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

Tal Danino: Kanseri saptmak (hatta belki iyileştirmek) için bakterileri kullanabiliriz

Çeviri: Şâkir Aşçı Gözden geçirme: Neslihan Kara

You may not realize this,

Farkında olmayabilirsiniz,

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

ancak vücudunuzda bütün galaksideki yıldızlardan daha çok bakteri vardır.

This fascinating universe of bacteria inside of us

İçimizdeki bu büyüleyici bakteri evreni

is an integral part of our health,

sağlığımızın tümleşik bir parçasıdır

and our technology is evolving so rapidly

ve teknolojimiz o kadar hızlı evriliyor ki

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

bugün bu bakterileri, tıpkı bilgisayarlara yaptığımız gibi programlayabiliyoruz.

Now, the diagram that you see here,

Burada gördüğünüz şema,

I know it looks like some kind of sports play,

biliyorum bir tür spor oyunu taktiği gibi görünüyor,

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

fakat aslında bu benim ilk geliştirdiğim bakteri yazılımının taslağı.

And like writing software, we can print and write DNA

Tıpkı yazılım yazar gibi, bakterinin içindeki DNA'yı

into different algorithms and programs inside of bacteria.

farklı algoritmalara ve yazılımlara kodlayıp çıktı alabiliriz.

What this program does is produces fluorescent proteins

Bu yazılım flüoresanlı proteinleri

in a rhythmic fashion

ritmik bir biçimde üretir

and generates a small molecule

ve burada da bunu gördüğünüz gibi

that allows bacteria to communicate and synchronize,

bakterilerin iletişime geçmesine

ve eşzamanlı hareket etmesine izin veren küçük bir molekül üretir.

as you're seeing in this movie.

The growing colony of bacteria that you see here

Burada gördüğünüz genişleyen bakteri topluluğu

is about the width of a human hair.

bir insan saçının eni kadardır.

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

Göremediğiniz şey ise, bizim genetik yazılımımızın

instructs these bacteria to each produce small molecules,

bu bakterilerin her birini küçük moleküller üretmesi için

and these molecules travel between the thousands of individual bacteria

eğitmesidir ve bu moleküller binlerce bakteri arasında ne zaman

telling them when to turn on and off.

etkinleşeceklerini söyleyerek gezinir.

And the bacteria synchronize quite well at this scale,

Bakteriler bu büyük oranda bile oldukça eşzamanlı hareket eder,

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

ama bakterileri eşleyen molekül çok hızlı gezindiği için

in larger colonies of bacteria, this results in traveling waves

büyük bakteri topluluklarında, bu durum birbirinden uzak bakteriler

between bacteria that are far away from each other,

arasında gezinti dalgalarına neden olur

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

ve bu dalgaları ekranda sağdan sola giderken görebilirsiniz.

Genetik yazılımımızın dayandığı doğal olgunun adı

Now, our genetic program relies on a natural phenomenon

gerekli çoğunluğu algılamadır (quorum sensing),

called quorum sensing,

in which bacteria trigger coordinated and sometimes virulent behaviors

bu durumda, bakteri tetiklenmesi eşgüdümlü olur ve kritik yoğunluğa

once they reach a critical density.

ulaşınca bazen tehlikeli olabilir.

You can observe quorum sensing in action in this movie,

Gerekli çoğunluğu algılama eylemini bu videoda görebilirsiniz,

where a growing colony of bacteria only begins to glow

burada genişleyen bakteri topluluğu yalnızca yüksek ya da

once it reaches a high or critical density.

kritik yoğunluğa ulaşınca parlamaya başlıyor.

Our genetic program

Genetik yazılımımız

continues producing these rhythmic patterns of fluorescent proteins

topluluk dışa doğru genişlerken,

flüoresanlı proteinlerin bu ritmik yapısını üretmeye devam ediyor.

as the colony grows outwards.

This particular movie and experiment we call The Supernova,

Bu videoya ve deneye Supernova dedik,

because it looks like an exploding star.

çünkü patlayan bir yıldıza benziyor.

Now, besides programming these beautiful patterns,

Bu güzel taslakları programlamaya ek olarak,

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

merak ettim, bu bakterilere başka neler yaptırabiliriz?

And I decided to explore how we can program bacteria

Bakterileri, vücudumuzdaki kanser gibi hastalıkları

to detect and treat diseases in our bodies like cancer.

tanıyıp iyileştirebilmek için nasıl

programlayabileceğimi araştırmaya karar verdim.

One of the surprising facts about bacteria

Bakterilerle ilgili şaşırtıcı gerçeklerden biri

is that they can naturally grow inside of tumors.

tümörlerin içinde doğal olarak büyüyebilmeleridir.

This happens because typically tumors

Bu mümkündür, çünkü genelde tümörler

are areas where the immune system has no access,

bağışıklık sisteminin erişemediği bölgelerdir

and so bacteria find these tumors

ve bu yüzden bakteriler bu tümörleri bulur

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

ve büyüyüp gelişmek için sığınak olarak kullanır.

We started using probiotic bacteria

Sağlığa yararı olan güvenli

which are safe bacteria that have a health benefit,

probiyotik bakterileri kullanarak başladık

and found that when orally delivered to mice,

ve farelere ağız yoluyla verildiğinde

these probiotics would selectively grow inside of liver tumors.

bu probiyotiklerin titizlikle karaciğer tümörlerinin içinde büyüdüğünü bulduk.

We realized that the most convenient way

Probiyotiklerin varlığını

to highlight the presence of the probiotics,

ve aynı zamanda tümörlerin de varlığını

and hence, the presence of the tumors,

görüntülemenin en uygun yolunun

was to get these bacteria to produce a signal

bakterilere idrarda saptanabilecek bir sinyal

that would be detectable in the urine,

ürettirmek olduğunu fark ettik

and so we specifically programmed these probiotics

ve bu yüzden bu probiyotikleri, kanser varlığını

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

belirtmek için idrarınızın rengini değiştirecek bir molekül

to indicate the presence of cancer.

üretecek şekilde programladık.

We went on to show that this technology

Bu teknolojinin hassas ve titizce

could sensitively and specifically detect liver cancer,

karaciğer kanserini saptayabileceğini göstermek için devam ettik,

one that is challenging to detect otherwise.

bu kanser türünün başka yollarla saptanması oldukça zordur.

Now, since these bacteria specifically localize to tumors,

Bu bakteriler özellikle tümörler üzerinde geliştiği için

we've been programming them to not only detect cancer

onları, yalnızca kanseri saptamaları için değil,

but also to treat cancer

varolan tümörleri küçültecek

by producing therapeutic molecules from within the tumor environment

iyileştirici moleküller üreterek tümör bölgesindeki kanseri

that shrink the existing tumors,

iyileştirmeleri için de programlıyoruz

and we've been doing this using quorum sensing programs

ve bunu , gerekli çoğunluğu algılayan yazılımlarla yapıyoruz,

like you saw in the previous movies.

önceki videoda örneğini gördünüz.

Altogether, imagine in the future taking a programmed probiotic

Toparlarsak; gelecekte, programlanmış probiyotiği aldığınızı düşleyin,

that could detect and treat cancer,

kanseri saptayıp iyileştirecek,

or even other diseases.

ya da hatta diğer hastalıkları da.

Our ability to program bacteria

Bakterileri programlama

and program life

ve yaşamı programlama yeteneğimiz

opens up new horizons in cancer research,

kanser araştırmalarına yeni ufuklar açıyor

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

ve bu görüşü paylaşmak için

to create the symbol of the universe,

evrenin simgesini

made entirely out of bacteria or cancer cells.

tamamen bakteri ya da kanser hücrelerinden yapmak için

sanatçı Vik Muniz'le çalıştım.

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

Son olarak, umarım bu mikroskobik evrenin güzelliği ve amacı

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

kanser araştırmalarının geleceği için yeni ve

yaratıcı yaklaşımlara ilham kaynağı olabilir.

Thank you.

Teşekkürler.

(Applause)

(Alkış)