Richard Resnick: Selamat datang di revolusi genomika

Dalam rekaman ceramah dari TEDxBoston ini, Richard Resnick menunjukkan bagaimana perangkaian genom yang murah dan cepat akan memutarbalikkan kondisi pelayanan kesehatan (dan asuransi serta politik) saat ini.

Hadirin yang terhormat,

saya persembahkan, genom manusia.

(Tepuk tangan)

Kromosom satu, di kiri atas.

Di kanan bawah adalah kromosom seks.

Wanita punya dua salinan kromosom X besar itu;

pria punya kromosom X

dan tentu saja, salinan kecil kromosom Y.

Maaf para laki-laki, tapi yang membuat Anda berbeda hanyalah benda kecil ini.

Kalau Anda perbesar genom ini,

yang akan Anda lihat adalah struktur heliks-ganda ini --

kode kehidupan ditulis dengan empat huruf biokimia ini,

atau yang kita sebut basa:

A, C, G, dan T.

Ada berapa banyak basa di dalam genom manusia? Tiga miliar.

Apakah itu banyak?

Semua orang bisa menyebutkan angka yang besar.

Tapi jika saya harus menempatkan satu basa

pada satu piksel layar beresolusi 1280 x 800 ini,

kita akan perlu 3.000 layar untuk melihat genom itu.

Jadi memang sangat besar.

Mungkin karena ukurannya,

sekelompok orang -- semuanya dengan kromosom Y --

memutuskan untuk merangkaikannya.

(Suara tawa)

Kemudian setelah 15 tahun, dan sekitar empat miliar dolar,

genom berhasil dirangkaikan dan diterbitkan.

Di tahun 2003, versi pertamanya diterbitkan, dan mereka terus mengerjakannya.

Semuanya dikerjakan dalam mesin seperti ini.

Biayanya sekitar satu dolar untuk setiap basa --

prosesnya sangat lambat.

Saudara-saudara, saya di sini ingin mengumumkan

bahwa dunia benar-benar sudah berubah

dan banyak yang belum menyadarinya.

Sekarang yang kita lakukan adalah mengambil sebuah genom,

membuat sekitar 50 salinannya,

memotong salinan itu kecil-kecil menjadi bacaan 50-basa,

kemudian merangkaikannya, secara paralel dan masif.

Kemudian kita bawa ke perangkat lunak,

dan menyusunnya dan kita bisa membaca ceritanya.

Jadi sebagai gambaran tentang apa yang terjadi,

Proyek Genom Manusia: 3 gigabasa.

Dijalankan pada salah satu mesin ini:

200 gigabasa dalam satu minggu.

Dan angka itu akan menjadi 600 gigabasa musim panas ini,

tidak ada tanda-tanda akan melambat.

Jadi harga setiap basa, untuk merangkaikan basa,

turun 100 juta kalinya.

Ini seperti Anda mengisi bensin Anda di tahun 1998,

menunggu sampai tahun 2011,

dan sekarang Anda bisa pulang pergi ke Jupiter dua kali.

(Suara tawa)

Populasi dunia,

kepemilikan komputer,

arsip semua literatur medis,

Hukum Moore,

cara lama dalam merangkai, dan banyak lagi.

Lihat, grafik ini dalam skala log;

kita biasanya tidak melihat garis yang naik seperti itu.

Jadi kapasitas perangkaian genom manusia di seluruh dunia

kurang lebih 50.000 sampai 100.000 genom manusia tahun ini.

Kita tahu ini dari mesin yang sekarang digunakan.

Ini diperkirakan akan meningkat dua, tiga, bahkan empat kali lipat

tahun demi tahun di masa mendatang.

Bahkan, ada satu buah lab

yang menyediakan 20 persen dari semua kapasitas itu.

Lab itu bernama Beijing Genomics Institute.

Bangsa Cina sudah dipastikan menang dalam perlombaan menuju penemuan baru ini.

Apa arti hal ini bagi pengobatan?

Seorang wanita berumur 37 tahun.

Dia datang dengan kanker payudara reseptor-positif estrogen tahap 2.

Dia dirawat dengan operasi, kemoterapi dan radiasi.

Dia pulang.

Dua tahun kemudian, dia kembali dengan kanker ovarium C tahap-tiga.

Malang baginya, dia dirawat lagi dengan operasi dan kemoterapi.

Dia kembali lagi tiga tahun kemudian di usia 42 tahun

dengan kanker ovarium lagi, kemoterapi lagi.

Enam bulan kemudian,

dia kembali dengan leukimia myeloid akut.

Dia mengalami kegagalan pernapasan dan meninggal delapan hari kemudian.

Jadi selama kurang lebih 10 tahun, cara perawatan wanita ini,

tampak seperti pertumpahan darah.

Dan karena orang-orang seperti rekan saya, Rick Wilson,

di Institut Genom, Universitas Washington,

memutuskan untuk melakukan otopsi pada wanita itu.

Dia merangkaikannya, mengambil sel kulit, kulit sehat,

dan sumsum tulang yang mengalami kanker,

dan dia merangkaikan seluruh genom dari dua tempat itu

dalam beberapa minggu, mudah saja.

Kemudian dia membandingkan kedua genom itu dengan perangkat lunak,

yang dia temukan, salah satunya,

ada penghapusan, penghapusan 2.000 basa

di antara tiga miliar basa

pada sebuah gen yang bernama TP53.

Kalau Anda mengalami mutasi penghapusan ini di gen tadi,

90 persen kemungkinannya Anda akan terkena kanker.

Sayangnya, temuan ini tidak membantu wanita tadi,

tapi bisa sangat berpengaruh

bagi keluarganya

Kalau mereka mengalami mutasi yang sama,

dan mereka melakukan tes genetik ini, dan mengetahuinya,

mereka bisa ke dokter dan melakukan pemeriksaan rutin, dan bisa mengetahui adanya kanker lebih awal

dan berpotensi untuk hidup lebih lama.

Mari saya perkenalkan dengan si kembar Beery,

yang didiagnosis dengan cerebral palsy pada usia dua tahun.

Ibu mereka adalah orang yang sangat berani

yang tidak percaya bahwa gejala-gejala mereka cocok,

dan melalui beberapa upaya heroik dan malakukan banyak pencarian di Internet,

dia berhasil meyakinkan komunitas medis

bahwa mereka menderita sesuatu yang lain.

Yang mereka derita adalah dystonia responsif-dopa.

Kemudian mereka pun dirawat dengan L-Dopa,

dan gejala mereka membaik,

meskipun mereka tidak sepenuhnya asimptomatis.

Masalah utamanya tetap.

Ternyata, pria dalam gambar ini bernama Joe Berry,

yang untungnya menjadi direktur informasi

perusahaan yang bernama Life Technogies.

Mereka adalah salah satu perusahaan

yang membuat peralatan perangkaian genom utuh ini.

Jadi yang dia lakukan adalah merangkaikan genom anak tadi.

Mereka kemudian menemukan serangkaian mutasi pada gen yang disebut SPR,

yang bertanggung jawab dalam memproduksi serotonin, salah satunya.

Jadi selain L-Dopa, mereka memberikan kedua anak tadi obat prekursor serotonin,

dan mereka kembali normal saaat ini.

Ini tidak akan terjadi tanpa perangkaian genom tadi.

Dan pada waktu itu -- beberapa tahun lalu -- biayanya $100.000.

Sekarang $10.000. Tahun depan $1.000.

Tahun berikutnya $100, kira-kira per tahun.

Semua ini bergerak secepat itu.

Dia adalah Nick kecil --

menyukai Batman dan pistol air.

Nick datang ke rumah sakit anak-anak

dengan perut buncit seperti busung lapar.

Bukan karena dia tidak makan,

tapi karena setiap dia makan, ususnya terbuka

dan feses tumpah ke perutnya.

Setelah ratusan operasi,

dia menatap ayah dan ibunya, dan berkata, "Ibu,

doakan saya. Sakit sekali rasanya."

Dokternya kebetulan punya latar belakang genetika klinis

dan tidak tahu apa yang sebenarnya terjadi,

tapi dia berkata, "Ayo kita rangkaikan genom anak ini."

Dan mereka menemukan mutasi satu-titik

pada gen yang bertanggung jawab mengendalikan kematian sel terprogram.

Jadi secara teori, dia mengalami reaksi kekebalan tubuh

terhadap apa yang terjadi dengan makanan itu,

dan itu reaksi alamiah, yang menyebabkan kematian sel terprogram.

Tapi gen yang mengatur hal itu rusak.

Jadi ini mengharuskan, salah satunya, tentu saja,

transplantasi sumsum tulang, yang kemudian dijalaninya.

Setelah sembilan bulan penyembuhan yang menyakitkan,

sekarang dia bisa makan steak dengan saus A1.

(Suara tawa)

Prospek penggunaan genom ini

sebagai alat diagnostik universal

sudah ada di sini.

Saat ini, di sini.

Artinya bagi kita semua

bahwa semua orang di ruangan ini bisa hidup lima, 10, 20 tahun lebih lama

hanya karena satu hal ini.

Ini sesuatu yang luar biasa,

kecuali Anda juga memikirkan tentang jejak karbon di planet ini

dan kemampuan kita untuk meningkatkan produksi pangan.

Jadi ternyata

teknologi yang sama

yang kita gunakan untuk menumbuhkan jenis

jagung, gandum, kedelai, dan tanaman pangan lainnya

yang sangat toleran terhadap banjir, kekeringan,

hama, dan pestisida.

Selama kita terus meningkatkan populasi,

kita harus terus menanam dan mengkonsumsi makanan yang telah dimodifikasi secara genetis,

dan itulah yang bisa saya tawarkan saat ini.

Kecuali ada seseorang di antara hadirin

yang ingin mulai berhenti makan?

Tidak ada.

Inilah mesin ketik,

peralatan utama di setiap meja kerja selama berabad-abad.

Sekarang, mesin ketik benar-benar dimusnahkan oleh benda ini.

Kemudian versi mesin pengolah kata yang lebih canggih muncul.

Tapi pada akhirnya itu hanyalah gangguan di atas gangguan lain.

Seperti Bob Metcalfe menciptakan Ethernet

dan koneksi semua komputer ini

mengubah segalanya secara fundamental.

Tiba-tiba muncul Netscape, dan Yahoo!

tiba-tiba muncul seluruh gelembung dotcom.

(Suara tawa)

Tapi jangan khawatir,

semua itu cepat diselamatkan oleh iPod, Facebook

dan, bahkan, angry bird.

(Suara tawa)

Lihat, inilah posisi kita saat ini.

Ini revolusi genomika hari ini. Ini posisi kita.

Jadi yang perlu Anda pertimbangkan:

Apa artinya

jika titik-titik ini tidak mewakili basa individu genom Anda,

tapi mewakili genom di seluruh planet ini?

Baru-baru ini saya membeli asuransi jiwa.

Saya harus menjawab pertanyaan:

A. Saya belum pernah melakukan tes genetis, B. Saya sudah pernah, ini hasilnya,

dan C. Saya sudah pernah dan hasilnya rahasia.

Untungnya, saya bisa menjawab A,

dan saya jujur, siapa tahu agen asuransi saya ada di sini.

Tapi apa yang akan terjadi kalau saya menjawab C?

Aplikasi genomika untuk konsumen akan bermunculan.

Apa Anda ingin tahu apakah Anda secara genetis cocok

dengan kekasih Anda? Pasti.

Perangkaian DNA di iPhone Anda? Ada aplikasinya.

(Suara tawa)

Alat pijat yang disesuaikan dengan genom Anda?

Saat ini ada sebuah lab

yang menguji allele 334 gen AVRP1,

atau dikenal dengan nama gen selingkuh.

Jadi hadirin yang ada di sini dengan pasangannya,

bisa cukup mengambil air liur mereka,

mengirimkannya ke lab dan Anda akan tahu jawabannya.

(Suara tawa)

Yakin Anda ingin memilih presiden

yang genom-nya menunjukkan cardiomyopathy?

Coba bayangkan, tahun 2016

seorang kandidat tidak hanya mengumumkan

pengembalian pajaknya empat tahun ke belakang,

tapi juga genom pribadinya.

Memang kelihatannya bagus.

Kemudian dia menantang para lawannya untuk melakukan hal yang sama.

Apa menurut Anda itu tidak akan terjadi?

Apakah menurut Anda itu seharusnya bisa membantu John McCain?

(Suara tawa)

Ada berapa orang di antara hadirin

yang punya nama belakang Resnick seperti saya? Angkat tangan.

Tidak ada? Tidak ada.

Biasanya, ada satu atau dua.

Ayah saya adalah salah satu dari 10 Resnick bersaudara.

Mereka saling membenci satu sama lain.

Mereka semua pindah ke wilayah yang berbeda di planet ini.

Jadi kemungkinan

saya punya hubungan keluarga dengan semua Resnick yang saya temui, tapi tidak saya kenal.

Tapi bayangkan kalau identitas genom saya dihapus, dimasukkan ke dalam perangkat lunak tadi,

dan genom sepupu ketiga saya juga dimasukkan,

dan ada perangkat lunak yang bisa membandingkan keduanya

dan membuat asosiasi ini.

Tidak sulit untuk dibayangkan. Perusahaan saya punya perangkat lunak yang melakukan ini.

Bayangkan satu hal lagi:

perangkat lunak itu bisa meminta izin kedua belah pihak,

"Apakah Anda bersedia bertemu dengan sepupu ketiga Anda?"

Dan kalau keduanya menjawab ya,

Sim salabim! Selamat datang di LinkedIn untuk kromosom.

(Suara tawa)

Sepertinya hal yang bagus, bukan?

Kita bisa punya pertemuan klan yang lebih besar dan sebagainya.

Tapi bisa jadi hal buruk juga.

Ada berapa banyak ayah di ruangan ini? Angkat tangan.

Begini, para ahli berpendapat bahwa satu sampai tiga persen dari Anda

sebenarnya bukan ayah dari anak Anda.

(Suara tawa)

Begini --

(Suara tawa)

Genom ini, 23 kromosom ini,

mereka tidak mewakili kualitas hubungan kita

atau sifat-sifat masyarakat kita -- belum.

Dan seperti teknologi baru lainnya,

nasibnya ada di tangan umat manusia

untuk mengarahkannya menuju kebaikan umat manusia, atau tidak.

Jadi saya mendorong Anda semua untuk bangkit dan mengawasi

dan mempengaruhi revolusi genomika yang sekarang terjadi di sekitar Anda.

Terima kasih.

(Tepuk tangan)