TED2018
Dan Gibson: How to build synthetic DNA and send it across the internet
Dan Gibson: Szintetikus sejt építése és internetes küldése
Filmed:
Readability: 5.9
1,461,746 views
Dan Gibson biológus DNS-t szerkeszt és programoz, ahogy a programozó informatikusok számítógépes programokat írnak. Ez a "kód" azonban életet teremt, hatalmat ad a kutatóknak arra, hogy a digitális információt élő anyaggá alakítsák át, pl. fehérjévé és oltóanyaggá. Új programja, a "biológiai transzportáció", azzal a reménnyel kecsegtet, hogy az internet közvetítésével az egész földön elterjeszthetők az új gyógyszerek. Ismerjük meg mélyebben, hogy ezzel a technológiával hogyan tudunk újfajta módon reagálni a járványkitörésekre, és hogyan tölthetünk le otthonainkban egyénre szabott orvosi recepteket.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Alright, let me tell you
about building synthetic cells
about building synthetic cells
0
1388
3175
Hadd meséljek önöknek
szintetikus sejtépítésről
szintetikus sejtépítésről
00:16
and printing life.
1
4587
1945
és életnyomtatásról.
00:18
But first, let me tell you a quick story.
2
6556
2483
De előbb elmondanék
egy rövid történetet.
egy rövid történetet.
00:21
On March 31, 2013,
3
9063
2506
2013. március 31-én
00:23
my team and I received an email
from an international health organization,
from an international health organization,
4
11593
4183
csapatom és én e-mailt kaptunk
egy nemzetközi egészségügyi szervezettől.
egy nemzetközi egészségügyi szervezettől.
00:27
alerting us that two men died in China
5
15800
2833
Riasztottak, hogy Kínában
meghalt két férfi,
meghalt két férfi,
00:30
shortly after contracting
the H7N9 bird flu.
the H7N9 bird flu.
6
18657
3055
röviddel azután, hogy elkapták
a H7N9 madárinfluenzát.
a H7N9 madárinfluenzát.
Globális járványtól rettegtek mindenfelé,
00:34
There were fears of a global pandemic
7
22149
1857
00:36
as the virus started rapidly
moving across China.
moving across China.
8
24030
3333
mivel a vírus rohamosan terjedt Kínában.
00:40
Although methods existed
to produce a flu vaccine
to produce a flu vaccine
9
28004
2782
Habár voltak módszerek
influenza-oltóanyag előállítására
influenza-oltóanyag előállítására
00:42
and stop the disease from spreading,
10
30810
1972
és a járvány terjedésének
megakadályozására,
megakadályozására,
00:44
at best, it would not be available
for at least six months.
for at least six months.
11
32806
3844
legjobb esetben is fél évbe telt,
mire az oltóanyag elérhető lenne.
mire az oltóanyag elérhető lenne.
00:49
This is because a slow, antiquated
flu vaccine manufacturing process
flu vaccine manufacturing process
12
37474
4730
Ennek oka az, hogy egyetlen módszerrel
állítják elő az oltóanyagot,
állítják elő az oltóanyagot,
00:54
developed over 70 years ago
was the only option.
was the only option.
13
42228
3958
és ezt mintegy 70 éve fejlesztették ki,
lomha, elavult, kezdetleges módszer.
lomha, elavult, kezdetleges módszer.
00:59
The virus would need to be isolated
from infected patients,
from infected patients,
14
47140
3452
A vírust izolálni kéne
a fertőzött betegekből,
a fertőzött betegekből,
01:02
packaged up and then sent to a facility
15
50616
2294
be kéne csomagolni, majd elküldeni oda,
01:04
where scientists would inject
the virus into chicken eggs,
the virus into chicken eggs,
16
52934
4016
ahol azt a kutatók beoltják tyúktojásba.
01:08
and incubate those chicken eggs
for several weeks
for several weeks
17
56974
2571
A tojásokat néhány héten át keltetik,
01:11
in order to prepare the virus
for the start of a multistep,
for the start of a multistep,
18
59569
3722
hogy előkészítsék a vírust
egy soklépcsős, több hónapos
egy soklépcsős, több hónapos
01:15
multimonth flu vaccine
manufacturing process.
manufacturing process.
19
63315
3282
oltóanyag-előállítási folyamatra.
01:19
My team and I received this email
20
67363
1994
Azért kaptuk ezt az e-mailt,
01:21
because we had just invented
a biological printer,
a biological printer,
21
69381
3886
mert épp nemrég találtunk fel
egy biológiai nyomtatót,
egy biológiai nyomtatót,
01:25
which would allow
for the flu vaccine instructions
for the flu vaccine instructions
22
73291
2421
amivel az internetről azonnal
letölthető és kinyomtatható
letölthető és kinyomtatható
01:27
to be instantly downloaded
from the internet and printed.
from the internet and printed.
23
75736
3321
az oltóanyag-előállítás menete.
01:31
Drastically speeding up the way
in which flu vaccines are made,
in which flu vaccines are made,
24
79633
3286
Ez jelentős mértékben felgyorsítja
az előállítás folyamatát,
az előállítás folyamatát,
01:34
and potentially saving thousands of lives.
25
82943
2800
és ezzel több ezer életet megmenthet.
01:38
The biological printer leverages
our ability to read and write DNA
our ability to read and write DNA
26
86776
4974
A biológiai nyomtató megkönnyíti
a DNS-olvasást és -írást,
a DNS-olvasást és -írást,
01:43
and starts to bring into focus
27
91774
1970
ugyanakkor ráirányítja a figyelmet
01:45
what we like to call
biological teleportation.
biological teleportation.
28
93768
3133
az úgynevezett biológiai teleportációra.
01:49
I am a biologist and an engineer
who builds stuff out of DNA.
who builds stuff out of DNA.
29
97704
4200
Biológus és DNS-ekből építkező
mérnök vagyok.
mérnök vagyok.
01:54
Believe it or not,
one of my favorite things to do
one of my favorite things to do
30
102577
2349
Akár hiszik, akár nem,
egyik kedvenc tevékenységem
szétszedni a DNS-t, majd újra összerakni,
szétszedni a DNS-t, majd újra összerakni,
01:56
is to take DNA apart
and put it back together
and put it back together
31
104950
2377
01:59
so that I can understand
better how it works.
better how it works.
32
107351
2758
hogy jobban megértsem a működését.
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
Szerkesztem a DNS-t, parancsokat írok,
mint a számítógépes programozók.
mint a számítógépes programozók.
02:07
But my apps are different.
34
115797
1801
De az én alkalmazásaim másmilyenek.
02:09
They create life.
35
117622
1246
Életet teremtenek.
02:10
Self-replicating living cells
and things like vaccines and therapeutics
and things like vaccines and therapeutics
36
118892
4272
Önreplikáló élő sejteket, valamint
olyan vakcinákat és gyógyszereket,
olyan vakcinákat és gyógyszereket,
02:15
that work in ways
that were previously impossible.
that were previously impossible.
37
123188
3107
melyek korábban elképzelhetetlen
módokon működnek.
módokon működnek.
02:19
Here's National Medal of Science
recipient Craig Venter
recipient Craig Venter
38
127141
3301
Ő itt Craig Venter,
aki Nemzeti Tudományos Érmet kapott,
aki Nemzeti Tudományos Érmet kapott,
02:22
and Nobel laureate Ham Smith.
39
130466
2135
ő pedig a Nobel-díjas Ham Smith.
02:25
These two guys shared a similar vision.
40
133038
2309
Mindketten ugyanolyan jövőről álmodoztak.
02:27
That vision was, because all
of the functions and characteristics
of the functions and characteristics
41
135371
4397
Ez pedig a következő:
mivel minden biológiai entitás
mivel minden biológiai entitás
02:31
of all biological entities,
including viruses and living cells,
including viruses and living cells,
42
139792
4157
– beleértve a vírusokat és élő sejteket –
működése és tulajdonságai
a DNS-kódban található,
a DNS-kódban található,
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
így aki tud DNS-kódot írni és olvasni,
02:41
then they can be reconstructed
in a distant location.
in a distant location.
45
149847
3263
az egy távoli helyen is képes
rekonstruálni ezeket.
rekonstruálni ezeket.
02:46
This is what we mean
by biological teleportation.
by biological teleportation.
46
154043
3334
Ezt értjük biológiai teleportáció alatt.
02:50
To prove out this vision,
47
158210
1342
Elképzelésük bizonyítására
célul tűzték ki maguk elé,
célul tűzték ki maguk elé,
02:51
Craig and Ham set a goal
of creating, for the first time,
of creating, for the first time,
48
159576
2993
hogy a tudomány történetében elsőként
02:54
a synthetic cell, starting
from DNA code in the computer.
from DNA code in the computer.
49
162593
3153
DNS-kódból kiindulva, számítógépesen
szintetikus sejtet hoznak létre.
szintetikus sejtet hoznak létre.
02:58
I mean, come on,
as a scientist looking for a job,
as a scientist looking for a job,
50
166284
4857
Munkát kereső kutatóként
ilyen úttörő munkában részt venni:
ilyen úttörő munkában részt venni:
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
ennél jobb nem is lehetne!
03:06
(Laughter)
52
174252
1759
(Nevetés)
03:08
OK, a genome is a complete set
of DNA within an organism.
of DNA within an organism.
53
176035
4527
A genom a teljes DNS-készletet jelenti
egy szervezeten belül.
egy szervezeten belül.
03:13
Following the Human
Genome Project in 2003,
Genome Project in 2003,
54
181138
2709
A 2003-as nemzetközi
Humán Genom Projekt után,
Humán Genom Projekt után,
03:15
which was an international
effort to identify
effort to identify
55
183871
2199
ami a teljes emberi genom
feltárására irányult,
feltárására irányult,
03:18
the complete genetic blueprint
of a human being,
of a human being,
56
186094
3158
03:21
a genomics revolution happened.
57
189276
2253
kitört a genomforradalom.
03:23
Scientists started mastering
the techniques for reading DNA.
the techniques for reading DNA.
58
191553
3692
A kutatók kezdték elsajátítani
a DNS-olvasás technikáit.
a DNS-olvasás technikáit.
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
A cél az volt, hogy meghatározzák
az A-, C-, T- és G-bázisok sorrendjét
az A-, C-, T- és G-bázisok sorrendjét
03:30
within an organism.
60
198587
1266
egy szervezeten belül.
03:32
But my job was far different.
61
200475
1556
Az én munkám azonban teljesen más volt.
03:34
I needed to master
the techniques for writing DNA.
the techniques for writing DNA.
62
202412
3006
A DNS írásának technikáját
kellett megtanulnom.
kellett megtanulnom.
03:37
Like an author of a book,
63
205442
1270
Mint egy regényírónak,
03:38
this started out
as writing short sentences,
as writing short sentences,
64
206736
2182
nekem is először rövid
mondatokat kellett írnom,
mondatokat kellett írnom,
03:40
or sequences of DNA code,
65
208942
2103
vagyis DNS-kód szekvenciákat,
03:43
but this soon turned into
writing paragraphs
writing paragraphs
66
211069
2278
de ezekből hamarosan bekezdések lettek,
03:45
and then full-on novels of DNA code,
67
213371
2365
aztán teljes DNS-kód-regények,
03:47
to make important biological instructions
for proteins and living cells.
for proteins and living cells.
68
215760
4229
hogy fontos biológiai utasításokat adjunk
a fehérjéknek és az élő sejteknek.
a fehérjéknek és az élő sejteknek.
Az élő sejtek a természet
leghatékonyabb termékgyártói:
leghatékonyabb termékgyártói:
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
a teljes gyógyszerpiac
03:57
of 25 percent of the total
pharmaceutical market,
pharmaceutical market,
71
225673
3571
25 százalékának termeléséért felelnek,
04:01
which is billions of dollars.
72
229268
1933
vagyis több milliárd dollár értékért.
04:03
We knew that writing DNA
would drive this bioeconomy even more,
would drive this bioeconomy even more,
73
231823
3881
Tudtuk, hogy a DNS-írás
még tovább serkenti ezt a bioökonómiát,
még tovább serkenti ezt a bioökonómiát,
04:07
once cells could be programmed
just like computers.
just like computers.
74
235728
3166
mivel a sejteket úgy lehet majd
programozni, mint a számítógépeket.
programozni, mint a számítógépeket.
04:11
We also knew that writing DNA
would enable biological teleportation ...
would enable biological teleportation ...
75
239339
4651
A DNS-írással meg tudjuk valósítani
a biológiai teleportációt is,
a biológiai teleportációt is,
04:17
the printing of defined,
biological material,
biological material,
76
245186
2908
azaz a DNS-kódból kiindulva
04:20
starting from DNA code.
77
248118
1695
egy meghatározott
biológiai anyag kinyomtatását.
biológiai anyag kinyomtatását.
04:22
As a step toward bringing
these promises to fruition,
these promises to fruition,
78
250575
2962
Ezen ígéretek megvalósulásához
vezető lépésként
vezető lépésként
04:25
our team set out to create,
for the first time,
for the first time,
79
253561
2722
csapatunk
a tudománytörténetben elsőként
a tudománytörténetben elsőként
04:28
a synthetic bacterial cell,
80
256307
2238
szintetikus baktériumsejt
előállítását tervezte,
előállítását tervezte,
04:30
starting from DNA code in the computer.
81
258569
2599
számítógépes DNS-kódból kiindulva.
04:33
Synthetic DNA is a commodity.
82
261918
2127
A szintetikus DNS kereskedelmi árucikk.
04:36
You can order very short pieces of DNA
from a number of companies,
from a number of companies,
83
264069
3611
Sok cégtől rendelhetünk
parányi DNS-darabokat,
parányi DNS-darabokat,
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
négy vegyszeres üvegből indulnak ki,
ezekből áll össze a DNS:
ezekből áll össze a DNS:
04:43
G, A, T and C,
85
271395
1445
G, A, T és C,
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
ebből a négy bázisból építik fel a DNS-t
a megrendelő óhaja szerint.
a megrendelő óhaja szerint.
04:48
Over the past 15 years or so,
87
276986
1833
Nagyjából 15 éve
04:50
my teams have been
developing the technology
developing the technology
88
278843
2323
fejlesztik csapataink azt a technológiát,
04:53
for stitching together
those short pieces of DNA
those short pieces of DNA
89
281190
2756
amellyel ezeket a piciny darabokat
egymáshoz illeszthetjük,
egymáshoz illeszthetjük,
04:55
into complete bacterial genomes.
90
283970
2190
és így teljes baktériumgenomot kapunk.
04:58
The largest genome that we constructed
contained over one million letters.
contained over one million letters.
91
286871
4333
A legnagyobb genom, amit összeállítottunk,
több mint egymillió betűből áll.
több mint egymillió betűből áll.
05:03
Which is more than twice the size
of your average novel,
of your average novel,
92
291942
2660
Ez több mint kétszerese
egy átlagos regény méretének,
egy átlagos regény méretének,
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
és minden egyes betűt
helyes sorrendbe kellett tennünk,
helyes sorrendbe kellett tennünk,
05:10
without a single typo.
94
298093
1269
egyetlen elírás sem lehetett benne.
05:11
We were able to accomplish this
by developing a procedure
by developing a procedure
95
299386
4293
Ennek végrehajtásához
kifejlesztettünk egy eljárást,
kifejlesztettünk egy eljárást,
05:15
that I tried to call the "one-step
isothermal in vitro recombination method."
isothermal in vitro recombination method."
96
303703
5047
efféle néven: "egylépcsős izotermikus
in vitro rekombinációs metódus".
in vitro rekombinációs metódus".
05:20
(Laughter)
97
308774
2089
(Nevetés)
05:22
But, surprisingly, the science community
didn't like this technically accurate name
didn't like this technically accurate name
98
310887
4992
A tudományos közösségnek meglepő módon
nem tetszett ez a technikailag pontos név,
nem tetszett ez a technikailag pontos név,
05:27
and decided to call it Gibson Assembly.
99
315903
2600
inkább Gibson Assemblynek nevezték el.
05:31
Gibson Assembly
is now the gold standard tool,
is now the gold standard tool,
100
319625
2857
A Gibson Assembly ma az etalon,
05:34
used in laboratories around the world
101
322506
2468
világszerte ezt a módszert alkalmazzák
05:36
for building short and long pieces of DNA.
102
324998
2800
hosszabb-rövidebb DNS-láncok építésére.
05:40
(Applause)
103
328236
5333
(Taps)
05:45
Once we chemically synthesized
the complete bacterial genome,
the complete bacterial genome,
104
333593
3325
Amint vegyileg szintetizáltuk
a teljes baktériumgenomot,
a teljes baktériumgenomot,
05:48
our next challenge was to find a way
105
336942
2310
következő feladatunk az volt,
hogy rájöjjünk,
hogy rájöjjünk,
05:51
to convert it into a free-living,
self-replicating cell.
self-replicating cell.
106
339276
3468
hogyan alakíthatjuk át szabadon élő,
önreplikáló sejtté.
önreplikáló sejtté.
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
Úgy fogtuk fel a genomot,
mint a sejt operációs rendszerét,
mint a sejt operációs rendszerét,
05:59
with the cell containing the hardware
necessary to boot up the genome.
necessary to boot up the genome.
108
347276
4495
a sejt pedig tartalmazza azt a hardvert,
ami nélkül nem indulhat be a genom.
ami nélkül nem indulhat be a genom.
06:04
Through a lot of trial and error,
109
352553
1619
Számos kísérlet eredményeként
06:06
we developed a procedure
where we could reprogram cells
where we could reprogram cells
110
354196
3135
kidolgoztunk egy folyamatot, melyben
újra tudtuk programozni a sejteket,
újra tudtuk programozni a sejteket,
06:09
and even convert one
bacterial species into another,
bacterial species into another,
111
357355
3349
és egyik baktériumfajt át tudtuk
alakítani egy másikká úgy,
alakítani egy másikká úgy,
06:12
by replacing the genome of one cell
with that of another.
with that of another.
112
360728
3524
hogy az egyik sejt genomját
a másikéra cseréltük.
a másikéra cseréltük.
06:17
This genome transplantation
technology then paved the way
technology then paved the way
113
365363
4064
Ez a genom-transzplantációs technológia
aztán kikövezte az utat
aztán kikövezte az utat
06:21
for the booting-up of genomes
written by scientists
written by scientists
114
369451
3229
olyan genomok életre keltéséhez,
melyeket tudósok írtak,
melyeket tudósok írtak,
06:24
and not by Mother Nature.
115
372704
1667
nem pedig az Anyatermészet.
06:26
In 2010, all of the technologies
116
374768
2619
2010-re összeállt az összes technológiánk,
06:29
that we had been developing
for reading and writing DNA
for reading and writing DNA
117
377411
2785
amiket DNS-írásra és -olvasásra
kifejlesztettünk,
kifejlesztettünk,
06:32
all came together
when we announced the creation
when we announced the creation
118
380220
2921
és ekkor bejelentettük
az első szintetikus sejt megalkotását,
az első szintetikus sejt megalkotását,
06:35
of the first synthetic cell,
119
383165
2214
06:37
which of course, we called Synthia.
120
385403
2158
amit természetesen
Synthiának neveztünk el.
Synthiának neveztünk el.
06:39
(Laughter)
121
387585
2001
(Nevetés)
06:41
Ever since the first bacterial genome
was sequenced, back in 1995,
was sequenced, back in 1995,
122
389610
4580
Az első baktériumgenom
1995-ös szekvenálása óta
1995-ös szekvenálása óta
06:46
thousands more whole bacterial genomes
have been sequenced and stored
have been sequenced and stored
123
394214
3459
többezernyi teljes baktériumgenomot
szekvenáltunk és tároltunk
szekvenáltunk és tároltunk
06:49
in computer databases.
124
397697
1406
számítógépes adatbázisokban.
Szintetikus sejtünk működése
megerősíti a feltevést,
megerősíti a feltevést,
06:51
Our synthetic cell work
was the proof of concept
was the proof of concept
125
399601
2387
06:54
that we could reverse this process:
126
402012
2010
hogy a folyamat megfordítható:
06:56
pull a complete bacterial genome
sequence out of the computer
sequence out of the computer
127
404046
3595
egy teljes baktérium genomszekvenciát
elővehetünk a számítógépből,
elővehetünk a számítógépből,
06:59
and convert that information
into a free-living, self-replicating cell,
into a free-living, self-replicating cell,
128
407665
4761
és ezt az információt szabadon élő,
önreplikáló sejtbe tudjuk juttatni,
önreplikáló sejtbe tudjuk juttatni,
07:04
with all of the expected characteristics
of the species that we constructed.
of the species that we constructed.
129
412450
4338
az általunk megépített fajok
összes elvárt jellegzetességével együtt.
összes elvárt jellegzetességével együtt.
07:10
Now I can understand
why there may be concerns
why there may be concerns
130
418409
2549
Tisztában vagyok vele,
miért merülnek fel aggályok
miért merülnek fel aggályok
07:12
about the safety of this level
of genetic manipulation.
of genetic manipulation.
131
420982
3194
egy ilyen szintű genetikai manipuláció
biztonságával kapcsolatban.
biztonságával kapcsolatban.
07:16
While the technology has the potential
for great societal benefit,
for great societal benefit,
132
424918
4151
A technológia nagyszerű társadalmi
hasznokat tesz lehetővé,
hasznokat tesz lehetővé,
07:21
it also has the potential for doing harm.
133
429093
2440
ugyanakkor rosszindulatúan is
felhasználható.
felhasználható.
07:24
With this in mind, even before
carrying out the very first experiment,
carrying out the very first experiment,
134
432355
4063
Ezért mielőtt csapatunk
elvégezte volna a legelső kísérletet,
elvégezte volna a legelső kísérletet,
07:28
our team started to work
with the public and the government
with the public and the government
135
436442
2865
együttműködésre léptünk
a nyilvánossággal és a kormánnyal,
a nyilvánossággal és a kormánnyal,
07:31
to find solutions together
136
439331
2603
hogy közösen találjunk megoldást
07:33
to responsibly develop
and regulate this new technology.
and regulate this new technology.
137
441958
3800
az új technológia felelős fejlesztésére
és szabályozására.
és szabályozására.
07:38
One of the outcomes from those discussions
was to screen every customer
was to screen every customer
138
446331
3802
Ezeknek a vitáknak az egyik eredménye,
hogy minden egyes ügyfelet
hogy minden egyes ügyfelet
és minden DNS-szintézis-megrendelést
egyenként leellenőrzünk,
egyenként leellenőrzünk,
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
azt megelőzendő, hogy akár szándékosan,
akár kutatás közben véletlenül
akár kutatás közben véletlenül
kórokozók vagy mérgek
előállítására használják azokat.
előállítására használják azokat.
07:49
or accidentally by scientists.
141
457696
1934
07:52
All suspicious orders
are reported to the FBI
are reported to the FBI
142
460974
3388
Minden gyanús megrendelést
jelentünk az FBI-nak
jelentünk az FBI-nak
07:56
and other relevant
law-enforcement agencies.
law-enforcement agencies.
143
464386
2770
és más illetékes bűnüldözési szerveknek.
08:00
Synthetic cell technologies
will power the next industrial revolution
will power the next industrial revolution
144
468641
4270
A szintetikus sejttechnológiák uralják
majd a következő ipari forradalmat,
majd a következő ipari forradalmat,
08:04
and transform industries and economies
145
472935
2864
úgy alakítják át az ipart és a gazdaságot,
08:07
in ways that address
global sustainability challenges.
global sustainability challenges.
146
475823
3667
hogy figyelembe veszik a globális
fenntarthatóság kihívásait.
fenntarthatóság kihívásait.
08:12
The possibilities are endless.
147
480006
2206
A lehetőségek tárháza végtelen.
08:14
I mean, you can think of clothes
148
482236
1588
Gondoljanak csak azokra a ruhákra,
08:15
constructed form renewable
biobased sources,
biobased sources,
149
483848
3697
melyek megújuló bioalapú
nyersanyagból készülnek,
nyersanyagból készülnek,
08:19
cars running on biofuel
from engineered microbes,
from engineered microbes,
150
487569
3651
a génmódosított mikrobákból
előállított üzemanyaggal járó autókra,
előállított üzemanyaggal járó autókra,
08:23
plastics made from biodegradable polymers
151
491244
3579
a biológiailag lebontható polimerekből
gyártott műanyagokra,
gyártott műanyagokra,
08:26
and customized therapies,
printed at a patient's bedside.
printed at a patient's bedside.
152
494847
3719
a betegágy mellett kinyomtatott
egyénre szabott terápiákra.
egyénre szabott terápiákra.
A szintetikus sejtelőállítást célzó
óriási erőfeszítéseinknek köszönhetően
óriási erőfeszítéseinknek köszönhetően
08:31
The massive efforts
to create synthetic cells
to create synthetic cells
153
499196
2587
08:33
have made us world leaders at writing DNA.
154
501807
2800
világelsők lettünk a DNS-írás terén.
08:37
Throughout the process,
we found ways to write DNA faster,
we found ways to write DNA faster,
155
505149
3722
A folyamat során rájöttünk,
hogyan írhatunk DNS-t
hogyan írhatunk DNS-t
08:40
more accurately and more reliably.
156
508895
2200
gyorsabban, pontosabban
és megbízhatóbban.
és megbízhatóbban.
08:43
Because of the robustness
of these technologies,
of these technologies,
157
511688
2294
E technológiák nehézkessége miatt
08:46
we found that we could
readily automate the processes
readily automate the processes
158
514006
3000
arra gondoltunk,
automatizálhatnánk az eljárást,
automatizálhatnánk az eljárást,
08:49
and move the laboratory workflows
out of the scientist's hands
out of the scientist's hands
159
517030
3666
és gépesíthetnénk a korábban
kutatók által végzett
kutatók által végzett
08:52
and onto a machine.
160
520720
1266
laboratóriumi munkafolyamatokat.
08:55
In 2013, we built the first DNA printer.
161
523004
3000
2013-ban megalkottuk
az első DNS-nyomtatót.
az első DNS-nyomtatót.
08:58
We call it the BioXp.
162
526631
2309
BioXp-nek neveztük el.
09:00
And it has been absolutely
essential in writing DNA
essential in writing DNA
163
528964
3196
A DNS-írásban nélkülözhetetlen lett –
09:04
across a number of applications
164
532184
1615
számos olyan alkalmazása miatt,
09:05
my team and researchers
around the world are working on.
around the world are working on.
165
533823
3800
melyeken csapatom és kutatók
serege dolgozik világszerte.
serege dolgozik világszerte.
09:10
It was shortly after we built the BioXp
166
538077
2017
Alighogy elkészült a nyomtatónk,
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
megkaptuk azt az emailt a Kínát
végigsöprő H7N9 madárinfluenzáról.
végigsöprő H7N9 madárinfluenzáról.
09:17
A team of Chinese scientists
had already isolated the virus,
had already isolated the virus,
168
545498
3421
Egy kínai kutatócsapat
már izolálta a vírust,
már izolálta a vírust,
09:20
sequenced its DNA and uploaded
the DNA sequence to the internet.
the DNA sequence to the internet.
169
548943
3516
szekvenálta a DNS-ét, és feltöltötte
a DNS-szekvenciát az internetre.
a DNS-szekvenciát az internetre.
09:25
At the request of the US government,
we downloaded the DNA sequence
we downloaded the DNA sequence
170
553616
3515
Az amerikai kormány kérésére
letöltöttük a DNS-szekvenciát,
letöltöttük a DNS-szekvenciát,
09:29
and in less than 12 hours,
we printed it on the BioXp.
we printed it on the BioXp.
171
557155
3565
és tizenkét órán belül
kinyomtattuk a BioXp-vel.
kinyomtattuk a BioXp-vel.
09:33
Our collaborators at Novartis
172
561529
1578
Munkatársaink a Novartisnál
09:35
then quickly started turning
that synthetic DNA into a flu vaccine.
that synthetic DNA into a flu vaccine.
173
563131
4015
villámgyorsan előállították az oltóanyagot
a szintetikus DNS-ből.
a szintetikus DNS-ből.
09:39
Meanwhile, the CDC, using technology
dating back to the 1940s,
dating back to the 1940s,
174
567497
4530
Közben a CDC, több évtizedes
elavult technológiájával
elavult technológiájával
09:44
was still waiting for the virus
to arrive from China
to arrive from China
175
572051
2930
még mindig arra várt,
hogy Kínából megérkezzen a vírus,
hogy Kínából megérkezzen a vírus,
09:47
so that they could begin
their egg-based approach.
their egg-based approach.
176
575005
2740
hogy aztán nekiállhassanak a tojásalapú
oltóanyag előállításának.
oltóanyag előállításának.
09:50
For the first time, we had a flu vaccine
developed ahead of time
developed ahead of time
177
578234
3549
Most először történt,
hogy időben fejlesztettünk ki
hogy időben fejlesztettünk ki
egy új és veszélyes influenza-vírustörzs
elleni oltóanyagot,
elleni oltóanyagot,
09:53
for a new and potentially
dangerous strain,
dangerous strain,
178
581807
2469
09:56
and the US government ordered a stockpile.
179
584300
2641
és az amerikai kormány
tonnaszám rendelt belőle.
tonnaszám rendelt belőle.
09:58
(Applause)
180
586965
5628
(Taps)
10:04
This was when I began
to appreciate, more than ever,
to appreciate, more than ever,
181
592617
2468
Ekkor kezdtem el igazán értékelni
10:07
the power of biological teleportation.
182
595109
2754
a biológiai teleportáció hatalmát.
10:09
(Laughter)
183
597887
1150
(Nevetés)
10:11
Naturally, with this in mind,
184
599061
2088
Ezt észben tartva
természetesen nekiláttunk
egy teleportáló készülék összeállításának.
egy teleportáló készülék összeállításának.
10:13
we started to build
a biological teleporter.
a biological teleporter.
185
601173
2206
10:16
We call it the DBC.
186
604402
2189
DBC-nek neveztük el.
10:18
That's short for
digital-to-biological converter.
digital-to-biological converter.
187
606615
3132
Ez a "digitálisból biológiaivá
átalakító" rövidítése.
átalakító" rövidítése.
10:22
Unlike the BioXp,
188
610267
1334
A BioXp-vel ellentétben
10:23
which starts from pre-manufactured
short pieces of DNA,
short pieces of DNA,
189
611625
3079
– ami előregyártott
DNS-darabkákkal kezdi a munkát –,
DNS-darabkákkal kezdi a munkát –,
10:26
the DBC starts from digitized DNA code
190
614728
3103
a DBC digitális DNS-kódokkal kezd,
10:29
and converts that DNA code
into biological entities,
into biological entities,
191
617855
3055
azokat alakítja át
élő szervezeti egységgé:
élő szervezeti egységgé:
10:32
such as DNA, RNA,
proteins or even viruses.
proteins or even viruses.
192
620934
3533
DNS, RNS, fehérjék
vagy akár vírusok lesznek belőlük.
vagy akár vírusok lesznek belőlük.
10:37
You can think of the BioXp
as a DVD player,
as a DVD player,
193
625188
2873
Olyan, mintha a BioXp
egy DVD-lejátszó lenne,
egy DVD-lejátszó lenne,
10:40
requiring a physical DVD to be inserted,
194
628085
3048
amibe fizikai lemezt kell tennünk,
10:43
whereas the DBC is Netflix.
195
631157
2333
a DBC pedig a Netflix.
A DBC megépítése során
kutatócsapatunk
kutatócsapatunk
10:47
To build the DBC,
196
635974
1232
10:49
my team of scientists worked with
software and instrumentation engineers
software and instrumentation engineers
197
637230
4849
szoftverfejlesztő és műszerész
mérnökökkel dolgozott együtt.
mérnökökkel dolgozott együtt.
Az összes laboratóriumi munkafolyamatot
egyetlen készülékbe tömörítettük,
egyetlen készülékbe tömörítettük,
10:54
to collapse multiple laboratory workflows,
198
642103
2768
10:56
all in a single box.
199
644895
1468
mely így a következő részekből áll:
10:58
This included software algorithms
to predict what DNA to build,
to predict what DNA to build,
200
646696
3881
szoftver-algoritmusokból, melyek
meghatározzák, milyen DNS-t kell építeni;
meghatározzák, milyen DNS-t kell építeni;
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
vegyi eljárásokból, melyek a bázisokból
DNS-darabkákat állítanak elő;
DNS-darabkákat állítanak elő;
11:07
Gibson Assembly to stitch together
those short pieces into much longer ones,
those short pieces into much longer ones,
202
655077
4278
a Gibson Assembly eljárásból, mellyel
ezek a darabkák egymáshoz illeszthetők;
ezek a darabkák egymáshoz illeszthetők;
11:11
and biology to convert the DNA
into other biological entities,
into other biological entities,
203
659379
3559
valamint biológiai eljárásokból,
melyek segítségével a DNS-ből
melyek segítségével a DNS-ből
egyéb biológiai egységek,
pl. fehérjék fejleszthetők.
pl. fehérjék fejleszthetők.
11:14
such as proteins.
204
662962
1182
11:17
This is the prototype.
205
665089
1627
Íme, a prototípus.
Nem valami szép darab,
de hasznosnak bizonyult.
de hasznosnak bizonyult.
11:18
Although it wasn't pretty,
it was effective.
it was effective.
206
666740
2190
11:20
It made therapeutic drugs and vaccines.
207
668954
2293
Gyógyszereket és vakcinákat állított elő.
11:23
And laboratory workflows
that once took weeks or months
that once took weeks or months
208
671271
3774
A korábbi több hetes, hónapos
laboratóriumi munkafolyamatok
laboratóriumi munkafolyamatok
11:27
could now be carried out
in just one to two days.
in just one to two days.
209
675069
3548
most néhány nap alatt elvégezhetők lettek.
11:30
And that's all without
any human intervention
any human intervention
210
678641
2587
Nem szükséges emberi közreműködés,
11:33
and simply activated
by the receipt of an email
by the receipt of an email
211
681252
2591
a folyamatot egyszerűen
egy e-mail aktiválja,
egy e-mail aktiválja,
11:35
which could be sent
from anywhere in the world.
from anywhere in the world.
212
683867
2543
amely a világ bármely részéről érkezhet.
11:39
We like to compare
the DBC to fax machines.
the DBC to fax machines.
213
687069
3119
Szeretjük a DBC-t a faxhoz hasonlítani.
11:43
But whereas fax machines
received images and documents,
received images and documents,
214
691016
3365
De míg a faxgépek képeket
és dokumentumokat fogadnak,
és dokumentumokat fogadnak,
11:46
the DBC receives biological materials.
215
694405
2738
a DBC biológiai anyagokat.
11:50
Now, consider how
fax machines have evolved.
fax machines have evolved.
216
698024
2682
Gondolják csak át,
hogyan fejlődtek a faxgépek.
hogyan fejlődtek a faxgépek.
11:53
The prototype of the 1840s
is unrecognizable,
is unrecognizable,
217
701553
3183
1840 körül készült prototípusa
már felismerhetetlen,
már felismerhetetlen,
11:56
compared with the fax machines of today.
218
704760
2518
mai utódaival összehasonlítva.
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
Az 1980-as években a legtöbben
azt sem tudták, mi fán terem,
azt sem tudták, mi fán terem,
12:03
and if they did,
220
711792
1396
és ha mégis,
12:05
it was difficult for them
to grasp the concept
to grasp the concept
221
713212
2359
nehezen értették a lényegét,
12:07
of instantly reproducing an image
on the other side of the world.
on the other side of the world.
222
715595
3621
hogyan lehet a világ másik végén
szinte azonnal reprodukálni egy képet.
szinte azonnal reprodukálni egy képet.
12:11
But nowadays, everything
that a fax machine does
that a fax machine does
223
719672
2294
Napjainkban mindent, ami egy faxgép dolga,
12:13
is integrated on our smart phones,
224
721990
1675
beépítettek okostelefonjainkba,
12:15
and of course, we take this rapid exchange
of digital information for granted.
of digital information for granted.
225
723689
4418
és természetesnek vesszük a digitális
információnak ezt a gyors forgalmát.
információnak ezt a gyors forgalmát.
12:20
Here's what our DBC looks like today.
226
728831
2452
Ma így néz ki a DBC-nk.
12:23
We imagine the DBC evolving
in similar ways as fax machines have.
in similar ways as fax machines have.
227
731307
4387
Úgy képzeljük, a DBC fejlődése
hasonló a faxgépekéhez.
hasonló a faxgépekéhez.
12:28
We're working to reduce
the size of the instrument,
the size of the instrument,
228
736212
2627
Azon fáradozunk,
hogy csökkentsük a méretét,
hogy csökkentsük a méretét,
12:30
and we're working to make
the underlying technology
the underlying technology
229
738863
2619
és előállítási technológiája
megbízhatóbb, olcsóbb,
megbízhatóbb, olcsóbb,
12:33
more reliable, cheaper,
faster and more accurate.
faster and more accurate.
230
741506
3754
gyorsabb és pontosabb legyen.
12:38
Accuracy is extremely important
when synthesizing DNA,
when synthesizing DNA,
231
746061
3762
A pontosság mindennél fontosabb,
amikor DNS-t szintetizálunk,
amikor DNS-t szintetizálunk,
12:41
because a single change to a DNA letter
232
749847
2016
mert egyetlen elírás elég ahhoz,
12:43
could mean the difference
between a medicine working or not
between a medicine working or not
233
751887
3024
hogy a gyógyszer ne legyen hatásos,
12:46
or synthetic cell being alive or dead.
234
754935
2533
vagy hogy a szintetikus sejt
ne keljen életre.
ne keljen életre.
12:50
The DBC will be useful
for the distributed manufacturing
for the distributed manufacturing
235
758292
3460
A DBC hasznos lehet
a DNS-alapú gyógyszerek
a DNS-alapú gyógyszerek
12:53
of medicine starting from DNA.
236
761776
2000
különböző helyszíneken
történő előállításában.
történő előállításában.
A világ összes kórházába kellene egy DBC,
amivel közvetlenül a betegeknek
amivel közvetlenül a betegeknek
12:56
Every hospital in the world
could use a DBC
could use a DBC
237
764649
2763
12:59
for printing personalized medicines
for a patient at their bedside.
for a patient at their bedside.
238
767436
3731
egyénre szabott gyógyszereket
nyomtatnának.
nyomtatnának.
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
Azt is el tudom képzelni, hogy amikor
már mindennapos lesz a DBC-használat,
már mindennapos lesz a DBC-használat,
az emberek összekapcsolják
otthoni gépeikkel vagy telefonjukkal,
otthoni gépeikkel vagy telefonjukkal,
13:08
to connect to their
home computer or smart phone
home computer or smart phone
240
776880
2269
13:11
as a means to download
their prescriptions,
their prescriptions,
241
779173
2015
ezekre töltik le például az inzulinos
13:13
such as insulin or antibody therapies.
242
781212
2119
vagy antitest-terápiás receptjeiket.
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
A DBC jelentőségét fokozza majd,
ha stratégiai területeken alkalmazzák
ha stratégiai területeken alkalmazzák
13:19
for rapid response to disease outbreaks.
244
787832
2667
járványkitörések villámgyors
megakadályozására.
megakadályozására.
13:22
For example, the CDC in Atlanta, Georgia
245
790879
3103
Például egy atlantai CDC
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
influenzaoltás leírását küldhetné el
egy DBC-re a világ túlsó felére,
egy DBC-re a világ túlsó felére,
13:30
where the flu vaccine is manufactured
right on the front lines.
right on the front lines.
247
798823
3944
ott pedig helyben azonnal
előállítanák az oltóanyagot.
előállítanák az oltóanyagot.
13:35
That flu vaccine could even be
specifically tailored to the flu strain
specifically tailored to the flu strain
248
803085
5230
Még speciálisan hozzá is igazíthatnák
13:40
that's circulating in that local area.
249
808339
3222
az adott területen elterjedt
vírustörzsekhez.
vírustörzsekhez.
13:43
Sending vaccines around in a digital file,
250
811585
2492
Ha digitális fájlként küldünk vakcinákat,
13:46
rather than stockpiling those same
vaccines and shipping them out,
vaccines and shipping them out,
251
814101
3817
nem pedig tonnaszámra
csomagolva szállítjuk,
csomagolva szállítjuk,
13:49
promises to save thousands of lives.
252
817942
2631
az jó eséllyel ezrek életét mentheti meg.
13:53
Of course, the applications
go as far as the imagination goes.
go as far as the imagination goes.
253
821212
4200
Az alkalmazásoknak természetesen
csak a képzelet szab határt.
csak a képzelet szab határt.
13:58
It's not hard to imagine
placing a DBC on another planet.
placing a DBC on another planet.
254
826164
3995
Nem nehéz elképzelni, hogy más bolygóra is
kihelyeznénk DBC-t.
kihelyeznénk DBC-t.
14:03
Scientists on Earth could then send
the digital instructions to that DBC
the digital instructions to that DBC
255
831315
5104
A földi tudósok innen küldhetnének rá
digitális utasításokat
digitális utasításokat
14:08
to make new medicines
or to make synthetic organisms
or to make synthetic organisms
256
836443
4007
új gyógyszerek, szintetikus
szervezetek előállítására,
szervezetek előállítására,
14:12
that produce oxygen, food,
fuel or building materials,
fuel or building materials,
257
840474
3667
amikből oxigént, élelmet, üzemanyagot
vagy építőanyagot nyerhetnének,
vagy építőanyagot nyerhetnének,
14:16
as a means for making the planet
more habitable for humans.
more habitable for humans.
258
844165
3174
hogy emberi lakhatásra alkalmassá
tegyék az idegen bolygót.
tegyék az idegen bolygót.
14:20
(Applause)
259
848002
4440
(Taps)
14:24
With digital information
traveling at the speed of light,
traveling at the speed of light,
260
852466
3341
A fénysebességgel utazó
digitális információ
digitális információ
14:27
it would only take minutes
to send those digital instructions
to send those digital instructions
261
855831
2897
alig pár perc alatt képes
digitális instrukciókat küldeni
digitális instrukciókat küldeni
14:30
from Earth to Mars,
262
858752
1190
a Földről a Marsra,
14:31
but it would take months
to physically deliver those same samples
to physically deliver those same samples
263
859966
3849
miközben ugyanezeket a mintákat
űrhajóval szállítani
űrhajóval szállítani
14:35
on a spacecraft.
264
863839
1150
hónapokba telne.
14:37
But for now, I would be satisfied
beaming new medicines across the globe,
beaming new medicines across the globe,
265
865821
4603
Egyelőre viszont azzal is beérném,
ha teljesen automatizálva és igény szerint
ha teljesen automatizálva és igény szerint
új gyógyszereket továbbíthatnánk
világszerte,
világszerte,
14:42
fully automated and on demand,
266
870448
2190
14:44
saving lives from emerging
infectious diseases
infectious diseases
267
872662
3598
ha gyilkos járványokat állíthatnánk meg,
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
és ha egyénre szabott rákgyógyszereket
nyomtathatnánk azoknak,
nyomtathatnánk azoknak,
akiknek nincs veszteni való idejük
14:53
Thank you.
269
881060
1175
Köszönöm.
14:54
(Applause)
270
882259
7000
(Taps)
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