To detect diseases earlier, let's speak bacteria's secret language | Fatima AlZahra'a Alatraktchi

Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez

Traducător: Simona Pop Corector: Mirel-Gabriel Alexa

You don't know them.

Nu îi cunoașteți.

You don't see them.

Nu îi vedeți.

But they're always around,

Însă aceștia sunt mereu pe undeva pe-aici,

whispering,

șușotind,

making secret plans,

țesând planuri secrete,

building armies with millions of soldiers.

construind armate cu milioane de soldați.

And when they decide to attack,

Și când se decid să atace,

they all attack at the same time.

atacă cu toții în același timp.

I'm talking about bacteria.

Vorbesc despre bacterii.

(Laughter)

(Râsete)

Who did you think I was talking about?

Despre cine credeați că vă vorbesc?

Bacteria live in communities just like humans.

Bacteriile locuiesc în comunități exact ca oamenii.

They have families,

Acestea au familii,

they talk,

poartă discuții,

and they plan their activities.

și își planifică activitățile.

And just like humans, they trick, deceive,

Și exact precum oamenii, acestea păcălesc, înșală,

and some might even cheat on each other.

și unii dintre ei chiar se înșală reciproc.

What if I tell you that we can listen to bacterial conversations

Cum ar fi dacă v-aș spune că putem asculta conversațiile bacteriilor

and translate their confidential information into human language?

și putem să traducem informațiile lor confidențiale în limbajul uman?

And what if I tell you that translating bacterial conversations can save lives?

Cum ar fi dacă v-aș spune că traducerea acestor conversații poate salva vieți?

I hold a PhD in nanophysics,

Am un doctorat în nanofizică

and I've used nanotechnology to develop a real-time translation tool

și am folosit nanotehnologia pentru a dezvolta un program de traducere

that can spy on bacterial communities

care poate spiona comunitățile bacteriene,

and give us recordings of what bacteria are up to.

oferindu-ne astfel informații despre ce plănuiesc bacteriile.

Bacteria live everywhere.

Bacteriile se găsesc pretutindeni.

They're in the soil, on our furniture

Acestea sunt în sol, pe mobila noastră

and inside our bodies.

și în corpul nostru.

In fact, 90 percent of all the live cells in this theater are bacterial.

De fapt, 90% dintre toate celulele vii sunt celule bacteriene.

Some bacteria are good for us;

Unele bacterii sunt bune pentru noi;

they help us digest food or produce antibiotics.

ne ajută să digerăm alimentele sau să producem antibiotice.

And some bacteria are bad for us;

Iar alte bacterii ne sunt dăunătoare;

they cause diseases and death.

acestea cauzează boli și duc la deces.

To coordinate all the functions bacteria have,

Pentru a coordona funcțiile pe care le au bacteriile,

they have to be able to organize,

acestea trebuie să se organizeze,

and they do that just like us humans --

și fac asta exact ca noi oamenii,

by communicating.

prin comunicare.

But instead of using words,

În loc să folosească cuvinte,

they use signaling molecules to communicate with each other.

bacteriile folosesc molecule semnalizatoare pentru a comunica.

When bacteria are few,

Când sunt puține bacterii,

the signaling molecules just flow away,

moleculele semnalizatoare doar își iau zborul,

like the screams of a man alone in the desert.

asemenea țipetelor unui om singur în deșert.

But when there are many bacteria, the signaling molecules accumulate,

Când sunt multe bacterii, moleculele semnalizatoare se acumulează,

and the bacteria start sensing that they're not alone.

iar bacteriile încep să simtă că nu sunt singure.

They listen to each other.

Se ascultă între ele.

In this way, they keep track of how many they are

În acest mod pot măsura cât de multe sunt

and when they're many enough to initiate a new action.

și când sunt suficiente pentru a acționa.

And when the signaling molecules have reached a certain threshold,

Când moleculele semnalizatoare au atins un anume prag,

all the bacteria sense at once that they need to act

toate bacteriile simt imediat că e nevoie să acționeze

with the same action.

în același mod.

So bacterial conversation consists of an initiative and a reaction,

Comunicarea între bacterii consistă într-o inițiativă și o reacție,

a production of a molecule and the response to it.

o producere de molecule și răspunsul la aceasta.

In my research, I focused on spying on bacterial communities

În munca mea m-am concentrat asupra spionării comunităților bacteriene

inside the human body.

în interiorul corpului uman.

How does it work?

Cum funcționează?

We have a sample from a patient.

Folosim o mostră de la pacient.

It could be a blood or spit sample.

Poate fi sânge sau salivă.

We shoot electrons into the sample,

Introducem electroni în mostră,

the electrons will interact with any communication molecules present,

electronii vor interacționa cu orice molecule de comunicare prezente,

and this interaction will give us information

și această interacțiune ne va da informații

on the identity of the bacteria,

cu privire la identitatea bacteriilor,

the type of communication

tipul de comunicare

and how much the bacteria are talking.

și cât anume discută bacteriile.

But what is it like when bacteria communicate?

Cum e atunci când bacteriile comunică?

Before I developed the translation tool,

Înainte de a inventa instrumentul de traducere,

my first assumption was that bacteria would have a primitive language,

prima mea supoziție a fost că bacteriile au un limbaj primitiv,

like infants that haven't developed words and sentences yet.

asemenea copilașilor care încă nu pot formula cuvinte și propoziții.

When they laugh, they're happy; when they cry, they're sad.

Atunci când râd, sunt fericiți; când plâng, sunt triști.

Simple as that.

Simplu ca bună ziua.

But bacteria turned out to be nowhere as primitive as I thought they would be.

Dar bacteriile s-au dovedit a fi mai puțin primitive decât aș fi crezut.

A molecule is not just a molecule.

O moleculă nu e doar o moleculă.

It can mean different things depending on the context,

Poate însemna o varietate de lucruri în funcție de context,

just like the crying of babies can mean different things:

așa cum și plânsetul bebelușilor poate însemna mai multe lucruri:

sometimes the baby is hungry,

uneori bebelușului îi e foame,

sometimes it's wet,

alteori trebuie schimbat,

sometimes it's hurt or afraid.

se lovește sau îi este frică.

Parents know how to decode those cries.

Părinții știu cum să decodeze aceste plânsete.

And to be a real translation tool,

Pentru a fi considerat un instrument de traducere

it had to be able to decode the signaling molecules

trebuie să poată decoda moleculele semnalizatoare

and translate them depending on the context.

și să le traducă în funcție de context.

And who knows?

Și cine știe?

Maybe Google Translate will adopt this soon.

Poate se va ocupa în curând Google Translate.

(Laughter)

(Râsete)

Let me give you an example.

Să vă dau un exemplu.

I've brought some bacterial data that can be a bit tricky to understand

Am adus niște date cu privire la bacterii care pot fi greu de înțeles

if you're not trained,

dacă nu ai o pregătire în domeniu.

but try to take a look.

Dar încercați să aruncați o privire.

(Laughter)

(Râsete)

Here's a happy bacterial family that has infected a patient.

Vedem o familie de bacterii care au infectat un pacient.

Let's call them the Montague family.

Haideți să-i numim familia Montague.

They share resources, they reproduce, and they grow.

Își împart resursele, se reproduc și cresc.

One day, they get a new neighbor,

Într-o bună zi li se alătură noi vecini,

bacterial family Capulet.

familia de bacterii Capulet.

(Laughter)

(Râsete)

Everything is fine, as long as they're working together.

Totul decurge bine atât timp cât cooperează.

But then something unplanned happens.

Apoi, se întâmplă ceva neplanificat.

Romeo from Montague has a relationship with Juliet from Capulet.

Romeo din familia Monteague are o relație cu Julieta Capulet.

(Laughter)

(Râsete)

And yes, they share genetic material.

Și, într-adevăr, ei împart material genetic.

(Laughter)

(Râsete)

Now, this gene transfer can be dangerous to the Montagues

Acest transfer de gene poate fi periculos pentru Montagues

that have the ambition to be the only family in the patient they have infected,

care au ambiția de a fi singura familie din pacientul infectat,

and sharing genes contributes

iar a împărți gene contribuie

to the Capulets developing resistance to antibiotics.

la rezistența față de antibiotice a familiei Capulet.

So the Montagues start talking internally to get rid of this other family

Familia Montague începe să pună la cale cum să se debaraseze de cealaltă familie

by releasing this molecule.

prin lansarea acestei molecule.

(Laughter)

(Râsete)

And with subtitles:

Cu subtitrări:

[Let us coordinate an attack.]

[Haideți să pornim un atac]

(Laughter)

(Râsete)

Let's coordinate an attack.

Haideți să pornim un atac.

And then everybody at once responds

Apoi, cu toții răspund deodată

by releasing a poison that will kill the other family.

prin lansarea unei otrăvuri care va ucide cealaltă familie.

[Eliminate!]

[Lichidați-i!]

(Laughter)

(Râsete)

The Capulets respond by calling for a counterattack.

Familia Capulet răspunde printr-un contraatac.

[Counterattack!]

[Contraatac!]

And they have a battle.

Și între ei are loc o bătălie.

This is a video of real bacteria dueling with swordlike organelles,

Acesta e un clip video care prezintă un adevărat duel între bacterii

where they try to kill each other

unde acestea încearcă să se omoare

by literally stabbing and rupturing each other.

pur și simplu înjunghiindu-se și lovindu-se reciproc.

Whoever's family wins this battle becomes the dominant bacteria.

Familia care câștigă bătălia devine bacteria dominantă.

So what I can do is to detect bacterial conversations

Ceea ce fac e să identific conversațiile dintre bacterii

that lead to different collective behaviors

care conduc la comportamente colective diferite

like the fight you just saw.

asemenea bătăliei pe care tocmai ați văzut-o.

And what I did was to spy on bacterial communities

Am spionat comunitățile de bacterii

inside the human body

din interiorul corpului uman

in patients at a hospital.

la pacienții dintr-un spital.

I followed 62 patients in an experiment,

Am urmărit 62 de pacienți în cadrul unui experiment,

where I tested the patient samples for one particular infection,

unde am testat eșantioane ale pacienților pentru o infecție specifică,

without knowing the results of the traditional diagnostic test.

fără a cunoaște rezultatele testărilor de diagnosticare tradiționale.

Now, in bacterial diagnostics,

În diagnosticarea bacteriilor,

a sample is smeared out on a plate,

se așază o mostră pe o farfurie,

and if the bacteria grow within five days,

iar dacă bacteria se dezvoltă în decurs de cinci zile,

the patient is diagnosed as infected.

pacientul este diagnosticat cu infecție.

When I finished the study and I compared the tool results

Când am finalizat studiul și am comparat rezultatele

to the traditional diagnostic test and the validation test,

între diagnosticările tradiționale și testul de validare,

I was shocked.

am fost șocată.

It was far more astonishing than I had ever anticipated.

A fost mult mai uimitor decât m-aș fi așteptat.

But before I tell you what the tool revealed,

Înainte de a vă spune ce a arătat instrumentul

I would like to tell you about a specific patient I followed,

aș vrea să vă povestesc despre un pacient anume,

a young girl.

o fetiță.

She had cystic fibrosis,

Avea fibroză chistică,

a genetic disease that made her lungs susceptible to bacterial infections.

o boală genetică care îi făcea plămânii susceptibili de infecții bacteriene.

This girl wasn't a part of the clinical trial.

Această fetiță nu făcea parte din studiul clinic,

I followed her because I knew from her medical record

am urmărit-o deoarece știam din foaia de observație

that she had never had an infection before.

că nu mai avuse o infecție înainte de aceasta.

Once a month, this girl went to the hospital

O dată pe lună, această fetiță mergea la spital

to cough up a sputum sample that she spit in a cup.

să expectoreze o mostră de spută într-un recipient.

This sample was transferred for bacterial analysis

Această mostră era supusă analizei bacteriene

at the central laboratory

în laboratorul central

so the doctors could act quickly if they discovered an infection.

pentru ca doctorii să poată interveni repede dacă se descoperă o infecție.

And it allowed me to test my device on her samples as well.

Lucru ce mi-a permis să îmi testez dispozitivul pe mostra ei.

The first two months I measured on her samples, there was nothing.

În primele două luni nu am găsit nimic.

But the third month,

Însă în cea de-a treia lună,

I discovered some bacterial chatter in her sample.

am descoperit o conversație între bacterii din mostra ei.

The bacteria were coordinating to damage her lung tissue.

Bacteriile puneau la cale să îi atace plămânii.

But the traditional diagnostics showed no bacteria at all.

Dar metodele de diagnostic tradiționale nu arătau nicio bacterie.

I measured again the next month,

Am măsurat din nou în luna următoare

and I could see that the bacterial conversations became even more aggressive.

și am văzut că aceste conversații dintre bacterii au devenit mai agresive.

Still, the traditional diagnostics showed nothing.

Metodele tradiționale de diagnostic tot nu arătau nimic.

My study ended, but a half a year later, I followed up on her status

Mi-am terminat cercetarea și peste șase luni i-am urmărit din nou starea

to see if the bacteria only I knew about had disappeared

ca să văd dacă bacteriile, despre care doar eu știam, au dispărut

without medical intervention.

fără intervenție medicală.

They hadn't.

Nu dispăruseră.

But the girl was now diagnosed with a severe infection

Însă tânăra era diagnosticată cu o infecție severă

of deadly bacteria.

cauzată de o bacterie mortală.

It was the very same bacteria my tool discovered earlier.

Era exact aceeași bacterie pe care instrumentul meu o descoperise.

And despite aggressive antibiotic treatment,

În ciuda tratamentelor antibiotice agresive,

it was impossible to eradicate the infection.

era imposibil să fie eradicată infecția.

Doctors deemed that she would not survive her 20s.

Medicii credeau că tânăra nu va trăi până la 20 de ani.

When I measured on this girl's samples,

Când am făcut măsurătorile pe mostrele tinerei

my tool was still in the initial stage.

instrumentul meu era în stadiu inițial.

I didn't even know if my method worked at all,

Nici măcar nu știam dacă metoda mea funcționează,

therefore I had an agreement with the doctors

prin urmare am căzut la înțelegere cu medicii

not to tell them what my tool revealed

să nu dezvălui rezultatele experimentelor mele,

in order not to compromise their treatment.

astfel încât să nu compromit tratamentul.

So when I saw these results that weren't even validated,

Când am văzut rezultatele mele care nici măcar nu era validate,

I didn't dare to tell

nu am îndrăznit să spun nimănui

because treating a patient without an actual infection

deoarece a trata un pacient fără o infecție reală

also has negative consequences for the patient.

are, de asemenea, consecințe negative pentru pacient.

But now we know better,

Însă acum știm mai multe,

and there are many young boys and girls that still can be saved

sunt mulți tineri și tinere care încă pot fi salvați

because, unfortunately, this scenario happens very often.

deoarece, din nefericire, acest scenariu are loc frecvent.

Patients get infected,

Pacienții se infectează,

the bacteria somehow don't show on the traditional diagnostic test,

bacteriile nu sunt observate folosind metodele tradiționale de diagnostic,

and suddenly, the infection breaks out in the patient with severe symptoms.

și brusc, infecția apare cu simptome severe.

And at that point, it's already too late.

Și în acel moment e deja prea târziu.

The surprising result of the 62 patients I followed

Rezultatul surprinzător al celor 62 de pacienți urmăriți

was that my device caught bacterial conversations

era că dispozitivul meu citea conversațiile dintre bacterii

in more than half of the patient samples

la mai mult de jumătate dintre mostrele pacienților

that were diagnosed as negative by traditional methods.

care nu fuseseră diagnosticați prin metodele tradiționale.

In other words, more than half of these patients went home thinking

Cu alte cuvinte, mai mult de jumătate dintre acești pacienți au mers acasă

they were free from infection,

crezând că nu sunt infectați,

although they actually carried dangerous bacteria.

cu toate că erau purtători de bacterii periculoase.

Inside these wrongly diagnosed patients,

În interiorul acestor pacienți diagnosticați incorect

bacteria were coordinating a synchronized attack.

bacteriile coordonau un atac sincronizat.

They were whispering to each other.

Acestea vorbeau unele cu altele.

What I call "whispering bacteria"

Prin expresia „bacterii care șușotesc”

are bacteria that traditional methods cannot diagnose.

vreau să spun bacterii care nu pot fi diagnosticate prin metode tradiționale.

So far, it's only the translation tool that can catch those whispers.

Până acum, doar instrumentul de traducere e cel care poate traduce aceste șușote.

I believe that the time frame in which bacteria are still whispering

Cred că perioada în care bacteriile doar șușotesc

is a window of opportunity for targeted treatment.

reprezintă o oportunitate pentru tratamentul țintit.

If the girl had been treated during this window of opportunity,

Dacă acea tânără ar fi fost tratată în acestă perioadă,

it might have been possible to kill the bacteria

ar fi fost posibil să fie distruse acele bacterii

in their initial stage,

în stadiul lor inițial,

before the infection got out of hand.

înainte ca infecția să ne scape de sub control.

What I experienced with this young girl made me decide to do everything I can

Experiența cu această tânără m-a determinat să fac tot ce pot

to push this technology into the hospital.

pentru a introduce această tehnologie în spitale.

Together with doctors,

Împreună cu doctorii,

I'm already working on implementing this tool in clinics

deja lucrăm la implementarea acestui instrument în clinici

to diagnose early infections.

pentru a putea diagnostica precoce infecțiile.

Although it's still not known how doctors should treat patients

Deși încă nu se știe cum ar trebui doctorii să trateze pacienți

during the whispering phase,

în timpul acestei faze,

this tool can help doctors keep a closer eye on patients in risk.

acest instrument îi poate ajuta să monitorizeze pacienții susceptibili.

It could help them confirm if a treatment had worked or not,

Le poate confirma dacă tratamentul funcționează sau nu

and it could help answer simple questions:

și ar putea răspunde la niște întrebări simple:

Is the patient infected?

Este pacientul infectat?

And what are the bacteria up to?

Ce planuri au bacteriile?

Bacteria talk,

Bacteriile discută,

they make secret plans,

țes planuri secrete,

and they send confidential information to each other.

și își transmit informații confidențiale.

But not only can we catch them whispering,

Nu doar că putem descifra șușotelile dintre acestea,

we can all learn their secret language

ci putem cu toții să le învățăm limbajul secret

and become ourselves bacterial whisperers.

și să intrăm și noi în conversațiile dintre bacterii.

And, as bacteria would say,

După cum ar zice bacteriile:

"3-oxo-C12-aniline."

„3-oxo-C12-anilină.”

[Sfârșit.]

(Laughter)

(Râsete)

(Applause)

(Aplauze)

Thank you.

Vă mulțumesc!