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

Tłumaczenie: Kacper Borowiecki Korekta: Rysia Wand

You may not realize this,

Być może nie wiedzieliście,

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

ale nasz organizm zawiera więcej bakterii, niż jest gwiazd w galaktyce.

This fascinating universe of bacteria inside of us

Ten fascynujący wszechświat bakterii w organizmie

is an integral part of our health,

jest integralną częścią naszego zdrowia.

and our technology is evolving so rapidly

Technologie rozwijają się tak szybko,

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

że dzisiaj można zaprogramować bakterie, tak jak programuje się komputery.

Now, the diagram that you see here,

Wykres, który tu widzicie,

I know it looks like some kind of sports play,

(wiem, że wygląda trochę jak rozgrywka sportowa)

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

jest tak naprawdę projektem pierwszego programu bakteryjnego, który stworzyłem.

And like writing software, we can print and write DNA

Tak jak piszemy programy, możemy drukować i pisać DNA,

into different algorithms and programs inside of bacteria.

tworzyć różne algorytmy i programy wewnątrz bakterii.

What this program does is produces fluorescent proteins

Ten program produkuje fluorescencyjne białka

in a rhythmic fashion

w rytmiczny sposób

and generates a small molecule

i generuje małe cząsteczki,

that allows bacteria to communicate and synchronize,

pozwalające bakteriom komunikować się i synchronizować,

as you're seeing in this movie.

tak jak widzicie na filmie.

The growing colony of bacteria that you see here

Dojrzała kolonia bakterii, którą tu widzicie,

is about the width of a human hair.

ma szerokość ludzkiego włosa.

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

Nie widzicie natomiast, jak nasz program

instructs these bacteria to each produce small molecules,

instruuje bakterie, aby produkowały małe cząsteczki,

and these molecules travel between the thousands of individual bacteria

które podróżują między dziesiątkami tysięcy bakterii,

telling them when to turn on and off.

mówiąc im, kiedy się włączyć i wyłączyć.

And the bacteria synchronize quite well at this scale,

Bakterie w tej skali synchronizują się całkiem dobrze,

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

ale ponieważ cząsteczka ma ograniczoną prędkość,

in larger colonies of bacteria, this results in traveling waves

w większych koloniach bakterii powstają wędrujące fale

between bacteria that are far away from each other,

między bakteriami, które są z dala od siebie.

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

Widać te fale od prawa do lewa na całym ekranie.

Now, our genetic program relies on a natural phenomenon

Program genetyczny opiera się na naturalnym zjawisku

zwanym sygnalizatorem zagęszczenia,

called quorum sensing,

in which bacteria trigger coordinated and sometimes virulent behaviors

w którym bakterie przejawiają skoordynowane i mocno szkodliwe zachowania

once they reach a critical density.

po osiągnięciu krytycznej gęstości.

You can observe quorum sensing in action in this movie,

Widać to zjawisko na filmie.

where a growing colony of bacteria only begins to glow

Rosnąca kolonia bakterii zacznie się świecić dopiero,

once it reaches a high or critical density.

gdy osiągnie wysoką lub krytyczna gęstość.

Our genetic program

Nasz program genetyczny

continues producing these rhythmic patterns of fluorescent proteins

ciągle produkuje wzory fluorescencyjnych białek,

as the colony grows outwards.

w miarę wzrostu kolonii.

This particular movie and experiment we call The Supernova,

Ten film i eksperyment nazwaliśmy Supernową,

because it looks like an exploding star.

bo wygląda jak eksplodująca gwiazda.

Now, besides programming these beautiful patterns,

Poza programowaniem tych pięknych wzorów

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

zastanawiałem się, do czego jeszcze wykorzystać bakterie.

And I decided to explore how we can program bacteria

Zacząłem badać, jak można zaprogramować bakterie

to detect and treat diseases in our bodies like cancer.

na wykrywanie i leczenie chorób wewnętrznych takich jak rak.

One of the surprising facts about bacteria

Co zaskakujące,

is that they can naturally grow inside of tumors.

bakterie mogą naturalnie rosnąć wewnątrz guza.

This happens because typically tumors

Dzieje się tak, gdyż guzy

are areas where the immune system has no access,

są niedostępne dla układu odpornościowego,

and so bacteria find these tumors

więc bakteria może je znaleźć

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

i użyć jako bezpiecznej kryjówki dla rozwoju i rozmnażania.

We started using probiotic bacteria

Użyliśmy bakterii probiotycznych,

which are safe bacteria that have a health benefit,

bezpiecznych bakterii przynoszących zdrowiu korzyści,

and found that when orally delivered to mice,

i gdy podaliśmy je doustnie myszy,

these probiotics would selectively grow inside of liver tumors.

selektywnie rosły w guzach wątroby.

We realized that the most convenient way

Zdaliśmy sobie sprawę, że najlepszy sposób

to highlight the presence of the probiotics,

zaznaczenia obecności probiotyków,

and hence, the presence of the tumors,

a jednocześnie obecności guzów,

was to get these bacteria to produce a signal

to zaprogramowanie sygnału,

that would be detectable in the urine,

który byłby widoczny w moczu.

and so we specifically programmed these probiotics

Zaprogramowaliśmy probiotyki

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

na tworzenie cząsteczek, które zmienią kolor moczu,

to indicate the presence of cancer.

aby wykazać obecność raka.

We went on to show that this technology

Pokazaliśmy, że ta technologia

could sensitively and specifically detect liver cancer,

jest dostatecznie czuła i dokładna, by wykryć raka wątroby,

one that is challenging to detect otherwise.

którego inaczej trudno wykryć.

Now, since these bacteria specifically localize to tumors,

Ponieważ bakterie dokładnie lokalizują guzy,

we've been programming them to not only detect cancer

programowaliśmy je nie tylko na wykrycie,

but also to treat cancer

ale i leczenie raka

by producing therapeutic molecules from within the tumor environment

przez produkcję w środowisku guza terapeutycznych cząsteczek,

that shrink the existing tumors,

które kurczą istniejący nowotwór.

and we've been doing this using quorum sensing programs

Zrobiliśmy to za pomocą programów wyczuwania liczebności,

like you saw in the previous movies.

które widzieliście wcześniej.

Altogether, imagine in the future taking a programmed probiotic

Wyobraźcie sobie, że w przyszłości będziemy mieli programowalny probiotyk,

that could detect and treat cancer,

który może znaleźć i zwalczyć raka,

or even other diseases.

a nawet i inne choroby.

Our ability to program bacteria

Możliwość programowania bakterii

and program life

i programowania życia

opens up new horizons in cancer research,

otwiera nowe horyzonty w badaniu raka.

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

Aby podzielić się tą wizją, wraz z artystą Vikiem Munizem

to create the symbol of the universe,

stworzyliśmy symbol wszechświata

made entirely out of bacteria or cancer cells.

wyłącznie z bakterii i komórek rakowych.

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

Mam nadzieję, że piękno i użyteczność tego mikroskopowego wszechświata

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

może stworzyć nowe i kreatywne podejścia w przyszłych badaniach nad rakiem.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Brawa)