TED2012
Christina Warinner: Tracking ancient diseases using ... plaque
Христина Варинер: Проследяване на древните заболявания с помощта на ... плака
Filmed:
Readability: 5.4
720,126 views
Представете си какво бихме могли да научим за болестите чрез изучаване на историята на заболяванията при хората, от древните хоминиди до настоящето. Но как? TED сътрудничката Кристина Варинер е археологичен генетик и тя е намерила невероятен нов инструмент - микробната ДНК в изкопаема зъбна плака.
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
Запитвали ли сте се
00:17
what is inside your dental plaque?
1
2000
3000
kакво има в зъбната ви плака?
00:20
Probably not, but people like me do.
2
5000
2000
Вероятно не, но хората като мен се питат.
00:22
I'm an archeological geneticist
3
7000
2000
Аз съм археологически генетик
00:24
at the Center for Evolutionary Medicine
4
9000
2000
в Центъра за Еволюционна Медицина
00:26
at the University of Zurich,
5
11000
2000
в Университета в Цюрих
00:28
and I study the origins and evolution of human health and disease
6
13000
3000
и аз изучавам произхода и еволюцията на човешкото здраве и болести
00:31
by conducting genetic research
7
16000
2000
чрез провеждане на генетични изследвания
00:33
on the skeletal and mummified remains of ancient humans.
8
18000
3000
на скелетните и мумифицирани останки на древни хора.
00:36
And through this work, I hope to better understand
9
21000
3000
Чрез тази работа, се надявам да разбера по-добре
00:39
the evolutionary vulnerabilities of our bodies,
10
24000
2000
еволюционната уязвимост на телата ни,
00:41
so that we can improve
11
26000
3000
така, че да можем да подобрим
00:44
and better manage our health in the future.
12
29000
2000
и по-добре да управляваме здравето ни за в бъдеще.
00:46
There are different ways to approach evolutionary medicine,
13
31000
3000
Има различни начини за подход в еволюционната медицина,
00:49
and one way is to extract human DNA
14
34000
2000
и един от начините е да се извлече човешка ДНК
00:51
from ancient bones.
15
36000
2000
от древни кости.
00:53
And from these extracts,
16
38000
2000
И от тези екстракти,
00:55
we can reconstruct the human genome at different points in time
17
40000
3000
можем да възстановим човешкия геном в различни места във времето
00:58
and look for changes that might be related to adaptations,
18
43000
3000
и да проверим за промени, които могат да бъдат свързани с адаптации,
01:01
risk factors and inherited diseases.
19
46000
3000
рискови фактори и наследствени заболявания.
01:04
But this is only one half of the story.
20
49000
3000
Но това е само една част от историята.
01:07
The most important health challenges today
21
52000
3000
Най-важните предизвикателства за здравето днес
01:10
are not caused by simple mutations in our genome,
22
55000
3000
не са причинени просто от мутации в генома ни,
01:13
but rather result from a complex and dynamic interplay
23
58000
3000
а по-скоро са резултат от сложно и динамично взаимодействие
01:16
between genetic variation,
24
61000
2000
между генетична изменчивост,
01:18
diet, microbes and parasites
25
63000
2000
диета, микроби, паразити
01:20
and our immune response.
26
65000
2000
и имунната ни реакция.
01:22
All of these diseases
27
67000
2000
Всички тези болести
01:24
have a strong evolutionary component
28
69000
2000
имат силнен еволюционен компонент,
01:26
that directly relates to the fact
29
71000
2000
който се отнася пряко до факта,
01:28
that we live today in a very different environment
30
73000
2000
че днес живеем в много различна околна среда
01:30
than the ones in which our bodies evolved.
31
75000
3000
от тази, в която са се развили органите ни.
01:33
And in order to understand these diseases,
32
78000
2000
За да разберем тези болести,
01:35
we need to move past studies of the human genome alone
33
80000
3000
трябва да преминем отвъд предишните изследвания на човешкия геном
01:38
and towards a more holistic approach
34
83000
2000
и към по-холистичен подход
01:40
to human health in the past.
35
85000
2000
към човешкото здраве в миналото.
01:42
But there are a lot of challenges for this.
36
87000
2000
Но за това има много предизвикателства.
01:44
And first of all, what do we even study?
37
89000
3000
Преди всичко, какво изследваме?
01:47
Skeletons are ubiquitous; they're found all over the place.
38
92000
3000
Скелетите са повсеместно разпространени; те са открити навсякъде.
01:50
But of course, all of the soft tissue has decomposed,
39
95000
3000
Но разбира се, всички меки тъкани са разложени,
01:53
and the skeleton itself
40
98000
2000
а скелета
01:55
has limited health information.
41
100000
2000
има ограничена здравна информация.
01:57
Mummies are a great source of information,
42
102000
2000
Мумиите са голям източник на информация,
01:59
except that they're really geographically limited
43
104000
3000
освен това, че те са наистина географски ограничени
02:02
and limited in time as well.
44
107000
2000
и са ограничени във времето.
02:04
Coprolites are fossilized human feces,
45
109000
3000
Копролитите са фосилизирани човешки изпражнения,
02:07
and they're actually extremely interesting.
46
112000
2000
и всъщност те са изключително интересни.
02:09
You can learn a lot about ancient diet and intestinal disease,
47
114000
3000
Можете да научите много за древната диета, както и за чревните болести,
02:12
but they are very rare.
48
117000
2000
но те са много редки.
02:14
(Laughter)
49
119000
3000
(Смях)
02:17
So to address this problem,
50
122000
2000
За да разреша този проблем,
02:19
I put together a team of international researchers
51
124000
2000
формирах екип от международни изследователи
02:21
in Switzerland, Denmark and the U.K.
52
126000
2000
в Швейцария, Дания и Обединеното Кралство,
02:23
to study a very poorly studied, little known material
53
128000
6000
за да проучим много лоши изследвания, малко известен материал,
02:29
that's found on people everywhere.
54
134000
2000
който се намира навсякъде по хората.
02:31
It's a type of fossilized dental plaque
55
136000
3000
Това е вид фосилизирана зъбна плака,
02:34
that is called officially dental calculus.
56
139000
3000
която се официално се нарича дентален калкулус или плака.
02:37
Many of you may know it by the term tartar.
57
142000
2000
Много от вас може да го знаят под термина зъбен камък.
02:39
It's what the dentist cleans off your teeth
58
144000
2000
Това е което зъболекарят почиства зъбите ви
02:41
every time that you go in for a visit.
59
146000
2000
всеки път, когато отивате на посещение.
02:43
And in a typical dentistry visit,
60
148000
2000
При посещение на зъболекар,
02:45
you may have about 15 to 30 milligrams removed.
61
150000
3000
може да ви махнат около 15 до 30 милиграма зъбна плака.
02:48
But in ancient times before tooth brushing,
62
153000
3000
Но в древните времена, преди миенето на зъби да бъде изобретено,
02:51
up to 600 milligrams might have built up on the teeth
63
156000
3000
може да са образува до 600 милиграма зъбна плака на зъбите
02:54
over a lifetime.
64
159000
2000
през целия живот.
02:56
And what's really important about dental calculus
65
161000
3000
Това, което е наистина важно за зъбния калкулус/плака
02:59
is that it fossilizes just like the rest of the skeleton,
66
164000
3000
е, че той фосилизира точно както останалата част от скелета,
03:02
it's abundant in quantity before the present day
67
167000
3000
намира се в изобилие до сега
03:05
and it's ubiquitous worldwide.
68
170000
2000
и е повсеместно разпространен по целия свят.
03:07
We find it in every population around the world at all time periods
69
172000
3000
Намираме го във всяка популация в света във всички периоди от време,
03:10
going back tens of thousands of years.
70
175000
2000
датиращи от десетки хиляди години.
03:12
And we even find it in neanderthals and animals.
71
177000
3000
Намираме го дори в неандерталците и животните.
03:15
And so previous studies
72
180000
2000
В предишните изследвания
03:17
had only focused on microscopy.
73
182000
2000
се фокусираше само върху микроскопията.
03:19
They'd looked at dental calculus under a microscope,
74
184000
2000
В тях се разглеждаше зъбната плака под микроскоп,
03:21
and what they had found was things like pollen
75
186000
3000
и това, което беше открито са неща като прашец
03:24
and plant starches,
76
189000
2000
и растителна скорбяла,
03:26
and they'd found muscle cells from animal meats
77
191000
2000
също и мускулна тъкан от животинско месо,
03:28
and bacteria.
78
193000
2000
и бактерии.
03:30
And so what my team of researchers, what we wanted to do,
79
195000
3000
Това, което екипа ми от изследователи, това, което искахме да направим,
03:33
is say, can we apply
80
198000
2000
е да речем, как можем да приложим
03:35
genetic and proteomic technology
81
200000
2000
генетична и протеомична технология
03:37
to go after DNA and proteins,
82
202000
2000
за да проследим ДНК и белтъците,
03:39
and from this can we get better taxonomic resolution
83
204000
3000
и така да можем да имаме по-добра таксономична разделителна способност,
03:42
to really understand what's going on?
84
207000
2000
за да разберем какво наистина се случва.
03:44
And what we found
85
209000
2000
Това което намерихме
03:46
is that we can find many commensal and pathogenic bacteria
86
211000
2000
е, че можем да намерим много коменсални и патогенни бактерии,
03:48
that inhabited the nasal passages and mouth.
87
213000
3000
които се намират в части от носа и в устата.
03:51
We also have found immune proteins
88
216000
3000
Открихме и имунни протеини,
03:54
related to infection and inflammation
89
219000
3000
свързани с инфекция и възпаление
03:57
and proteins and DNA related to diet.
90
222000
3000
и протеини и ДНК, свързани с храненето.
04:00
But what was surprising to us, and also quite exciting,
91
225000
3000
Но това което бе изненадващо, а също така и доста вълнуващо,
04:03
is we also found bacteria
92
228000
2000
е, че открихме и бактерии,
04:05
that normally inhabit upper respiratory systems.
93
230000
2000
които обикновено се намират в горната респираторна система.
04:07
So it gives us virtual access to the lungs,
94
232000
3000
Това ни дава виртуален достъп до дробовете,
04:10
which is where many important diseases reside.
95
235000
3000
където се намират много важни болести.
04:13
And we also found bacteria
96
238000
2000
Също така, открихме бактерии
04:15
that normally inhabit the gut.
97
240000
2000
които обикновено се намират в червата.
04:17
And so we can also now virtually gain access
98
242000
3000
Можахме да получихме и виртуален достъп
04:20
to this even more distant organ system
99
245000
2000
до тази система на още по-отдалечени органи,
04:22
that, from the skeleton alone,
100
247000
2000
които отдавна са се разложили
04:24
has long decomposed.
101
249000
2000
от скелета.
04:26
And so by applying ancient DNA sequencing
102
251000
2000
Като прилагаме древно изследване на ДНК
04:28
and protein mass spectrometry technologies
103
253000
2000
и технологии за масова спектрометрия на протеини
04:30
to ancient dental calculus,
104
255000
2000
върху древна стоматологична плака,
04:32
we can generate immense quantities of data
105
257000
3000
можем да генерираме огромни количества от данни,
04:35
that then we can use to begin to reconstruct a detailed picture
106
260000
3000
които след това можем да използваме, за да започнем да възстановяваме подробна картина
04:38
of the dynamic interplay
107
263000
2000
на динамичното взаимодействие
04:40
between diet, infection and immunity
108
265000
2000
между диета, инфекция и имунитет
04:42
thousands of years ago.
109
267000
2000
от преди хиляди години.
04:44
So what started out as an idea,
110
269000
2000
Това, което започна като идея,
04:46
is now being implemented
111
271000
2000
сега се изпълнява,
04:48
to churn out millions of sequences
112
273000
2000
за да бълва милиони последователности,
04:50
that we can use to investigate
113
275000
2000
които можем да използваме, за да изследват
04:52
the long-term evolutionary history of human health and disease,
114
277000
3000
дългосрочната еволюционна история на човешкото здраве и болести,
04:55
right down to the genetic code of individual pathogens.
115
280000
3000
до генетичния код на отделни патогени.
04:58
And from this information
116
283000
2000
От тази информация
05:00
we can learn about how pathogens evolve
117
285000
2000
можем да научим за това, как се развиват патогените
05:02
and also why they continue to make us sick.
118
287000
3000
и също така защо те продължават да ни разболяват.
05:05
And I hope I have convinced you
119
290000
2000
Надявам се, че ви убедих
05:07
of the value of dental calculus.
120
292000
2000
в стойността на зъбната плака.
05:09
And as a final parting thought,
121
294000
2000
Като последна мисъл на раздяла,
05:11
on behalf of future archeologists,
122
296000
3000
от името на бъдещите археолози,
05:14
I would like to ask you to please think twice
123
299000
3000
бих искала да ви помоля, да помислите два пъти
05:17
before you go home and brush your teeth.
124
302000
2000
преди да се приберете в къщи и да измиете зъбите си.
05:19
(Applause)
125
304000
2000
(Аплодисменти)
05:21
Thank you.
126
306000
2000
Благодаря ви.
05:23
(Applause)
127
308000
2000
(Аплодисменти)
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