TED2018
Dan Gibson: How to build synthetic DNA and send it across the internet
ダニエル・ギブソン: DNAを人工的に作りインターネットで送る方法
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生物学者のダニエル・ギブソンはDNAを編集し、さらにはプログラマーがコンピューターのプログラムを書くようにDNAのプログラミングをしますが、ここでの「プログラム」は、生命を作り出し、デジタル化された情報からタンパク質やワクチンといった生物学的物質を作る力を科学者に与えるものです。彼が現在進めている次なるプロジェクトは「生物学的瞬間移動」で、これは新薬をインターネットに乗せて世界中に瞬間的に届けられるようにしようというものです。この技術によっていかに突発する疫病への対応が変わり、個人に合った処方薬を家庭でダウンロードできるようになるかを学びましょう。
Dan Gibson - Genome writer
Dan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution. Full bio
Dan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution. Full bio
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00:13
Alright, let me tell you
about building synthetic cells
about building synthetic cells
0
1388
3175
さて 皆さんに 人工細胞を作り
生命をプリントすることについて
お話しします
お話しします
00:16
and printing life.
1
4587
1945
00:18
But first, let me tell you a quick story.
2
6556
2483
でも その前に
ちょっとエピソードを
ちょっとエピソードを
00:21
On March 31, 2013,
3
9063
2506
2013年3月31日のこと
00:23
my team and I received an email
from an international health organization,
from an international health organization,
4
11593
4183
私たちの研究チームは 国際的な保健機関から
一通のメールを受け取りました
一通のメールを受け取りました
00:27
alerting us that two men died in China
5
15800
2833
中国で２人の男性が
H7N9型鳥インフルエンザに感染し
H7N9型鳥インフルエンザに感染し
00:30
shortly after contracting
the H7N9 bird flu.
the H7N9 bird flu.
6
18657
3055
間もなく死亡したという知らせです
00:34
There were fears of a global pandemic
7
22149
1857
世界的な流行の
おそれがありました
おそれがありました
00:36
as the virus started rapidly
moving across China.
moving across China.
8
24030
3333
ウィルスは中国全土に
急速に広がり始めていたからです
急速に広がり始めていたからです
インフルエンザのワクチンを製造し
00:40
Although methods existed
to produce a flu vaccine
to produce a flu vaccine
9
28004
2782
流行を抑える手段はありましたが
00:42
and stop the disease from spreading,
10
30810
1972
00:44
at best, it would not be available
for at least six months.
for at least six months.
11
32806
3844
ワクチンが整うには少なくとも
６か月はかかることでしょう
６か月はかかることでしょう
00:49
This is because a slow, antiquated
flu vaccine manufacturing process
flu vaccine manufacturing process
12
37474
4730
70年以上前に開発された
時間のかかる時代遅れのやり方が
時間のかかる時代遅れのやり方が
00:54
developed over 70 years ago
was the only option.
was the only option.
13
42228
3958
ワクチンを製造する
唯一の方法だったからです
唯一の方法だったからです
00:59
The virus would need to be isolated
from infected patients,
from infected patients,
14
47140
3452
ウィルスを感染した患者から分離し
梱包し 施設へと送り届け
01:02
packaged up and then sent to a facility
15
50616
2294
01:04
where scientists would inject
the virus into chicken eggs,
the virus into chicken eggs,
16
52934
4016
そこで科学者たちが
ウィルスを鶏卵に注入し
ウィルスを鶏卵に注入し
数週間かけて鶏卵の中で
ウィルスを培養し
ウィルスを培養し
01:08
and incubate those chicken eggs
for several weeks
for several weeks
17
56974
2571
01:11
in order to prepare the virus
for the start of a multistep,
for the start of a multistep,
18
59569
3722
そうやって何段階ものステップと
何か月もの時間がかかる
何か月もの時間がかかる
01:15
multimonth flu vaccine
manufacturing process.
manufacturing process.
19
63315
3282
インフルエンザ・ワクチン製造過程が
始まるのです
始まるのです
01:19
My team and I received this email
20
67363
1994
私たちが
メールを受け取ったのは
メールを受け取ったのは
01:21
because we had just invented
a biological printer,
a biological printer,
21
69381
3886
生物学的なプリンターを
ちょうど発明したところだったからです
ちょうど発明したところだったからです
01:25
which would allow
for the flu vaccine instructions
for the flu vaccine instructions
22
73291
2421
これはネットからダウンロードした
製造指示書から
製造指示書から
01:27
to be instantly downloaded
from the internet and printed.
from the internet and printed.
23
75736
3321
すぐにワクチンを
プリントすることができます
プリントすることができます
01:31
Drastically speeding up the way
in which flu vaccines are made,
in which flu vaccines are made,
24
79633
3286
インフルエンザ・ワクチンの
製造過程を劇的に速め
製造過程を劇的に速め
01:34
and potentially saving thousands of lives.
25
82943
2800
多くの人々の命を救う可能性を
秘めています
秘めています
01:38
The biological printer leverages
our ability to read and write DNA
our ability to read and write DNA
26
86776
4974
生物学的プリンターは
DNAを解読し作製する能力を高め
DNAを解読し作製する能力を高め
01:43
and starts to bring into focus
27
91774
1970
我々が「生物学的瞬間移動」と
呼んでいることも
呼んでいることも
01:45
what we like to call
biological teleportation.
biological teleportation.
28
93768
3133
視野に入ってきます
01:49
I am a biologist and an engineer
who builds stuff out of DNA.
who builds stuff out of DNA.
29
97704
4200
私は生物学者兼技術者で
DNAから様々な物質を作り出しています
DNAから様々な物質を作り出しています
信じてもらえないかもしれませんが
私のお気に入りの作業は
私のお気に入りの作業は
01:54
Believe it or not,
one of my favorite things to do
one of my favorite things to do
30
102577
2349
01:56
is to take DNA apart
and put it back together
and put it back together
31
104950
2377
DNAを切断し
再び結合させて
再び結合させて
01:59
so that I can understand
better how it works.
better how it works.
32
107351
2758
DNAの仕組みを理解することです
DNAは コンピューターのコードのように
編集やプログラミングができますが
編集やプログラミングができますが
02:02
I can edit and program DNA to do things,
just like coders programing a computer.
just like coders programing a computer.
33
110442
4659
02:07
But my apps are different.
34
115797
1801
私が作るアプリは独特で
生命を作り出すんです
02:09
They create life.
35
117622
1246
02:10
Self-replicating living cells
and things like vaccines and therapeutics
and things like vaccines and therapeutics
36
118892
4272
自己複製する生きた細胞や
ワクチンや治療薬のようなもので
ワクチンや治療薬のようなもので
02:15
that work in ways
that were previously impossible.
that were previously impossible.
37
123188
3107
以前には作れなかったような
働きがあります
働きがあります
02:19
Here's National Medal of Science
recipient Craig Venter
recipient Craig Venter
38
127141
3301
ここに写っているのは アメリカ国家科学賞
受賞者クレイグ・ヴェンターと
受賞者クレイグ・ヴェンターと
02:22
and Nobel laureate Ham Smith.
39
130466
2135
ノーベル賞受賞者の
ハミルトン・スミスです
ハミルトン・スミスです
02:25
These two guys shared a similar vision.
40
133038
2309
彼らは共通のビジョンを持っています
02:27
That vision was, because all
of the functions and characteristics
of the functions and characteristics
41
135371
4397
それは ウィルスや生細胞など
02:31
of all biological entities,
including viruses and living cells,
including viruses and living cells,
42
139792
4157
あらゆる生物的存在の機能や特徴は
DNAにプログラムされているのだから
02:35
are written into the code of DNA,
43
143973
2430
02:38
if one can read and write
that code of DNA,
that code of DNA,
44
146427
3396
そのコードを読み書きできれば
02:41
then they can be reconstructed
in a distant location.
in a distant location.
45
149847
3263
遠く離れた場所でも
再構成出来るはずということです
再構成出来るはずということです
これが「生物学的瞬間的移動」の
意味することです
意味することです
02:46
This is what we mean
by biological teleportation.
by biological teleportation.
46
154043
3334
このビジョンの正しさを証明するため
02:50
To prove out this vision,
47
158210
1342
02:51
Craig and Ham set a goal
of creating, for the first time,
of creating, for the first time,
48
159576
2993
クレイグとハミルトンは初の試みとして
コンピューター上にあるDNAのコードから
コンピューター上にあるDNAのコードから
02:54
a synthetic cell, starting
from DNA code in the computer.
from DNA code in the computer.
49
162593
3153
人工細胞を作るという
目標を定めました
目標を定めました
02:58
I mean, come on,
as a scientist looking for a job,
as a scientist looking for a job,
50
166284
4857
最先端技術の研究の仕事を
探している一科学者として
探している一科学者として
03:03
doing cutting-edge research,
it doesn't get any better than this.
it doesn't get any better than this.
51
171165
3063
こんなに そそられるものは
ありません
ありません
03:06
(Laughter)
52
174252
1759
（笑）
03:08
OK, a genome is a complete set
of DNA within an organism.
of DNA within an organism.
53
176035
4527
さて ゲノムとは生物内部にある
DNAの全体を意味しています
DNAの全体を意味しています
2003年に完了したヒトゲノム計画は
03:13
Following the Human
Genome Project in 2003,
Genome Project in 2003,
54
181138
2709
人類の完全な遺伝子情報を
明らかにするという
明らかにするという
03:15
which was an international
effort to identify
effort to identify
55
183871
2199
03:18
the complete genetic blueprint
of a human being,
of a human being,
56
186094
3158
国際的な試みでしたが
これに続くようにして
これに続くようにして
03:21
a genomics revolution happened.
57
189276
2253
ゲノミクス（遺伝子学）に
革命が起こりました
革命が起こりました
03:23
Scientists started mastering
the techniques for reading DNA.
the techniques for reading DNA.
58
191553
3692
科学者はDNAを読み取る技術に
熟達していきました
熟達していきました
03:27
In order to determine the order
of the As, Cs, Ts and Gs
of the As, Cs, Ts and Gs
59
195269
3294
生物の持つ
A、C、T、Gの塩基配列を
A、C、T、Gの塩基配列を
03:30
within an organism.
60
198587
1266
決定するためです
03:32
But my job was far different.
61
200475
1556
一方 私の研究は
かなり異なっていて
かなり異なっていて
03:34
I needed to master
the techniques for writing DNA.
the techniques for writing DNA.
62
202412
3006
DNAを作製する技術に
熟達する必要がありました
熟達する必要がありました
03:37
Like an author of a book,
63
205442
1270
作家のように
03:38
this started out
as writing short sentences,
as writing short sentences,
64
206736
2182
DNAの短い文を
書くことから始め
03:40
or sequences of DNA code,
65
208942
2103
03:43
but this soon turned into
writing paragraphs
writing paragraphs
66
211069
2278
それから段落を書き
03:45
and then full-on novels of DNA code,
67
213371
2365
ついにはDNAでできた
小説全体を書き上げ
小説全体を書き上げ
03:47
to make important biological instructions
for proteins and living cells.
for proteins and living cells.
68
215760
4229
タンパク質や生細胞を作る
生物学的な指示書を作成するのです
生物学的な指示書を作成するのです
生細胞というのは新製品を作り出す上で
自然界に存在する最も効率的な機械で
自然界に存在する最も効率的な機械で
03:52
Living cells are nature's most efficient
machines at making new products,
machines at making new products,
69
220466
3500
03:55
accounting for the production
70
223990
1659
その生産高は
03:57
of 25 percent of the total
pharmaceutical market,
pharmaceutical market,
71
225673
3571
医薬品市場全体の25％に相当し
数十億ドル規模にもなります
04:01
which is billions of dollars.
72
229268
1933
04:03
We knew that writing DNA
would drive this bioeconomy even more,
would drive this bioeconomy even more,
73
231823
3881
細胞をコンピューターのように
プログラムできるようになれば
プログラムできるようになれば
04:07
once cells could be programmed
just like computers.
just like computers.
74
235728
3166
DNA作製は生物経済を
さらに発展させ
さらに発展させ
04:11
We also knew that writing DNA
would enable biological teleportation ...
would enable biological teleportation ...
75
239339
4651
生物学的瞬間移動も可能になると
分かっていました
分かっていました
04:17
the printing of defined,
biological material,
biological material,
76
245186
2908
DNAが記述する
生物物質を
生物物質を
04:20
starting from DNA code.
77
248118
1695
DNAを元にプリントする
ということです
ということです
この夢を実現する
最初のステップとして
最初のステップとして
04:22
As a step toward bringing
these promises to fruition,
these promises to fruition,
78
250575
2962
04:25
our team set out to create,
for the first time,
for the first time,
79
253561
2722
私たちの研究チームは
世界で初めて
世界で初めて
04:28
a synthetic bacterial cell,
80
256307
2238
コンピューター上のDNA情報から
人工的なバクテリア細胞を作り出そうと
人工的なバクテリア細胞を作り出そうと
04:30
starting from DNA code in the computer.
81
258569
2599
取り組み始めました
人工DNAは市販商品です
04:33
Synthetic DNA is a commodity.
82
261918
2127
04:36
You can order very short pieces of DNA
from a number of companies,
from a number of companies,
83
264069
3611
短いDNA断片の製造を
請け負う会社がいくつもあり
請け負う会社がいくつもあり
04:39
and they will start from these four
bottles of chemicals that make up DNA,
bottles of chemicals that make up DNA,
84
267704
3667
DNAを構成する化学物質である
G、A、T、Cの入った
G、A、T、Cの入った
04:43
G, A, T and C,
85
271395
1445
この４本の瓶から始めて
04:44
and they will build
those very short pieces of DNA for you.
those very short pieces of DNA for you.
86
272864
3256
短いDNA断片を作ってくれます
04:48
Over the past 15 years or so,
87
276986
1833
これまでの15年間ほど
04:50
my teams have been
developing the technology
developing the technology
88
278843
2323
私たちのチームは
短いDNA断片を繋ぎ合わせて
バクテリアの完全なゲノムを作る
バクテリアの完全なゲノムを作る
04:53
for stitching together
those short pieces of DNA
those short pieces of DNA
89
281190
2756
04:55
into complete bacterial genomes.
90
283970
2190
技術を開発してきました
04:58
The largest genome that we constructed
contained over one million letters.
contained over one million letters.
91
286871
4333
最も長いゲノムは
百万文字以上の長さになりました
百万文字以上の長さになりました
05:03
Which is more than twice the size
of your average novel,
of your average novel,
92
291942
2660
これは平均的な小説の
２倍の長さに相当しますが
２倍の長さに相当しますが
05:06
and we had to put every single one
of those letters in the correct order,
of those letters in the correct order,
93
294626
3443
これをただの一文字のミスもなく
作り上げる必要がありました
作り上げる必要がありました
05:10
without a single typo.
94
298093
1269
これをただの一文字のミスもなく
作り上げる必要がありました
作り上げる必要がありました
05:11
We were able to accomplish this
by developing a procedure
by developing a procedure
95
299386
4293
これはある手法を開発することで
可能になり
可能になり
05:15
that I tried to call the "one-step
isothermal in vitro recombination method."
isothermal in vitro recombination method."
96
303703
5047
私はそれを「単一工程生体外等温再構成法」
と名付けようとしましたが—
と名付けようとしましたが—
05:20
(Laughter)
97
308774
2089
（笑）
05:22
But, surprisingly, the science community
didn't like this technically accurate name
didn't like this technically accurate name
98
310887
4992
驚いたことに 科学界は
技術的に正確なこの名前がお気に召さず
技術的に正確なこの名前がお気に召さず
05:27
and decided to call it Gibson Assembly.
99
315903
2600
「ギブソン・アセンブリ」と命名しました
05:31
Gibson Assembly
is now the gold standard tool,
is now the gold standard tool,
100
319625
2857
これは 今では標準的な手法となっていて
05:34
used in laboratories around the world
101
322506
2468
世界中の研究室で
長短さまざまなDNAを作製するのに
使われています
使われています
05:36
for building short and long pieces of DNA.
102
324998
2800
05:40
(Applause)
103
328236
5333
（拍手）
05:45
Once we chemically synthesized
the complete bacterial genome,
the complete bacterial genome,
104
333593
3325
バクテリアのゲノムを
化学的に合成できるようになったら
化学的に合成できるようになったら
05:48
our next challenge was to find a way
105
336942
2310
次の課題は これを元に
05:51
to convert it into a free-living,
self-replicating cell.
self-replicating cell.
106
339276
3468
自己複製を行うことができる
生命を宿した細胞を作ることです
生命を宿した細胞を作ることです
我々のアプローチは ゲノムは
細胞のOS（基本ソフト）であり
細胞のOS（基本ソフト）であり
05:55
Our approach was to think of the genome
as the operating system of the cell,
as the operating system of the cell,
107
343427
3825
05:59
with the cell containing the hardware
necessary to boot up the genome.
necessary to boot up the genome.
108
347276
4495
細胞はゲノムの起動に必要な
ハードウェアとみなすというものです
ハードウェアとみなすというものです
06:04
Through a lot of trial and error,
109
352553
1619
様々な試行錯誤を繰り返し
06:06
we developed a procedure
where we could reprogram cells
where we could reprogram cells
110
354196
3135
細胞を再プログラムし
さらには
さらには
06:09
and even convert one
bacterial species into another,
bacterial species into another,
111
357355
3349
細胞のゲノムを
別の細胞のゲノムで置換することで
別の細胞のゲノムで置換することで
06:12
by replacing the genome of one cell
with that of another.
with that of another.
112
360728
3524
バクテリアを別の種に変えてしまう
方法も開発しました
方法も開発しました
06:17
This genome transplantation
technology then paved the way
technology then paved the way
113
365363
4064
このゲノム移植技術によって
母なる自然ではなく
科学者が作製したゲノムを
科学者が作製したゲノムを
06:21
for the booting-up of genomes
written by scientists
written by scientists
114
369451
3229
起動させる道が開けました
06:24
and not by Mother Nature.
115
372704
1667
06:26
In 2010, all of the technologies
116
374768
2619
2010年には
DNAを読み取り 作製するために
開発した技術を総動員して
開発した技術を総動員して
06:29
that we had been developing
for reading and writing DNA
for reading and writing DNA
117
377411
2785
06:32
all came together
when we announced the creation
when we announced the creation
118
380220
2921
史上初の人工細胞を
作り出したことを発表し
作り出したことを発表し
史上初の人工細胞を
作り出したことを発表し
作り出したことを発表し
06:35
of the first synthetic cell,
119
383165
2214
今回は「シンシア」(Synthia)と
命名しました
命名しました
06:37
which of course, we called Synthia.
120
385403
2158
06:39
(Laughter)
121
387585
2001
（笑）
06:41
Ever since the first bacterial genome
was sequenced, back in 1995,
was sequenced, back in 1995,
122
389610
4580
バクテリアのゲノムの塩基配列が
1995年に初めて決定されて以来
1995年に初めて決定されて以来
06:46
thousands more whole bacterial genomes
have been sequenced and stored
have been sequenced and stored
123
394214
3459
何千ものバクテリアの
全塩基配列が決定され
全塩基配列が決定され
コンピューター上のデータベースに
保存されてきました
保存されてきました
06:49
in computer databases.
124
397697
1406
06:51
Our synthetic cell work
was the proof of concept
was the proof of concept
125
399601
2387
人工細胞に関する我々の研究は
この逆の手順が
この逆の手順が
06:54
that we could reverse this process:
126
402012
2010
可能であることを
証明するものでした
証明するものでした
06:56
pull a complete bacterial genome
sequence out of the computer
sequence out of the computer
127
404046
3595
コンピューターから取り出した
バクテリアの完全な塩基配列を
バクテリアの完全な塩基配列を
06:59
and convert that information
into a free-living, self-replicating cell,
into a free-living, self-replicating cell,
128
407665
4761
期待される特徴をすべて備える
生きた自己複製する細胞へと
生きた自己複製する細胞へと
07:04
with all of the expected characteristics
of the species that we constructed.
of the species that we constructed.
129
412450
4338
変換することが
できたのです
できたのです
07:10
Now I can understand
why there may be concerns
why there may be concerns
130
418409
2549
このようなレベルの
遺伝子操作をすることについて
遺伝子操作をすることについて
07:12
about the safety of this level
of genetic manipulation.
of genetic manipulation.
131
420982
3194
安全性の懸念があるのは
理解できます
理解できます
07:16
While the technology has the potential
for great societal benefit,
for great societal benefit,
132
424918
4151
この技術は 社会にとても役立つ可能性を
秘めている一方
秘めている一方
害をもたらす可能性もあります
07:21
it also has the potential for doing harm.
133
429093
2440
07:24
With this in mind, even before
carrying out the very first experiment,
carrying out the very first experiment,
134
432355
4063
このことに留意し
最初の実験を始める前から
最初の実験を始める前から
私たちは 一般の人々や政府と共に
07:28
our team started to work
with the public and the government
with the public and the government
135
436442
2865
07:31
to find solutions together
136
439331
2603
この新しい技術を
責任をもって開発し
責任をもって開発し
07:33
to responsibly develop
and regulate this new technology.
and regulate this new technology.
137
441958
3800
規制するための
方法を探り始めました
方法を探り始めました
07:38
One of the outcomes from those discussions
was to screen every customer
was to screen every customer
138
446331
3802
そのような議論から得られた
結論の一つは
結論の一つは
DNA合成のすべての発注者と
発注内容を精査し
発注内容を精査し
07:42
and every customer's DNA synthesis orders,
139
450157
2595
07:44
to make sure that pathogens or toxins
are not being made by bad guys,
are not being made by bad guys,
140
452776
4896
病原菌や毒物を
悪者が作ったり
悪者が作ったり
科学者が偶然作ってしまうことが
ないようにするということです
ないようにするということです
07:49
or accidentally by scientists.
141
457696
1934
疑わしき注文はすべて
07:52
All suspicious orders
are reported to the FBI
are reported to the FBI
142
460974
3388
FBIや その他の関連する法執行機関に
報告されます
報告されます
07:56
and other relevant
law-enforcement agencies.
law-enforcement agencies.
143
464386
2770
08:00
Synthetic cell technologies
will power the next industrial revolution
will power the next industrial revolution
144
468641
4270
人工細胞技術は
次の産業革命の原動力になり
次の産業革命の原動力になり
世界的なサステナビリティの
問題解決に貢献するような形で
問題解決に貢献するような形で
08:04
and transform industries and economies
145
472935
2864
08:07
in ways that address
global sustainability challenges.
global sustainability challenges.
146
475823
3667
産業界や経済界に
変革をもたらすことでしょう
変革をもたらすことでしょう
08:12
The possibilities are endless.
147
480006
2206
可能性は無限大です
08:14
I mean, you can think of clothes
148
482236
1588
例えば
再生可能な
生物的資源から作られた衣服
生物的資源から作られた衣服
08:15
constructed form renewable
biobased sources,
biobased sources,
149
483848
3697
08:19
cars running on biofuel
from engineered microbes,
from engineered microbes,
150
487569
3651
合成微生物が生み出す
バイオ燃料で走る車
バイオ燃料で走る車
08:23
plastics made from biodegradable polymers
151
491244
3579
生分解性ポリマーから作られた
プラスチック
プラスチック
患者に合わせた特製の治療薬を
ベッド脇でプリントすることなどが考えられます
ベッド脇でプリントすることなどが考えられます
08:26
and customized therapies,
printed at a patient's bedside.
printed at a patient's bedside.
152
494847
3719
08:31
The massive efforts
to create synthetic cells
to create synthetic cells
153
499196
2587
人工細胞を作り出すための
大いなる努力によって
大いなる努力によって
08:33
have made us world leaders at writing DNA.
154
501807
2800
我々はDNA作製の
最先端に立ちました
最先端に立ちました
この過程で DNAをより速く
より正確に より高い信頼性で
より正確に より高い信頼性で
08:37
Throughout the process,
we found ways to write DNA faster,
we found ways to write DNA faster,
155
505149
3722
08:40
more accurately and more reliably.
156
508895
2200
作成する方法を
見いだしてきました
見いだしてきました
08:43
Because of the robustness
of these technologies,
of these technologies,
157
511688
2294
これらの技術のロバスト性により
08:46
we found that we could
readily automate the processes
readily automate the processes
158
514006
3000
作成手順を自動化して
科学者が実験室で
手作業を行っていたことを
手作業を行っていたことを
08:49
and move the laboratory workflows
out of the scientist's hands
out of the scientist's hands
159
517030
3666
機械で行えることに
気付きました
気付きました
08:52
and onto a machine.
160
520720
1266
08:55
In 2013, we built the first DNA printer.
161
523004
3000
2013年に 初のDNAプリンターが
完成しました
完成しました
08:58
We call it the BioXp.
162
526631
2309
BioXpといいます
09:00
And it has been absolutely
essential in writing DNA
essential in writing DNA
163
528964
3196
私達や世界中の研究者が
取り組んでいる
取り組んでいる
09:04
across a number of applications
164
532184
1615
数々の応用において
09:05
my team and researchers
around the world are working on.
around the world are working on.
165
533823
3800
この装置はDNA作製のため
不可欠なものとなっています
不可欠なものとなっています
BioXpが完成して直ぐ後に
09:10
It was shortly after we built the BioXp
166
538077
2017
中国で発生したH7N9型鳥インフルエンザの
脅威に関するメールを受信しました
脅威に関するメールを受信しました
09:12
that we received that email
about the H7N9 bird flu scare in China.
about the H7N9 bird flu scare in China.
167
540118
4886
中国の科学者チームは
既にウィルスを分離し
既にウィルスを分離し
09:17
A team of Chinese scientists
had already isolated the virus,
had already isolated the virus,
168
545498
3421
09:20
sequenced its DNA and uploaded
the DNA sequence to the internet.
the DNA sequence to the internet.
169
548943
3516
DNAの塩基配列を解明して
ネット上にアップしていました
ネット上にアップしていました
09:25
At the request of the US government,
we downloaded the DNA sequence
we downloaded the DNA sequence
170
553616
3515
我々は米国政府の要請を受けて
DNA塩基配列をダウンロードし
DNA塩基配列をダウンロードし
09:29
and in less than 12 hours,
we printed it on the BioXp.
we printed it on the BioXp.
171
557155
3565
12時間も経たないうちに
BioXpでこれをプリントしました
BioXpでこれをプリントしました
製薬会社ノバルティスの
協力者たちは
協力者たちは
09:33
Our collaborators at Novartis
172
561529
1578
09:35
then quickly started turning
that synthetic DNA into a flu vaccine.
that synthetic DNA into a flu vaccine.
173
563131
4015
直ちに この人工DNAを
インフルエンザワクチンへと変えていきました
インフルエンザワクチンへと変えていきました
09:39
Meanwhile, the CDC, using technology
dating back to the 1940s,
dating back to the 1940s,
174
567497
4530
その間 アメリカ疾病管理予防センターは
1940年代以来のやり方によって
1940年代以来のやり方によって
09:44
was still waiting for the virus
to arrive from China
to arrive from China
175
572051
2930
中国からウィルスの
サンプルが届くのを待ち
サンプルが届くのを待ち
09:47
so that they could begin
their egg-based approach.
their egg-based approach.
176
575005
2740
鶏卵を使った手法を
開始する準備を整えていました
開始する準備を整えていました
我々は史上初めて 新型の
危険性が高いウィルス株のワクチンを
危険性が高いウィルス株のワクチンを
09:50
For the first time, we had a flu vaccine
developed ahead of time
developed ahead of time
177
578234
3549
09:53
for a new and potentially
dangerous strain,
dangerous strain,
178
581807
2469
流行する前に
製造することができ
製造することができ
09:56
and the US government ordered a stockpile.
179
584300
2641
米国政府は備蓄用に
これを注文しました
これを注文しました
09:58
(Applause)
180
586965
5628
（拍手）
10:04
This was when I began
to appreciate, more than ever,
to appreciate, more than ever,
181
592617
2468
私は この時になって初めて
生物学的瞬間移動の威力を
本当に理解するに至りました
本当に理解するに至りました
10:07
the power of biological teleportation.
182
595109
2754
10:09
(Laughter)
183
597887
1150
生物学的瞬間移動の威力を
本当に理解するに至りました
本当に理解するに至りました
このこともあって
我々は自然な成り行きとして
我々は自然な成り行きとして
10:11
Naturally, with this in mind,
184
599061
2088
10:13
we started to build
a biological teleporter.
a biological teleporter.
185
601173
2206
生物学的瞬間移動装置の
製作を始めました
製作を始めました
10:16
We call it the DBC.
186
604402
2189
この装置をDBCと呼んでいます
10:18
That's short for
digital-to-biological converter.
digital-to-biological converter.
187
606615
3132
デジタル－バイオ・コンバーターの略です
予め作られた
DNAの短い断片を元にする
DNAの短い断片を元にする
10:22
Unlike the BioXp,
188
610267
1334
10:23
which starts from pre-manufactured
short pieces of DNA,
short pieces of DNA,
189
611625
3079
BioXpとは異なり
10:26
the DBC starts from digitized DNA code
190
614728
3103
DBCはデジタル化された
DNAから始め
DNAから始め
それを生物的な実体 ―
10:29
and converts that DNA code
into biological entities,
into biological entities,
191
617855
3055
10:32
such as DNA, RNA,
proteins or even viruses.
proteins or even viruses.
192
620934
3533
DNA、RNA、タンパク質さらには
ウィルスといったものに変換します
ウィルスといったものに変換します
BioXpは 物理的なDVDを
入れる必要がある
入れる必要がある
10:37
You can think of the BioXp
as a DVD player,
as a DVD player,
193
625188
2873
10:40
requiring a physical DVD to be inserted,
194
628085
3048
DVDプレイヤーであるのに対し
DBCはNetflixだと
考えるといいでしょう
考えるといいでしょう
10:43
whereas the DBC is Netflix.
195
631157
2333
10:47
To build the DBC,
196
635974
1232
DBCを作るために
10:49
my team of scientists worked with
software and instrumentation engineers
software and instrumentation engineers
197
637230
4849
科学者のチームが ソフトウェアエンジニアや
計装エンジニアと共同して
計装エンジニアと共同して
10:54
to collapse multiple laboratory workflows,
198
642103
2768
実験室における
複数の作業工程の全てを
複数の作業工程の全てを
10:56
all in a single box.
199
644895
1468
１つの装置にまとめました
10:58
This included software algorithms
to predict what DNA to build,
to predict what DNA to build,
200
646696
3881
これに含まれるものには
作製されるDNAを予測するソフトウェア
作製されるDNAを予測するソフトウェア
11:02
chemistry to link the G, A, T and C
building blocks of DNA into short pieces,
building blocks of DNA into short pieces,
201
650601
4452
DNAの基本単位であるG、A、T、Cを
短いDNA断片にする化学
短いDNA断片にする化学
11:07
Gibson Assembly to stitch together
those short pieces into much longer ones,
those short pieces into much longer ones,
202
655077
4278
短い断片をより長いものに繋げる
ギブソン・アセンブリ
ギブソン・アセンブリ
11:11
and biology to convert the DNA
into other biological entities,
into other biological entities,
203
659379
3559
それに DNAをタンパク質といった
生物学的実体に変換する
生物学的実体に変換する
11:14
such as proteins.
204
662962
1182
生物学があります
11:17
This is the prototype.
205
665089
1627
これが試作機です
11:18
Although it wasn't pretty,
it was effective.
it was effective.
206
666740
2190
見た目はともかく
うまく機能します
うまく機能します
11:20
It made therapeutic drugs and vaccines.
207
668954
2293
治療薬やワクチンを作れました
11:23
And laboratory workflows
that once took weeks or months
that once took weeks or months
208
671271
3774
実験室では数週間から
数か月掛かっていた作業工程が
数か月掛かっていた作業工程が
11:27
could now be carried out
in just one to two days.
in just one to two days.
209
675069
3548
わずか １日か２日で
できるようになりました
できるようになりました
11:30
And that's all without
any human intervention
any human intervention
210
678641
2587
まったく人間の手を
介さずに機能し
介さずに機能し
11:33
and simply activated
by the receipt of an email
by the receipt of an email
211
681252
2591
世界のどこかから送られてきた
メールによって
メールによって
11:35
which could be sent
from anywhere in the world.
from anywhere in the world.
212
683867
2543
起動することができます
11:39
We like to compare
the DBC to fax machines.
the DBC to fax machines.
213
687069
3119
私達はよくDBCを
ファックスにたとえています
ファックスにたとえています
11:43
But whereas fax machines
received images and documents,
received images and documents,
214
691016
3365
ファックスで受け取るのは
画像や文書ですが
画像や文書ですが
11:46
the DBC receives biological materials.
215
694405
2738
DBCで受け取るのは
生物学的な物質です
生物学的な物質です
11:50
Now, consider how
fax machines have evolved.
fax machines have evolved.
216
698024
2682
ファックスの進化の歴史を
振り返ってみると
振り返ってみると
11:53
The prototype of the 1840s
is unrecognizable,
is unrecognizable,
217
701553
3183
1840年代に作られた試作機は
11:56
compared with the fax machines of today.
218
704760
2518
ファックスに見えないくらい
現在のものと大きく異なっていました
現在のものと大きく異なっていました
11:59
In the 1980s, most people
still didn't know what a fax machine was,
still didn't know what a fax machine was,
219
707958
3810
1980年代においてすら たいていの人は
ファックスを知りませんでしたが
ファックスを知りませんでしたが
12:03
and if they did,
220
711792
1396
知っていたとしても
12:05
it was difficult for them
to grasp the concept
to grasp the concept
221
713212
2359
画像を地球の反対側で
即座に再生するという概念は
即座に再生するという概念は
12:07
of instantly reproducing an image
on the other side of the world.
on the other side of the world.
222
715595
3621
理解するのが困難でした
12:11
But nowadays, everything
that a fax machine does
that a fax machine does
223
719672
2294
現在ではファックスの全ての機能は
12:13
is integrated on our smart phones,
224
721990
1675
スマホに組み込まれていて
12:15
and of course, we take this rapid exchange
of digital information for granted.
of digital information for granted.
225
723689
4418
誰もがこのデジタル情報の高速なやり取りを
当たり前のものと考えています
当たり前のものと考えています
現在のDBCはこんな感じです
12:20
Here's what our DBC looks like today.
226
728831
2452
12:23
We imagine the DBC evolving
in similar ways as fax machines have.
in similar ways as fax machines have.
227
731307
4387
DBCはファックスのように
進化することでしょう
進化することでしょう
12:28
We're working to reduce
the size of the instrument,
the size of the instrument,
228
736212
2627
私たちは装置の小型化や
12:30
and we're working to make
the underlying technology
the underlying technology
229
738863
2619
基盤をなす技術の信頼性向上
12:33
more reliable, cheaper,
faster and more accurate.
faster and more accurate.
230
741506
3754
低価格化、高速化や
正確さの向上に取り組んでいます
正確さの向上に取り組んでいます
12:38
Accuracy is extremely important
when synthesizing DNA,
when synthesizing DNA,
231
746061
3762
正確さは人工DNAの製作において
極めて重要です
極めて重要です
12:41
because a single change to a DNA letter
232
749847
2016
DNAの１文字の間違いで
12:43
could mean the difference
between a medicine working or not
between a medicine working or not
233
751887
3024
薬の効能が無くなったり
人工細胞の死に
繋がりうるからです
繋がりうるからです
12:46
or synthetic cell being alive or dead.
234
754935
2533
12:50
The DBC will be useful
for the distributed manufacturing
for the distributed manufacturing
235
758292
3460
DBCは DNAから作られる薬品の
12:53
of medicine starting from DNA.
236
761776
2000
分散製造に役立ちます
12:56
Every hospital in the world
could use a DBC
could use a DBC
237
764649
2763
世界中の病院がDBCを使って
12:59
for printing personalized medicines
for a patient at their bedside.
for a patient at their bedside.
238
767436
3731
患者に合わせた特製の薬を
ベッド脇でプリントできることでしょう
ベッド脇でプリントできることでしょう
13:03
I can even imagine a day
when it's routine for people to have a DBC
when it's routine for people to have a DBC
239
771846
5010
それどころか 人々がDBCを
自宅用パソコンやスマホと繋げて
13:08
to connect to their
home computer or smart phone
home computer or smart phone
240
776880
2269
インスリンや抗体療法の処方箋を
ダウンロードするのが
ダウンロードするのが
13:11
as a means to download
their prescriptions,
their prescriptions,
241
779173
2015
当たり前になる日が来るとさえ
思っています
思っています
13:13
such as insulin or antibody therapies.
242
781212
2119
疫病の突然発生に迅速に対応するため
戦略的な場所に
戦略的な場所に
13:15
The DBC will also be valuable when placed
in strategic areas around the world,
in strategic areas around the world,
243
783355
4453
13:19
for rapid response to disease outbreaks.
244
787832
2667
DBCを設置することも
有効でしょう
有効でしょう
例えばジョージア州のアトランタにある
疾病予防管理センターから
疾病予防管理センターから
13:22
For example, the CDC in Atlanta, Georgia
245
790879
3103
13:26
could send flu vaccine instructions
to a DBC on the other side of the world,
to a DBC on the other side of the world,
246
794006
4793
インフルエンザ・ワクチンの処方箋を
地球の反対側にあるDBCに送り
地球の反対側にあるDBCに送り
疫病発生の最前線で
ワクチンを製造することが可能です
ワクチンを製造することが可能です
13:30
where the flu vaccine is manufactured
right on the front lines.
right on the front lines.
247
798823
3944
13:35
That flu vaccine could even be
specifically tailored to the flu strain
specifically tailored to the flu strain
248
803085
5230
インフルエンザ・ワクチンは
その地域特有のウィルス株に合わせて
その地域特有のウィルス株に合わせて
13:40
that's circulating in that local area.
249
808339
3222
製造することも可能です
ワクチンを貯蔵しておいて
配送するのではなく
配送するのではなく
13:43
Sending vaccines around in a digital file,
250
811585
2492
13:46
rather than stockpiling those same
vaccines and shipping them out,
vaccines and shipping them out,
251
814101
3817
デジタルファイルとして
様々な場所に送ることで
様々な場所に送ることで
13:49
promises to save thousands of lives.
252
817942
2631
多くの命が救われることでしょう
13:53
Of course, the applications
go as far as the imagination goes.
go as far as the imagination goes.
253
821212
4200
もちろん 応用は考えられる限り
何でもあり得ます
何でもあり得ます
13:58
It's not hard to imagine
placing a DBC on another planet.
placing a DBC on another planet.
254
826164
3995
DBCを他の惑星に設置することだって
想像するに難くありません
想像するに難くありません
14:03
Scientists on Earth could then send
the digital instructions to that DBC
the digital instructions to that DBC
255
831315
5104
地球にいる科学者が
異星のDBCにデジタル処方箋を送り
異星のDBCにデジタル処方箋を送り
14:08
to make new medicines
or to make synthetic organisms
or to make synthetic organisms
256
836443
4007
新薬を作ったり
酸素、食料、燃料、建築資材を生成する
人工生命体を作ったりして
人工生命体を作ったりして
14:12
that produce oxygen, food,
fuel or building materials,
fuel or building materials,
257
840474
3667
人類がもっと住みやすい惑星に
作り変える手段にできます
作り変える手段にできます
14:16
as a means for making the planet
more habitable for humans.
more habitable for humans.
258
844165
3174
（拍手）
14:20
(Applause)
259
848002
4440
14:24
With digital information
traveling at the speed of light,
traveling at the speed of light,
260
852466
3341
デジタル情報は
光速で伝わるので
光速で伝わるので
14:27
it would only take minutes
to send those digital instructions
to send those digital instructions
261
855831
2897
処方箋を地球から火星に
伝達するのに掛かる時間は
伝達するのに掛かる時間は
わずか数分ですが
14:30
from Earth to Mars,
262
858752
1190
14:31
but it would take months
to physically deliver those same samples
to physically deliver those same samples
263
859966
3849
同じサンプルを宇宙船に乗せて
物理的に届けようとしたら
物理的に届けようとしたら
14:35
on a spacecraft.
264
863839
1150
何か月も掛かるでしょう
しかし今のところは新薬を
完全自動化、オンデマンドで
完全自動化、オンデマンドで
14:37
But for now, I would be satisfied
beaming new medicines across the globe,
beaming new medicines across the globe,
265
865821
4603
世界中に瞬間的に届けることで
14:42
fully automated and on demand,
266
870448
2190
14:44
saving lives from emerging
infectious diseases
infectious diseases
267
872662
3598
勃発する伝染病から命を救い
個人向けに合成された抗がん剤を
個人向けに合成された抗がん剤を
14:48
and printing personalized cancer medicines
for those who don't have time to wait.
for those who don't have time to wait.
268
876284
4752
一刻を争う患者さんのために
プリント出来れば 満足です
プリント出来れば 満足です
ありがとうございました
14:53
Thank you.
269
881060
1175
14:54
(Applause)
270
882259
7000
（拍手）
ABOUT THE SPEAKER
Dan Gibson - Genome writerDan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution.
Why you should listen
In 2004, Dan Gibson was drawn to a project at the J. Craig Venter Institute: to build a synthetic cell from scratch. Within days, he was on a path to creating synthetic life alongside genomics pioneers. But to build a whole genome from scratch, Gibson had to first invent new methods to assemble DNA. One method, dubbed the "Gibson Assembly," became a game changer, and a series of firsts followed: first synthetic bacterial genome, first synthetic cell, first minimal cell. Today, these discoveries inform the design of synthetic DNA used for new medicines.
Gibson's teams at SGI and SGI-DNA recently introduced the world's first biologic teleporter, called the Digital-to-Biological Converter (DBC), which turns digital code into functional biologics in the form of DNA, RNA and proteins without human intervention. Imagine a future where digital code is emailed to DBCs at hospitals around the world to deliver personalized medicine at a patient's bedside.
Dan Gibson | Speaker | TED.com