TED2012
Christina Warinner: Tracking ancient diseases using ... plaque
Christina Warinner: Auf der Spur uralter Erkrankungen mittels ... Plaque
Filmed:
Readability: 5.4
720,126 views
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.
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
Haben Sie sich jemals gefragt,
00:17
what is inside your dental plaque?
1
2000
3000
woraus Ihr Zahnbelag besteht?
00:20
Probably not, but people like me do.
2
5000
2000
Vermutlich nicht, aber jemand wie ich fragt sich das.
00:22
I'm an archeological geneticist
3
7000
2000
Ich bin archäologische Genforscherin
00:24
at the Center for Evolutionary Medicine
4
9000
2000
im Zentrum für Evolutionsmedizin
00:26
at the University of Zurich,
5
11000
2000
an der Universität von Zürich
00:28
and I study the origins and evolution of human health and disease
6
13000
3000
und ich studiere die Ursprünge und die Evolution der Gesundheit des Menschen und seiner Erkrankungen,
00:31
by conducting genetic research
7
16000
2000
indem ich genetische Forschungen
00:33
on the skeletal and mummified remains of ancient humans.
8
18000
3000
an Skeletten und mumifizierten Überresten
frühzeitlicher Menschen durchführe.
frühzeitlicher Menschen durchführe.
00:36
And through this work, I hope to better understand
9
21000
3000
Durch diese Arbeit hoffe ich,
00:39
the evolutionary vulnerabilities of our bodies,
10
24000
2000
die evolutionäre Anfälligkeit unserer Körper besser zu verstehen,
00:41
so that we can improve
11
26000
3000
damit wir unsere Gesundheit
00:44
and better manage our health in the future.
12
29000
2000
in Zukunft verbessern und besser bewahren können.
00:46
There are different ways to approach evolutionary medicine,
13
31000
3000
Es gibt in der Evolutionsmedizin
verschiedene Vorgehensweisen.
verschiedene Vorgehensweisen.
00:49
and one way is to extract human DNA
14
34000
2000
Eine davon ist die Gewinnung von menschlicher DNS
00:51
from ancient bones.
15
36000
2000
aus frühzeitlichen Knochen.
00:53
And from these extracts,
16
38000
2000
Aus diesen Extrakten
00:55
we can reconstruct the human genome at different points in time
17
40000
3000
können wir das menschliche Genom
für verschiedene Zeitpunkte rekonstruieren
für verschiedene Zeitpunkte rekonstruieren
00:58
and look for changes that might be related to adaptations,
18
43000
3000
und nach Veränderungen suchen, die mit
evolutionären Anpassungen, Risikofaktoren und
evolutionären Anpassungen, Risikofaktoren und
01:01
risk factors and inherited diseases.
19
46000
3000
ererbten Erkrankungen einhergegangen sein könnten.
01:04
But this is only one half of the story.
20
49000
3000
Aber das ist nur die eine Hälfte der Geschichte.
01:07
The most important health challenges today
21
52000
3000
Die wichtigsten Herausforderungen für die Gesundheit heute
01:10
are not caused by simple mutations in our genome,
22
55000
3000
sind nicht aus einfachen Mutationen
in unserem Genom entstanden,
in unserem Genom entstanden,
01:13
but rather result from a complex and dynamic interplay
23
58000
3000
sondern sind eher das Ergebnis eines komplexen
und dynamischen Zusammenspiels
und dynamischen Zusammenspiels
01:16
between genetic variation,
24
61000
2000
zwischen genetischen Varianten,
01:18
diet, microbes and parasites
25
63000
2000
Ernährung, Mikroben und Parasiten
01:20
and our immune response.
26
65000
2000
und unserer Immunreaktion.
01:22
All of these diseases
27
67000
2000
Alle diese Erkrankungen
01:24
have a strong evolutionary component
28
69000
2000
beinhalten eine starke evolutionäre Komponente,
01:26
that directly relates to the fact
29
71000
2000
die in direktem Zusammenhang mit der Tatsache steht,
01:28
that we live today in a very different environment
30
73000
2000
dass wir heute in einer völlig anderen Umgebung leben
01:30
than the ones in which our bodies evolved.
31
75000
3000
als die, in der unsere Körper sich entwickelten.
01:33
And in order to understand these diseases,
32
78000
2000
Und um diese Erkrankungen zu verstehen,
01:35
we need to move past studies of the human genome alone
33
80000
3000
müssen wir die Studien des menschlichen Genoms alleine hinter uns lassen
01:38
and towards a more holistic approach
34
83000
2000
und uns einem ganzheitlicheren Zugang
01:40
to human health in the past.
35
85000
2000
zur Gesundheit der Menschen in der Vergangenheit zuwenden.
01:42
But there are a lot of challenges for this.
36
87000
2000
Das stellt uns aber vor viele Herausforderungen.
01:44
And first of all, what do we even study?
37
89000
3000
Zunächst: Was studieren wir überhaupt?
01:47
Skeletons are ubiquitous; they're found all over the place.
38
92000
3000
Skelette sind allgegenwärtig; man findet sie überall.
01:50
But of course, all of the soft tissue has decomposed,
39
95000
3000
Aber das Weichgewebe ist natürlich vollständig abgebaut
01:53
and the skeleton itself
40
98000
2000
und das Skelett selbst
01:55
has limited health information.
41
100000
2000
birgt nur begrenzte Informationen über die Gesundheit.
01:57
Mummies are a great source of information,
42
102000
2000
Mumien sind eine wunderbare Informationsquelle,
01:59
except that they're really geographically limited
43
104000
3000
mit der Ausnahme, dass sie geographisch und auch zeitlich
02:02
and limited in time as well.
44
107000
2000
nur sehr begrenzt vorkommen.
02:04
Coprolites are fossilized human feces,
45
109000
3000
Koprolithe sind versteinerte menschliche Fäkalien
02:07
and they're actually extremely interesting.
46
112000
2000
und sie sind wirklich höchst interessant.
02:09
You can learn a lot about ancient diet and intestinal disease,
47
114000
3000
Man kann viel über die frühzeitliche Ernährung
und Darmerkrankungen lernen,
und Darmerkrankungen lernen,
02:12
but they are very rare.
48
117000
2000
aber sie sind sehr selten.
02:14
(Laughter)
49
119000
3000
(Lachen)
02:17
So to address this problem,
50
122000
2000
Um dieses Problem anzugehen,
02:19
I put together a team of international researchers
51
124000
2000
habe ich ein Team von internationalen Forschern
02:21
in Switzerland, Denmark and the U.K.
52
126000
2000
in der Schweiz, Dänemark und England zusammengestellt,
02:23
to study a very poorly studied, little known material
53
128000
6000
die ein sehr wenig erforschtes, kaum bekanntes Material erforschen sollten,
02:29
that's found on people everywhere.
54
134000
2000
das bei den Menschen allerorts gefunden werden kann.
02:31
It's a type of fossilized dental plaque
55
136000
3000
Es ist eine Art versteinerter Zahnbelag,
02:34
that is called officially dental calculus.
56
139000
3000
der offiziell als Zahnstein bezeichnet wird.
02:37
Many of you may know it by the term tartar.
57
142000
2000
Viele von Ihnen kennen vielleicht den Ausdruck Konkromente.
02:39
It's what the dentist cleans off your teeth
58
144000
2000
Es ist das Zeug, das der Zahnarzt von Ihren Zähnen kratzt,
02:41
every time that you go in for a visit.
59
146000
2000
wenn Sie zur Untersuchung gehen.
02:43
And in a typical dentistry visit,
60
148000
2000
Bei einem typischen Zanharztbesuch
02:45
you may have about 15 to 30 milligrams removed.
61
150000
3000
werden Ihnen in etwa 15 bis 30 Milligramm entfernt.
02:48
But in ancient times before tooth brushing,
62
153000
3000
Aber in der Frühzeit, bevor man die Zähne putzte,
02:51
up to 600 milligrams might have built up on the teeth
63
156000
3000
haben sich im Laufe eines Lebens auf den Zähnen
02:54
over a lifetime.
64
159000
2000
bis zu 600 Milligramm angesammelt.
02:56
And what's really important about dental calculus
65
161000
3000
Zahnstein ist deshalb besonders wichtig,
02:59
is that it fossilizes just like the rest of the skeleton,
66
164000
3000
weil er versteinert – genau wie das restliche Skelett.
03:02
it's abundant in quantity before the present day
67
167000
3000
Er ist bis heute reichlich vorhanden
03:05
and it's ubiquitous worldwide.
68
170000
2000
und man findet ihn auf der ganzen Welt.
03:07
We find it in every population around the world at all time periods
69
172000
3000
Wir finden ihn in jeder Bevölkerungsgruppe
auf der ganzen Welt und in allen Zeiträumen,
auf der ganzen Welt und in allen Zeiträumen,
03:10
going back tens of thousands of years.
70
175000
2000
selbst wenn man zehntausende Jahre zurückgeht.
03:12
And we even find it in neanderthals and animals.
71
177000
3000
Wir finden ihn sogar bei den Neandertalern und bei Tieren.
03:15
And so previous studies
72
180000
2000
Frühere Studien
03:17
had only focused on microscopy.
73
182000
2000
konzentrierten sich vor allem auf die Mikroskopie.
03:19
They'd looked at dental calculus under a microscope,
74
184000
2000
Sie betrachteten den Zahnstein unter einem Mikroskop
03:21
and what they had found was things like pollen
75
186000
3000
und fanden dort Dinge wie Pollen
03:24
and plant starches,
76
189000
2000
und pflanzliche Stärkereste
03:26
and they'd found muscle cells from animal meats
77
191000
2000
und sie fanden Muskelzellen aus dem Fleisch von Tieren
03:28
and bacteria.
78
193000
2000
und Bakterien.
03:30
And so what my team of researchers, what we wanted to do,
79
195000
3000
Mein Team von Forschern stellte sich aber die Frage,
03:33
is say, can we apply
80
198000
2000
ob wir Technologien anwenden können,
03:35
genetic and proteomic technology
81
200000
2000
die aus der Genomik und Proteomik stammen,
03:37
to go after DNA and proteins,
82
202000
2000
um nach DNS und Proteinen zu suchen,
03:39
and from this can we get better taxonomic resolution
83
204000
3000
womit wir eine bessere taxonomische Auflösung erzielen,
03:42
to really understand what's going on?
84
207000
2000
um wirklich verstehen zu können, was vor sich ging.
03:44
And what we found
85
209000
2000
Wir fanden heraus,
03:46
is that we can find many commensal and pathogenic bacteria
86
211000
2000
dass man viele kommensale und pathogene Bakterien finden kann,
03:48
that inhabited the nasal passages and mouth.
87
213000
3000
die die Nasen- und Mundhöhle bevölkerten.
03:51
We also have found immune proteins
88
216000
3000
Wir haben auch Immunproteine gefunden,
03:54
related to infection and inflammation
89
219000
3000
die im Zusammenhang mit Infekten und Entzündungen stehen,
03:57
and proteins and DNA related to diet.
90
222000
3000
und Proteine und DNS, die mit der Ernährung zusammenhängen.
04:00
But what was surprising to us, and also quite exciting,
91
225000
3000
Doch besonders überraschend und ziemlich aufregend war,
04:03
is we also found bacteria
92
228000
2000
dass wir auch Bakterien fanden,
04:05
that normally inhabit upper respiratory systems.
93
230000
2000
die sich normalerweise im oberen Atemapparat befinden.
04:07
So it gives us virtual access to the lungs,
94
232000
3000
Damit haben wir quasi einen Zugang zu den Lungen gefunden,
04:10
which is where many important diseases reside.
95
235000
3000
wo viele ernsthafte Erkrankungen sitzen.
04:13
And we also found bacteria
96
238000
2000
Wir fanden auch Bakterien,
04:15
that normally inhabit the gut.
97
240000
2000
die normalerweise im Darm sitzen.
04:17
And so we can also now virtually gain access
98
242000
3000
Damit haben wir quasi Zugang bekommen
04:20
to this even more distant organ system
99
245000
2000
zu diesem sogar noch weiter entfernten Organsystem,
04:22
that, from the skeleton alone,
100
247000
2000
das, anders als das Skelett,
04:24
has long decomposed.
101
249000
2000
längst abgebaut wurde.
04:26
And so by applying ancient DNA sequencing
102
251000
2000
Indem wir also Technologien der Massenspektronomie für
04:28
and protein mass spectrometry technologies
103
253000
2000
frühzeitliche DNS-Sequenzen und Proteine
04:30
to ancient dental calculus,
104
255000
2000
auf frühzeitlichen Zahnstein anwenden,
04:32
we can generate immense quantities of data
105
257000
3000
können wir große Mengen an Daten generieren,
04:35
that then we can use to begin to reconstruct a detailed picture
106
260000
3000
die dazu genutzt werden können, ein genaues Bild
04:38
of the dynamic interplay
107
263000
2000
des dynamischen Zusammenspiels
04:40
between diet, infection and immunity
108
265000
2000
zwischen Ernährung, Infektion und Immunität
04:42
thousands of years ago.
109
267000
2000
von vor tausenden von Jahren zu zeichnen.
04:44
So what started out as an idea,
110
269000
2000
Was als Idee begann,
04:46
is now being implemented
111
271000
2000
wird nun implementiert,
04:48
to churn out millions of sequences
112
273000
2000
um Millionen von Sequenzen zu produzieren,
04:50
that we can use to investigate
113
275000
2000
die dazu genutzt werden können,
04:52
the long-term evolutionary history of human health and disease,
114
277000
3000
die langfristige Evolutionsgeschichte der Gesundheit des Menschen und seiner Erkrankungen zu untersuchen,
04:55
right down to the genetic code of individual pathogens.
115
280000
3000
bis hinab zum genetischen Code der einzelnen Krankheitserreger.
04:58
And from this information
116
283000
2000
Aus diesen Informationen
05:00
we can learn about how pathogens evolve
117
285000
2000
können wir lernen, wie Krankheitserreger sich entwickelten
05:02
and also why they continue to make us sick.
118
287000
3000
und weshalb sie uns immer noch krank machen.
05:05
And I hope I have convinced you
119
290000
2000
Ich hoffe, ich konnte Sie damit
05:07
of the value of dental calculus.
120
292000
2000
vom Wert des Zahnsteins überzeugen.
05:09
And as a final parting thought,
121
294000
2000
Und als abschließender Gedanke
05:11
on behalf of future archeologists,
122
296000
3000
möchte ich Sie im Namen zukünftiger Archäologen bitten,
05:14
I would like to ask you to please think twice
123
299000
3000
zweimal zu überlegen,
05:17
before you go home and brush your teeth.
124
302000
2000
bevor Sie zu Hause Ihre Zähne putzen.
05:19
(Applause)
125
304000
2000
(Applaus)
05:21
Thank you.
126
306000
2000
Danke.
05:23
(Applause)
127
308000
2000
(Applaus)
Translated by Katja Tongucer
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