Richard Resnick: Välkommen till genomrevolutionen!

I denna föreläsning från TEDxBoston visar Richard Resnick hur billig och snabb sekvensering av genom snart kommer att vända upp och ner på sjukvården, försäkringsindustrin och politiken.

Damer och herrar,

det mänskliga genomet!

(Applåder)

Kromosom 1, längst upp till vänster.

Längst ner till höger hittar ni könskromosomerna.

Kvinnor har två kopior av den där stora X-kromosomen,

män har även de X-kromosomen,

men har också, självklart, en kopia av Y-kromosomen.

Ledsen grabbar, men det är bara pytteliten del som gör er annorlunda.

Om man zoomar in på det här genomet

så kommer man se den här strukturen, den dubbla helixen –

livets kod skrivet med dessa fyra biokemiska bokstäver,

som vi kallar baspar, eller hur?

A, C, G och T.

Hur många finns det i det mänskliga genomet? Tre miljarder.

Är det ett stort tal?

Tja, vem som helst kan slänga stora tal omkring sig.

Men om jag placerade ett sånt här baspar

på varje pixel på den här skärmen, som har en upplösning på 1280 x 800 pixlar,

så skulle vi behöva 3000 skärmar för att kunna titta på hela genomet.

Så talet är faktiskt ganska stort.

Kanske på grund av dess storlek,

så bestämde sig en grupp människor – alla med Y-kromosomer, för övrigt –

att de skulle sekvensera det.

(Skratt)

Och så 15 år och ungefär fyra miljarder dollar senare,

var genomet sekvenserat och publicerat.

Den slutgiltiga versionen publicerades 2003 och de fortsätter att jobba på det.

Allt detta gjordes med hjälp av en maskin som ser ut så här.

Det kostar ungefär en dollar per baspar –

ett väldigt långsamt sätt att göra det på.

Hursomhelst, jag är här för att berätta

att världen har helt förändrats

och ingen av er känner till det.

Det vi gör nu är att vi tar ett genom,

gör ungefär 50 kopior av det,

klipper upp det i små bitar med 50 baspar var,

och sen sekvenserar vi dem parallellt på bred front.

Sedan tar vi in detta i mjukvaran

och sätter ihop bitarna igen och vi berättar hur det ser ut.

Och bara för att ge er en bild av hur detta ser ut,

Human Genome Project: 3 miljarder baspar.

En omgång på en sån här maskin:

200 miljarder baspar i veckan.

Och de 200 kommer till sommaren vara 600

och det finns inget som tyder på att takten minskar.

Så priset på ett baspar, att sekvensera ett baspar

har gått ner 100 miljoner gånger.

Det motsvarar att du 1998 fyllde din bensintank full

väntade till 2011,

och så kan du köra till Jupiter fram och tillbaka två gånger.

(Skratt)

Världsbefolkning,

antal persondatorer,

arkivet med all medicinsk litteratur,

Moores lag,

det gamla sättet att sekvensera, och här är allt det nya.

Och detta är en logaritmisk skala:

man brukar inte see linjer peka uppåt på detta sätt.

Så den samlade kapaciteten i världen att sekvensera mänskliga genom

är ungefär 50000 till 100000 mänskliga genom i år.

Och detta med utgångspunkt i de maskiner som vi nu vet håller på att placeras.

Detta tal förväntas fördubblas, tredubblas eller till och med fyrdubblas

år för år den närmsta tiden.

I själva verket står ett enskilt labb

för 20 procent av hela denna kapacitet.

Det heter Beijing Genomics Institute. (Pekings Genominstitut)

Kineserna håller för övrigt på att vinna detta nya lopp till månen.

Vad betyder det här för medicinen?

En kvinna vid 37 års ålder.

Hon kommer till kliniken med östrogen receptor positiv bröstcancer i stadium 2.

Hon opereras och behandlas med kemoterapi och strålning.

Hon åker hem.

Två år senare kommer hon tillbaka med äggstockscancer, stadium 3.

Tyvärr behandlas hon kirurgiskt igen och sedan med kemoterapi.

Hon kommer tillbaka tre år senare, vid 42 års ålder,

med mer äggstockscancer, mer kemoterapi.

Sex månader senare,

kommer hon tillbaka med akut myeloisk leukemi.

Hon går in i en andningsinsuffiens och dör åtta dagar senare.

För det första, inom så lite som tio år kommer hennes behandling

se ut som åderlåtning.

Detta tack vare människor som min kollega, Rick Wilson,

vid Genominstitutet vid Washington University,

som bestämde sig för att obducera kvinnan.

Han sekvenserade, han tog hudceller, frisk hud,

och cancerartad benmärg,

och så sekvenserade han hela genomet på båda

på några få veckor, ingen stor affär.

Och sedan jämförde han dessa två genom i en mjukvara

och vad han hittade, bland annat,

var en deletion, en deletion på två tusen baspar

bland de tre miljarder basparen

i en särskild gen som kallas TP53.

Om du har den här mutationen i den här genen,

är det 90 procent större risk att du får cancer i ditt liv.

Tyvärr hjälper detta inte den här kvinnan,

men det har allvarliga

konsekvenser för hennes familj.

För om de har samma mutation,

och de genomgår ett genetiskt test och kommer underfund med det,

så kan de gå på regelbundna kontroller och fånga cancern tidigt

och kanske leva betydligt längre liv.

Låt mig intoducera Beery-tvillingarna för er.

De fick vid två års ålder diagnosen cerebral pares.

Deras mamma är en modig kvinna

som inte trodde att symtomen stämde

och som genom heroiska insatser och en hel del sökande på internet

lyckades övertyga det medicinska samfundet

att de i själva verket hade något annat.

Vad de egentligen hade var dopaminkänslig dystoni.

Så de gavs L-Dopa,

och deras symtom förbättrades

men de var ännu inte helt asymtomatiska.

Betydande problem kvarstod.

Gentlemannen på bilden är en kille som heter Joe Beery,

som hade turen att vara CIO (Chief Innovation Officer)

på ett företag som heter Life Technologies.

De är ett av de två företag

som tillverkar verktyg för att sekvensera hela genom.

Vad han gjorde var att han lät sekvensera ungarna.

Och vad de hittade var en serie mutationer i en gen som heter SPR,

vilken styr produktionen av bland annat serotonin.

Så utöver L-Dopa gav de de här barnen en serotoninprekursor

och de är idag nästan helt normala.

Det här skulle aldrig ha hänt utan genomsekvensering.

Och då – detta var några år sedan – kostade det 100000 dollar.

Idag kostar det 10000 dollar. Nästa år 100 dollar.

Året efter det kommer det kosta 100 dollar, kanske ett år mer eller mindre.

Så fort går utvecklingen.

Här är lille Nick.

Han gillar Batman och vattenpistoler.

Och det visar sig att Nick kommer till barnsjukhuset

med uppsvullen mage som ett svältoffer.

Och det är inte det att han inte äter,

utan när han äter öppnar sig hans inälvor

och avföring töms ut i hans magsäck.

Så hundra operationer senare,

tittar han på sin mamma och säger "Mamma,

snälla be för mig. Jag har så ont."

Hans barnläkare råkar ha en bakgrund i klinisk genetik,

och han har ingen aning om vad som pågår,

men han säger "Vi sekvenserar den här pojkens genom."

Och vad de hittar är en mutation vid en enda punkt

i en gen som styr programmerad celldöd.

Så teorin är att han har någon slags immunologisk reaktion

mot något i maten

och det är en naturlig reaktion, vilken orsakar programmerad celldöd.

Men genen som styr den programmeringen är sönder.

Och detta leder bland annat till

en behandling för benmärgstransplantation, vilken han genomgår.

Och efter nio månader smärtsam återhämtning,

äter han nu stek med A1-sås.

(Skratt)

Möjligheten att använda genomet

för universell diagnostik

ligger för oss idag.

Det är här redan idag.

Och vad det betyder för alla oss

är att alla i det här rummet skulle kunna leva 10, 20 extra år

bara på grund av detta.

Vilket är en fantastisk historia,

såvida man inte tänker på mänsklighetens påverkan på planeten

och vår förmåga att klara av matproduktionen.

Så det visar sig

att samma teknologi

också används för att ta fram ny sorter

majs, vete, sojabönor och andra grödor

som kan stå emot torka, översvämmning,

virus och bekämpningsmedel.

För så länge som vi fortsätter öka världspopulationen

så kommer vi behöva fortsätta att odla och äta genmodifierad mat

och det är den enda ställning jag kommer ta idag.

Såvida det inte finns någon i publiken

som skulle vilja sluta äta frivilligt?

Ingen, inte en enda.

Det här är en skrivmaskin,

ett standardverktyg på varje skrivbord i årtionden.

Skrivmaskinen slogs helt ut av den här:

Och sen kom det nya sorters ordbehandlare.

Med slutligen var det en upplösning på en upplösning.

Det var Bob Metcalf som uppfann Ethernet

och sammankopplingen av alla dessa datorer

som förändrade allt från grunden.

Och plötsligt hade vi Netscape och Yahoo

och vi hade hela IT-bubblan.

(Skratt)

Inget att oroa sig för dock,

detta räddades snabbt av Ipoden, Facebook

och angry birds.

(Skratt)

Här är vi idag.

Det här är genomrevolutionen idag. Här är vi.

Vad jag skulle vilja be er reflektera över är:

Vad kommer det betyda

när alla de här punkterna inte motsvarar enskilda baspar i era genom

utan all sammankopplade genom över hela världen.

Nyligen var jag tvungen att skaffa mig en livsförsäkring.

Och jag behövde svara antingen

A. Jag har aldrig testats genetiskt, B. Jag har testats, här är mina resultat,

eller C. Jag har testats men tänker inte visa mina resultat.

Lyckligtvis kunde jag svara A,

och det kan jag säga ärligt ifall min försäkringsagent lyssnar.

Men vad skulle ha hänt om jag svarat C?

Produkter som tillämpar genomteknik kommer bli allt vanligare.

Vill du se om du är genetiskt kompatibel

med din flickvän. Självklart.

DNA-sekvensering på din iPhone? Det finns en app för det.

(Skratt)

Personlig, genombaserad massage, någon?

Det finns redan idag ett labb

som testar för allel 334 av AVPR1-genen,

den så kallade otrohetsgenen.

Så de av er som är här idag med sin bättre hälft,

vänd er bara till dem och svabba lite i deras mun

skicka det till labbet och så vet du säkert.

(Skratt)

Vill ni verkligen välja en president

vars genom tyder på hjärtmuskelsjukdom?

Föreställ er att det är 2016

och den ledande kandidaten

offentliggör inte bara sin restskatt för fyra år tillbaka

utan också sitt genom.

Och det ser mycket bra ut.

Och sen utmanar hon alla de andra kandidaterna att göra samma sak.

Tror ni att det inte kommer hända?

Tror ni att det hade hjälpt John McCain?

(Skratt)

Hur många i publiken

heter Resnick i efternamn som jag? Upp med en hand.

Någon? Ingen.

Det brukar vara en eller två.

Min farfar var en av 10 Resnick-bröder.

De hatade alla varandra.

Och de flyttade alla till olika delar av världen.

Så det är möjligt

att jag är släkt med alla Resnickar jag möter, men jag vet inte.

Men tänk er att mitt genom deidentifierades, fanns i en mjukvara,

och att en bryllings genom också fanns där,

tillsammans med mjukvara som kunde jämföra dessa två

och göra kopplingarna.

Inte särskilt svårt att föreställa sig. Mitt företag har mjukvara som gör detta redan idag.

Tänk er en sak till:

att den mjukvaran kunde be båda parterna om medgivande,

"Skulle du vilja möta din brylling?"

Och om vi båda svarar ja,

voila! Välkommen till ett kromosomatiskt LinkedIn

(Skratt)

Det är väl förmodligen en bra sak, eller hur?

Man kan då ha större klanmöten och så vidare.

Men kanske är det också en dålig sak.

Hur många pappor har vi i publiken? Upp med en hand.

Okej, experter menar att mellan 1 och 3 procent av er

i själva verket inte är far till era barn.

(Skratt)

Men –

(Skratt)

De här genomen, dessa 23 kromosomer,

visar inte på något sätt på kvaliteten på våra förhållanden

eller vårt samhälles natur – åtminstone inte ännu.

Och precis som med all ny teknologi,

så ligger den i mänsklighetens händer

att användas för att förbätttra för människan eller inte.

Så jag vill att ni alla ska vakna upp och börja lyssna

och påverka genomrevolutionen som pågår för fullt omkring er.

Tack.

(Applåder)