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

タル・ダニノ: 細菌を使ってガンの早期発見と治療を

翻訳: Reiko Bovee 校正: Eriko T

You may not realize this,

ご存知でないかもしれませんが

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

我々の体内にいるバクテリアは 天の川銀河にある星の数より多いのです

This fascinating universe of bacteria inside of us

この興味深い体内のバクテリア環境は

is an integral part of our health,

我々の健康に不可欠なものです

and our technology is evolving so rapidly

テクノロジーの急速な進化のお陰で

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

今や コンピューターをプログラムするように バクテリアにプログラムを書き込みできます

Now, the diagram that you see here,

この略図をご覧下さい

I know it looks like some kind of sports play,

何かスポーツゲームの様ですが

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

私が開発した最初の バクテリア・プログラムの設計図です

And like writing software, we can print and write DNA

ソフトウェアを作成するように DNAを微生物の中に

into different algorithms and programs inside of bacteria.

様々なアルゴリズムやブログラムとして 複写したり書き込んだりできます

What this program does is produces fluorescent proteins

このプログラムでは蛍光蛋白質が

in a rhythmic fashion

規則的に作られ

and generates a small molecule

細菌同士を交信させ同期させる

that allows bacteria to communicate and synchronize,

小さな分子が生まれます

as you're seeing in this movie.

それがこのビデオで見ているものです

The growing colony of bacteria that you see here

ここに見える増殖している細菌叢は

is about the width of a human hair.

ヒトの頭髪の太さ位の大きさです

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

これでは分からないのですが 我々の遺伝子プログラムは

instructs these bacteria to each produce small molecules,

細菌それぞれに小さな分子を作らせ

and these molecules travel between the thousands of individual bacteria

その分子が何千もの細菌を

telling them when to turn on and off.

制御しているのです

And the bacteria synchronize quite well at this scale,

細菌はこのスケールでは良く同期していますが

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

細菌を同期させる分子の 移動速度には限りがあるので

in larger colonies of bacteria, this results in traveling waves

大きな細菌叢では遠く離れている細菌同士の間を

between bacteria that are far away from each other,

分子が繋ぐ波が出来上がります

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

スライドを右から左に横切る波が見えますね

Now, our genetic program relies on a natural phenomenon

遺伝子プログラムは自然現象に頼り

called quorum sensing,

クオラムセンシングと呼ばれ

in which bacteria trigger coordinated and sometimes virulent behaviors

この中で細菌は協働し 時には臨界濃度に達すると

once they reach a critical density.

毒性を発したりします

You can observe quorum sensing in action in this movie,

これでクオラムセンシングが 起きているのが見られ

where a growing colony of bacteria only begins to glow

細菌の増殖で細菌叢の濃度が 高くなったり臨界値に達すると

once it reaches a high or critical density.

光り出しているのが見れますね

Our genetic program

我々の遺伝子プログラムは

continues producing these rhythmic patterns of fluorescent proteins

細菌叢が外に向かって広がるにつれ 蛍光タンパク質の

as the colony grows outwards.

こういう規則的なパターンを 作り続けます

This particular movie and experiment we call The Supernova,

このビデオと実験を 我々は「超新星」と呼んでいます

because it looks like an exploding star.

星が爆発しているみたいだからです

Now, besides programming these beautiful patterns,

この美しいパターンをプログラムする以外

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

他にバクテリアで何が出来るでしょう？

And I decided to explore how we can program bacteria

ガンのような病気を検出し治療する為に

to detect and treat diseases in our bodies like cancer.

細菌をプログラムできないか 色々実験してみる事にしました

One of the surprising facts about bacteria

細菌の驚くべき性質の１つは

is that they can naturally grow inside of tumors.

ガン細胞内で自然に増殖するという事です

This happens because typically tumors

通常のガン細胞は

are areas where the immune system has no access,

免疫組織の機能が届かない所にあるので

and so bacteria find these tumors

細菌がガン細胞を見つけ

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

ガン細胞内で安穏と 増殖してしまうのです

We started using probiotic bacteria

我々は健康に良い善玉菌である

which are safe bacteria that have a health benefit,

共生細菌を使い始め

and found that when orally delivered to mice,

マウスに経口で投与すると

these probiotics would selectively grow inside of liver tumors.

この共生菌は肝臓ガン細胞内を選んで 増殖することを発見しました

We realized that the most convenient way

共生細菌を確認して

to highlight the presence of the probiotics,

それでガンを見つける

and hence, the presence of the tumors,

最も便利な方法は

was to get these bacteria to produce a signal

細菌に尿で検出されるような

that would be detectable in the urine,

信号を発信させることです

and so we specifically programmed these probiotics

よって このようなプログラムをし

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

共生菌に尿の色を変える分子を作らせ

to indicate the presence of cancer.

ガンの検知が出来るようにします

We went on to show that this technology

我々はこのテクノロジーで

could sensitively and specifically detect liver cancer,

特に発見が遅れがちな肝臓ガンを

one that is challenging to detect otherwise.

敏感に特定して 検出できる事を示しました

Now, since these bacteria specifically localize to tumors,

この細菌はガンを的確に見つけ出すので

we've been programming them to not only detect cancer

ガンの検出の為だけでなく治療にも

but also to treat cancer

細菌をプログラムしています

by producing therapeutic molecules from within the tumor environment

その方法は ガン環境の中から ガン細胞を縮小する

that shrink the existing tumors,

治療分子作りを

and we've been doing this using quorum sensing programs

ビデオのような クオラムセンシングのプログラムを使い

like you saw in the previous movies.

行っています

Altogether, imagine in the future taking a programmed probiotic

想像してみても下さい プログラムされた共生細菌の内服により

that could detect and treat cancer,

ガンやその他の病気も検出し治療できる日が

or even other diseases.

来るという事を

Our ability to program bacteria

細菌をプログラムする事で

and program life

我々の生活も変わり

opens up new horizons in cancer research,

ガン研究の新しい展望が切り開かれて行きます

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

このビジョンを表現したいと 芸術家ヴィック・ムニーズと

to create the symbol of the universe,

細菌またはガン細胞だけで 構成された世界のシンボルを作製しました

made entirely out of bacteria or cancer cells.

細菌またはガン細胞だけで 構成された世界のシンボルを作製しました

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

いずれは このミクロの世界が持つ 役割と素晴らしさが

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

これからのガン研究に創造的なアプローチを生む インスピレーションとなればと願っています

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

（拍手）