TED2012
Christina Warinner: Tracking ancient diseases using ... plaque
クリスティーナ・ワーリナー：歯垢をもとに古代の病気を探る
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疾患の歴史をヒト科の祖先から現代人にわたって調査することで学べることは多くあります。でもどうやって調査するのか？ 古代DNAを研究するTEDフェローのクリスティーナ・ワーリナーが、化石化した歯垢中の微生物のDNAという意表をつく新しい調査対象を紹介します。
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
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00:15
Have you ever wondered
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2000
歯垢に何が含まれているか
00:17
what is inside your dental plaque?
1
2000
3000
考えたことがありますか？ ないでしょう？
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Probably not, but people like me do.
2
5000
2000
でも古代DNAを研究する私は
00:22
I'm an archeological geneticist
3
7000
2000
そういうことを考えます
00:24
at the Center for Evolutionary Medicine
4
9000
2000
私はチューリッヒ大学の
00:26
at the University of Zurich,
5
11000
2000
進化医学センターで
00:28
and I study the origins and evolution of human health and disease
6
13000
3000
ヒトの「健康と病気」の「起源と進化」を
00:31
by conducting genetic research
7
16000
2000
古代のヒトの骨とミイラの
00:33
on the skeletal and mummified remains of ancient humans.
8
18000
3000
遺伝子をもとに研究しています
00:36
And through this work, I hope to better understand
9
21000
3000
これにより 人体の進化における
00:39
the evolutionary vulnerabilities of our bodies,
10
24000
2000
脆弱性の理解を深め
00:41
so that we can improve
11
26000
3000
私たちの健康とその管理を
00:44
and better manage our health in the future.
12
29000
2000
向上できたらと思っています
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There are different ways to approach evolutionary medicine,
13
31000
3000
進化医学のアプローチには様々な方法があります
00:49
and one way is to extract human DNA
14
34000
2000
その１つは古代の骨から
00:51
from ancient bones.
15
36000
2000
ヒトのDNAを抽出することです
00:53
And from these extracts,
16
38000
2000
そしてこの抽出物から
00:55
we can reconstruct the human genome at different points in time
17
40000
3000
異なる時代の人間のゲノムを再現し
00:58
and look for changes that might be related to adaptations,
18
43000
3000
適応・リスク要因・遺伝性疾患などに
01:01
risk factors and inherited diseases.
19
46000
3000
関連し得る変化を探すことができます
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But this is only one half of the story.
20
49000
3000
でもこれらが全てではありません
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The most important health challenges today
21
52000
3000
現代の最も深刻な健康問題は
01:10
are not caused by simple mutations in our genome,
22
55000
3000
ゲノムの単純な突然変異によるものではなく
01:13
but rather result from a complex and dynamic interplay
23
58000
3000
むしろ遺伝的差異・食生活・微生物および寄生虫
01:16
between genetic variation,
24
61000
2000
そして免疫反応などの
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diet, microbes and parasites
25
63000
2000
複雑で変動する
01:20
and our immune response.
26
65000
2000
相互作用から生じています
01:22
All of these diseases
27
67000
2000
これらの疾患に必ず見られる
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have a strong evolutionary component
28
69000
2000
大きな進化的要素に
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that directly relates to the fact
29
71000
2000
直接関係するのは
01:28
that we live today in a very different environment
30
73000
2000
現代人が暮らしている環境は
01:30
than the ones in which our bodies evolved.
31
75000
3000
ヒトの体が進化した環境とは全く違うことです
01:33
And in order to understand these diseases,
32
78000
2000
これらの疾患を理解するためには
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we need to move past studies of the human genome alone
33
80000
3000
古代のヒトゲノムの研究だけでなく
01:38
and towards a more holistic approach
34
83000
2000
古代人類の健康に対する
01:40
to human health in the past.
35
85000
2000
より包括的なアプローチが必要です
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But there are a lot of challenges for this.
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87000
2000
でもこれには多くの問題があります
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And first of all, what do we even study?
37
89000
3000
まず 一体何を研究するのか？
01:47
Skeletons are ubiquitous; they're found all over the place.
38
92000
3000
骨はあちこちで発掘され どこにでもあります
01:50
But of course, all of the soft tissue has decomposed,
39
95000
3000
でも当然 軟組織は全てなくなっていて
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and the skeleton itself
40
98000
2000
骨格自体から得られる
01:55
has limited health information.
41
100000
2000
健康の情報は限られています
01:57
Mummies are a great source of information,
42
102000
2000
ミイラは素晴らしい情報源ですが
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except that they're really geographically limited
43
104000
3000
地理的に非常に限定されていて
02:02
and limited in time as well.
44
107000
2000
時代的にも限られてきます
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Coprolites are fossilized human feces,
45
109000
3000
人間の排泄物の化石である糞石は
02:07
and they're actually extremely interesting.
46
112000
2000
実は非常に興味深く
02:09
You can learn a lot about ancient diet and intestinal disease,
47
114000
3000
古代の食生活と腸の病気について多くを学べます
02:12
but they are very rare.
48
117000
2000
でもめったに発掘されません
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(Laughter)
49
119000
3000
（笑）
02:17
So to address this problem,
50
122000
2000
そこで この問題に取り組むため
02:19
I put together a team of international researchers
51
124000
2000
国際的な研究者のチームを
02:21
in Switzerland, Denmark and the U.K.
52
126000
2000
スイス・デンマーク・英国で組み
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to study a very poorly studied, little known material
53
128000
6000
ほとんど研究されず知られていない でも世界中の人々から採集できる物質を
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that's found on people everywhere.
54
134000
2000
研究することにしました
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It's a type of fossilized dental plaque
55
136000
3000
石灰化した歯垢で
02:34
that is called officially dental calculus.
56
139000
3000
正式には歯石と呼ばれます
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Many of you may know it by the term tartar.
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142000
2000
「タータ」とも呼ばれます
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It's what the dentist cleans off your teeth
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144000
2000
歯医者に行くと
02:41
every time that you go in for a visit.
59
146000
2000
歯から削り取ってくれるものです
02:43
And in a typical dentistry visit,
60
148000
2000
通常１回の歯石取りで
02:45
you may have about 15 to 30 milligrams removed.
61
150000
3000
約15～30ミリグラムが除去されます
02:48
But in ancient times before tooth brushing,
62
153000
3000
でも歯磨きがされていなかった古代では
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up to 600 milligrams might have built up on the teeth
63
156000
3000
生涯で最大600ミリグラムもの歯石が
02:54
over a lifetime.
64
159000
2000
蓄積することがありました
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And what's really important about dental calculus
65
161000
3000
ここで非常に重要なのは
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is that it fossilizes just like the rest of the skeleton,
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164000
3000
歯石は他の骨格と同様に化石化するので
03:02
it's abundant in quantity before the present day
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167000
3000
古代の歯石も豊富にあり
03:05
and it's ubiquitous worldwide.
68
170000
2000
世界中で見られるということです
03:07
We find it in every population around the world at all time periods
69
172000
3000
数万年遡ったどの時代の世界中のあらゆる人種から
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going back tens of thousands of years.
70
175000
2000
歯石を見つけることができます
03:12
And we even find it in neanderthals and animals.
71
177000
3000
ネアンデルタール人や動物からも見つかります
03:15
And so previous studies
72
180000
2000
これまでの研究では
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had only focused on microscopy.
73
182000
2000
顕微鏡観察のみが行われていました
03:19
They'd looked at dental calculus under a microscope,
74
184000
2000
顕微鏡下で歯石を調べた結果
03:21
and what they had found was things like pollen
75
186000
3000
確認されているのは花粉や
03:24
and plant starches,
76
189000
2000
植物性デンプン
03:26
and they'd found muscle cells from animal meats
77
191000
2000
動物の肉にある筋細胞や
03:28
and bacteria.
78
193000
2000
細菌です
03:30
And so what my team of researchers, what we wanted to do,
79
195000
3000
ですから私の研究者チームが目指したのは
03:33
is say, can we apply
80
198000
2000
遺伝子工学および
03:35
genetic and proteomic technology
81
200000
2000
プロテオミクス技術を応用して
03:37
to go after DNA and proteins,
82
202000
2000
DNAやタンパク質を調べ
03:39
and from this can we get better taxonomic resolution
83
204000
3000
これをもとに分類状況を改善し実態の理解を
03:42
to really understand what's going on?
84
207000
2000
深められるか試すことでした
03:44
And what we found
85
209000
2000
そして分かったのは
03:46
is that we can find many commensal and pathogenic bacteria
86
211000
2000
鼻腔や口に生息する多くの
03:48
that inhabited the nasal passages and mouth.
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213000
3000
片利共生的な病原菌が見られるということでした
03:51
We also have found immune proteins
88
216000
3000
感染症や炎症に関連する免疫タンパク質や
03:54
related to infection and inflammation
89
219000
3000
食生活に関連する
03:57
and proteins and DNA related to diet.
90
222000
3000
タンパク質やDNAも見つかりました
04:00
But what was surprising to us, and also quite exciting,
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225000
3000
でも私たちが驚き 非常に沸き立ったのは
04:03
is we also found bacteria
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228000
2000
通常 上部呼吸器系に生息する
04:05
that normally inhabit upper respiratory systems.
93
230000
2000
細菌も見つけたことでした
04:07
So it gives us virtual access to the lungs,
94
232000
3000
つまり 多くの深刻な疾患が発症する肺へ
04:10
which is where many important diseases reside.
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235000
3000
事実上アクセスできるということです
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And we also found bacteria
96
238000
2000
また 通常腸内に生息する
04:15
that normally inhabit the gut.
97
240000
2000
細菌も見つかり
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And so we can also now virtually gain access
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242000
3000
さらに離れた臓器系でさえ実質的に
04:20
to this even more distant organ system
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245000
2000
アクセスできるようになりました
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that, from the skeleton alone,
100
247000
2000
とうの昔に分解され 骨格のみでは
04:24
has long decomposed.
101
249000
2000
分からない臓器系です
04:26
And so by applying ancient DNA sequencing
102
251000
2000
古代の歯石に古代のDNA配列と
04:28
and protein mass spectrometry technologies
103
253000
2000
タンパク質の質量分析技術を
04:30
to ancient dental calculus,
104
255000
2000
適用することにより
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we can generate immense quantities of data
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257000
3000
莫大な量のデータが生成でき
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that then we can use to begin to reconstruct a detailed picture
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260000
3000
何千年も前の食生活と
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of the dynamic interplay
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263000
2000
感染症や免疫の間にあった
04:40
between diet, infection and immunity
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265000
2000
変動的な相互作用の詳細な状況を
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thousands of years ago.
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267000
2000
再現し始めることができるのです
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So what started out as an idea,
110
269000
2000
１つのアイデアだったのが
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is now being implemented
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271000
2000
今では膨大な配列データ生成のため
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to churn out millions of sequences
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273000
2000
実施されているところです
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that we can use to investigate
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275000
2000
このデータをもとに
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the long-term evolutionary history of human health and disease,
114
277000
3000
ヒトの健康と病気の長期的進化の歴史を
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right down to the genetic code of individual pathogens.
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280000
3000
個々の病原体の遺伝子コードのレベルで調査し
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And from this information
116
283000
2000
この情報から
05:00
we can learn about how pathogens evolve
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285000
2000
病原体がどのように進化するか
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and also why they continue to make us sick.
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287000
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人はなぜ病気になり続けるのか学ぶことができます
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And I hope I have convinced you
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290000
2000
皆さん歯石の価値について
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of the value of dental calculus.
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292000
2000
分かっていただけたでしょうか
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And as a final parting thought,
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294000
2000
締めくくりとして
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on behalf of future archeologists,
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296000
3000
将来の考古学者に代わってお願いします
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I would like to ask you to please think twice
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299000
3000
家に帰って歯を磨くとき
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before you go home and brush your teeth.
124
302000
2000
もう一度考え直してください
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(Applause)
125
304000
2000
（拍手）
05:21
Thank you.
126
306000
2000
ありがとう
05:23
(Applause)
127
308000
2000
（拍手）
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