TED2012
Christina Warinner: Tracking ancient diseases using ... plaque
Christina Warinner: Pátrání po pravěkých nemocech pomocí... zubního kamene
Filmed:
Readability: 5.4
720,126 views
Představte si, co bychom se mohli dozvědět o nemocech studiem historie lidských chorob, od pravěkých hominidů až po současnost. Ale jak? TED Fellow Christina Warinner je archeolog-genetik a objevila nový skvělý prostředek – mikrobiální DNA ve zkamenělém zubním plaku.
Christina Warinner - Archaeological geneticist
Christina Warinner is a researcher at the University of Zurich, where she studies how humans have co-evolved with environments, diets and disease. Full bio
Christina Warinner is a researcher at the University of Zurich, where she studies how humans have co-evolved with environments, diets and disease. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
Have you ever wondered
0
0
2000
Už jste si někdy říkali,
00:17
what is inside your dental plaque?
1
2000
3000
co se asi skrývá ve vašem zubním plaku?
00:20
Probably not, but people like me do.
2
5000
2000
Asi ne, ale lidé jako já ano.
00:22
I'm an archeological geneticist
3
7000
2000
Jsem archeolog - genetik
00:24
at the Center for Evolutionary Medicine
4
9000
2000
v Centru evoluční medicíny
00:26
at the University of Zurich,
5
11000
2000
na Univerzitě v Curychu
00:28
and I study the origins and evolution of human health and disease
6
13000
3000
a studuji původ a vývoj
lidského zdraví a nemocí
lidského zdraví a nemocí
00:31
by conducting genetic research
7
16000
2000
pomocí genetického výzkumu
00:33
on the skeletal and mummified remains of ancient humans.
8
18000
3000
kosterních a mumifikovaných
ostatků pravěkých lidí.
ostatků pravěkých lidí.
00:36
And through this work, I hope to better understand
9
21000
3000
Doufám, že díky této práci lépe porozumím
00:39
the evolutionary vulnerabilities of our bodies,
10
24000
2000
evoluční zranitelnosti našich těl
00:41
so that we can improve
11
26000
3000
a my tak v budoucnu můžeme zlepšit
00:44
and better manage our health in the future.
12
29000
2000
své zdraví a lépe se o ně starat.
00:46
There are different ways to approach evolutionary medicine,
13
31000
3000
Existují různé přístupy
k evoluční medicíně,
k evoluční medicíně,
00:49
and one way is to extract human DNA
14
34000
2000
jedním způsobem je extrakce lidské DNA
00:51
from ancient bones.
15
36000
2000
z pravěkých kostí.
00:53
And from these extracts,
16
38000
2000
Z těchto extraktů
00:55
we can reconstruct the human genome at different points in time
17
40000
3000
můžeme rekonstruovat lidský
genom v nejrůznějších obdobích
genom v nejrůznějších obdobích
00:58
and look for changes that might be related to adaptations,
18
43000
3000
a hledat změny, které by mohly
souviset s adaptacemi,
souviset s adaptacemi,
01:01
risk factors and inherited diseases.
19
46000
3000
rizikovými faktory a dědičnými nemocemi.
01:04
But this is only one half of the story.
20
49000
3000
To je ale jen polovina příběhu.
01:07
The most important health challenges today
21
52000
3000
Nejdůležitější zdravotní
problémy dnešní doby
problémy dnešní doby
01:10
are not caused by simple mutations in our genome,
22
55000
3000
nejsou způsobeny jednoduchými
mutacemi uvnitř genomu,
mutacemi uvnitř genomu,
01:13
but rather result from a complex and dynamic interplay
23
58000
3000
ale jsou výsledkem složité
a dynamické souhry
a dynamické souhry
01:16
between genetic variation,
24
61000
2000
mezi genetickými odchylkami,
01:18
diet, microbes and parasites
25
63000
2000
stravou, mikroby a parazity
01:20
and our immune response.
26
65000
2000
a naší imunitní reakcí.
01:22
All of these diseases
27
67000
2000
Všechny tyto nemoci
01:24
have a strong evolutionary component
28
69000
2000
mají silnou evoluční složku,
01:26
that directly relates to the fact
29
71000
2000
která je přímo vztažena k faktu,
01:28
that we live today in a very different environment
30
73000
2000
že nyní žijeme ve velmi odlišném prostředí,
01:30
than the ones in which our bodies evolved.
31
75000
3000
než v jakém se naše těla vyvinula.
01:33
And in order to understand these diseases,
32
78000
2000
Abychom tyto nemoci pochopili,
01:35
we need to move past studies of the human genome alone
33
80000
3000
musíme studovat nejen lidský genom,
01:38
and towards a more holistic approach
34
83000
2000
ale zaujmout celistvější přístup
01:40
to human health in the past.
35
85000
2000
k lidskému zdraví v minulosti.
01:42
But there are a lot of challenges for this.
36
87000
2000
Zde je ale mnoho problémů.
01:44
And first of all, what do we even study?
37
89000
3000
Nejprve, co vůbec budeme zkoumat?
01:47
Skeletons are ubiquitous; they're found all over the place.
38
92000
3000
Kostry jsou všudypřítomné,
nalézají se všude.
nalézají se všude.
01:50
But of course, all of the soft tissue has decomposed,
39
95000
3000
Samozřejmě veškerá měkká tkáň je rozložena
01:53
and the skeleton itself
40
98000
2000
a kostra samotná obsahuje
01:55
has limited health information.
41
100000
2000
jen omezenou informaci o zdraví.
01:57
Mummies are a great source of information,
42
102000
2000
Skvělým zdrojem informací jsou mumie,
01:59
except that they're really geographically limited
43
104000
3000
ale jsou velmi omezeny geograficky
02:02
and limited in time as well.
44
107000
2000
a také časově.
02:04
Coprolites are fossilized human feces,
45
109000
3000
Koprolity jsou zkamenělé lidské výkaly,
02:07
and they're actually extremely interesting.
46
112000
2000
jsou opravdu velmi zajímavé.
02:09
You can learn a lot about ancient diet and intestinal disease,
47
114000
3000
Dozvíme se z nich mnoho o pravěké
stravě a vnitřních chorobách,
stravě a vnitřních chorobách,
02:12
but they are very rare.
48
117000
2000
ale jsou velmi vzácné.
02:14
(Laughter)
49
119000
3000
(Smích)
02:17
So to address this problem,
50
122000
2000
Abych tento problém vyřešila,
02:19
I put together a team of international researchers
51
124000
2000
sestavila jsem mezinárodní vědecký tým
02:21
in Switzerland, Denmark and the U.K.
52
126000
2000
ve Švýcarsku, Dánsku
a Spojeném království,
a Spojeném království,
02:23
to study a very poorly studied, little known material
53
128000
6000
který se zabývá jen málo studovaným,
málo známým materiálem,
málo známým materiálem,
02:29
that's found on people everywhere.
54
134000
2000
který všude na lidech nalezneme.
02:31
It's a type of fossilized dental plaque
55
136000
3000
Je to druh zkamenělého zubního plaku,
02:34
that is called officially dental calculus.
56
139000
3000
vědecky nazývaného calculus dentis.
02:37
Many of you may know it by the term tartar.
57
142000
2000
Většinou ho znáte pod jménem zubní kámen.
02:39
It's what the dentist cleans off your teeth
58
144000
2000
To, co zubaři odstraňují z vašich zubů
02:41
every time that you go in for a visit.
59
146000
2000
při každé prohlídce.
02:43
And in a typical dentistry visit,
60
148000
2000
Na běžné zubní kontrole
02:45
you may have about 15 to 30 milligrams removed.
61
150000
3000
vám mohou odstranit 15 - 30 mg.
02:48
But in ancient times before tooth brushing,
62
153000
3000
Ale v pravěku, před érou čištění zubů
02:51
up to 600 milligrams might have built up on the teeth
63
156000
3000
se mohlo na zubech nastřádat až 600 mg
02:54
over a lifetime.
64
159000
2000
za celý život.
02:56
And what's really important about dental calculus
65
161000
3000
Na zubním kameni je důležité,
02:59
is that it fossilizes just like the rest of the skeleton,
66
164000
3000
že zkamení stejně jako zbytek kostry.
03:02
it's abundant in quantity before the present day
67
167000
3000
Až do současnosti ho bylo velké množství
03:05
and it's ubiquitous worldwide.
68
170000
2000
a byl na celém světě všudypřítomný.
03:07
We find it in every population around the world at all time periods
69
172000
3000
Nalézáme ho v každé populaci
na celém světě v každé epoše
na celém světě v každé epoše
03:10
going back tens of thousands of years.
70
175000
2000
v dobách před desítkami tisíc let.
03:12
And we even find it in neanderthals and animals.
71
177000
3000
Nalézáme ho dokonce u neandertálců a zvířat.
03:15
And so previous studies
72
180000
2000
Předešlé výzkumy
03:17
had only focused on microscopy.
73
182000
2000
se zaměřovaly jen na mikroskopii.
03:19
They'd looked at dental calculus under a microscope,
74
184000
2000
Prohlíželi si zubní kámen pod mikroskopem
03:21
and what they had found was things like pollen
75
186000
3000
a našli například pyl
03:24
and plant starches,
76
189000
2000
rostlinné škroby,
03:26
and they'd found muscle cells from animal meats
77
191000
2000
svalové buňky z masa zvířat
03:28
and bacteria.
78
193000
2000
a bakterie.
03:30
And so what my team of researchers, what we wanted to do,
79
195000
3000
S mým týmem vědců jsme chtěli
03:33
is say, can we apply
80
198000
2000
zjistit, zda můžeme použít
03:35
genetic and proteomic technology
81
200000
2000
genetickou a proteomickou technologii
03:37
to go after DNA and proteins,
82
202000
2000
a hledat DNA a proteiny
03:39
and from this can we get better taxonomic resolution
83
204000
3000
a tak získat lepší taxonomický obraz
03:42
to really understand what's going on?
84
207000
2000
a opravdu pochopit, co se tam děje?
03:44
And what we found
85
209000
2000
Zjistili jsme,
03:46
is that we can find many commensal and pathogenic bacteria
86
211000
2000
že lze nalézt mnoho symbiotických
a patogenních bakterií,
a patogenních bakterií,
03:48
that inhabited the nasal passages and mouth.
87
213000
3000
které obývaly nosní dutinu a ústa.
03:51
We also have found immune proteins
88
216000
3000
Také jsme nalezli imunitní proteiny
03:54
related to infection and inflammation
89
219000
3000
vztahující se k infekci a zánětu
03:57
and proteins and DNA related to diet.
90
222000
3000
a proteiny a DNA související se stravou.
04:00
But what was surprising to us, and also quite exciting,
91
225000
3000
Překvapivé a vzrušující bylo,
04:03
is we also found bacteria
92
228000
2000
že jsme také nalezli bakterie,
04:05
that normally inhabit upper respiratory systems.
93
230000
2000
které běžně osidlují horní cesty dýchací.
04:07
So it gives us virtual access to the lungs,
94
232000
3000
Což nám umožňuje virtuální přístup k plicím,
04:10
which is where many important diseases reside.
95
235000
3000
kde sídlí mnoho důležitých nemocí.
04:13
And we also found bacteria
96
238000
2000
Také jsme nalezli bakterie,
04:15
that normally inhabit the gut.
97
240000
2000
které běžně sídlí ve střevech.
04:17
And so we can also now virtually gain access
98
242000
3000
Takže můžeme získat virtuální přístup
04:20
to this even more distant organ system
99
245000
2000
k těmto vzdálenějším orgánům
04:22
that, from the skeleton alone,
100
247000
2000
kostry,
04:24
has long decomposed.
101
249000
2000
které jsou již dávno rozloženy.
04:26
And so by applying ancient DNA sequencing
102
251000
2000
Použitím sekvencování pravěké DNA
04:28
and protein mass spectrometry technologies
103
253000
2000
a technologie hmotnostní spektrometrie
proteinů
proteinů
04:30
to ancient dental calculus,
104
255000
2000
na pravěkém zubním kameni
04:32
we can generate immense quantities of data
105
257000
3000
můžeme generovat ohromné množství údajů,
04:35
that then we can use to begin to reconstruct a detailed picture
106
260000
3000
které lze použít k rekonstrukci
detailnějšího obrazu
detailnějšího obrazu
04:38
of the dynamic interplay
107
263000
2000
dynamického vlivu
04:40
between diet, infection and immunity
108
265000
2000
stravy, infekcí a imunity
04:42
thousands of years ago.
109
267000
2000
před mnoha tisíci lety.
04:44
So what started out as an idea,
110
269000
2000
Nejprve to byl jen nápad
04:46
is now being implemented
111
271000
2000
a nyní už to provádíme
04:48
to churn out millions of sequences
112
273000
2000
a produkujeme miliony sekvencí,
04:50
that we can use to investigate
113
275000
2000
které můžeme použít ke zkoumání
04:52
the long-term evolutionary history of human health and disease,
114
277000
3000
dlouhodobé evoluční historie
lidského zdraví a nemoci
lidského zdraví a nemoci
04:55
right down to the genetic code of individual pathogens.
115
280000
3000
přímo na genetickém kódu
individuálního patogenu.
individuálního patogenu.
04:58
And from this information
116
283000
2000
Z těchto informací
05:00
we can learn about how pathogens evolve
117
285000
2000
se můžeme dozvědět,
jak se patogeny vyvíjely
jak se patogeny vyvíjely
05:02
and also why they continue to make us sick.
118
287000
3000
a také proč nám stále způsobují nemoci.
05:05
And I hope I have convinced you
119
290000
2000
Doufám, že jsem vás přesvědčila
05:07
of the value of dental calculus.
120
292000
2000
o hodnotě zubního kamene.
05:09
And as a final parting thought,
121
294000
2000
Na rozloučenou bych vás
05:11
on behalf of future archeologists,
122
296000
3000
jménem budoucích archeologů
05:14
I would like to ask you to please think twice
123
299000
3000
ráda požádala, abyste se pořádně zamysleli,
05:17
before you go home and brush your teeth.
124
302000
2000
než půjdete domů a vyčistíte si zuby.
05:19
(Applause)
125
304000
2000
(Potlesk)
05:21
Thank you.
126
306000
2000
Děkuji vám.
05:23
(Applause)
127
308000
2000
(Potlesk)
ABOUT THE SPEAKER
Christina Warinner - Archaeological geneticistChristina Warinner is a researcher at the University of Zurich, where she studies how humans have co-evolved with environments, diets and disease.
Why you should listen
Tna analyzes DNA from the bones and teeth of ancient people to study human evolution in response to changes in infectious disease, diet and the environment over the last 10,000 years. Using samples from ancient skeletons and mummies, she investigates how and why lactase persistence, alcohol intolerance and HIv-resistance have evolved in different populations around the world. As an archaeogeneticist, she’s particularly interested in bridging the gap between archaeology, anthropology and the biomedical sciences.
Christina Warinner | Speaker | TED.com