Hacking bacteria to fight cancer - Tal Danino

Translator: Ko Ko Oo Reviewer: Myo Aung

In 1884, a patient’s luck seemed to go from bad to worse.

၁၈၈၄ တုန်းက လူနာတစ်ယောက်ရဲ့ အခြေအနေဟာ ဆိုးနေရင်းကနေ ပိုဆိုးလာခဲ့တယ်။

This patient had a rapidly growing cancer in his neck,

သူ့လည်ပင်းမှာ အမြန်ကြီးထွားလာနေတဲ့ ကင်ဆာကျိတ်တစ်ခု ဖြစ်နေသလို

and then came down with an unrelated bacterial skin infection.

ဘာမှမဆိုင်တဲ့ အရေပြားပိုးကြောင့် ကူးစက်ရောဂါတစ်ခု တိုးဖြစ်လာခဲ့တယ်။

But soon, something unexpected happened:

သို့သော် မကြာမီမှာ မျှော်လင့်မရခဲ့တာ ဖြစ်ပျက်လာခဲ့ပါတယ်။

as he recovered from the infection, the cancer also began to recede.

ကူးစက်ရောဂါ ပျောက်သွားတာနဲ့ ကင်ဆာကျိတ်ဟာလည်း လျော့သွားခဲ့ပါတယ်။

When a physician named William Coley tracked the patient down 7 years later,

နောက်ခုနှစ်နှစ်အကြာမှာ William Coley ဆိုတဲ့ သမားတော်က ပြန်စစ်တဲ့အခါ

no visible signs of the cancer remained.

ကင်ဆာလက္ခဏာ လုံးဝမရှိတော့တာကို အံ့သြဖွယ် တွေ့ရှိရပါတယ်။

Coley believed something remarkable was happening:

Coley ဟာ ယခုလို မှန်းဆမိပါတယ်။

that the bacterial infection had stimulated the patient’s immune system

ဘက်တီးရီးယားပိုးဟာ ကင်ဆာကိုတိုက်မယ့် လူနာရဲ့ ခုခံအားစနစ်ကို

to fight off the cancer.

လှုံဆော်လိုက်တာလို့ ထင်မိပါတယ်။

Coley’s fortunate discovery led him to pioneer

ဒီအဖြစ်ကနေပြီး Coley က ကံထူးစွာပဲ

the intentional injection of bacteria to successfully treat cancer.

ကင်ဆာအတွက် ဘက်တီးရီးယားထိုးကုတဲ့နည်းကို ပထမဆုံး ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်။

Over a century later, synthetic biologists have found an even better way

ဆယ်စုနှစ်တစ်ခုကြာမှာ ဖန်တီးဇီဝပညာရှင်တွေဟာ ပိုကောင်းတဲ့နည်းကို ရှာတွေ့ခဲ့ပါတယ်။

to use these once unlikely allies—

ဒီဘက်တီးရီးယားပိုးတွေကတဆင့် ဆေးကို

by programming them to safely deliver drugs directly to tumors.

ကင်ဆာကျိတ်ရှိရာဆီ တိုက်ရိုက်သယ်ဆောင်စေတာပါ။

Cancer occurs when normal functions of cells are altered,

ကင်ဆာဆိုတာဟာ သာမန်ဆဲလ်တွေရဲ့ ပုံမှန်တာဝန်ကနေ ဆင့်ကဲပြောင်းလဲပြီး

causing them to rapidly multiply and form growths called tumors.

လျှင်မြန်စွာ ပွားများလာရာကနေ အကျိတ်ဖြစ်လာတာမျိုးပါ။

Treatments like radiation, chemotherapy, and immunotherapy

ဓာတ်ရောင်ခြည်ကုသမှု၊ ဆေးသွင်းကုသမှု၊ ခုခံအားကုသမှုတွေက တဆင့်

attempt to kill malignant cells, but can affect the entire body

ကင်ဆာဆဲလ်တွေကို သတ်ဖို့ကြိုးစားရာမှာ တကိုယ်လုံးကိုပါ ထိခိုက်စေပါတယ်။

and disrupt healthy tissues in the process.

ပုံမှန်ကျန်းမာနေတဲ့ ဆဲလ်တွေပါ ထိခိုက်လာပါတယ်။

However, some bacteria like E. coli

သို့သော် E.Coli လို ဘက်တီးရီးယားဟာ

have the unique advantage of being able to selectively grow inside tumors.

အကျိတ်ထဲမှာ သွားရောက်ကြီးထွားနိုင်တဲ့ စွမ်းရည် ရှိနေပါတယ်။

In fact, the core of a tumor forms an ideal environment

အကျိတ်ဟာ ဘက်တီးရီးယားအကြိုက် နေရာဒေသတစ်ခုဖြစ်ပြီး

where they can safely multiply, hidden from immune cells.

လူ့ကိုယ်ခံအားဆဲလ်တွေဆီက ပုန်းကွယ်ရာ၊ စိတ်ကြိုက်ပွားများနိုင်တဲ့နေရာ ဖြစ်ပါတယ်။

Instead of causing infection,

ဘက်တီးရီးယားတွေကို

bacteria can be reprogrammed to carry cancer-fighting drugs,

ရောဂါတွေဖြစ်ပွားစေမယ့်အစား ကင်ဆာဆေးတွေကို သယ်ဆောင်ခိုင်းနိုင်ပါတယ်။

acting as Trojan Horses that target the tumor from within.

ကင်ဆာကိုအတွင်းကနေပြန်တိုက်နိုင်မယ့် သဘောပါပဲ။

This idea of programming bacteria to sense and respond in novel ways

ဒီလိုဘက်တီးရီးယားတွေကို မိမိလိုရာခိုင်းစေနိုင်ဖို့ဟာ

is a major focus of a field called Synthetic Biology.

ဖန်တီးဇီဝဗေဒပညာရပ်ရဲ့ အဓိကရည်မှန်းချက်ဖြစ်ပါတယ်။

But how can bacteria be programmed?

သို့သော် ဘက်တီးရီးယားတွေကို ဘယ်လိုခိုင်းမှာလဲ?

The key lies in manipulating their DNA.

အဓိကသော့ချက်က သူတို့တွေရဲ့ DNA ကို လိုအပ်သလိုပြင်ဖို့ပါ။

By inserting particular genetic sequences into bacteria,

ဘက်တီးရီးယားတွင်းကို ပြင်ဆင်ထားတဲ့ မျိုးရိုးဇီဝကို ထည့်လိုက်ရင်

they can be instructed to synthesize different molecules,

သူတို့ဟာ ကင်ဆာဆဲလ်ပွားတာကို တားဆီးနိုင်မယ့် မော်လီကျူးတွေနဲ့

including those that disrupt cancer growth.

သွားရောက်ဓာတ်ပြုနိုင်ပါတယ်။

They can also be made to behave in very specific ways

ဒီလိုနည်းတွေသာမက သူတို့ဟာ

with the help of biological circuits.

ဇီဝပတ်လမ်းတွေ အဖြစ်လည်း အသုံးဝင်နေပါတယ်။

These program different behaviors depending on the presence, absence,

သူတို့တွေ ရှိခြင်း၊ မရှိခြင်းနဲ့ ဓာတ်ပေါင်းခြင်းတွေက

or combination of certain factors.

ဒီလို ခြားနားဖြစ်စဉ်တွေအတွက် အရေးပါပါတယ်။

For example, tumors have low oxygen and pH levels

ဥပမာ - အကျိတ်ဟာ အောက်ဆီဂျင်နဲ့ pH နိမ့်နေပြီး

and over-produce specific molecules.

မော်လီကျူးတွေအများအပြား ထုတ်နေတယ် ဆိုပါစို့။

Synthetic biologists can program bacteria to sense those conditions,

ဖန်တီးဇီဝပညာရှင်က ဘက်တီးရီးယားမှာ ဒါတွေကိုထောက်လှမ်းနိုင်တဲ့စနစ်တွေ

and by doing so, respond to tumors while avoiding healthy tissue.

တပ်ပေးခြင်းဖြင့် သာမန်ဆဲလ်တွေကိုရှောင်ပြီး ကင်ဆာဆဲလ်တွေဆီ ရောက်အောင်သွားပါလိမ့်မယ်

One type of biological circuit,

synchronized lysis circuit (SLC) ဆိုတဲ့ ဇီဝလမ်းကြောင်းတစ်ခုဟာဆိုရင်

known as a synchronized lysis circuit, or SLC,

allows bacteria to not only deliver medicine,

ဘက်တီးရီးယားတွေကို ဆေးသယ်ခိုင်းယုံမက ဆေးပေးချိန်ကိုပါ ညှိလို့ရပါတယ်။

but to do so on a set schedule.

First, to avoid harming healthy tissue,

ပထမဆုံး သူက ပုံမှန်ဆဲလ်တွေကို ရှောင်မယ်။

production of anti-cancer drugs begins as bacteria grow,

ဘက်တီးရီးယားတွေ ပွားလာတာနဲ့အမျှ ကင်ဆာဆေးတွေကို ထုတ်မယ်။

which only happens within the tumor itself.

ကင်ဆာကျိတ်အတွင်းမှာပေါ့။

Next, after they’ve produced the drugs,

ဆေးတွေထုတ်ပြီးချိန်

a kill-switch causes the bacteria to burst

သတ်မှတ်ထားတဲ့ ဘက်တီးရီးယားအရေအတွက်ကို ရောက်လာတာနဲ့

when they reach a critical population threshold.

ဘက်တီးရီးယားတွေဟာ ပေါက်ကွဲသေဆုံးသွားလိမ့်မယ်။

This both releases the medicine and decreases the bacteria’s population.

ဒီဖြစ်စဉ်ကြောင့် ဆေးရရှိယုံမက ဘက်တီးရီးယားအရေအတွက်လည်း နည်းသွားလိမ့်မယ်။

However, a certain percentage of the bacteria remain alive

သို့သော် ဘက်တီးရီးယားပမာဏအနည်းငယ်ကတော့ နောက်တစ်ကြိမ်ပြန်စဖို့

to replenish the colony.

မသေပဲ ကျန်ရှိနေလိမ့်မယ်။

Eventually their numbers grow large enough to trigger the kill switch again,

ထပ်ပွားနေပြီး သတ်မှတ်ထားတဲ့အရေအတွက်မှာ ထပ်ပြီး သေကြလိမ့်မယ်။

and the cycle continues.

ဒီလိုနဲ့ သံသရာလည်နေလိမ့်မယ်။

This circuit can be fine-tuned to deliver drugs

ဒီသံသရာကို ကင်ဆာကိုတိုက်မယ့် အကောင်းဆုံးအနေအထားထိရောက်အောင်

on whatever periodic schedule is best to fight the cancer.

အသေးစိတ် ချိန်ညှိပေးနိုင်တယ်။

This approach has proven promising in scientific trials using mice.

ဒီစမ်းသပ်မှုဟာ ကြွက်တွေမှာ အောင်မြင်ကြောင်း သက်သေပြနိုင်ခဲ့ပါတယ်။

Not only were scientists able to successfully eliminate lymphoma tumors

Lymphoma အကျိတ်တွေကို အောင်မြင်စွာရှင်းလင်းနိုင်ခဲ့ယုံမက

injected with bacteria,

ထိုးသွင်းလိုက်တဲ့ ဘက်တီးရီးယားတွေဟာ ကိုယ်ခံစွမ်းအားကိုပါ မြှင့်တင်ပေးသလို

but the injection also stimulated the immune system,

priming immune cells to identify and attack untreated lymphomas

ခုခံအားဆဲလ်တွေကိုပါ Lymphoma ကိုတိုက်ဖို့ အဆင်သင့်ဖြစ်စေပါတယ်။

elsewhere in the mouse.

ကြွက်တွေဆီမှာပေါ့။

Unlike many other therapies,

တခြားကုထုံးတွေနဲ့ မတူတာကတော့ သူတို့ဟာ ကင်ဆာကျိတ်တစ်ခုတည်းကို ဦးတည်တာမဟုတ်ပဲ

bacteria don’t target a specific type of cancer,

but rather the general characteristics shared by all solid tumors.

တခြားလက္ခဏာတူ အကျိတ်တွေကို လိုက်ရှာနိုင်တာ ဖြစ်ပါတယ်။

Nor are programmable bacteria limited to simply fighting cancer.

ဒါ့ကြောင့် ဘက်တီးရီးယားတွေဟာ လက်ရှိကင်ဆာကို ရှင်းထုတ်ယုံတင်မက

Instead, they can serve as sophisticated sensors

နောက်အနာဂတ်မှာ ကင်ဆာဖြစ်လာနိုင်တဲ့ နေရာတွေအားလုံးကို

that monitor sites of future disease.

ရှာဖွေညွှန်ပြပေးနိုင်ပါတယ်။

Safe probiotic bacteria could perhaps lie dormant within our guts,

ဒီကျန်းမာရေးအထောက်အကူပြု ဘက်တီးရီးယားတွေဟာ ကျွန်တော်တို့အူအတွင်းမှာနေပြီး

where they’d detect, prevent, and treat disorders

ရောဂါတွေကို လက္ခဏာမပြခင်မှာပဲ ထောက်လှမ်း၊ ကာကွယ်ပြီး

before they have the chance to cause symptoms.

ကုသပေးနိုင်လိမ့်မယ်။

Advances in technology have created excitement around a future

နည်းပညာတိုးတက်မှုတွေကြောင့် ဆေးပေးကုသပေးမယ့် နာနိုစက်ရုပ်လေးတွေနဲ့

of personalized medicine driven by mechanical nanobots.

စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ် အနာဂတ်တွေ ရှိနေပါပြီ။

But thanks to billions of years of evolution

ဒါပေမယ့် တကယ်တမ်းတော့ ဒီလိုဖြစ်လာတာဟာ

we may already have a starting point

လွန်ခဲ့တဲ့နှစ်သန်းထောင်ချီကတည်းက

in the unexpectedly biological form of bacteria.

ဘက်တီးရီးယားတွေရဲ့ ဇီဝပုံစံတွေ ပြောင်းလဲလာခဲ့တာကြောင့်လဲ ပါပါတယ်။

Add synthetic biology to the mix,

ဒီအခြေအနေကိုဖန်တီးဇီဝဗေဒနဲ့ ပေါင်းစပ်လိုက်တဲ့အခါ

and who knows what might soon be possible.

မကြာမီမှာ ဘာတွေဖြစ်လာမလဲဆိုတာ ဘယ်သူပြောမရနိုင်ပါ။