Tip:
Highlight text to annotate it
X
Översättare: Annika Bidner Granskare: Lisbeth Pekkari
Vi människor har alltid brytt oss om hur våra kroppar mår,
men vi har inte alltid vetat vad som är viktigt.
Ta till exempel de gamla egyptierna:
väldigt noggranna med de kroppsdelar de trodde vi behövde i livet efter detta,
men de struntade i vissa delar.
Den här, till exempel.
Även om de var väldigt noga med att bevara magen, lungorna,
levern och så vidare,
krossade de bara hjärnan, tömde ut den genom näsan,
och kastade bort den,
vilket är förklarligt,
för vad gör hjärnan för nytta egentligen?
Tänk er om det fanns ett ignorerat organ i våra kroppar
som vägde lika mycket som hjärnan
och på vissa sätt var är lika viktigt för vilka vi är,
men som vi visste mycket lite om och behandlade med likgiltighet.
Och tänk er att vi med vetenskapens hjälp
precis började förstå
hur viktigt det är för hur vi ser på oss själva.
Skulle du inte vilja veta mer om det?
Det har visat sig att vi har något sådant:
vår mage,
eller snarare, dess mikrober.
Men det är inte bara mikroberna i vår mage som är viktiga.
Mikroberna i och på vår kropp
har visat sig vara avgörande för många olika skillnader
som gör oss människor till de vi är.
Har du till exempel märkt
hur vissa människor blir myggbitna mycket oftare än andra?
Våra campingupplevelser har faktiskt visat sig vara sanna.
Jag blir till exempel sällan myggbiten,
men min partner Amanda drar till sig dem i svärmar,
och anledningen är att vi har olika mikrober på huden
som producerar olika kemikalier som myggorna upptäcker.
Mikrober är också mycket viktiga inom det medicinska området.
De mikrober du har i magen bestämmer till exempel
om vissa smärtstillande medel är giftiga för din lever.
De avgör också om andra mediciner kommer hjälpa mot din hjärtsjukdom.
Och ifall man är en bananfluga
bestämmer mikroberna vem man vill ha sex med.
Vi har inte visat att det är så för människor än,
men det är nog bara en tidsfråga. (Skratt)
Så mikrober utför många olika slags funktioner.
De hjälper att smälta maten.
De utbildar vårt immunsystem.
De hjälper oss stå emot sjukdomar,
och de kan till och med påverka vårt beteende.
Hur skulle en karta över de här mikrobiella kulturerna se ut?
Den skulle inte se ut precis så här,
men det är en användbar guide för att förstå biologisk mångfald.
Olika världsdelar har olika sorts organismer
som är karaktäristiska för en plats, eller en annan,
eller en annan.
Det är ungefär samma sak med mikrobiologi, men om jag ska vara ärlig:
Alla mikrober ser ungefär likadana ut i ett mikroskop.
Så istället för att försöka identifiera dem med ögat
försöker vi titta på deras DNA-sekvenser
och i ett projekt som kallas "Human Microbiome Project"
finansierade National Institutes of Health ett projekt på 1,4 miljarder kronor
där hundratals forskare samarbetade
för att kartlägga alla A, T, G och C
i alla de mikrober som finns i människokroppen.
När vi tittar på dem tillsammans så ser de ut så här.
Det är lite svårare att säga vem som bor var nu, eller hur?
Mitt labb utvecklar beräkningsmetoder som tillåter oss att ta
alla terabytes av sekvensdata
och omvandla dem till något som är mer användbart som karta,
och när vi gör det med mänskligt mikrobiomdata
från 250 friska försökspersoner,
ser det ut så här.
Varje punkt representerar alla de komplexa mikrober
som finns i ett mikrobiom.
Jag sa ju tidigare att de ser ungefär likadana ut.
Det vi ser är att varje punkt representerar en mikrobiell kultur
från en plats på kroppen hos en frisk försöksperson.
Man ser också att det finns olika delar av kartan som har olika färger,
nästan som olika kontinenter.
Och det visar sig att de,
precis som olika delar av kroppen,
innehåller väldigt olika mikrober.
Vi har en koloni orala organismer där uppe i grönt.
På andra sidan har vi den blå hudkolonin,
den vaginala lila kolonin,
och längst nere har vi den fekala kolonin i brunt.
Och de senaste åren har vi upptäckt
att mikrober från olika delar av kroppen
skiljer sig otroligt mycket åt.
Om jag tittar på bara en persons mikrober
i munnen och i magen
visar det sig att skillnaden mellan dessa två mikrobiella kolonier
är enorm.
Den är större mellan skillnaden mellan mikroberna vid det här revet
och mikroberna på prärien.
Det här är otroligt när man tänker efter.
Vad det betyder är att ett avstånd på en halvmeter i människokroppen
gör större skillnad för mikrobiell ekologi
än tiotals mil på jorden.
Det här betyder inte att två människor är likadana
vid samma plats på kroppen heller.
Du har förmodligen hört
vi liknar varandra i vårt mänskliga DNA.
Du är DNA-mässigt till 99,99 procent identisk
med den person som sitter bredvid dig.
Men det är inte så med mikrober i magen:
du kanske bara har 10 procents likhet
med den person du sitter bredvid när det gäller din tarmflora.
Det är lika stor skillnad som mellan bakterierna på prärien
och bakterierna i den här skogen.
De här olika mikroberna
har många olika funktioner som jag berättade om,
allt från att smälta mat
till inblandning i olika sjukdomar,
att bryta ner mediciner och så vidare.
Hur kan de göra allt det här?
Det beror delvis på
att även om det bara finns 1,3 kilo mikrober i din mage,
så är de många fler än oss.
Hur många fler än oss är de?
Det beror på vad vi anser att våra kroppar är.
Är det våra celler?
Var och en av oss består av ungefär 10 biljoner mänskliga celler,
men vi innehåller upp till 100 biljoner celler från mikroorganismer.
Så de är 10 gånger fler än oss.
Nu kanske du tänker att vi är mänskliga på grund av vårt DNA,
men det visar sig att var och en av oss har ungefär 20 000 mänskliga gener,
beroende på vad man faktiskt räknar,
men så många som två miljoner till 20 miljoner mikrobiella gener.
Så hur vi än ser på det är vi väsentligen färre
mot våra mikrobiella symbionter.
Och det visar sig att vi utöver de spår vi lämnar av mänsklig DNA
också lämnar spår av vår mikrobiella DNA
på allting vi vidrör.
För några år sen visade vi i en studie
att man kan matcha någons handflata
med den datormus som de brukar använda
med upp till 95 procents noggrannhet.
Det här kom ut i en medicinsk tidskrift för ett par år sedan,
men ännu viktigare, det visades i "CSI: Miami",
så det är verkligen sant.
(Skratt)
Men varifrån kommer våra mikrober från början?
Om du som jag har hundar eller barn
har du förmodligen några onda aningar om det,
och de är förresten helt sanna.
Så på samma sätt som vi kan matcha dig med din datorutrustning
genom de mikrober ni delar
kan vi också matcha dig med din hund.
Men det visar sig att de mikrobiella kulturerna
hos vuxna är ganska stabila,
så även om du lever med någon
kommer ni att behålla era separata mikrobiella identiteter
i veckor, månader, till och med år.
Det har visat sig att våra första mikrobiella kulturer
beror mycket på hur vi föds.
Barn som kommer ut den vanliga vägen
får i stort sett alla sina mikrober från den vaginala kulturen,
medan barn som föds med kejsarsnitt
bara får mikrober från huden.
Och det kan kopplas till några av de hälsoskillnader
som man ser hos de som fötts med kejsarsnitt,
som mer astma, mer allergier, och även mer fetma,
vilket alla har kopplats till mikrober nu,
och när man tänker på det, har varje däggdjur som överlevt
fram till nyligen färdats genom förlossningskanalen,
så bristen på dessa skyddande mikrober
som vi utvecklats ihop med kan vara mycket viktig
för många av dessa viktiga tillstånd som vi nu vet involverar vårt mikrobiom.
När min egen dotter föddes för ett par år sen
genom akut kejsarsnitt
tog vi saker i egna händer
och såg till att hon täcktes av dessa vaginala mikrober
som hon annars skulle ha fått naturligt.
Det är väldigt svårt att veta om det har haft någon effekt
på hennes hälsa, eller hur?
Med en grupp på bara ett barn, hur mycket vi än älskar henne,
får man inte en tillräckligt stor grupp
för att ta reda på vad som händer i genomsnitt,
men hon är två år och har inte haft någon öroninfektion,
så vi håller tummarna för att det ska hålla i sig.
Och vi har dessutom börjat göra kliniska studier med fler barn
för att ta reda på om det här har en generellt skyddande effekt.
Så hur vi föds har en oerhörd effekt på vilka mikrober vi har från början,
men vad händer sen?
Det jag visar här är kartan
med data från Human Microbiome Project,
där varje punkt representerar ett prov från ett ställe på kroppen
från en av 250 friska vuxna personer.
Och ni har sett barn utvecklas fysiskt.
Ni har sett dem utvecklas mentalt.
Nu ska ni för första gången få se
en av mina kollegors barn utvecklas mikrobiellt.
Så vi kommer att titta på
avföring från ett barn,
den fekala kulturen, som representerar magen,
där ett prov har tagits varje vecka i nästan två och ett halvt år.
Vi börjar på dag ett.
Vad som kommer att hända är att barnet börjar som en gul prick,
och ni kan se att han i princip börjar i den vaginala kolonin,
som vi kunde förvänta oss efter sättet han föddes på.
Och vad som kommer att hända under de två och ett halvt åren
är att han kommer att resa hela vägen ner
tills han liknar den vuxna fekala kolonin från friska vuxna där nere.
Jag ska bara starta den här så får vi se vad som händer.
Vad ni kan se, och tänk på att varje steg bara är en vecka,
vad man kan se från vecka till vecka
är hur mikrobiomet i barnets avföring förändras,
skillnaderna från vecka till vecka är mycket större
än skillnaderna mellan friska vuxna
i gruppen från Human Microbiome Project,
vilket är de bruna prickarna längst ner.
Och man kan se att han börjar närma sig den vuxna fekala kolonin.
Här har det gått ungefär två år.
Men något fantastiskt händer här.
Han får antibiotika för en öroninfektion.
Man ser en enorm förändring i kulturen,
följt av en snabb återhämtning.
Jag spolar tillbaka igen.
Vad vi kan se är att bara på ett par veckor
har vi en mycket mer radikal förändring,
en tillbakagång av många månaders utveckling,
följd av en relativt snabb återhämtning,
och när han når dag 838,
vilket är slutet på den här filmen,
kan man se att han nästan har nått den friska vuxna avföringskulturen,
trots antibiotikabehandlingen.
Det här är väldigt intressant, för det innebär frågor
om vad som händer när vi griper in vid olika åldrar i ett barns liv.
Spelar det roll vad vi gör tidigt,
när mikrobiomet förändras så snabbt,
eller är det som att kasta en sten i ett stormigt hav,
där krusningarna bara kommer att försvinna?
Fascinerande nog visar det sig att om man ger ett barn antibiotika
under dess första sex månader,
är det större risk att de senare kommer att utveckla fetma,
jämfört med om de inte får antibiotika, eller får dem senare,
så vad vi gör tidigt har faktiskt djupa effekter
på tarmfloran och på den framtida hälsan
som vi bara har börjat att förstå.
Det här är fascinerande, för en dag,
utöver effekter som antibiotika har på resistenta bakterier,
som är mycket viktiga,
kan de också försämra vår tarmfloras ekosystem
så att vi en dag kommer att se på antibiotika med samma skräck
som vi idag reserverar för de metallinstrument
som egyptierna brukade använda för att krossa hjärnan
innan de tömde ut den inför balsamering.
Jag nämnde att mikrober har många viktiga funktioner
och de har de senaste åren
kopplats till en hel rad nya sjukdomar,
till exempel inflammatorisk tarmsjukdom,
hjärtsjukdom, tarmcancer,
och även fetma.
Fetma har en stor effekt, har det visat sig,
och idag kan vi se om du är smal eller överviktig
i 90 procent av fallen.
genom att titta på din tarmflora.
Men även om det låter imponerande
är det på sätt och vis problematiskt att använda som medicinskt test,
för man kan förmodligen ändå säga vilka av de här personerna som är feta
utan att veta någonting om deras magbakterier,
men det visar sig att även om vi kartlade hela deras genom
och hade all deras DNA
skulle vi bara kunna förutsäga vem som var fet med 60 procents noggrannhet.
Det är fantastiskt, eller hur?
Vad det betyder är att det dryga kilo av mikrober som du bär på
kan vara viktigare för vissa sjukdomstillstånd
än någon gen i ditt genom.
Och med möss kan vi göra mycket mer.
Hos möss har vi kunnat koppla mikrober till många olika sjukdomar,
till exempel multipel skleros,
depression, autism, och återigen fetma.
Men hur kan vi veta om de här mikrobiella skillnaderna
som korrelerar med sjukdom är orsak eller verkan?
En sak vi kan göra är att vi kan föda upp vissa möss
utan några egna mikrober i en steril bubbla.
Sen tillsätter vi några mikrober som vi tror är viktiga
och ser vad som händer.
När vi tar mikrober från en fet mus
och transplanterar dem till en genetiskt normal mus
som har fötts upp i en bubbla utan några egna mikrober
blir den fetare än om den får dem från en normalviktig mus.
Varför det här händer är helt otroligt.
Ibland är det som händer att mikroberna
hjälper dem att smälta mat på ett mer effektivt sätt från samma diet,
så att de tar upp mer energi från maten,
men andra gånger är det faktiskt så att mikroberna påverkar deras beteende.
De äter mer än en normal mus,
så de blir bara feta om vi låter dem äta så mycket de vill.
Det är rätt fantastiskt, eller hur?
Slutsatsen är att mikrober kan påverka däggdjurs beteende.
NI kanske undrar om vi kan göra det här mellan raser också,
och vi har sett att om man tar mikrober från en fet person
och transplanterar dem till möss som är uppfödda sterilt,
så blir de mössen fetare
än om de har fått mikrober från en smal person,
men vi kan designa en mikrobiell koloni som vi vaccinerar dem med
som skyddar dem från att lägga på sig vikt.
Vi kan också skydda dem mot undernäring.
I ett projekt som finansierades av Gates Foundation
tittade vi på vi barn i Malawi
som hade kwashiorkor, en allvarlig form av undernäring,
och möss som fick kwashiorkor-kulturen inplanterad
förlorade 30 procent av sin kroppsvikt
på bara tre veckor,
men vi kan återställa deras hälsa genom samma jordnötsbaserade tillägg
som används för barnen på kliniken,
och mössen som tar emot kulturen
från de friska identiska tvillingarna till kwashiorkor-barnen klarar sig bra.
Det här fantastiskt för det antyder att vi kan testa behandlingar
genom att prova dem på olika möss
med olika personers tarmflora
och kanske anpassa behandlingarna ända ner på individuell nivå.
Jag tycker verkligen det är viktigt att alla har en chans
att delta i den här upptäckten.
Så för ett par år sen
startade vi projektet American Gut,
som låter dig sätta dig själv på den mikrobiella kartan.
Det är det största gräsrotsfinansierade vetenskapsprojektet som vi känner till.
Över 8 000 personer har registrerat sig så här långt.
Vad som händer är att de skickar in sina prover,
vi kartlägger DNA:t hos deras mikrober och ger tillbaka resultatet till dem.
Vi släpper också anonymiserad data till forskare, lärare,
och intresserade personer i allmänheten, och så vidare,
så att vem som helst kan få tillgång till informationen.
Å andra sidan,
när vi gör guidade turer av vårt labb på Bio Frontiers Institute
och vi förklarar att vi använder robotar och laser för att titta på bajs,
visar det sig att inte alla vill veta.
(Skratt)
Men jag antar att många av er vill det,
så jag tog med mig några kit här, ifall ni är intresserade
av att testa det här själva.
Så varför vill vi göra det här?
Jo, det har visat sig att mikrober inte bara är viktiga
för att ta reda på vår hälsostatus,
utan de kan faktiskt också bota sjukdomar.
Det här är en av de senaste sakerna som vi har kunnat visualisera
tillsammans med kollegor från University of Minnesota.
Här är kartan över det mänskliga mikrobiomet igen.
Vad vi tittar på nu...
Jag kommer att lägga till kulturen från några personer med C.diff.
Det är en hemsk form av diarré
där man måste gå på toaletten upp till 20 gånger per dag,
och dessa människor har genomgått två års antibiotikabehandling
innan de får delta i studien.
Vad skulle hända om vi transplanterade lite avföring från en frisk donator,
den stjärnan där nere,
till dessa patienter?
Skulle de goda mikroberna kämpa mot de dåliga mikroberna
och hjälpa till att återställa hälsan?
Vi tittar på vad som faktiskt hände.
Fyra patienter ska få en transplantation
från den friska donatorn där nere,
och vad man kan se är att de genast
får en radikal förändring av sina magbakterier.
En dag efter transplantationen
försvann alla symptom,
diarrén försvann,
och de är i stort sett friska igen, med en tarmflora som är lik donatorns,
och som stannar kvar.
(Applåder)
Vi är bara i början av den här upptäckten.
Vi har börjat se att mikrober påverkar
många olika sjukdomar, allt från
inflammatorisk tarmsjukdom till fetma,
och kanske även autism och depression.
Men vad vi behöver göra
är att utveckla en slags mikrobiell GPS
så att vi inte bara vet var vi är just nu,
utan också var vi vill ta oss och vad vi behöver göra
för att ta oss dit,
och vi behöver göra det enkelt nog
så att även ett barn kan använda det. (Skratt)
Tack.
(Applåder)