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

Traduttore: Elena Montrasio Revisore: Gabriella Giordano

You may not realize this,

Forse non immaginate che ci sono

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

più batteri nel nostro corpo che stelle nella nostra galassia.

This fascinating universe of bacteria inside of us

Questo affascinante universo di batteri

is an integral part of our health,

è parte integrante della nostra salute.

and our technology is evolving so rapidly

La tecnologia si è evoluta tanto che oggi

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

possiamo programmare questi batteri

come facciamo con i computer.

Now, the diagram that you see here,

Il diagramma che vedete sembra più uno schema di gioco

I know it looks like some kind of sports play,

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

ma è in realtà il progetto

del primo programma da me sviluppato.

And like writing software, we can print and write DNA

Come un programma, è possibile trascrivere il DNA

into different algorithms and programs inside of bacteria.

in diversi algoritmi all'interno dei batteri.

What this program does is produces fluorescent proteins

Il programma produce proteine fluorescenti

in a rhythmic fashion

in maniera ritmica

and generates a small molecule

e genera una piccola molecola

that allows bacteria to communicate and synchronize,

che permette ai batteri di comunicare

e sincronizzarsi come vedete nel filmato.

as you're seeing in this movie.

The growing colony of bacteria that you see here

La colonia di batteri che vedete

is about the width of a human hair.

ha la stessa larghezza di un capello umano.

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

Il nostro programma genetico

instructs these bacteria to each produce small molecules,

istruisce i batteri per produrre piccole molecole

and these molecules travel between the thousands of individual bacteria

che si muovono tra le centinaia di batteri

dicendo loro quando accendersi e quando spegnersi.

telling them when to turn on and off.

And the bacteria synchronize quite well at this scale,

I batteri si sincronizzano piuttosto bene su questa scala

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

ma poiché la molecola che le sincronizza non è molto veloce

in larger colonies of bacteria, this results in traveling waves

in grandi colonie di batteri si generano onde che viaggiano

between bacteria that are far away from each other,

tra batteri molto distanti tra loro.

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

Potete vedere le onde da destra a sinistra.

Now, our genetic program relies on a natural phenomenon

Il programma genetico si basa su un fenomeno

called quorum sensing,

chiamato quorum sensing

in which bacteria trigger coordinated and sometimes virulent behaviors

in cui i batteri innescano comportamenti coordinati

once they reach a critical density.

quando raggiungono una densità critica.

You can observe quorum sensing in action in this movie,

Osservate questo fenomeno in azione:

where a growing colony of bacteria only begins to glow

una colonia di batteri si illumina

solo quando raggiunge una densità alta o critica.

once it reaches a high or critical density.

Our genetic program

Il nostro programma continua a produrre

continues producing these rhythmic patterns of fluorescent proteins

queste scie ritmiche di proteine fluorescenti

as the colony grows outwards.

mentre la colonia si espande.

This particular movie and experiment we call The Supernova,

Abbiamo chiamato questo esperimento la "Supernova"

because it looks like an exploding star.

perché sembra l'esplosione di una stella.

Oltre a programmare queste scie,

Now, besides programming these beautiful patterns,

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

cos'altro potevamo far fare ai batteri?

Iniziai a studiare come programmare i batteri

And I decided to explore how we can program bacteria

to detect and treat diseases in our bodies like cancer.

per rilevare e curare malattie come i tumori.

One of the surprising facts about bacteria

Sorprendentemente, i batteri sono in grado

is that they can naturally grow inside of tumors.

di crescere dentro i tumori

This happens because typically tumors

perché sono aree a cui il sistema immunitario non accede.

are areas where the immune system has no access,

and so bacteria find these tumors

I batteri usano questi tumori

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

come rifugio dove moltiplicarsi.

We started using probiotic bacteria

Abbiamo iniziato con batteri probiotici,

which are safe bacteria that have a health benefit,

che sono benefici per la salute.

and found that when orally delivered to mice,

Nei topi, questi batteri selezionano i tumori del fegato

these probiotics would selectively grow inside of liver tumors.

per crescere e riprodursi.

We realized that the most convenient way

Capimmo che il modo migliore

to highlight the presence of the probiotics,

per evidenziare i probiotici e quindi i tumori

and hence, the presence of the tumors,

was to get these bacteria to produce a signal

era indurre i batteri a produrre un segnale

that would be detectable in the urine,

rilevabile nelle urine.

Abbiamo programmato questi probiotici

and so we specifically programmed these probiotics

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

a produrre una molecola che modifica il colore delle urine

to indicate the presence of cancer.

per segnalare la presenza di un tumore.

We went on to show that this technology

Abbiamo mostrato che questa tecnologia

could sensitively and specifically detect liver cancer,

può rilevare in modo specifico il tumore al fegato

altrimenti difficile da diagnosticare.

one that is challenging to detect otherwise.

Now, since these bacteria specifically localize to tumors,

Poiché questi batteri si localizzano nei tumori

we've been programming them to not only detect cancer

li abbiamo programmati non solo a rilevarli

but also to treat cancer

ma anche a curarli

by producing therapeutic molecules from within the tumor environment

producendo molecole terapeutiche da dentro il tumore

that shrink the existing tumors,

che ne riducano le dimensioni.

and we've been doing this using quorum sensing programs

Abbiamo usato programmi di quorum sensing

come quello mostrato nel filmato.

like you saw in the previous movies.

Immaginate di assumere un probiotico programmato

Altogether, imagine in the future taking a programmed probiotic

that could detect and treat cancer,

a rilevare e a curare il tumore

or even other diseases.

o anche altre malattie.

Our ability to program bacteria

La nostra capacità di programmare i batteri e la vita

and program life

opens up new horizons in cancer research,

apre nuovi orizzonti nella ricerca sul cancro.

Per condividere questa prospettiva

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

ho lavorato con l'artista Vik Muniz

to create the symbol of the universe,

per creare il simbolo dell'universo

made entirely out of bacteria or cancer cells.

fatto di batteri e cellule tumorali.

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

Spero che la bellezza e l'obiettivo

di questo universo microscopico

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

possano ispirare nuovi approcci creativi

nella futura ricerca sul cancro.

Thank you.

Grazie.

(Applausi)

(Applause)