ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

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Christina Warinner | Speaker | TED.com
TED2012

Christina Warinner: Tracking ancient diseases using ... plaque

Christina Warinner: Auf der Spur uralter Erkrankungen mittels ... Plaque

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Stellen Sie sich vor, was wir über Krankheiten lernen könnten, wenn wir die Geschichte menschlicher Erkrankungen studierten – von den Frühmenschen bis heute. Aber wie? TED Fellow Christina Warinner ist archäologische Genforscherin und sie stieß auf ein eindrucksvolles neues Hilfsmittel – mikrobielle DNS in versteinertem Zahnbelag.
- 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

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00:15
Have you ever wonderedwunderte sich
0
0
2000
Haben Sie sich jemals gefragt,
00:17
what is insideinnen your dentalZahn plaquePlakette?
1
2000
3000
woraus Ihr Zahnbelag besteht?
00:20
ProbablyWahrscheinlich not, but people like me do.
2
5000
2000
Vermutlich nicht, aber jemand wie ich fragt sich das.
00:22
I'm an archeologicalarchäologische geneticistGenetiker
3
7000
2000
Ich bin archäologische Genforscherin
00:24
at the CenterZentrum for EvolutionaryEvolutionäre MedicineMedizin
4
9000
2000
im Zentrum für Evolutionsmedizin
00:26
at the UniversityUniversität of ZurichZürich,
5
11000
2000
an der Universität von Zürich
00:28
and I studyStudie the originsHerkunft and evolutionEvolution of humanMensch healthGesundheit and diseaseKrankheit
6
13000
3000
und ich studiere die Ursprünge und die Evolution der Gesundheit des Menschen und seiner Erkrankungen,
00:31
by conductingleitend geneticgenetisch researchForschung
7
16000
2000
indem ich genetische Forschungen
00:33
on the skeletalSkelett- and mummifiedmumifiziert remainsbleibt bestehen of ancientAntike humansMenschen.
8
18000
3000
an Skeletten und mumifizierten Überresten
frühzeitlicher Menschen durchführe.
00:36
And throughdurch this work, I hopeHoffnung to better understandverstehen
9
21000
3000
Durch diese Arbeit hoffe ich,
00:39
the evolutionaryevolutionär vulnerabilitiesSchwachstellen of our bodiesKörper,
10
24000
2000
die evolutionäre Anfälligkeit unserer Körper besser zu verstehen,
00:41
so that we can improveverbessern
11
26000
3000
damit wir unsere Gesundheit
00:44
and better manageverwalten our healthGesundheit in the futureZukunft.
12
29000
2000
in Zukunft verbessern und besser bewahren können.
00:46
There are differentanders waysWege to approachAnsatz evolutionaryevolutionär medicineMedizin,
13
31000
3000
Es gibt in der Evolutionsmedizin
verschiedene Vorgehensweisen.
00:49
and one way is to extractExtrakt humanMensch DNADNA
14
34000
2000
Eine davon ist die Gewinnung von menschlicher DNS
00:51
from ancientAntike bonesKnochen.
15
36000
2000
aus frühzeitlichen Knochen.
00:53
And from these extractsExtrakte,
16
38000
2000
Aus diesen Extrakten
00:55
we can reconstructrekonstruieren the humanMensch genomeGenom at differentanders pointsPunkte in time
17
40000
3000
können wir das menschliche Genom
für verschiedene Zeitpunkte rekonstruieren
00:58
and look for changesÄnderungen that mightMacht be relatedverwandte to adaptationsAnpassungen,
18
43000
3000
und nach Veränderungen suchen, die mit
evolutionären Anpassungen, Risikofaktoren und
01:01
riskRisiko factorsFaktoren and inheritedvererbt diseasesKrankheiten.
19
46000
3000
ererbten Erkrankungen einhergegangen sein könnten.
01:04
But this is only one halfHälfte of the storyGeschichte.
20
49000
3000
Aber das ist nur die eine Hälfte der Geschichte.
01:07
The mostdie meisten importantwichtig healthGesundheit challengesHerausforderungen todayheute
21
52000
3000
Die wichtigsten Herausforderungen für die Gesundheit heute
01:10
are not causedverursacht by simpleeinfach mutationsMutationen in our genomeGenom,
22
55000
3000
sind nicht aus einfachen Mutationen
in unserem Genom entstanden,
01:13
but ratherlieber resultErgebnis from a complexKomplex and dynamicdynamisch interplayZusammenspiel
23
58000
3000
sondern sind eher das Ergebnis eines komplexen
und dynamischen Zusammenspiels
01:16
betweenzwischen geneticgenetisch variationVariation,
24
61000
2000
zwischen genetischen Varianten,
01:18
dietDiät, microbesMikroben and parasitesParasiten
25
63000
2000
Ernährung, Mikroben und Parasiten
01:20
and our immuneimmun responseAntwort.
26
65000
2000
und unserer Immunreaktion.
01:22
All of these diseasesKrankheiten
27
67000
2000
Alle diese Erkrankungen
01:24
have a strongstark evolutionaryevolutionär componentKomponente
28
69000
2000
beinhalten eine starke evolutionäre Komponente,
01:26
that directlydirekt relatesbezieht sich to the factTatsache
29
71000
2000
die in direktem Zusammenhang mit der Tatsache steht,
01:28
that we liveLeben todayheute in a very differentanders environmentUmwelt
30
73000
2000
dass wir heute in einer völlig anderen Umgebung leben
01:30
than the onesEinsen in whichwelche our bodiesKörper evolvedentwickelt.
31
75000
3000
als die, in der unsere Körper sich entwickelten.
01:33
And in orderAuftrag to understandverstehen these diseasesKrankheiten,
32
78000
2000
Und um diese Erkrankungen zu verstehen,
01:35
we need to moveBewegung pastVergangenheit studiesStudien of the humanMensch genomeGenom aloneallein
33
80000
3000
müssen wir die Studien des menschlichen Genoms alleine hinter uns lassen
01:38
and towardsin Richtung a more holisticholistisch approachAnsatz
34
83000
2000
und uns einem ganzheitlicheren Zugang
01:40
to humanMensch healthGesundheit in the pastVergangenheit.
35
85000
2000
zur Gesundheit der Menschen in der Vergangenheit zuwenden.
01:42
But there are a lot of challengesHerausforderungen for this.
36
87000
2000
Das stellt uns aber vor viele Herausforderungen.
01:44
And first of all, what do we even studyStudie?
37
89000
3000
Zunächst: Was studieren wir überhaupt?
01:47
SkeletonsSkelette are ubiquitousallgegenwärtig; they're foundgefunden all over the placeOrt.
38
92000
3000
Skelette sind allgegenwärtig; man findet sie überall.
01:50
But of courseKurs, all of the softweich tissueGewebe has decomposedzerlegt,
39
95000
3000
Aber das Weichgewebe ist natürlich vollständig abgebaut
01:53
and the skeletonSkelett itselfselbst
40
98000
2000
und das Skelett selbst
01:55
has limitedbegrenzt healthGesundheit informationInformation.
41
100000
2000
birgt nur begrenzte Informationen über die Gesundheit.
01:57
MummiesMumien are a great sourceQuelle of informationInformation,
42
102000
2000
Mumien sind eine wunderbare Informationsquelle,
01:59
exceptaußer that they're really geographicallygeografisch limitedbegrenzt
43
104000
3000
mit der Ausnahme, dass sie geographisch und auch zeitlich
02:02
and limitedbegrenzt in time as well.
44
107000
2000
nur sehr begrenzt vorkommen.
02:04
CoprolitesKoprolithen are fossilizedversteinert humanMensch fecesKot,
45
109000
3000
Koprolithe sind versteinerte menschliche Fäkalien
02:07
and they're actuallytatsächlich extremelyäußerst interestinginteressant.
46
112000
2000
und sie sind wirklich höchst interessant.
02:09
You can learnlernen a lot about ancientAntike dietDiät and intestinalDarm diseaseKrankheit,
47
114000
3000
Man kann viel über die frühzeitliche Ernährung
und Darmerkrankungen lernen,
02:12
but they are very rareSelten.
48
117000
2000
aber sie sind sehr selten.
02:14
(LaughterLachen)
49
119000
3000
(Lachen)
02:17
So to addressAdresse this problemProblem,
50
122000
2000
Um dieses Problem anzugehen,
02:19
I put togetherzusammen a teamMannschaft of internationalInternational researchersForscher
51
124000
2000
habe ich ein Team von internationalen Forschern
02:21
in SwitzerlandSchweiz, DenmarkDänemark and the U.K.
52
126000
2000
in der Schweiz, Dänemark und England zusammengestellt,
02:23
to studyStudie a very poorlyschlecht studiedstudiert, little knownbekannt materialMaterial
53
128000
6000
die ein sehr wenig erforschtes, kaum bekanntes Material erforschen sollten,
02:29
that's foundgefunden on people everywhereüberall.
54
134000
2000
das bei den Menschen allerorts gefunden werden kann.
02:31
It's a typeArt of fossilizedversteinert dentalZahn plaquePlakette
55
136000
3000
Es ist eine Art versteinerter Zahnbelag,
02:34
that is callednamens officiallyoffiziell dentalZahn calculusKalkül.
56
139000
3000
der offiziell als Zahnstein bezeichnet wird.
02:37
ManyViele of you maykann know it by the termBegriff tartarTartar.
57
142000
2000
Viele von Ihnen kennen vielleicht den Ausdruck Konkromente.
02:39
It's what the dentistZahnarzt cleansreinigt off your teethZähne
58
144000
2000
Es ist das Zeug, das der Zahnarzt von Ihren Zähnen kratzt,
02:41
everyjeden time that you go in for a visitBesuch.
59
146000
2000
wenn Sie zur Untersuchung gehen.
02:43
And in a typicaltypisch dentistryZahnmedizin visitBesuch,
60
148000
2000
Bei einem typischen Zanharztbesuch
02:45
you maykann have about 15 to 30 milligramsMilligramm removedentfernt.
61
150000
3000
werden Ihnen in etwa 15 bis 30 Milligramm entfernt.
02:48
But in ancientAntike timesmal before toothZahn brushingBürsten,
62
153000
3000
Aber in der Frühzeit, bevor man die Zähne putzte,
02:51
up to 600 milligramsMilligramm mightMacht have builtgebaut up on the teethZähne
63
156000
3000
haben sich im Laufe eines Lebens auf den Zähnen
02:54
over a lifetimeLebenszeit.
64
159000
2000
bis zu 600 Milligramm angesammelt.
02:56
And what's really importantwichtig about dentalZahn calculusKalkül
65
161000
3000
Zahnstein ist deshalb besonders wichtig,
02:59
is that it fossilizesversteinert just like the restsich ausruhen of the skeletonSkelett,
66
164000
3000
weil er versteinert – genau wie das restliche Skelett.
03:02
it's abundantreichlich in quantityMenge before the presentGeschenk day
67
167000
3000
Er ist bis heute reichlich vorhanden
03:05
and it's ubiquitousallgegenwärtig worldwideweltweit.
68
170000
2000
und man findet ihn auf der ganzen Welt.
03:07
We find it in everyjeden populationBevölkerung around the worldWelt at all time periodsZeiträume
69
172000
3000
Wir finden ihn in jeder Bevölkerungsgruppe
auf der ganzen Welt und in allen Zeiträumen,
03:10
going back tenszehn of thousandsTausende of yearsJahre.
70
175000
2000
selbst wenn man zehntausende Jahre zurückgeht.
03:12
And we even find it in neanderthalsNeandertaler and animalsTiere.
71
177000
3000
Wir finden ihn sogar bei den Neandertalern und bei Tieren.
03:15
And so previousbisherige studiesStudien
72
180000
2000
Frühere Studien
03:17
had only focusedfokussiert on microscopyMikroskopie.
73
182000
2000
konzentrierten sich vor allem auf die Mikroskopie.
03:19
They'dSie würden lookedsah at dentalZahn calculusKalkül underunter a microscopeMikroskop,
74
184000
2000
Sie betrachteten den Zahnstein unter einem Mikroskop
03:21
and what they had foundgefunden was things like pollenPollen
75
186000
3000
und fanden dort Dinge wie Pollen
03:24
and plantPflanze starchesStärken,
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189000
2000
und pflanzliche Stärkereste
03:26
and they'dSie würden foundgefunden muscleMuskel cellsZellen from animalTier meatsFleisch
77
191000
2000
und sie fanden Muskelzellen aus dem Fleisch von Tieren
03:28
and bacteriaBakterien.
78
193000
2000
und Bakterien.
03:30
And so what my teamMannschaft of researchersForscher, what we wanted to do,
79
195000
3000
Mein Team von Forschern stellte sich aber die Frage,
03:33
is say, can we applysich bewerben
80
198000
2000
ob wir Technologien anwenden können,
03:35
geneticgenetisch and proteomicProteomik technologyTechnologie
81
200000
2000
die aus der Genomik und Proteomik stammen,
03:37
to go after DNADNA and proteinsProteine,
82
202000
2000
um nach DNS und Proteinen zu suchen,
03:39
and from this can we get better taxonomictaxonomische resolutionAuflösung
83
204000
3000
womit wir eine bessere taxonomische Auflösung erzielen,
03:42
to really understandverstehen what's going on?
84
207000
2000
um wirklich verstehen zu können, was vor sich ging.
03:44
And what we foundgefunden
85
209000
2000
Wir fanden heraus,
03:46
is that we can find manyviele commensalKommensalen and pathogenicpathogen bacteriaBakterien
86
211000
2000
dass man viele kommensale und pathogene Bakterien finden kann,
03:48
that inhabitedbewohnt the nasalnasal passagesPassagen and mouthMund.
87
213000
3000
die die Nasen- und Mundhöhle bevölkerten.
03:51
We alsoebenfalls have foundgefunden immuneimmun proteinsProteine
88
216000
3000
Wir haben auch Immunproteine gefunden,
03:54
relatedverwandte to infectionInfektion and inflammationEntzündungen
89
219000
3000
die im Zusammenhang mit Infekten und Entzündungen stehen,
03:57
and proteinsProteine and DNADNA relatedverwandte to dietDiät.
90
222000
3000
und Proteine und DNS, die mit der Ernährung zusammenhängen.
04:00
But what was surprisingüberraschend to us, and alsoebenfalls quiteganz excitingaufregend,
91
225000
3000
Doch besonders überraschend und ziemlich aufregend war,
04:03
is we alsoebenfalls foundgefunden bacteriaBakterien
92
228000
2000
dass wir auch Bakterien fanden,
04:05
that normallynormalerweise inhabitbewohnen upperobere respiratoryAtemwege systemsSysteme.
93
230000
2000
die sich normalerweise im oberen Atemapparat befinden.
04:07
So it givesgibt us virtualvirtuell accessZugriff to the lungsLunge,
94
232000
3000
Damit haben wir quasi einen Zugang zu den Lungen gefunden,
04:10
whichwelche is where manyviele importantwichtig diseasesKrankheiten residewohnen.
95
235000
3000
wo viele ernsthafte Erkrankungen sitzen.
04:13
And we alsoebenfalls foundgefunden bacteriaBakterien
96
238000
2000
Wir fanden auch Bakterien,
04:15
that normallynormalerweise inhabitbewohnen the gutDarm.
97
240000
2000
die normalerweise im Darm sitzen.
04:17
And so we can alsoebenfalls now virtuallyvirtuell gaingewinnen accessZugriff
98
242000
3000
Damit haben wir quasi Zugang bekommen
04:20
to this even more distantentfernt organOrgan systemSystem
99
245000
2000
zu diesem sogar noch weiter entfernten Organsystem,
04:22
that, from the skeletonSkelett aloneallein,
100
247000
2000
das, anders als das Skelett,
04:24
has long decomposedzerlegt.
101
249000
2000
längst abgebaut wurde.
04:26
And so by applyingbewirbt sich ancientAntike DNADNA sequencingSequenzierung
102
251000
2000
Indem wir also Technologien der Massenspektronomie für
04:28
and proteinEiweiß massMasse spectrometrySpektrometrie technologiesTechnologien
103
253000
2000
frühzeitliche DNS-Sequenzen und Proteine
04:30
to ancientAntike dentalZahn calculusKalkül,
104
255000
2000
auf frühzeitlichen Zahnstein anwenden,
04:32
we can generategenerieren immenseimmens quantitiesMengen of dataDaten
105
257000
3000
können wir große Mengen an Daten generieren,
04:35
that then we can use to beginStart to reconstructrekonstruieren a detailedAusführliche pictureBild
106
260000
3000
die dazu genutzt werden können, ein genaues Bild
04:38
of the dynamicdynamisch interplayZusammenspiel
107
263000
2000
des dynamischen Zusammenspiels
04:40
betweenzwischen dietDiät, infectionInfektion and immunityImmunität
108
265000
2000
zwischen Ernährung, Infektion und Immunität
04:42
thousandsTausende of yearsJahre agovor.
109
267000
2000
von vor tausenden von Jahren zu zeichnen.
04:44
So what startedhat angefangen out as an ideaIdee,
110
269000
2000
Was als Idee begann,
04:46
is now beingSein implementedimplementiert
111
271000
2000
wird nun implementiert,
04:48
to churnChurn out millionsMillionen of sequencesSequenzen
112
273000
2000
um Millionen von Sequenzen zu produzieren,
04:50
that we can use to investigateuntersuchen
113
275000
2000
die dazu genutzt werden können,
04:52
the long-termlangfristig evolutionaryevolutionär historyGeschichte of humanMensch healthGesundheit and diseaseKrankheit,
114
277000
3000
die langfristige Evolutionsgeschichte der Gesundheit des Menschen und seiner Erkrankungen zu untersuchen,
04:55
right down to the geneticgenetisch codeCode of individualPerson pathogensKrankheitserreger.
115
280000
3000
bis hinab zum genetischen Code der einzelnen Krankheitserreger.
04:58
And from this informationInformation
116
283000
2000
Aus diesen Informationen
05:00
we can learnlernen about how pathogensKrankheitserreger evolveentwickeln
117
285000
2000
können wir lernen, wie Krankheitserreger sich entwickelten
05:02
and alsoebenfalls why they continuefortsetzen to make us sickkrank.
118
287000
3000
und weshalb sie uns immer noch krank machen.
05:05
And I hopeHoffnung I have convincedüberzeugt you
119
290000
2000
Ich hoffe, ich konnte Sie damit
05:07
of the valueWert of dentalZahn calculusKalkül.
120
292000
2000
vom Wert des Zahnsteins überzeugen.
05:09
And as a finalFinale partingAbschied thought,
121
294000
2000
Und als abschließender Gedanke
05:11
on behalfNamen of futureZukunft archeologistsArchäologen,
122
296000
3000
möchte ich Sie im Namen zukünftiger Archäologen bitten,
05:14
I would like to askFragen you to please think twicezweimal
123
299000
3000
zweimal zu überlegen,
05:17
before you go home and brushBürste your teethZähne.
124
302000
2000
bevor Sie zu Hause Ihre Zähne putzen.
05:19
(ApplauseApplaus)
125
304000
2000
(Applaus)
05:21
Thank you.
126
306000
2000
Danke.
05:23
(ApplauseApplaus)
127
308000
2000
(Applaus)
Translated by Katja Tongucer

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