TED2012
Christina Warinner: Tracking ancient diseases using ... plaque
Крістіна Варіннер: Прослідкувати за розвитком давніх хвороб за допомогою... зубного нальоту
Filmed:
Readability: 5.4
720,126 views
Уявіть, що ми могли б дізнатися про хвороби, вивчаючи історію людських захворювань, від древніх гомінідів дотепер. Але яким чином? Стипендіат TED Крістіна Варіннер є археогенетиком, яка відкрила вражаючий новий інструмент - ДНК мікробів у скам'янілому зубному нальоті.
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
Ви коли-небудь цікавилися,
00:17
what is inside your dental plaque?
1
2000
3000
що всередині вашого зубного нальоту?
00:20
Probably not, but people like me do.
2
5000
2000
Мабуть, ні, але такі люди,
як я, цікавились.
як я, цікавились.
00:22
I'm an archeological geneticist
3
7000
2000
Я працюю археогенетиком
00:24
at the Center for Evolutionary Medicine
4
9000
2000
в Центрі еволюційної медицини
00:26
at the University of Zurich,
5
11000
2000
при Університеті Цюріха
00:28
and I study the origins and evolution of human health and disease
6
13000
3000
і вивчаю походження та еволюцію
людського здоров'я та захворювань,
людського здоров'я та захворювань,
00:31
by conducting genetic research
7
16000
2000
проводячи генетичні дослідження
00:33
on the skeletal and mummified remains of ancient humans.
8
18000
3000
на скелетах та муміфікованих залишках
древніх людей.
древніх людей.
00:36
And through this work, I hope to better understand
9
21000
3000
Завдяки цій роботі я сподіваюсь
краще зрозуміти
краще зрозуміти
00:39
the evolutionary vulnerabilities of our bodies,
10
24000
2000
еволюційну вразливість нашого тіла,
00:41
so that we can improve
11
26000
3000
щоб можна було покращити
00:44
and better manage our health in the future.
12
29000
2000
та краще контролювати наше здоров'я
у майбутньому.
у майбутньому.
00:46
There are different ways to approach evolutionary medicine,
13
31000
3000
Є різні способи підходу
в еволюційній медицині,
в еволюційній медицині,
00:49
and one way is to extract human DNA
14
34000
2000
одним з них є витяг людського ДНК
00:51
from ancient bones.
15
36000
2000
з древніх кісток.
00:53
And from these extracts,
16
38000
2000
І з цих екстрактів
00:55
we can reconstruct the human genome at different points in time
17
40000
3000
ми можемо реконструювати людський геном
у різні часові проміжки
у різні часові проміжки
00:58
and look for changes that might be related to adaptations,
18
43000
3000
та подивитися на зміни, які могли
бути пов'язані з адаптацією,
бути пов'язані з адаптацією,
01:01
risk factors and inherited diseases.
19
46000
3000
факторами ризику
та успадкованими хворобами.
та успадкованими хворобами.
01:04
But this is only one half of the story.
20
49000
3000
Та це лише половина історії.
01:07
The most important health challenges today
21
52000
3000
Найбільші проблеми
у сфері охорони здоров'я сьогодні
у сфері охорони здоров'я сьогодні
01:10
are not caused by simple mutations in our genome,
22
55000
3000
викликані не простими мутаціями
у нашому геномі,
у нашому геномі,
01:13
but rather result from a complex and dynamic interplay
23
58000
3000
а скоріше складною та динамічною
взаємодією
взаємодією
01:16
between genetic variation,
24
61000
2000
між генетичними варіаціями,
01:18
diet, microbes and parasites
25
63000
2000
дієтою, мікробами й паразитами,
01:20
and our immune response.
26
65000
2000
і відповіддю нашою імунної системи.
01:22
All of these diseases
27
67000
2000
Усі ці хвороби
01:24
have a strong evolutionary component
28
69000
2000
мають сильний еволюційний компонент,
01:26
that directly relates to the fact
29
71000
2000
який напряму пов'язаний з фактом,
01:28
that we live today in a very different environment
30
73000
2000
що ми живемо нині у дуже
відмінному середовищі
відмінному середовищі
01:30
than the ones in which our bodies evolved.
31
75000
3000
від того, в якому еволюціонувало
наше тіло.
наше тіло.
01:33
And in order to understand these diseases,
32
78000
2000
Щоб зрозуміти ці хвороби,
01:35
we need to move past studies of the human genome alone
33
80000
3000
нам потрібно переступити через
колишні дослідження людського геному
колишні дослідження людського геному
01:38
and towards a more holistic approach
34
83000
2000
і застосувати глобальніший підхід
01:40
to human health in the past.
35
85000
2000
до людського здоров'я у минулому.
01:42
But there are a lot of challenges for this.
36
87000
2000
Та на шляху є багато перепон.
01:44
And first of all, what do we even study?
37
89000
3000
По-перше, що саме ми досліджуємо?
01:47
Skeletons are ubiquitous; they're found all over the place.
38
92000
3000
Скелети є скрізь,
їх знаходять повсюдно.
їх знаходять повсюдно.
01:50
But of course, all of the soft tissue has decomposed,
39
95000
3000
Та, звісно, усі м'які тканини розклалися,
01:53
and the skeleton itself
40
98000
2000
а сам скелет
01:55
has limited health information.
41
100000
2000
містить обмежену
інформацію про здоров'я.
інформацію про здоров'я.
01:57
Mummies are a great source of information,
42
102000
2000
Мумії є чудовим джерелом інформації,
01:59
except that they're really geographically limited
43
104000
3000
за винятком того, що вони, насправді,
обмежені географічно
обмежені географічно
02:02
and limited in time as well.
44
107000
2000
та в часі.
02:04
Coprolites are fossilized human feces,
45
109000
3000
Копроліти - це скам'янілі рештки
людських екскрементів,
людських екскрементів,
02:07
and they're actually extremely interesting.
46
112000
2000
і вони надзвичайно цікаві.
02:09
You can learn a lot about ancient diet and intestinal disease,
47
114000
3000
Можна багато дізнатись про давні дієти
та шлункові хвороби,
та шлункові хвороби,
02:12
but they are very rare.
48
117000
2000
але вони рідко трапляються.
02:14
(Laughter)
49
119000
3000
(Сміх)
02:17
So to address this problem,
50
122000
2000
Щоб розібратися з цією проблемою,
02:19
I put together a team of international researchers
51
124000
2000
я зібрала команду міжнародних дослідників
02:21
in Switzerland, Denmark and the U.K.
52
126000
2000
у Швейцарії, Данії та Великобританії
02:23
to study a very poorly studied, little known material
53
128000
6000
для вивчення дуже малодослідженого,
маловідомого матеріалу,
маловідомого матеріалу,
02:29
that's found on people everywhere.
54
134000
2000
знайденого про людей у всіх куточках.
02:31
It's a type of fossilized dental plaque
55
136000
3000
Це тип скам'янілого зубного нальоту,
02:34
that is called officially dental calculus.
56
139000
3000
який офіційно називається зубним каменем.
02:37
Many of you may know it by the term tartar.
57
142000
2000
Багато з вас, мабуть, знають
його як бактеріальний наліт.
його як бактеріальний наліт.
02:39
It's what the dentist cleans off your teeth
58
144000
2000
Це те, що стоматолог зчищає з ваших зубів
02:41
every time that you go in for a visit.
59
146000
2000
щоразу, коли ви приходите.
02:43
And in a typical dentistry visit,
60
148000
2000
Під час звичного візиту до дантиста
02:45
you may have about 15 to 30 milligrams removed.
61
150000
3000
вам зчищають близько 15-30 міліграмів.
02:48
But in ancient times before tooth brushing,
62
153000
3000
Та в давні часи, до того,
як стали чистити зуби щіткою,
як стали чистити зуби щіткою,
02:51
up to 600 milligrams might have built up on the teeth
63
156000
3000
на зубах наростало до 600 міліграмів
02:54
over a lifetime.
64
159000
2000
протягом життя.
02:56
And what's really important about dental calculus
65
161000
3000
Справді важливим є те, що зубний наліт
02:59
is that it fossilizes just like the rest of the skeleton,
66
164000
3000
кам'яніє, як і решта скелета,
03:02
it's abundant in quantity before the present day
67
167000
3000
і він є у величезній кількості
аж до наших днів
аж до наших днів
03:05
and it's ubiquitous worldwide.
68
170000
2000
скрізь на планеті.
03:07
We find it in every population around the world at all time periods
69
172000
3000
Ми знаходимо його повсюди,
усіх часів і народів,
усіх часів і народів,
03:10
going back tens of thousands of years.
70
175000
2000
навіть давністю в десятки тисяч років.
03:12
And we even find it in neanderthals and animals.
71
177000
3000
Навіть з епохи неандертальців та у тварин.
03:15
And so previous studies
72
180000
2000
Колишні дослідження
03:17
had only focused on microscopy.
73
182000
2000
фокусувались тільки на
мікроскопічному рівні.
мікроскопічному рівні.
03:19
They'd looked at dental calculus under a microscope,
74
184000
2000
Вони розглядали зубний наліт
під мікроскопом
під мікроскопом
03:21
and what they had found was things like pollen
75
186000
3000
і виявили пилок
03:24
and plant starches,
76
189000
2000
та рослинний крохмал,
03:26
and they'd found muscle cells from animal meats
77
191000
2000
а ще клітини м'язевих тканин
з м'яса тварин
з м'яса тварин
03:28
and bacteria.
78
193000
2000
та бактерії.
03:30
And so what my team of researchers, what we wanted to do,
79
195000
3000
Моя ж команда дослідників хотіла
03:33
is say, can we apply
80
198000
2000
дізнатися, чи можна застосувати
03:35
genetic and proteomic technology
81
200000
2000
генетику та технологію протеоміки,
03:37
to go after DNA and proteins,
82
202000
2000
щоб дослідити ДНК та протеїни,
03:39
and from this can we get better taxonomic resolution
83
204000
3000
і в результаті отримати краще
таксономічне заключення,
таксономічне заключення,
03:42
to really understand what's going on?
84
207000
2000
щоб збагнути, що відбувається.
03:44
And what we found
85
209000
2000
Ми виявили,
03:46
is that we can find many commensal and pathogenic bacteria
86
211000
2000
що можна знайти багато
симбіотичних та патогенних бактерій,
симбіотичних та патогенних бактерій,
03:48
that inhabited the nasal passages and mouth.
87
213000
3000
котрі жили в носовій та ротовій порожнині.
03:51
We also have found immune proteins
88
216000
3000
Ми також виявили імунні протеїни,
03:54
related to infection and inflammation
89
219000
3000
що відносилися до інфекції та запалення,
03:57
and proteins and DNA related to diet.
90
222000
3000
а ще протеїни і ДНК, пов'язані з дієтою.
04:00
But what was surprising to us, and also quite exciting,
91
225000
3000
Що нас здивувало,
і досить таки вразило,
і досить таки вразило,
04:03
is we also found bacteria
92
228000
2000
що ми знайшли бактерію,
04:05
that normally inhabit upper respiratory systems.
93
230000
2000
яка зазвичай живе у верхній
дихальній системі.
дихальній системі.
04:07
So it gives us virtual access to the lungs,
94
232000
3000
Тож це дає нам віртуальний доступ
до легень,
до легень,
04:10
which is where many important diseases reside.
95
235000
3000
де залягають багато важливих хвороб.
04:13
And we also found bacteria
96
238000
2000
Ми також виявили бактерії,
04:15
that normally inhabit the gut.
97
240000
2000
які зазвичай живуть
у травному тракті.
у травному тракті.
04:17
And so we can also now virtually gain access
98
242000
3000
Тож тепер ми можемо віртуально
отримати доступ
отримати доступ
04:20
to this even more distant organ system
99
245000
2000
до цієї ще глибшої
системи органів,
системи органів,
04:22
that, from the skeleton alone,
100
247000
2000
яка, з одним тільки скелетом
04:24
has long decomposed.
101
249000
2000
давно розклалася.
04:26
And so by applying ancient DNA sequencing
102
251000
2000
Застосовуючи розшифрування ДНК
04:28
and protein mass spectrometry technologies
103
253000
2000
та технологію масової
спектрометрії протеїнів
спектрометрії протеїнів
04:30
to ancient dental calculus,
104
255000
2000
у древньому зубному нальоті,
04:32
we can generate immense quantities of data
105
257000
3000
ми можемо згенерувати
величезну кількість даних,
величезну кількість даних,
04:35
that then we can use to begin to reconstruct a detailed picture
106
260000
3000
які можна використати для реконструкції
детальної картинки
детальної картинки
04:38
of the dynamic interplay
107
263000
2000
динамічної взаємодії
04:40
between diet, infection and immunity
108
265000
2000
між дієтою, інфекцією та імунітетом
04:42
thousands of years ago.
109
267000
2000
тисячі років тому.
04:44
So what started out as an idea,
110
269000
2000
Тож те, що почалося просто з ідеї,
04:46
is now being implemented
111
271000
2000
на даний момент було застосовано,
04:48
to churn out millions of sequences
112
273000
2000
щоб встановити
мільйони послідовностей,
мільйони послідовностей,
04:50
that we can use to investigate
113
275000
2000
які можна використати для дослідження
04:52
the long-term evolutionary history of human health and disease,
114
277000
3000
довгих проміжків еволюційної історії
здоров'я та людських хвороб,
здоров'я та людських хвороб,
04:55
right down to the genetic code of individual pathogens.
115
280000
3000
аж до генетичного коду окремих патогенів.
04:58
And from this information
116
283000
2000
З цієї інформації
05:00
we can learn about how pathogens evolve
117
285000
2000
ми можемо дізнатися,
як розвивалися патогени,
як розвивалися патогени,
05:02
and also why they continue to make us sick.
118
287000
3000
а також, чому вони й далі
викликають у нас хворобу.
викликають у нас хворобу.
05:05
And I hope I have convinced you
119
290000
2000
Сподіваюся, що переконала вас
05:07
of the value of dental calculus.
120
292000
2000
у цінності зубного каменя.
05:09
And as a final parting thought,
121
294000
2000
На завершення
05:11
on behalf of future archeologists,
122
296000
3000
від імені майбутніх археологів,
05:14
I would like to ask you to please think twice
123
299000
3000
я хотіла б попросити вас
двічі подумати
двічі подумати
05:17
before you go home and brush your teeth.
124
302000
2000
перед тим, як почистити вдома зуби.
05:19
(Applause)
125
304000
2000
(Оплески)
05:21
Thank you.
126
306000
2000
Дякую.
05:23
(Applause)
127
308000
2000
(Оплески)
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