cũng chứa
nhiều hơn 100 nghìn tỉ tế bào vi khuẩn,

trong ruột, trong da của bạn.

Tóm lại,
tôi là 30% con người và 70% vi khuẩn.

Thực sự là vậy.
Vì thế nó không còn là tôi.

Chuyện gì sẽ xảy ra nếu chúng ta
bắt đầu thay đổi các bộ phận cơ thể

bằng việc sử dụng công nghệ tế bào gốc
và công nghệ CRISPR ?

Các bộ phận cơ thể của chúng ta sẽ được
chuyển hóa từ những vật liệu nhân tạo.

Đó là tôi ư?

Suy nghĩ này
còn đáng sợ hơn cả trí tuệ nhân tạo,

đó là khi hoạt động của bộ não
được hỗ trợ hoặc hợp nhất

thành mạch điện với những
con chíp máy tính và thuật toán.

Có bao nhiêu phần là tôi?

Và đó là một câu hỏi khó
để giải quyết một cách đơn giản.

Nhưng ít nhất tôi nghĩ tôi đã cho bạn
một câu hỏi để suy ngẫm.

Và đây là quan điểm của tôi.
Đây là giải pháp của tôi.

Tôi không được xác định thực sự
bởi cơ thể của mình.

nhưng bởi mạng lưới kết nối và ảnh hưởng.
Tôi có những người hàng xóm và bạn bè.

Cảm ơn vì đã là bạn,
là người hàng xóm trong đời tôi.

và tôi đánh giá cao
sự hiện diện của các bạn.

Cảm ơn rất nhiều.