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

Translator: Desi Farida Mandarini Reviewer: Nurzurani (Lusia) Nurdin

You may not realize this,

Anda mungkin tak menyadari,

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

ada lebih banyak bakteri di tubuh Anda daripada bintang di seluruh galaksi.

This fascinating universe of bacteria inside of us

Semesta bakteri yang menakjubkan di dalam tubuh kita

adalah bagian yang tak terpisahkan dari kesehatan kita,

is an integral part of our health,

and our technology is evolving so rapidly

dan teknologi kita berevolusi begitu pesat

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

sehingga kini kita bisa memprogram semua bakteri ini seperti pada komputer.

Now, the diagram that you see here,

Diagram yang Anda lihat ini,

I know it looks like some kind of sports play,

memang terlihat seperti sebuah permainan olahraga,

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

tapi ini adalah cetak biru dari program bakteri pertama yang saya kembangkan.

And like writing software, we can print and write DNA

Seperti menulis perangkat lunak, kita bisa mencetak dan menulis DNA

into different algorithms and programs inside of bacteria.

menjadi beragam algoritme dan program di dalam bakteri.

What this program does is produces fluorescent proteins

Program ini menghasilkan protein yang

in a rhythmic fashion

berpendar secara ritmis

and generates a small molecule

dan menghasilkan sebuah molekul kecil

that allows bacteria to communicate and synchronize,

yang membuat bakteri bisa berkomunikasi dan sinkronisasi

as you're seeing in this movie.

seperti yang terlihat dalam video ini.

The growing colony of bacteria that you see here

Koloni bakteri yang berkembang yang Anda lihat ini

is about the width of a human hair.

selebar sehelai rambut manusia.

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

Anda tidak bisa melihat bahwa program genetik kami

instructs these bacteria to each produce small molecules,

memerintahkan setiap bakteri ini untuk menghasilkan molekul kecil,

and these molecules travel between the thousands of individual bacteria

dan molekul itu bergerak di antara ribuan bakteri

telling them when to turn on and off.

yang mengatur kapan mereka hidup dan mati.

And the bacteria synchronize quite well at this scale,

Bakteri ini bersinkronisasi cukup baik pada tahap ini,

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

tapi karena kecepatan gerak molekul yang menyinkronkan mereka terbatas,

in larger colonies of bacteria, this results in traveling waves

dalam koloni bakteri yang lebih besar, hal ini menghasilkan gelombang gerak

between bacteria that are far away from each other,

antar bakteri yang jaraknya jauh satu sama lain,

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

dan Anda bisa melihat gelombang ini bergerak dari kiri ke kanan layar.

Now, our genetic program relies on a natural phenomenon

Program genetik kami bergantung kepada sebuah fenomena alam

called quorum sensing,

bernama penginderaan kuorum,

in which bacteria trigger coordinated and sometimes virulent behaviors

di mana bakteri memicu perilaku yang terkoordinasi, dan kadang ganas

once they reach a critical density.

ketika kepadatan mereka mencapai titik kritis.

You can observe quorum sensing in action in this movie,

Dalam film ini Anda bisa melihat penginderaan kuorum,

where a growing colony of bacteria only begins to glow

ketika sebuah koloni bakteri yang tumbuh mulai bercahaya hanya saat

once it reaches a high or critical density.

ia mencapai titik kepadatan tinggi atau kritis.

Our genetic program

Program genetik kami

continues producing these rhythmic patterns of fluorescent proteins

terus menghasilkan pola ritmik protein berpendar ini

as the colony grows outwards.

sementara koloninya tumbuh ke luar.

This particular movie and experiment we call The Supernova,

Film dan eksperimen ini kami sebut Supernova,

because it looks like an exploding star.

karena terlihat seperti sebuah bintang yang meledak,

Now, besides programming these beautiful patterns,

Selain memprogram pola-pola indah ini,

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

saya bertanya, apa lagi yang bisa dilakukan bakteri ini?

And I decided to explore how we can program bacteria

Lalu saya putuskan untuk meneliti cara memprogram bakteri

to detect and treat diseases in our bodies like cancer.

untuk mendeteksi dan mengobati penyakit seperti kanker.

One of the surprising facts about bacteria

Salah satu fakta mengejutkan tentang bakteri

is that they can naturally grow inside of tumors.

adalah mereka bisa tumbuh alami di dalam tumor.

This happens because typically tumors

Ini karena biasanya tumor adalah

are areas where the immune system has no access,

wilayah yang tak bisa ditembus oleh sistem kekebalan,

and so bacteria find these tumors

jadi para bakteri menemukan tumor-tumor ini

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

dan menggunakannya sebagai sebuah tempat aman untuk berkembang biak.

We started using probiotic bacteria

Kami mulai menggunakan bakteri probiotik

which are safe bacteria that have a health benefit,

yang aman dan memiliki manfaat kesehatan,

and found that when orally delivered to mice,

dan menemukan bahwa saat diberikan secara oral ke tikus,

these probiotics would selectively grow inside of liver tumors.

probiotik ini secara selektif akan tumbuh di dalam tumor hati.

We realized that the most convenient way

Kami sadar bahwa cara termudah

to highlight the presence of the probiotics,

untuk melihat keberadaan probiotik ini,

and hence, the presence of the tumors,

yang artinya, keberadaan sang tumor,

was to get these bacteria to produce a signal

adalah agar bakterinya mengeluarkan sinyal

that would be detectable in the urine,

yang akan bisa terdeteksi dalam air seni,

jadi kami secara khusus memprogram bakteri probiotik ini

and so we specifically programmed these probiotics

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

untuk membuat molekul yang akan mengubah warna air seni Anda

to indicate the presence of cancer.

untuk menunjukkan keberadaan kanker.

We went on to show that this technology

Kemudian kami menunjukkan bahwa teknologi ini

could sensitively and specifically detect liver cancer,

bisa secara khusus mendeteksi kanker hati dengan baik,

one that is challenging to detect otherwise.

yang sebetulnya sulit untuk ditemukan.

Now, since these bacteria specifically localize to tumors,

Karena bakteri ini khusus diperuntukkan bagi tumor,

we've been programming them to not only detect cancer

kami telah memprogramnya bukan hanya untuk mendeteksi kanker

but also to treat cancer

tapi juga mengobatinya

by producing therapeutic molecules from within the tumor environment

dengan menghasilkan molekul terapeutik dari dalam tumornya

that shrink the existing tumors,

yang menyusuti tumor yang ada,

and we've been doing this using quorum sensing programs

dan hal ini kami lakukan menggunakan program pengindraan kuorum

like you saw in the previous movies.

seperti yang Anda lihat di film tadi.

Altogether, imagine in the future taking a programmed probiotic

Bayangkan di masa depan menggunakan probiotik terprogram

that could detect and treat cancer,

yang bisa mendeteksi dan mengobati kanker,

or even other diseases.

atau bahkan penyakit lainnya.

Our ability to program bacteria

Kemampuan kita untuk memprogram bakteri

and program life

dan kehidupan

opens up new horizons in cancer research,

membuka cakrawala baru dalam penelitian kanker,

dan untuk membagi visi ini, saya bekerja sama dengan seniman

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

to create the symbol of the universe,

Vik Muniz untuk membuat simbol alam semesta,

made entirely out of bacteria or cancer cells.

yang seluruhnya terbuat dari bakteri atau sel kanker.

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

Harapan utama saya adalah agar keindahan dan tujuan dari semesta mikroskopis ini

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

bisa mengilhami pendekatan baru dan kreatif bagi masa depan penelitian kanker.

Thank you.

Terima kasih.

(Applause)

(Tepuk tangan)