Hacking bacteria to fight cancer - Tal Danino

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TED-Ed


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Traductor: Sonia Escudero Sánchez Revisor: Florencia Bracamonte
00:05
In 1884, a patient’s luck seemed to go from bad to worse.
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En 1884, la suerte de un paciente parecía ir de mal en peor.
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This patient had a rapidly growing cancer in his neck,
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Este paciente tenía un cáncer que crecía rápidamente en su cuello,
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and then came down with an unrelated bacterial skin infection.
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y luego contrajo una infección bacteriana de piel no relacionada.
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But soon, something unexpected happened:
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Pero entonces sucedió algo inesperado:
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as he recovered from the infection, the cancer also began to recede.
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mientras se recuperaba de la infección, el cáncer comenzó a retroceder.
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When a physician named William Coley tracked the patient down 7 years later,
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Cuando un médico llamado William Coley localizó al paciente siete años después,
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no visible signs of the cancer remained.
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no quedaban signos visibles de cáncer.
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Coley believed something remarkable was happening:
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Coley creyó que algo notable había ocurrido:
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that the bacterial infection had stimulated the patient’s immune system
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que la infección bacteriana
había estimulado el sistema inmunitario del paciente para combatir el cáncer.
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to fight off the cancer.
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Coley’s fortunate discovery led him to pioneer
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Su afortunado descubrimiento lo llevó a impulsar
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the intentional injection of bacteria to successfully treat cancer.
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la inyección intencional de bacterias como tratamiento efectivo contra el cáncer.
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Over a century later, synthetic biologists have found an even better way
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Más de un siglo después, los biólogos sintéticos han encontrado
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to use these once unlikely allies—
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una mejor forma de usar estos antes poco probables aliados
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by programming them to safely deliver drugs directly to tumors.
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al programarlos para suministrar medicamentos
de forma segura y directa a los tumores.
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Cancer occurs when normal functions of cells are altered,
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El cáncer ocurre cuando las funciones normales de las células se alteran,
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causing them to rapidly multiply and form growths called tumors.
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lo que hace que se multipliquen rápido y formen masas llamadas tumores.
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Treatments like radiation, chemotherapy, and immunotherapy
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Tratamientos como la radiación, la quimioterapia y la inmunoterapia
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attempt to kill malignant cells, but can affect the entire body
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intentan eliminar las células malignas, pero pueden afectar a todo el cuerpo
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and disrupt healthy tissues in the process.
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y deteriorar tejidos sanos en el proceso.
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However, some bacteria like E. coli
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Sin embargo, algunas bacterias como la E. coli
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have the unique advantage of being able to selectively grow inside tumors.
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tienen la ventaja única de ser capaces de crecer selectivamente
dentro de los tumores.
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In fact, the core of a tumor forms an ideal environment
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De hecho, el núcleo de un tumor forma un ambiente ideal
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where they can safely multiply, hidden from immune cells.
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donde se pueden multiplicar a salvo, escondidas de las células inmunitarias.
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Instead of causing infection,
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En lugar de causar infección,
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bacteria can be reprogrammed to carry cancer-fighting drugs,
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las bacterias pueden reprogramarse para llevar medicamentos contra el cáncer
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acting as Trojan Horses that target the tumor from within.
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y actuar como caballos de Troya que atacan el tumor desde dentro.
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This idea of programming bacteria to sense and respond in novel ways
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Esta idea de programar bacterias con tareas novedosas de detección y respuesta
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is a major focus of a field called Synthetic Biology.
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es el enfoque principal del campo llamado Biología Sintética.
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But how can bacteria be programmed?
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Pero ¿cómo pueden programarse las bacterias?
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The key lies in manipulating their DNA.
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La clave está en manipular su ADN.
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By inserting particular genetic sequences into bacteria,
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Al insertar secuencias genéticas particulares en las bacterias,
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they can be instructed to synthesize different molecules,
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se les puede indicar que sinteticen diferentes moléculas,
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including those that disrupt cancer growth.
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incluso las que interrumpen el crecimiento del cáncer.
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They can also be made to behave in very specific ways
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También puede hacerse que se comporten de maneras muy específicas
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with the help of biological circuits.
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con la ayuda de circuitos biológicos.
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These program different behaviors depending on the presence, absence,
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Estos programan diferentes comportamientos dependiendo de la presencia, ausencia
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or combination of certain factors.
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o combinación de ciertos factores.
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For example, tumors have low oxygen and pH levels
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Por ejemplo, los tumores tienen niveles bajos de oxígeno y pH,
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and over-produce specific molecules.
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y sobreproducen moléculas específicas.
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Synthetic biologists can program bacteria to sense those conditions,
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Los biólogos sintéticos pueden programar bacterias para detectar esas condiciones
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and by doing so, respond to tumors while avoiding healthy tissue.
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y, al hacerlo, atacar los tumores mientras evitan el tejido sano.
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One type of biological circuit,
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Un tipo de circuito biológico conocido como circuito sincronizado de Iisis o SLC,
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known as a synchronized lysis circuit, or SLC,
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allows bacteria to not only deliver medicine,
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permite que las bacterias no solo entreguen el medicamento,
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but to do so on a set schedule.
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sino que lo hagan en un horario establecido.
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First, to avoid harming healthy tissue,
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Primero, para evitar dañar tejido sano,
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production of anti-cancer drugs begins as bacteria grow,
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la producción de medicinas anticáncer comienza a medida que crecen las bacterias
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which only happens within the tumor itself.
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y esto solo ocurre dentro del tumor mismo.
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Next, after they’ve produced the drugs,
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Luego, después de haber producido los medicamentos
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a kill-switch causes the bacteria to burst
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un botón de eliminación hace que las bacterias exploten
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when they reach a critical population threshold.
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cuando alcanzan un umbral crítico de población.
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This both releases the medicine and decreases the bacteria’s population.
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Esto libera la medicina y disminuye la población de bacterias.
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However, a certain percentage of the bacteria remain alive
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Sin embargo, un determinado porcentaje de bacterias siguen vivas
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to replenish the colony.
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para repoblar la colonia.
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Eventually their numbers grow large enough to trigger the kill switch again,
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Al final, su número crece lo suficiente para activar el botón de eliminar de nuevo
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and the cycle continues.
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y el ciclo continúa.
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This circuit can be fine-tuned to deliver drugs
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Este circuito se puede ajustar para entregar medicamentos en el horario
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on whatever periodic schedule is best to fight the cancer.
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que resulte mejor para combatir el cáncer.
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This approach has proven promising in scientific trials using mice.
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Este enfoque ha demostrado ser prometedor en ensayos clínicos con ratones.
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Not only were scientists able to successfully eliminate lymphoma tumors
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No solo los científicos pudieron eliminar con éxito tumores de linfoma
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injected with bacteria,
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inyectados con bacterias,
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but the injection also stimulated the immune system,
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sino que la inyección estimuló el sistema inmunitario
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priming immune cells to identify and attack untreated lymphomas
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preparando a las células inmunitarias para identificar y atacar linfomas no tratados
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elsewhere in the mouse.
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en otras partes del ratón.
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Unlike many other therapies,
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A diferencia de otras terapias,
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bacteria don’t target a specific type of cancer,
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las bacterias no se dirigen a un tipo específico de cáncer,
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but rather the general characteristics shared by all solid tumors.
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sino a las características generales compartidas por todos los tumores sólidos.
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Nor are programmable bacteria limited to simply fighting cancer.
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Tampoco las bacterias programables se limitan solo a combatir el cáncer.
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Instead, they can serve as sophisticated sensors
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Pueden además servir como sofisticados sensores
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that monitor sites of future disease.
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que monitorean sitios de futuras enfermedades.
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Safe probiotic bacteria could perhaps lie dormant within our guts,
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Las bacterias probióticas seguras podrían permanecer latentes
en nuestro intestino donde han detectado, prevenido y tratado trastornos
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where they’d detect, prevent, and treat disorders
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before they have the chance to cause symptoms.
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antes de que puedan causar síntomas.
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Advances in technology have created excitement around a future
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Los avances en la tecnología han generado entusiasmo en torno a un futuro
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of personalized medicine driven by mechanical nanobots.
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de medicina personalizada impulsada por nanobots mecánicos.
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But thanks to billions of years of evolution
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Pero gracias a miles de millones de años de evolución,
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we may already have a starting point
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podríamos tener ya un punto de partida
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in the unexpectedly biological form of bacteria.
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en la inesperada forma biológica de las bacterias.
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Add synthetic biology to the mix,
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Agrega biología sintética a la mezcla,
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and who knows what might soon be possible.
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y quién sabe qué podría ser posible dentro de poco.
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