Tal Danino: We can use bacteria to detect cancer (and maybe treat it)

Μετάφραση: Ioannis Papacheimonas Επιμέλεια: Chryssa Takahashi

You may not realize this,

Ίσως να μην το αντιλαμβάνεστε,

but there are more bacteria in your body than stars in our entire galaxy.

αλλά υπάρχουν περισσότερα βακτήρια στο σώμα σας

απ' ό,τι αστέρια σε ολόκληρο τον γαλαξία μας.

This fascinating universe of bacteria inside of us

Αυτό το εκπληκτικό σύμπαν των βακτηρίων μέσα μας

is an integral part of our health,

είναι ένα αναπόσπαστο κομμάτι της υγείας μας,

and our technology is evolving so rapidly

και η τεχνολογία εξελίσσεται τόσο γρήγορα

that today we can program these bacteria like we program computers.

που σήμερα μπορούμε να προγραμματίσουμε αυτά τα βακτήρια όπως τους υπολογιστές.

Now, the diagram that you see here,

Τώρα, το διάγραμμα που βλέπετε εδώ,

I know it looks like some kind of sports play,

ξέρω ότι φαίνεται σαν τη στρατηγική ενός αγωνίσματος,

but it is actually a blueprint of the first bacterial program I developed.

αλλά στην πραγματικότητα

είναι το σχέδιο του πρώτου βακτηριακού προγράμματος που έκανα.

And like writing software, we can print and write DNA

Όπως στη συγγραφή προγραμμάτων, μπορούμε να τυπώσουμε και να γράψουμε DNA

into different algorithms and programs inside of bacteria.

με διαφορετικούς αλγόριθμους και προγράμματα μέσα στα βακτήρια.

What this program does is produces fluorescent proteins

Αυτό που κάνει το πρόγραμμα είναι

να παράγει φθορίζουσες πρωτεΐνες με ρυθμικό τρόπο

in a rhythmic fashion

and generates a small molecule

και να παράγει ένα μικρό μόριο

that allows bacteria to communicate and synchronize,

που επιτρέπει στα βακτήρια να επικοινωνούν και να συγχρονίζονται,

as you're seeing in this movie.

όπως βλέπετε σε αυτή την ταινία.

The growing colony of bacteria that you see here

Η αυξανόμενη αποικία βακτηρίων που βλέπετε εδώ

is about the width of a human hair.

έχει το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας.

Now, what you can't see is that our genetic program

Αυτό που δεν βλέπετε είναι ότι το γενετικό πρόγραμμά μας

instructs these bacteria to each produce small molecules,

δίνει εντολή στα βακτήρια να παράγουν το καθένα μικρά μόρια,

and these molecules travel between the thousands of individual bacteria

και αυτά τα μόρια ταξιδεύουν μεταξύ των χιλιάδων βακτηρίων

telling them when to turn on and off.

λέγοντάς τους πότε να ενεργοποιηθούν και πότε να απενεργοποιηθούν.

And the bacteria synchronize quite well at this scale,

Και τα βακτήρια συγχρονίζονται πολύ καλά σε αυτό το επίπεδο,

but because the molecule that synchronizes them together can only travel so fast,

αλλά επειδή το μόριο που τα συγχρονίζει δεν μπορεί να ταξιδέψει τόσο γρήγορα,

in larger colonies of bacteria, this results in traveling waves

σε μεγάλες αποικίες βακτηρίων, αυτό προκαλεί κύματα που ταξιδεύουν

between bacteria that are far away from each other,

ανάμεσα στα βακτήρια που είναι μακριά το ένα από το άλλο,

and you can see these waves going from right to left across the screen.

και βλέπετε αυτά τα κύματα να πηγαίνουν από δεξιά στα αριστερά στην οθόνη.

Now, our genetic program relies on a natural phenomenon

Το γενετικό μας πρόγραμμα βασίζεται σε ένα φυσικό φαινόμενο

called quorum sensing,

τον μηχανισμό διακυτταρικής χημικής επικοινωνίας

in which bacteria trigger coordinated and sometimes virulent behaviors

όπου τα βακτήρια προκαλούν συντονισμένες και λοιμογόνες συμπεριφορές

once they reach a critical density.

όταν φτάσουν μια κρίσιμη πυκνότητα.

You can observe quorum sensing in action in this movie,

Παρατηρείτε τον μηχανισμό εν δράσει σε αυτή την ταινία,

where a growing colony of bacteria only begins to glow

όπου μια αυξανόμενη αποικία βακτηρίων ξεκινά να λάμπει

once it reaches a high or critical density.

μόνο όταν φτάνει σε υψηλή ή κρίσιμη πυκνότητα.

Our genetic program

Ο γενετικός μας προγραμματισμός

συνεχίζει να παράγει αυτά τα ρυθμικά πρότυπα φθοριζούσων πρωτεϊνών

continues producing these rhythmic patterns of fluorescent proteins

as the colony grows outwards.

καθώς η αποικία μεγαλώνει προς τα έξω.

This particular movie and experiment we call The Supernova,

Ονομάζουμε Σούπερνοβα τη συγκεκριμένη ταινία και το πείραμα,

because it looks like an exploding star.

γιατί μοιάζει με ένα αστέρι που εκρήγνυται.

Now, besides programming these beautiful patterns,

Εκτός του προγραμματισμού αυτών των ωραίων σχημάτων

I wondered, what else can we get these bacteria to do?

αναρωτιόμουν τι άλλο να μπορούν να κάνουν τα βακτήρια;

And I decided to explore how we can program bacteria

Αποφάσισα να εξερευνήσω πώς θα προγραμματίσουμε βακτήρια

to detect and treat diseases in our bodies like cancer.

για να εντοπίζουν και να θεραπεύουν ασθένειες στα σώματά μας όπως ο καρκίνος.

One of the surprising facts about bacteria

Ένα από τα εκπληκτικά δεδομένα για τα βακτήρια

is that they can naturally grow inside of tumors.

είναι ότι μπορούν να μεγαλώνουν με φυσικό τρόπο μέσα στους όγκους.

This happens because typically tumors

Αυτό γίνεται γιατί οι όγκοι

are areas where the immune system has no access,

είναι περιοχές που το ανοσοποιητικό σύστημα δεν έχει πρόσβαση,

and so bacteria find these tumors

και έτσι τα βακτήρια βρίσκουν τους όγκους

and use them as a safe haven to grow and thrive.

και να τους χρησιμοποιούν σαν απάγγειο για να μεγαλώνουν και να ευδοκιμούν.

We started using probiotic bacteria

Αρχικά χρησιμοποιήσαμε προβιοτικά βακτήρια

which are safe bacteria that have a health benefit,

που είναι ασφαλή και έχουν όφελος για την υγεία

and found that when orally delivered to mice,

και βρήκαμε ότι όταν δόθηκαν στοματικά σε ποντίκια,

these probiotics would selectively grow inside of liver tumors.

τα προβιοτικά θα μεγάλωναν επιλεκτικά μέσα σε όγκους στο συκώτι.

We realized that the most convenient way

Αντιληφθήκαμε ότι ο πιο βολικός τρόπος

to highlight the presence of the probiotics,

να τονίσουμε την παρουσία των προβιοτικών,

and hence, the presence of the tumors,

και συνεπώς, την παρουσία των όγκων,

was to get these bacteria to produce a signal

ήταν να κάνουμε τα βακτήρια να παράγουν ένα σήμα

that would be detectable in the urine,

που θα εντοπίζεται στα ούρα,

and so we specifically programmed these probiotics

και έτσι προγραμματίσαμε τα προβιοτικά

to make a molecule that would change the color of your urine

να φτιάχνουν ένα μόριο που θα άλλαζε το χρώμα των ούρων

to indicate the presence of cancer.

για να υποδείξουν την παρουσία καρκίνου.

We went on to show that this technology

Συνεχίσαμε και δείξαμε ότι αυτή η τεχνολογία

could sensitively and specifically detect liver cancer,

μπορεί να εντοπίσει με ακρίβεια τον καρκίνο του ήπατος,

one that is challenging to detect otherwise.

κάτι που είναι δύσκολο υπό άλλες συνθήκες.

Now, since these bacteria specifically localize to tumors,

Αφού αυτά τα βακτήρια εντοπίζονται ειδικά σε όγκους,

we've been programming them to not only detect cancer

τα προγραμματίζουμε όχι μόνο να εντοπίζουν τον καρκίνο

but also to treat cancer

αλλά και να τον αντιμετωπίζουν

by producing therapeutic molecules from within the tumor environment

παράγοντας θεραπευτικά μόρια μέσα στο περιβάλλον του όγκου

that shrink the existing tumors,

που συρρικνώνουν τους υπάρχοντες όγκους,

and we've been doing this using quorum sensing programs

και το κάνουμε με προγράμματα μηχανισμού διακυτταρικής χημικής επικοινωνίας

like you saw in the previous movies.

όπως είδατε στις προηγούμενες ταινίες.

Altogether, imagine in the future taking a programmed probiotic

Συνολικά, φανταστείτε να παίρνουμε στο μέλλον ένα προγραμματισμένο προβιοτικό

that could detect and treat cancer,

που θα μπορούσε να εντοπίσει και να αντιμετωπίσει τον καρκίνο

or even other diseases.

ή ακόμη και άλλες ασθένειες.

Our ability to program bacteria

Η ικανότητά μας να προγραμματίζουμε βακτήρια και ζωή

and program life

opens up new horizons in cancer research,

ανοίγει νέους ορίζοντες στην έρευνα του καρκίνου,

και για να μοιραστώ αυτό το όραμα, δούλεψα με τον καλλιτέχνη Βικ Μουνίζ

and to share this vision, I worked with artist Vik Muniz

to create the symbol of the universe,

για να φτιάξουμε το σύμβολο του σύμπαντος

made entirely out of bacteria or cancer cells.

που είναι φτιαγμένο εξ ολοκλήρου από βακτήρια ή καρκινικά κύτταρα.

Ultimately, my hope is that the beauty and purpose of this microscopic universe

Τέλος, ελπίζω ότι η ομορφιά και ο σκοπός του μικροσκοπικού αυτού σύμπαντος

can inspire new and creative approaches for the future of cancer research.

μπορεί να εμπνεύσει νέες και δημιουργικές προσεγγίσεις

για το μέλλον της έρευνας του καρκίνου.

Thank you.

Ευχαριστώ.

(Χειροκρότημα)

(Applause)