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

Translator: Mongkol C Reviewer: Rawee Ma

You may not realize this,

คุณอาจจะยังไม่รู้ว่า

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

มีแบคทีเรียในร่างกายของเรา มากกว่าดวงดาวในกาแล็กซีทั้งหมด

This fascinating universe of bacteria inside of us

แบคทีเรียจำนวนมหาศาลภายในตัวเรา

is an integral part of our health,

เป็นส่วนหนึ่งของสุขภาพเรา

and our technology is evolving so rapidly

และด้วยเทคโนโลยีที่ได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว

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

ทุกวันนี้เราสามารถโปรแกรมแบคทีเรียเหล่านี้ ได้เหมือนกับที่เราโปรแกรมคอมพิวเตอร์

Now, the diagram that you see here,

และนี่ แผนภาพที่คุณกำลังเห็นอยู่นี้

I know it looks like some kind of sports play,

มันดูเหมือนแผนการเล่นกีฬา

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

แต่จริงๆ แล้วมันคือพิมพ์เขียว ของโปรแกรมแบคทีเรียอันแรกที่ผมพัฒนาขึ้นมา

And like writing software, we can print and write DNA

เช่นเดียวกับการเขียนซอฟท์แวร์ เราสามารถพิมพ์ และเขียนดีเอ็นเอ

into different algorithms and programs inside of bacteria.

เป็นขั้นตอนการทำงานต่างๆ แล้วโปรแกรมเข้าไปในตัวแบคทีเรีย

What this program does is produces fluorescent proteins

สิ่งที่โปรแกรมนี้ทำ คือผลิตโปรตีนเรืองแสง

in a rhythmic fashion

อย่างมีรูปแบบ มีจังหวะ

and generates a small molecule

และสร้างโมเลกุลขนาดเล็ก

that allows bacteria to communicate and synchronize,

ที่ทำให้แบคทีเรียสื่อสาร ทำงานประสานกันได้

as you're seeing in this movie.

อย่างที่คุณเห็นในวีดิโอนี้

The growing colony of bacteria that you see here

คือการขยายอาณาจักรของแบคทีเรีย

is about the width of a human hair.

กว้างประมาณเส้นผมคน

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

ตอนนี้สิ่งที่คุณไม่เห็นก็คือ โปรแกรมทางชีวภาพของเรา

instructs these bacteria to each produce small molecules,

ที่สั่งให้แบคทีเรียพวกนี้ สร้างโมเลกุลขนาดจิ๋ว

and these molecules travel between the thousands of individual bacteria

และโมเลกุลพวกนี้เดินทางไปมา ระหว่างแบคทีเรียหลายพันตัว

telling them when to turn on and off.

แล้วบอกพวกมันให้ทำงานหรือหยุดทำงาน

And the bacteria synchronize quite well at this scale,

และแบคทีเรียพวกนี้ก็เชื่อมโยงกันได้ เป็นอย่างดีทีเดียวในระดับนี้

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

แต่เพราะโมเลกุลที่ประสานจังหวะของพวกมัน เดินทางด้วยความเร็วจำกัด

in larger colonies of bacteria, this results in traveling waves

ในอาณาจักรของแบคทีเรียที่ขยายตัวขึ้น ทำให้เกิดคลื่นที่กำลังเคลื่อนตัว

between bacteria that are far away from each other,

ระหว่างแบคทีเรียที่อยู่ห่างกันออกไป

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

และคุณจะเห็นจากหน้าจอว่า คลื่นเหล่านี้กำลังเคลื่อนตัวจากขวาไปซ้าย

Now, our genetic program relies on a natural phenomenon

ตอนนี้โปรแกรมทางชีวภาพของเรา ขึ้นกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ

called quorum sensing,

ที่เรียกว่า การสื่อสารระหว่างแบคทีเรีย (quorum sensing)

in which bacteria trigger coordinated and sometimes virulent behaviors

ที่ซึ่งแบคทีเรียจะทำงานร่วมกัน และในบางครั้งสร้างอาการเป็นพิษ

once they reach a critical density.

เมื่อพวกมันอยู่กันหนาแน่นจนเข้าขั้นวิกฤต

You can observe quorum sensing in action in this movie,

ในจอภาพจะเห็นสภาพ การสื่อสารระหว่างเซลส์แบคทีเรีย

where a growing colony of bacteria only begins to glow

ที่การขยายอาณาจักรของแบคทีเรีย เริ่มเรืองแสง

once it reaches a high or critical density.

เมื่อความหนาแน่นถึงจุดวิกฤติ

Our genetic program

โปรแกรมทางชีวภาพของเรา

continues producing these rhythmic patterns of fluorescent proteins

จะสร้างรูปแบบจังหวะของ โปรตีนเรืองแสงอย่างต่อเนื่อง

as the colony grows outwards.

เหมือนกับอาณาจักรที่ขยายตัวออกไป

This particular movie and experiment we call The Supernova,

เราเรียกว่าวีดีโอของการทดลองนี้ว่า ซูเปอร์โนวา

because it looks like an exploding star.

เพราะมันดูเหมือนดวงดาวกำลังระเบิด

Now, besides programming these beautiful patterns,

ตอนนี้ นอกจากการโปรแกรม ทำให้มีรูปแบบสวยงามเหล่านี้

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

ผมก็เริ่มคิดว่าเราจะทำให้ แบคทีเรียเหล่านี้ทำอะไรได้อีก

And I decided to explore how we can program bacteria

ผมตัดสินใจค้นหาว่าจะทำอย่างไร จึงจะโปรแกรมแบคทีเรีย

to detect and treat diseases in our bodies like cancer.

ให้ตรวจจับและรักษาโรคในร่างกายคนเรา เช่น โรคมะเร็ง

One of the surprising facts about bacteria

เรื่องจริงน่าแปลกใจเรื่องหนึ่ง ของแบคทีเรียก็คือ

is that they can naturally grow inside of tumors.

พวกมันสามารถเติบโตภายในเนื้องอกได้

This happens because typically tumors

เรื่องนี้เกิดขึ้นได้เพราะเนื้องอก

are areas where the immune system has no access,

จะเกิดในที่ระบบภูมิคุ้มกันเข้าไปไม่ถึง

and so bacteria find these tumors

ดังนั้น เมื่อแบคทีเรียเจอเนื้องอกเหล่านี้

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

จะใช้มันเป็นที่หลบภัยเพื่อเจริญเติบโต

We started using probiotic bacteria

เราเริ่มใช้แบคทีเรียโปรไบโอติก

which are safe bacteria that have a health benefit,

เป็นแบคทีเรียที่ปลอดภัย มีประโยชน์ต่อสุขภาพ

and found that when orally delivered to mice,

เราพบว่าเมื่อให้หนูทดลองกินมันเข้าไป

these probiotics would selectively grow inside of liver tumors.

โปรไบโอติกเลือกจะเติบโตภายในเนื้องอกของตับ

We realized that the most convenient way

เราพบว่าวิธีนี้สะดวกที่สุด

to highlight the presence of the probiotics,

จะมองเห็นการดำรงอยู่ของโปรไบโอติก

and hence, the presence of the tumors,

ซึ่งก็คือ การอยู่ในเนื้องอก

was to get these bacteria to produce a signal

ด้วยการทำให้แบคทีเรียพวกนั้น ผลิตสัญญานอย่างหนึ่ง

that would be detectable in the urine,

ที่สามารถตรวจจับได้ในปัสสาวะ

and so we specifically programmed these probiotics

ดังนั้นถ้าเราโปรแกรม โปรไบโอติกเหล่านั้น

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

ให้สร้างโมเลกุลที่เปลี่ยนสีปัสสาวะของคน

to indicate the presence of cancer.

เพื่อตรวจว่ามีโรคมะเร็งอยู่หรือไม่

We went on to show that this technology

เราทำต่อไปเพื่อแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้

could sensitively and specifically detect liver cancer,

สามารถตรวจจับโรคมะเร็งในตับ ได้อย่างรวดเร็วและเจาะจง

one that is challenging to detect otherwise.

ซึ่งเป็นมะเร็งชนิดที่ตรวจจับยาก โดยวิธีอื่นๆ

Now, since these bacteria specifically localize to tumors,

เมื่อแบคทีเรียพวกนี้ เติบโตเฉพาะในเนื้องอก

we've been programming them to not only detect cancer

เราเริ่มโปรแกรมพวกมันใหม่ โดยไม่เพียงแต่ตรวจหาโรคมะเร็ง

but also to treat cancer

แต่ให้พวกมันรักษาโรคมะเร็งด้วย

by producing therapeutic molecules from within the tumor environment

โดยการผลิตโมเลกุลที่ทำการรักษา จากภายในสภาพแวดล้อมของเนื้องอกเอง

that shrink the existing tumors,

ที่จะทำให้เนื้องอกที่เกิดขึ้นแล้วยุบตัวลง

and we've been doing this using quorum sensing programs

และเราทำเรื่องนี้ได้ด้วยการใช้โปรแกรม การสื่อสารระหว่างแบคทีเรีย

like you saw in the previous movies.

เหมือนที่เห็นในวีดีโอก่อนหน้านี้

Altogether, imagine in the future taking a programmed probiotic

ทั้งหมดนี้ ลองจินตนาการถึงอนาคต การใช้โปรไบโอติกที่ถูกโปรแกรมแล้ว

that could detect and treat cancer,

ให้สามารถตรวจจับและรักษาโรคมะเร็ง

or even other diseases.

หรือแม้แต่โรคอื่นๆ

Our ability to program bacteria

ความสามารถในการโปรแกรมแบคทีเรีย

and program life

แล้วก็โปรแกรมชีวิต

opens up new horizons in cancer research,

เปิดโลกใหม่ในการวิจัยโรคมะเร็ง

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

การแบ่งปันวิสัยทัศน์ครั้งนี้ ผมทำงานร่วมกับศิลปิน วิค มูนีซ (Vik Muniz)

to create the symbol of the universe,

ที่สร้างภาพสัญลักษณ์ของจักรวาล

made entirely out of bacteria or cancer cells.

สร้างขึ้นจากแบคทีเรียหรือเซลส์โรคมะเร็ง

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

สุดท้ายแล้ว ผมหวังว่าความงดงาม และเป้าหมายของจุลจักรวาลครั้งนี้

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

จะสร้างแรงบรรดาลให้เกิดแนวทางใหม่ และสร้างสรรค์ในการวิจัยโรคมะเร็งในอนาคต

Thank you.

ขอบคุณครับ

(Applause)

(เสียงปรบมือ)