Nathan Wolfe: Wat valt er nog te ontdekken?

We zijn naar de maan gegaan, we hebben de continenten in kaart gebracht, we zijn naar het diepste punt in de oceaan gegaan, twee keer zelfs. Wat valt er voor de volgende generatie nog te ontdekken? Bioloog en ontdekkingsreiziger Nathan Wolfe stelt dit antwoord voor: bijna alles. Hij zegt dat we kunnen beginnen met de wereld van het onzichtbaar kleine.

Recent bezocht ik Beloit in Wisconsin.

Ik was er om hulde te brengen aan een grote 20e-eeuwse ontdekkingsreiziger:

Roy Chapman Andrews.

Toen hij voor het Amerikaans Museum voor Natuurgeschiedenis werkte,

leidde Andrews een aantal expedities naar regio's die niet in kaart gebracht zijn,

zoals hier in de Gobiwoestijn.

Hij was een opmerkelijke kerel.

Naar verluidt was hij de basis voor het personage Indiana Jones.

Toen ik in Beloit, Wisconsin was,

gaf ik een publieke toespraak aan een groep middelbare scholieren.

Ik kan jullie zeggen:

als er iets is dat schrikbarender is dan hier voor TED spreken,

dan is het proberen om de aandacht vast te houden

van 1000 12-jarigen voor een lezing van 45 minuten.

Begin er niet aan.

Op het einde van de lezing stelden ze een aantal vragen,

maar er was er één die me niet meer heeft losgelaten.

Een jong meisje stond op

en vroeg:

"Waar moeten we op verkenning gaan?"

Ik denk dat velen van ons het gevoel delen

dat de grote tijd van de verkenning van de Aarde voorbij is,

dat de volgende generatie

de ruimte in zal moeten, of de diepste oceanen,

om nog iets wezenlijks te kunnen verkennen.

Maar is dat echt zo?

Valt er echt niets wezenlijks meer te ontdekken

hier op Aarde?

Ik moest terugdenken

aan één van mijn favoriete ontdekkingsreizigers uit de geschiedenis van de biologie.

Dit is een verkenner van de ongeziene wereld, Martinus Beijerinck.

Hij ging op pad om de oorzaak te ontdekken

van het tabaksmozaïekvirus.

Hij nam het besmette sap van tabaksplanten

en filterde het door alsmaar fijnere filters.

Hij bereikte het punt

waarop hij het gevoel kreeg dat er iets moest bestaan

dat kleiner was dan de kleinste bekende levensvormen --

bacteriën, toentertijd.

Hij bedacht een naam voor die mysterieuze agens.

Hij noemde het "virus" --

Latijn voor 'gif'.

Door virussen te ontdekken,

opende Beijerinck een hele nieuwe wereld voor ons.

We weten nu dat virussen de hoofdbrok uitmaken

van de genetische informatie op onze planeet,

meer dan de genetische informatie

van alle andere levensvormen samen.

Er zijn geweldige praktische toepassingen

die met deze wereld gepaard gaan --

dingen als het uitroeien van de pokken,

de komst van een vaccin tegen baarmoederhalskanker,

waarvan we nu weten dat het meestal door het papillomavirus wordt veroorzaakt.

De ontdekking van Beijerinck

gebeurde niet 500 jaar geleden.

Het was iets meer dan 100 jaar geleden

dat Beijerinck virussen ontdekte.

We hadden dan wel auto's,

maar we waren ons niet bewust van de levensvormen

die het grootste deel van de genetische informatie op onze planeet uitmaken.

We hebben nu geweldige tools

om de ongeziene wereld te verkennen --

dingen zoals 'dieptesequentie',

waardoor we meer kunnen doen dan over de oppervlakte scheren

en het individuele genoom van een soort bestuderen:

we kunnen volledige metagenomen bekijken,

de gemeenschappen van wemelende organismen in, op en rond ons,

en alle genetische informatie van deze soorten documenteren.

We kunnen deze technieken overal toepassen,

van bodem tot huid en alles daar tussenin.

In mijn bedrijf doen we dat nu regelmatig

om de oorzaken te identificeren van de uitbraken

waarvan we geen precieze oorzaak kennen.

Om je een idee te geven van hoe dat werkt:

stel je voor dat we een neusslijmstaal namen van elk van jullie.

Dat doen we normaal

om te zoeken naar ademhalingsvirussen zoals griep.

Het eerste dat we zouden zien,

zou een enorme hoeveelheid genetische informatie zijn.

Als we die genetische informatie zouden bestuderen,

zouden we een aantal bekende verdachten zien --

een hoop menselijke genetische informatie,

maar ook bacteriële en virale informatie,

vooral van dingen die volledig onschuldig zijn in je neus.

Maar we zouden ook iets zeer, zeer verrassends zien.

Bij het onderzoeken van deze informatie

zouden we zien dat ongeveer 20 procent van de genetische informatie in je neus

met geen enkel bekend gegeven overeenkomt --

geen plant, dier, zwam, virus of bacterie.

We hebben geen benul van wat dit is.

Voor de kleine club die dit soort data bestuderen,

hebben enkelen van ons dit soort informatie

'biologische donkere materie' genoemd.

We weten dat we iets dergelijks nooit gezien hebben.

Het is het equivalent van een continent dat niet in kaart is gebracht,

middenin onze eigen genetische informatie.

En het is overvloedig aanwezig.

Dacht je dat 20 procent genetische informatie in je neus

veel biologische donkere materie is?

Als we onze darmen zouden onderzoeken,

zouden we 40 tot 50 procent biologische duistere materie vinden.

Zelfs in het eerder steriele bloed

is één à twee procent van de informatie donkere materie --

niet te klasseren, te typeren of toe te wijzen aan welk bekend gegeven ook.

Eerst dachten we dat dit door de mens gemaakt was.

Dieptesequentietools zijn relatief nieuw.

Maar naarmate ze alsmaar accurater worden,

hebben we vastgesteld dat deze informatie een levensvorm is,

minstens gedeeltelijk.

De hypothesen om het bestaan van biologische donkere materie te verklaren,

staan nog in hun kinderschoenen.

Maar er bestaat een heel spannende kans

dat in dit leven, in deze genetische informatie,

afdrukken besloten zijn van nog ongeïdentificeerd leven.

Bij het verkennen van deze strengen van A's, T's, C's en G's

onthullen we misschien een heel nieuwe klasse van leven

die, zoals Beijerinck, een fundamentele wijziging zijn

van de manier waarop we de essentie van de biologie zien.

Dan zullen we misschien de oorzaak identificeren van een kanker die ons treft,

of de bron identificeren van een uitbraak die we niet goed kennen,

of misschien een nieuwe tool voor de moleculaire biologie vinden.

Het is me een genoegen om aan te kondigen dat we,

samen met collega's van Stanford en Caltech en UCSF,

momenteel een initiatief starten

om biologische donkere materie te onderzoeken op het bestaan van nieuwe levensvormen.

Iets meer dan 100 jaar geleden

was men zich niet bewust van virussen,

de levensvormen die het grootste deel van de genetische informatie op onze planeet uitmaken.

Over honderd jaar verwonderen mensen zich misschien

dat we helemaal niets wisten over een nieuwe klasse van leven

die zich letterlijk vlak bij onze neus bevond.

We mogen dan al alle continenten op de planeet in kaart hebben gebracht,

en alle zoogdieren op aarde ontdekt hebben,

maar dat betekent niet dat er op aarde niets meer te ontdekken valt.

Beijerinck en konsoorten

hebben een belangrijke les voor de volgende generatie ontdekkingsreizigers --

mensen zoals dat meisje uit Beloit, Wisconsin.

Die les kunnen we volgens mij als volgt samenvatten.

Ga er niet van uit dat ons huidige denken het hele verhaal is.

Ga op zoek naar donkere materie, welk veld je ook wil gaan verkennen.

Er liggen overal om ons heen onbekenden

te wachten om ontdekt te worden.

Dankjewel.

(Applaus)