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

Translator: sann tint Reviewer: Myo Aung

You may not realize this,

သိချင်မှသိကြမှာပါ။

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

ဒါပေမဲ့ ကိုယ်ထဲက ဘက်တီးရီးယားတွေဟာ Galaxy တစ်ခုလုံးက ကြယ်တွေထက်ပိုများပါတယ်။

This fascinating universe of bacteria inside of us

ဒီစိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းလှတဲ့ ကိုယ်တွင်းက ဘက်တီးရီးယား အစုအဝေးဟာ

is an integral part of our health,

ကျွန်တော်တို့ကျန်းမာရေးရဲ့ ခွဲထုတ်မရတဲ့အပိုင်းပါ

and our technology is evolving so rapidly

နည်းပညာ ဆင့်ကဲပြောင်းလဲတာ မြန်လွန်းတော့

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

ကျွန်ပြူတာတွေကို ညွှန်ကြားသလို ဘက်တီးရီး ယားတွေကိုလည်း ညွှန်ကြားနိူင်တာပေါ့။

Now, the diagram that you see here,

ကဲ ဒီမှာ ခင်ဗျားတို့မြင်ရတဲ့ပုံကြမ်းက

I know it looks like some kind of sports play,

အားကစား ကစားတဲ့ပုံမျိုး ပေါက်နေတယ်ဆိုတာ သိပါတယ်၊

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

တကယ်က ကျွန်တော်ဖန်တီးလိုက်တဲ့ ဘက်တီးရီးယား ပရိုဂရမ်ရဲ့ ပုံကြမ်းပါ။

And like writing software, we can print and write DNA

ဆော့ဖ်ဝဲရေးသလို DNA ကို ဘက်တီးရီးယား အတွင်းက ဖြေရှင်းနည်းမျိုးစုံနဲ့

into different algorithms and programs inside of bacteria.

ညွှန်ကြားချက်တွေထဲမှာ ရိုက်နှိပ်၊ရေးသားနိုင်ပါတယ်။

What this program does is produces fluorescent proteins

ဒီပရိုဂရမ်လုပ်ဆောင်တာက နရီကျတဲ့ ဟန်တစ်ခုထဲမှာ လင်းလက်တဲ့

in a rhythmic fashion

ပရိုတိန်းကိုထုတ်ပေးပြီး၊

and generates a small molecule

ဘက်တီးရီးယားကို ဆက်သွယ်၊

that allows bacteria to communicate and synchronize,

ချိန်ကိုက်ပေးတဲ့ မော်လီကျူးလေးကို ထုတ်ပေးပါတယ်၊

as you're seeing in this movie.

ရုပ်ရှင်ထဲမှာကြည့်ရသလိုပေါ့။

The growing colony of bacteria that you see here

ဒီမှာမြင်ရတဲ့ ကြီးထွားလာနေတဲ့ ဘက်တီးရီးယား အစုက

is about the width of a human hair.

လူ့ဆံချည် အကျယ်လောက်ရှိပါတယ်။

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

မမြင်ရတာက ဘက်တီးရီးယား တစ်ခုစီကို မော်လီးကျူးလေးတွေ

instructs these bacteria to each produce small molecules,

ထုတ်ဖို့ ညွှန်ကြားတဲ့ ကျွန်တော်တို့ရဲ့ မျိုးရိုးဗီဇ ပရိုဂရမ်ပါ၊

and these molecules travel between the thousands of individual bacteria

ဒီ မော်လီကျူးလေးတွေက ထောင်ချီတဲ့ သီးသန့် ဘက်တီးရီးယားတွေထဲသွားလာပြီး

telling them when to turn on and off.

သူတို့တွေ ဘယ်အချိန်အဖွင့် အပိတ်လုပ်ဖို့ပြောပြနေပါတယ်။

And the bacteria synchronize quite well at this scale,

ဒီပမာဏမှာ ဘက်တီးရီးယား တွေဟာ တော်တော်ချိန်သား ကိုက်ပါတယ်၊

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

ဘာကြောင့်ဆို သူတို့ကို ချိန်သားကိုက် အောင် လုပ်ပေးတဲ့ မော်လီကျူးဟာ ပိုကြီးတဲ့

in larger colonies of bacteria, this results in traveling waves

ဘက်တီးရီးယား အစုတွေထဲမှာပဲ ပိုမြန်မြန်သွားနိူင်လို့ပါ။

between bacteria that are far away from each other,

အချင်းချင်း ဝေးနေတဲ့ ဘက်တီးရီးယား တွေကြား ရွေ့လျားလှိုင်းတွေ

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

ဖြစ်စေကာ ဒီလှိုင်းတွေ မျက်နှာပြင်ကို ဝဲမှယာ ဖြတ်သွားနေတာမြင်ရတာပါ။

Now, our genetic program relies on a natural phenomenon

အခု မျိုးရိုးဗီဇ ပရိုဂရမ်ဟာ quorum sensing ဆိုတဲ့

called quorum sensing,

သဘာဝဖြစ်စဉ်ကိုမှီပါတယ်

in which bacteria trigger coordinated and sometimes virulent behaviors

အဲဒီ ဘက်တီးရီးယား စနက်တံက ချ်န်သားကိုက်ပြီး တစ်ခါတစ်လေ

once they reach a critical density.

ပြင်းထန်တဲ့သိပ်သည်းမှုအရောက်မှာ ပြင်းထန်တဲ့ အပြုအမူတွေပေါ့။

You can observe quorum sensing in action in this movie,

quorum sensing လုပ်ပုံကို ဒီရုပ်ရှင်မှာ ကြည့်နိုင်တယ်။

where a growing colony of bacteria only begins to glow

ကြီးထွားလာတဲ့ ဘက်တီးရီးယား အုပ်စုဟာ မြင့်မားတဲ့ (ဝါ)

once it reaches a high or critical density.

အရေးပါတဲ့ သိပ်သည်းမှုအရောက်မှာပဲ စပွားတဲ့နေရာပါ။

Our genetic program

မျိုးရိုးဗီဇ ပရိုဂရမ်ဟာ

continues producing these rhythmic patterns of fluorescent proteins

ဒီအုပ်စုအပြင်ဘက်ကို တိုးပွားချိန်မှာ လင်းလက်တဲ့ ပရိုတင်းရဲ့

as the colony grows outwards.

နရီကျတဲ့ အဆင်တွေကို ဆက်ထုတ်ပေးနေပါတယ်။

This particular movie and experiment we call The Supernova,

ဒီသီးသန့်ရုပ်ရှင်နဲ့ စမ်းသပ်မှုကို Supernova လို့ခေါ်တယ်။

because it looks like an exploding star.

ပေါက်ကွဲနေတဲ့ ကြယ်စင်နဲ့ သွားတူနေလို့ပါ။

Now, besides programming these beautiful patterns,

ကဲ ဒီလှပတဲ့အဆင်တွေကိုစီစဉ်တာအပြင်

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

တွေးမိတာက ဘက်တီးရီးယားတွေကို ဘာတွေလုပ်ခိုင်းရမလဲပေါ့၊

And I decided to explore how we can program bacteria

ကိုယ်တွင်းက ရောဂါတွေ၊ ကင်ဆာလိုမျိုးကို ရှာဖွေ၊၊ကုသဖို့

to detect and treat diseases in our bodies like cancer.

ဘက်တီးရီးယား အစီအစဉ်ချနည်းကို စူးစမ်းဖို့ဆုံးဖြတ်ခဲ့တယ်။

One of the surprising facts about bacteria

ဘက်တီးရီးယား နဲ့ပတ်သက်ရင် အံ့ဩစရာ ကောင်းတာက

is that they can naturally grow inside of tumors.

သူတို့ဟာ အသားပိုတွေအတွင်းမှာ သဘာဝအတိုင်း ကြီးထွားနိုင်တယ်ဆိုတာပါ။

This happens because typically tumors

ဒါဖြစ်တာကတော့ အသားပိုတွေဟာ တွေဟာ

are areas where the immune system has no access,

ကိုယ်ခံအားစနစ်မရောက်နိုင်တဲ့နေရာတွေ မို့လို့ပါ။

and so bacteria find these tumors

ဒနဲ့ ဘက်တီးရီးယားတွေက အသားပိုတွေကိုရှာပြီး

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

ဒါတွေကို ကြီးထွားဖြစ်ထွန်း စိတ်ချရတဲ့ ခိုလှုံရာ အဖြစ်သုံးပါတယ်။

We started using probiotic bacteria

probiotic ဘက်တီးရီးယားနဲ့ စခဲ့တယ်၊

which are safe bacteria that have a health benefit,

ဒါတွေက ကျန်းမာရေး အကျိုးရှိတဲ့ ဘေးကင်းတဲ့ ဘက်တီးရီးယား

and found that when orally delivered to mice,

ဖြစ်ပြီး တွေ့ရတာက ကြွက်တွေကို တိုက်တဲ့အခါ

these probiotics would selectively grow inside of liver tumors.

ဒီ probiotics တွေဟာ အသည်း အသားပိုတွေ အတွင်းမှာ သီးသန့့် ကြီးထွားလိမ့်မယ်။

We realized that the most convenient way

သဘောပေါက်မိတာက ဒီ probiotics တွေရဲ့

to highlight the presence of the probiotics,

တည်ရှိမှုကို ထင်ရှားဖို့ အဆင်ပြေဆုံးနည်းက

and hence, the presence of the tumors,

ဒီနေရာမှာ အသားပိုတွေ တည်ရှိမှုပါ၊

was to get these bacteria to produce a signal

ဆီးထဲမှာ မြင်သာနိုင်မယ့် အချက်ပြကို

that would be detectable in the urine,

ထုတ်ပေးတဲ့ ဒီ ဘက်တီးရီးယား တွေကို ယူဖို့ပါ။

and so we specifically programmed these probiotics

ဒါနဲ့ probiotics တွေကို ကင်ဆာရှိမှုကို ပြဖို့

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

ဆီးအရောင်ကို ပြောင်းစေမယ့် မော်လီကျူးတစ်ခု လုပ်ဖို့

to indicate the presence of cancer.

တိတိကျကျ ညွန်ကြားတယ်။

We went on to show that this technology

ဆက်ပြီး ပြသတာက ဒီနည်းပညာဟာ အသည်းကင်ဆာကို

could sensitively and specifically detect liver cancer,

သိမ်သိမ်မွေ့မွေ့၊တိတိကျကျ ရှာဖွေနိုင်တာကိုပါ။

one that is challenging to detect otherwise.

ဒီလိုမှမဟုတ်ရင် ရှာဖွေဖို့ စိန်ခေါ်နေတဲ့ ရောဂါပါ။

Now, since these bacteria specifically localize to tumors,

ကဲ ဒီ ဘကိတီးရီးယားတွေဟာ အသားပိုတွေကို တိတိကျကျ ကန့်သတ်တာကြောင့်

we've been programming them to not only detect cancer

ရှိနေတဲ့ အသားပိုတွေကို ကျုံ့စေတဲ့ အသားပိုဝန်းကျင်

but also to treat cancer

အတွင်းကနေ ကုစားပေးနိုင်တဲ့

by producing therapeutic molecules from within the tumor environment

မော်လီကျူးတွေ ထုတ်လုပ်ခြင်းဖြင့် ကင်ဆာ ရှာဖွေဖို့တင်မဟုတ်ပဲ

that shrink the existing tumors,

ကင်ဆာကို ကုသဖို့ပါ ညွန်ကြားပေးနေပါတယ်။

and we've been doing this using quorum sensing programs

ခုနက ရုပ်ရှင်တွေထဲမှာ မြင်ခဲ့တဲ့ quorum sensing လို

like you saw in the previous movies.

ပရိုဂရမ်တွေသုံးပြီး လုပ်ဆောင်နေပါတယ်။

Altogether, imagine in the future taking a programmed probiotic

ခြုံကြည့်လိုက်တော့ အနာဂတ်မှာ ကင်ဆာ (သို့) အခြားရောဂါတွေတောင်မှ

that could detect and treat cancer,

ရှာဖွေ၊ ကုသနိုင်တဲ့ ညွန်ကြားထားတဲ့ probiotic ကို

or even other diseases.

ယူနေတယ်လို့ မြင်ယောင်ကြည့်လိုက်ပါ။

Our ability to program bacteria

ဘက်တီးရီးယား နဲ့ ဘဝကို အစီအစဉ်

and program life

ချဖို့ ကျွန်တော်တို့ အစွမ်းဟာ

opens up new horizons in cancer research,

ကင်ဆာသုသေသနမှာ နယ်ပယ်သစ်တွေကို ဖွင့်ပေးပြီး

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

ဒီအမြင် မျှဝေဖို့ အနုပညာရှင် Vik Muniz နဲ့တွဲလုပ်ခဲ့တယ်၊

to create the symbol of the universe,

တစ်ခုလုံး ဘက်တီးရိးယား နဲ့

made entirely out of bacteria or cancer cells.

ကင်ဆာဆဲလ် တွေကနေ လုပ်ထားတဲ့ စကြာဝဠာရဲ့ သင်္ကေတာကို ဖန်တီးဖို့ပါ။

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

နောက်ဆုံး ကျွန်တော့မျှော်လင့်ချက်က ဒီမှုန် မွားတဲ့ စကြာဝဠာရဲ့ အလှနဲ့ ရည်ရွယ်ချက်က

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

အနာဂတ် ကင်ဆာ သုသေသနအတွက် ဆန်း သစ်တဲ့ နည်းလမ်းတွေ စေ့ဆော်ပေးနိုင်ဖို့ပါ။

Thank you.

ကျေးဇူးတင်ပါတယ်။

(Applause)

(လက်ခုပ်သံများ)