To detect diseases earlier, let's speak bacteria's secret language | Fatima AlZahra'a Alatraktchi

Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez

Traducteur: Aram PIERRE Relecteur: eric vautier

You don't know them.

Vous ne les connaissez pas.

You don't see them.

Vous ne les voyez pas.

But they're always around,

Mais elles sont toujours là,

whispering,

chuchotant

making secret plans,

fomentant des plans secrets,

building armies with millions of soldiers.

formant des armées de millions de soldats.

And when they decide to attack,

Et quand elles décident d’attaquer,

they all attack at the same time.

elles attaquent toutes en même temps.

I'm talking about bacteria.

Je parle des bactéries.

(Laughter)

(Rires)

Who did you think I was talking about?

De qui croyez-vous que je parlais ?

Bacteria live in communities just like humans.

Les bactéries vivent en communauté comme les humains.

They have families,

Elles ont de la famille,

they talk,

elles se parlent,

and they plan their activities.

et elles planifient leurs activités.

And just like humans, they trick, deceive,

Et comme les humains, elles trompent, dupent,

and some might even cheat on each other.

et certaines se trompent même entre elles.

What if I tell you that we can listen to bacterial conversations

Et si je vous disais que nous pouvons écouter les conversations des bactéries

and translate their confidential information into human language?

et les traduire en langage humain ?

And what if I tell you that translating bacterial conversations can save lives?

Et si je vous disais que ces traductions pourraient sauver des vies ?

I hold a PhD in nanophysics,

J’ai un doctorat en nanophysique,

and I've used nanotechnology to develop a real-time translation tool

et j’ai utilisé la nanotechnologie pour développer un traducteur en temps réel

that can spy on bacterial communities

qui peut espionner les communautés bactériennes

and give us recordings of what bacteria are up to.

et enregistrer ce que les bactéries font.

Bacteria live everywhere.

Les bactéries sont partout.

They're in the soil, on our furniture

Elles sont dans le sol, sur nos meubles

and inside our bodies.

et dans notre corps.

In fact, 90 percent of all the live cells in this theater are bacterial.

En fait, 90 % des cellules vivantes dans cette pièce sont des bactéries.

Some bacteria are good for us;

Il y a des bactéries utiles ;

they help us digest food or produce antibiotics.

elles nous aident à digérer ou produisent des antibiotiques.

And some bacteria are bad for us;

Et il y a des bactéries nuisibles ;

they cause diseases and death.

elles provoquent des maladies et la mort.

To coordinate all the functions bacteria have,

Pour remplir toutes leurs fonctions,

they have to be able to organize,

elles doivent être capables de s'organiser,

and they do that just like us humans --

et elles le font comme les humains :

by communicating.

en communiquant.

But instead of using words,

Mais au lieu des mots,

they use signaling molecules to communicate with each other.

elles utilisent des signaux moléculaires.

When bacteria are few,

Quand elles sont peu,

the signaling molecules just flow away,

les molécules de signalisation s’écoulent tout simplement,

like the screams of a man alone in the desert.

comme les cris d'un homme seul dans le désert.

But when there are many bacteria, the signaling molecules accumulate,

Mais quand il y a beaucoup de bactéries, les molécules s'accumulent,

and the bacteria start sensing that they're not alone.

et les bactéries sentent qu'elles ne sont pas seules.

They listen to each other.

Elles s’écoutent mutuellement.

In this way, they keep track of how many they are

De cette façon, elles peuvent savoir combien elles sont

and when they're many enough to initiate a new action.

et lorsqu’elles sont assez nombreuses pour lancer une nouvelle action.

And when the signaling molecules have reached a certain threshold,

Et lorsque les molécules de signalisation atteignent un certain seuil,

all the bacteria sense at once that they need to act

toutes les bactéries sentent au même moment qu’elles doivent agir

with the same action.

de la même manière.

So bacterial conversation consists of an initiative and a reaction,

Une conversation bactériologique consiste en une initiative et une réaction :

a production of a molecule and the response to it.

la production d’une molécule et la réponse qu’elle provoque.

In my research, I focused on spying on bacterial communities

Dans mes recherches, je mets l’accent sur les communautés bactériennes

inside the human body.

dans le corps humain.

How does it work?

Comment ça marche ?

We have a sample from a patient.

Nous avons un échantillon d’un patient.

It could be a blood or spit sample.

Soit du sang ou de la salive.

We shoot electrons into the sample,

Nous injectons des électrons dans l’échantillon,

the electrons will interact with any communication molecules present,

les électrons interagissent avec les molécules présentes,

and this interaction will give us information

et cette interaction nous donne des informations

on the identity of the bacteria,

sur l’identité de la bactérie,

the type of communication

le type de communication

and how much the bacteria are talking.

et le nombre d’infos qu’elles partagent

But what is it like when bacteria communicate?

Mais à quoi ressemble cette communication ?

Before I developed the translation tool,

Avant que je ne développe cet outil de traduction,

my first assumption was that bacteria would have a primitive language,

ma première hypothèse était que les bactéries avaient un langage primitif,

like infants that haven't developed words and sentences yet.

comme les bébés qui n’utilisent pas de mots ni de phrases.

When they laugh, they're happy; when they cry, they're sad.

Ils rient, ils sont heureux ; ils pleurent, ils sont tristes.

Simple as that.

C’est simple.

But bacteria turned out to be nowhere as primitive as I thought they would be.

Mais les bactéries se sont révélées être tout le contraire.

A molecule is not just a molecule.

Une molécule n’est pas juste une molécule.

It can mean different things depending on the context,

Elle peut signifier différentes choses selon le contexte,

just like the crying of babies can mean different things:

tout comme un bébé pleure pour plusieurs raisons :

sometimes the baby is hungry,

parfois, le bébé a faim,

sometimes it's wet,

parfois, il a fait pipi,

sometimes it's hurt or afraid.

parfois, il a mal ou il a peur.

Parents know how to decode those cries.

Les parents savent décoder ces pleurs.

And to be a real translation tool,

Et pour être un vrai traducteur,

it had to be able to decode the signaling molecules

il doit être capable de décoder ces molécules de signalisation

and translate them depending on the context.

et les traduire selon le contexte.

And who knows?

Et qui sait ?

Maybe Google Translate will adopt this soon.

Google Traduction l’adoptera peut-être.

(Laughter)

(Rires)

Let me give you an example.

Prenons un exemple.

I've brought some bacterial data that can be a bit tricky to understand

J’ai amené des données bactériennes un peu difficiles à comprendre

if you're not trained,

pour les novices,

but try to take a look.

mais essayez quand même.

(Laughter)

(Rires)

Here's a happy bacterial family that has infected a patient.

Voici une famille heureuse de bactéries qui a infecté un patient.

Let's call them the Montague family.

Appelons-les les Montaigu.

They share resources, they reproduce, and they grow.

Elles partagent des ressources, elles se reproduisent et grandissent.

One day, they get a new neighbor,

Un jour, un nouveau voisin arrive,

bacterial family Capulet.

la famille Capulet.

(Laughter)

(Rires)

Everything is fine, as long as they're working together.

Tout va bien, du moment qu’elles travaillent ensemble.

But then something unplanned happens.

Mais un imprévu arrive.

Romeo from Montague has a relationship with Juliet from Capulet.

Roméo Montaigu a une relation avec Juliette Capulet.

(Laughter)

(Rires)

And yes, they share genetic material.

Eh oui, elles partagent du matériel génétique.

(Laughter)

(Rires)

Now, this gene transfer can be dangerous to the Montagues

Ce transfert peut être dangereux pour les Montaigu

that have the ambition to be the only family in the patient they have infected,

qui ont l’ambition d’être la seule famille dans le patient qu’ils ont infecté.

and sharing genes contributes

Le partage de gènes a permis

to the Capulets developing resistance to antibiotics.

aux Capulet d’être résistants aux antibiotiques.

So the Montagues start talking internally to get rid of this other family

Alors les Montaigu commencent à discuter pour se débarrasser de l’autre famille

by releasing this molecule.

en libérant cette molécule.

(Laughter)

(Rires)

And with subtitles:

Et avec des sous-titres :

[Let us coordinate an attack.]

[Planifions une attaque.]

(Laughter)

(Rires)

Let's coordinate an attack.

Planifions une attaque.

And then everybody at once responds

Tout le monde répond comme un seul homme

by releasing a poison that will kill the other family.

en libérant un poison qui va tuer l’autre famille.

[Eliminate!]

[Éliminez !]

(Laughter)

(Rires)

The Capulets respond by calling for a counterattack.

Les Capulet contre-attaquent.

[Counterattack!]

[Contre-attaque !]

And they have a battle.

Et ils se battent.

This is a video of real bacteria dueling with swordlike organelles,

Voici une vidéo d’un vrai duel bactérien avec des organites en forme d’épées,

where they try to kill each other

où ils essaient de se tuer

by literally stabbing and rupturing each other.

en se poignardant et en se déchiquetant littéralement.

Whoever's family wins this battle becomes the dominant bacteria.

La famille qui gagne cette bataille devient la bactérie dominante.

So what I can do is to detect bacterial conversations

Je peux alors détecter les conversations bactériennes

that lead to different collective behaviors

qui mènent à ces comportements collectifs

like the fight you just saw.

comme le combat.

And what I did was to spy on bacterial communities

J’ai espionné les communautés bactériennes

inside the human body

à l’intérieur du corps

in patients at a hospital.

de patients à un hôpital.

I followed 62 patients in an experiment,

J’ai suivi 62 patients dans une expérience,

where I tested the patient samples for one particular infection,

où j’ai testé les échantillons des patients pour une infection particulière,

without knowing the results of the traditional diagnostic test.

sans connaitre les résultats du test diagnostique traditionnel.

Now, in bacterial diagnostics,

Pour les diagnostics bactériens,

a sample is smeared out on a plate,

un échantillon est étalé sur une plaque,

and if the bacteria grow within five days,

et si la bactérie se développe dans les cinq jours,

the patient is diagnosed as infected.

on considère que le patient est infecté.

When I finished the study and I compared the tool results

Quand j’ai fini l’étude et comparé les résultats de l’outil

to the traditional diagnostic test and the validation test,

avec ceux des diagnostics traditionnels et des tests de validation,

I was shocked.

j’étais choquée.

It was far more astonishing than I had ever anticipated.

C’était beaucoup plus surprenant que je ne l’avais anticipé.

But before I tell you what the tool revealed,

Avant de vous dire ce que l’outil a révélé,

I would like to tell you about a specific patient I followed,

j’aimerais vous parler d’un patient que j’ai suivi -

a young girl.

une jeune fille.

She had cystic fibrosis,

Elle avait la mucoviscidose,

a genetic disease that made her lungs susceptible to bacterial infections.

une maladie génétique qui rendait ses poumons plus vulnérables aux infections.

This girl wasn't a part of the clinical trial.

Elle ne faisait pas partie de l’essai clinique.

I followed her because I knew from her medical record

Je l’ai suivie parce que je savais, par son dossier médical,

that she had never had an infection before.

qu’elle n’avait jamais eu une infection avant.

Once a month, this girl went to the hospital

Chaque mois, elle s’est rendue à l’hôpital

to cough up a sputum sample that she spit in a cup.

pour fournir un échantillon de crachat.

This sample was transferred for bacterial analysis

Cet échantillon était transféré pour la recherche de bactéries

at the central laboratory

au laboratoire central

so the doctors could act quickly if they discovered an infection.

afin que les médecins puissent agir rapidement en cas d’infection.

And it allowed me to test my device on her samples as well.

Cela m’a permis de tester mon appareil sur ses échantillons.

The first two months I measured on her samples, there was nothing.

Les deux premiers crachats étaient négatifs.

But the third month,

Mais dans le troisième,

I discovered some bacterial chatter in her sample.

il y avait des ragots bactériens.

The bacteria were coordinating to damage her lung tissue.

Les bactéries voulaient endommager son parenchyme pulmonaire.

But the traditional diagnostics showed no bacteria at all.

Mais les diagnostics traditionnels n’ont montré aucune bactérie.

I measured again the next month,

J’ai mesuré à nouveau le mois suivant,

and I could see that the bacterial conversations became even more aggressive.

et les conversations bactériennes étaient encore plus intenses.

Still, the traditional diagnostics showed nothing.

Les diagnostics traditionnels ne montraient toujours rien.

My study ended, but a half a year later, I followed up on her status

Six mois après la fin de l’étude, je me suis renseignée

to see if the bacteria only I knew about had disappeared

pour voir si les bactéries avaient disparu

without medical intervention.

sans aucune intervention médicale.

They hadn't.

Ce n’était pas le cas.

But the girl was now diagnosed with a severe infection

Mais on a diagnostique à la fille d’une infection bactérienne mortelle.

of deadly bacteria.

It was the very same bacteria my tool discovered earlier.

C’était les mêmes bactéries que mon outil avait découvertes plus tôt.

And despite aggressive antibiotic treatment,

Et malgré un traitement antibiotique bien conduit,

it was impossible to eradicate the infection.

il était impossible d’éradiquer l’infection.

Doctors deemed that she would not survive her 20s.

Les médecins ont estimé qu’elle ne passerait pas la vingtaine.

When I measured on this girl's samples,

Lors de l’étude de ses échantillons,

my tool was still in the initial stage.

mon outil en était encore à ses débuts.

I didn't even know if my method worked at all,

Je ne savais même pas si ma méthode fonctionnait,

therefore I had an agreement with the doctors

j’avais donc un accord avec les médecins

not to tell them what my tool revealed

de ne pas communiquer mes résultats

in order not to compromise their treatment.

pour ne pas compromettre leur traitement.

So when I saw these results that weren't even validated,

Quand j’ai vu ces résultats qui n’étaient même pas valides,

I didn't dare to tell

je n’ai pas osé en parler

because treating a patient without an actual infection

car, traiter un patient sans une infection déclarée

also has negative consequences for the patient.

a également des conséquences négatives pour le patient

But now we know better,

Aujourd'hui, nous en savons plus

and there are many young boys and girls that still can be saved

et il y a de nombreux jeunes garçons et filles qui peuvent être sauvés

because, unfortunately, this scenario happens very often.

parce que, malheureusement, ce scénario arrive très souvent.

Patients get infected,

Les patients sont infectés,

the bacteria somehow don't show on the traditional diagnostic test,

les bactéries n’apparaissent pas au test traditionnel de diagnostic,

and suddenly, the infection breaks out in the patient with severe symptoms.

et d’un coup, l’infection se déclare chez le patient avec de graves symptômes.

And at that point, it's already too late.

Et à ce moment-là, il est déjà trop tard.

The surprising result of the 62 patients I followed

Le résultat surprenant obtenu du suivi des 62 patients était

was that my device caught bacterial conversations

que mon outil repérait des conversations bactériennes

in more than half of the patient samples

dans plus de la moitié des échantillons

that were diagnosed as negative by traditional methods.

provenant de patients avec un diagnostic traditionnel négatif.

In other words, more than half of these patients went home thinking

En d’autres termes, plus de la moitié de ces patients sont repartis

they were free from infection,

pensant être sains,

although they actually carried dangerous bacteria.

alors qu’ils étaient porteurs de bactéries dangereuses.

Inside these wrongly diagnosed patients,

À l’intérieur de ces patients faux négatifs,

bacteria were coordinating a synchronized attack.

des bactéries coordonnaient une attaque.

They were whispering to each other.

Elles se parlaient en chuchotant.

What I call "whispering bacteria"

Les « bactéries chuchoteuses »

are bacteria that traditional methods cannot diagnose.

sont des bactéries non détectées par les méthodes habituelles.

So far, it's only the translation tool that can catch those whispers.

Seul l’outil peut détecter ces chuchotements.

I believe that the time frame in which bacteria are still whispering

Je crois que le temps pendant lequel les bactéries chuchotent

is a window of opportunity for targeted treatment.

est un moment opportun pour un traitement ciblé.

If the girl had been treated during this window of opportunity,

Si la fille avait été traitée durant cet intervalle de temps,

it might have been possible to kill the bacteria

il aurait été possible d’éliminer les bactéries

in their initial stage,

précocement,

before the infection got out of hand.

avant la propagation de l’infection.

What I experienced with this young girl made me decide to do everything I can

Mon expérience avec cette adolescente m’a poussée à faire tout ce que je peux

to push this technology into the hospital.

pour introduire cet outil dans les hôpitaux.

Together with doctors,

Avec les médecins,

I'm already working on implementing this tool in clinics

je travaille déjà pour introduire cet outil dans les cliniques

to diagnose early infections.

pour diagnostiquer tôt les infections.

Although it's still not known how doctors should treat patients

Bien qu’on ne sache pas encore comment les patients vont être traités

during the whispering phase,

durant la phase de chuchotement,

this tool can help doctors keep a closer eye on patients in risk.

cet outil peut aider à surveiller les patients à risque.

It could help them confirm if a treatment had worked or not,

Il pourrait aider à vérifier si un traitement était efficace ou pas,

and it could help answer simple questions:

et à répondre à de simples questions :

Is the patient infected?

le patient est-il infecté ?

And what are the bacteria up to?

Que mijotent les bactéries ?

Bacteria talk,

Les bactéries se parlent,

they make secret plans,

elles fomentent des plans

and they send confidential information to each other.

et s'envoient des informations secrètes les unes aux autres.

But not only can we catch them whispering,

Outre la détection de leur chuchotement,

we can all learn their secret language

nous pouvons apprendre leur langage secret

and become ourselves bacterial whisperers.

et devenir nous-mêmes des chuchoteurs bactériens.

And, as bacteria would say,

Comme diraient les bactéries :

"3-oxo-C12-aniline."

« 3-oxo-C12-aniline. »

(Laughter)

(Rires)

(Applause)

(Applaudissements)

Thank you.

Merci.