TED2012
Christina Warinner: Tracking ancient diseases using ... plaque
Christina Warinner: Oude ziekten opsporen met behulp van ... tandplak
Filmed:
Readability: 5.4
720,126 views
Stel je voor wat we zouden kunnen leren over ziektes door geschiedenis van de menselijke ziekte te bestuderen, van de oude mensachtigen tot heden. Maar hoe? TED Fellow Christina Warinner is archeologisch geneticus. Ze ontdekte een spectaculaire nieuwe tool: het microbiële DNA in gefossiliseerd tandplak.
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
Heb je je ooit afgevraagd
00:17
what is inside your dental plaque?
1
2000
3000
wat er in je tandplak zit?
00:20
Probably not, but people like me do.
2
5000
2000
Waarschijnlijk niet, maar mensen zoals ik wel.
00:22
I'm an archeological geneticist
3
7000
2000
Ik ben archeologisch geneticus
00:24
at the Center for Evolutionary Medicine
4
9000
2000
in het Centrum voor Evolutionaire Geneeskunde
00:26
at the University of Zurich,
5
11000
2000
aan de universiteit van Zürich.
00:28
and I study the origins and evolution of human health and disease
6
13000
3000
Ik bestudeer de oorsprong en evolutie van de gezondheid en ziekten van mensen
00:31
by conducting genetic research
7
16000
2000
via genetisch onderzoek
00:33
on the skeletal and mummified remains of ancient humans.
8
18000
3000
op het skelet en de gemummificeerde overblijfselen van mensen.
00:36
And through this work, I hope to better understand
9
21000
3000
Door dit werk hoop ik een beter begrip te krijgen
00:39
the evolutionary vulnerabilities of our bodies,
10
24000
2000
van evolutionaire kwetsbaarheden van onze lichamen,
00:41
so that we can improve
11
26000
3000
zodat we onze gezondheid in de toekomst
00:44
and better manage our health in the future.
12
29000
2000
beter kunnen beheren.
00:46
There are different ways to approach evolutionary medicine,
13
31000
3000
Er zijn verschillende manieren om evolutionaire geneeskunde te benaderen.
00:49
and one way is to extract human DNA
14
34000
2000
Een ervan is om menselijk DNA te halen
00:51
from ancient bones.
15
36000
2000
uit oude beenderen.
00:53
And from these extracts,
16
38000
2000
Uit deze extracten kunnen we
00:55
we can reconstruct the human genome at different points in time
17
40000
3000
het menselijk genoom op verschillende tijdstippen samenstellen
00:58
and look for changes that might be related to adaptations,
18
43000
3000
en kijken naar de veranderingen die verband houden met aanpassingen,
01:01
risk factors and inherited diseases.
19
46000
3000
risicofactoren en overgeërfde ziekten.
01:04
But this is only one half of the story.
20
49000
3000
Maar dit is maar de helft van het verhaal.
01:07
The most important health challenges today
21
52000
3000
De belangrijkste gezondheidsproblemen vandaag
01:10
are not caused by simple mutations in our genome,
22
55000
3000
worden niet veroorzaakt door mutaties in ons genoom
01:13
but rather result from a complex and dynamic interplay
23
58000
3000
maar zijn eerder het resultaat van een complex en dynamisch samenspel
01:16
between genetic variation,
24
61000
2000
tussen genetische variatie,
01:18
diet, microbes and parasites
25
63000
2000
voeding, microben en parasieten
01:20
and our immune response.
26
65000
2000
en de reactie van ons immuunsysteem.
01:22
All of these diseases
27
67000
2000
Al deze ziektes
01:24
have a strong evolutionary component
28
69000
2000
hebben een sterke evolutionaire component
01:26
that directly relates to the fact
29
71000
2000
die rechtstreeks gerelateerd is aan het feit
01:28
that we live today in a very different environment
30
73000
2000
dat we vandaag in een heel andere omgeving leven
01:30
than the ones in which our bodies evolved.
31
75000
3000
dan die waarin onze lichamen geëvolueerd zijn.
01:33
And in order to understand these diseases,
32
78000
2000
Om deze ziektes te begrijpen,
01:35
we need to move past studies of the human genome alone
33
80000
3000
moeten we verder gaan dan de studies van enkel het menselijke genoom
01:38
and towards a more holistic approach
34
83000
2000
en evolueren naar een meer holistische aanpak
01:40
to human health in the past.
35
85000
2000
van de menselijke gezondheid in het verleden.
01:42
But there are a lot of challenges for this.
36
87000
2000
Daar lopen we tegen een hoop uitdagingen aan.
01:44
And first of all, what do we even study?
37
89000
3000
Allereerst: wat bestuderen we?
01:47
Skeletons are ubiquitous; they're found all over the place.
38
92000
3000
Skeletten zijn er in overvloed: ze worden overal gevonden.
01:50
But of course, all of the soft tissue has decomposed,
39
95000
3000
Maar alle zachte weefsels zijn natuurlijk vergaan
01:53
and the skeleton itself
40
98000
2000
en het skelet zelf
01:55
has limited health information.
41
100000
2000
bevat beperkte gezondheidsinformatie.
01:57
Mummies are a great source of information,
42
102000
2000
Mummies zijn een grote bron van informatie,
01:59
except that they're really geographically limited
43
104000
3000
behalve dat er een geografisch beperkte voorraad is
02:02
and limited in time as well.
44
107000
2000
over een beperkte periode.
02:04
Coprolites are fossilized human feces,
45
109000
3000
Coprolieten zijn versteende menselijke uitwerpselen.
02:07
and they're actually extremely interesting.
46
112000
2000
Ze zijn heel erg interessant.
02:09
You can learn a lot about ancient diet and intestinal disease,
47
114000
3000
Je kunt veel leren over de voeding en de inwendige ziekten uit het verleden
02:12
but they are very rare.
48
117000
2000
maar ze zijn uiterst zeldzaam.
02:14
(Laughter)
49
119000
3000
(Gelach)
02:17
So to address this problem,
50
122000
2000
Om dit probleem aan te pakken,
02:19
I put together a team of international researchers
51
124000
2000
heb ik een team van internationale onderzoekers samengesteld
02:21
in Switzerland, Denmark and the U.K.
52
126000
2000
in Zwitserland, Denemarken en het VK.
02:23
to study a very poorly studied, little known material
53
128000
6000
Ze onderzoeken een vrij onbekend en slecht onderzocht materiaal
02:29
that's found on people everywhere.
54
134000
2000
dat overal bij mensen gevonden wordt.
02:31
It's a type of fossilized dental plaque
55
136000
3000
Het is een type gefossiliseerde tandplak
02:34
that is called officially dental calculus.
56
139000
3000
dat officieel 'tandcalculus' heet,
02:37
Many of you may know it by the term tartar.
57
142000
2000
beter bekend als tandsteen.
02:39
It's what the dentist cleans off your teeth
58
144000
2000
De tandarts schraapt het van je tanden
02:41
every time that you go in for a visit.
59
146000
2000
elke keer als je bij hem op afspraak gaat.
02:43
And in a typical dentistry visit,
60
148000
2000
In een gewoon tandartsbezoek
02:45
you may have about 15 to 30 milligrams removed.
61
150000
3000
wordt er ongeveer 15 tot 30 mg verwijderd.
02:48
But in ancient times before tooth brushing,
62
153000
3000
Maar lang geleden, voordat tanden gepoetst werden,
02:51
up to 600 milligrams might have built up on the teeth
63
156000
3000
kon er zich tot 600 mg op de tanden vastgezet hebben
02:54
over a lifetime.
64
159000
2000
gedurende een leven.
02:56
And what's really important about dental calculus
65
161000
3000
Het echt belangrijke aan tandsteen
02:59
is that it fossilizes just like the rest of the skeleton,
66
164000
3000
is dat het fossiliseert net zoals de rest van het skelet.
03:02
it's abundant in quantity before the present day
67
167000
3000
Het was vroeger in overvloed aanwezig
03:05
and it's ubiquitous worldwide.
68
170000
2000
en het wordt over de ganse wereld gevonden.
03:07
We find it in every population around the world at all time periods
69
172000
3000
We vinden het in elke populatie over de wereld in alle tijdperiodes
03:10
going back tens of thousands of years.
70
175000
2000
tot tienduizenden jaren terug.
03:12
And we even find it in neanderthals and animals.
71
177000
3000
We vinden het bij neanderthalers en dieren.
03:15
And so previous studies
72
180000
2000
Eerdere studies
03:17
had only focused on microscopy.
73
182000
2000
focusten enkel op microscopie.
03:19
They'd looked at dental calculus under a microscope,
74
184000
2000
Ze keken naar tandplak onder een microscoop.
03:21
and what they had found was things like pollen
75
186000
3000
Ze vonden dingen zoals pollen
03:24
and plant starches,
76
189000
2000
en zetmeel uit planten.
03:26
and they'd found muscle cells from animal meats
77
191000
2000
Ze vonden spiercellen van dierlijk voedsel
03:28
and bacteria.
78
193000
2000
en bacteriën.
03:30
And so what my team of researchers, what we wanted to do,
79
195000
3000
Mijn team van onderzoekers wilde
03:33
is say, can we apply
80
198000
2000
onderzoeken of ze
03:35
genetic and proteomic technology
81
200000
2000
genetische en proteoomtechnologie
03:37
to go after DNA and proteins,
82
202000
2000
konden toepassen om DNA en eiwitten te vinden.
03:39
and from this can we get better taxonomic resolution
83
204000
3000
Daar konden we betere taxonomische resultaten uit halen
03:42
to really understand what's going on?
84
207000
2000
om beter te begrijpen wat er gebeurde.
03:44
And what we found
85
209000
2000
We ontdekten
03:46
is that we can find many commensal and pathogenic bacteria
86
211000
2000
dat we veel commensale en pathogene bacteriën konden vinden
03:48
that inhabited the nasal passages and mouth.
87
213000
3000
die in de neusholten en mond voorkwamen.
03:51
We also have found immune proteins
88
216000
3000
We vonden ook immuuneiwitten
03:54
related to infection and inflammation
89
219000
3000
verbonden met infectie en ontsteking
03:57
and proteins and DNA related to diet.
90
222000
3000
en eiwitten en DNA verbonden met voeding.
04:00
But what was surprising to us, and also quite exciting,
91
225000
3000
Maar wat ons verwonderde en ook wel opwond:
04:03
is we also found bacteria
92
228000
2000
we vonden ook bacteriën
04:05
that normally inhabit upper respiratory systems.
93
230000
2000
die normaal voorkomen in de bovenste luchtwegen.
04:07
So it gives us virtual access to the lungs,
94
232000
3000
Het geeft ons virtueel toegang tot de longen,
04:10
which is where many important diseases reside.
95
235000
3000
waar zeer belangrijke ziektes terug te vinden zijn.
04:13
And we also found bacteria
96
238000
2000
We vonden ook bacteriën
04:15
that normally inhabit the gut.
97
240000
2000
die normaal in de darmen terug te vinden zijn.
04:17
And so we can also now virtually gain access
98
242000
3000
Nu kunnen we virtueel toegang krijgen
04:20
to this even more distant organ system
99
245000
2000
tot een nog verder afgelegen orgaan
04:22
that, from the skeleton alone,
100
247000
2000
dat, op het skelet na,
04:24
has long decomposed.
101
249000
2000
al lang verteerd is.
04:26
And so by applying ancient DNA sequencing
102
251000
2000
Door de sequentie te bepalen van oud DNA
04:28
and protein mass spectrometry technologies
103
253000
2000
en eiwit-massaspectrometrie-technologieën
04:30
to ancient dental calculus,
104
255000
2000
toe te passen op oude tandplak,
04:32
we can generate immense quantities of data
105
257000
3000
kunnen we grote hoeveelheden gegevens genereren
04:35
that then we can use to begin to reconstruct a detailed picture
106
260000
3000
waarmee we kunnen beginnen een gedetailleerd beeld te reconstrueren
04:38
of the dynamic interplay
107
263000
2000
van het dynamische samenspel
04:40
between diet, infection and immunity
108
265000
2000
van voedsel, infectie en immuniteit
04:42
thousands of years ago.
109
267000
2000
duizenden jaren geleden.
04:44
So what started out as an idea,
110
269000
2000
Wat begon als een idee,
04:46
is now being implemented
111
271000
2000
wordt nu toegepast
04:48
to churn out millions of sequences
112
273000
2000
om er miljoenen sequenties door te draaien
04:50
that we can use to investigate
113
275000
2000
die we kunnen gebruiken voor onderzoek
04:52
the long-term evolutionary history of human health and disease,
114
277000
3000
naar de lange-termijn-geschiedenis van gezondheid en ziekte bij mensen,
04:55
right down to the genetic code of individual pathogens.
115
280000
3000
helemaal tot de genetische code van de individuele ziektemakers.
04:58
And from this information
116
283000
2000
Uit die informatie
05:00
we can learn about how pathogens evolve
117
285000
2000
kunnen we leren hoe pathogenen evolueren
05:02
and also why they continue to make us sick.
118
287000
3000
en ook waarom ze ons ziek blijven maken.
05:05
And I hope I have convinced you
119
290000
2000
Ik hoop dat ik jullie overtuigd heb
05:07
of the value of dental calculus.
120
292000
2000
van de waarde van tandplak.
05:09
And as a final parting thought,
121
294000
2000
Als afsluitende gedachte:
05:11
on behalf of future archeologists,
122
296000
3000
in naam van de toekomstige archeologen
05:14
I would like to ask you to please think twice
123
299000
3000
zou ik jullie willen vragen om tweemaal na te denken
05:17
before you go home and brush your teeth.
124
302000
2000
voordat je naar huis gaat en je tanden poetst.
05:19
(Applause)
125
304000
2000
(Applaus)
05:21
Thank you.
126
306000
2000
Dank je.
05:23
(Applause)
127
308000
2000
(Applaus)
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