0:00:00.788,0:00:02.533
Haben Sie gewusst,

0:00:02.533,0:00:07.413
dass es mehr Bakterien in unserem Körper[br]gibt als Sterne in der Milchstraße?

0:00:08.040,0:00:11.167
Das faszinierende bakterielle Universum[br]in unserem Inneren

0:00:11.167,0:00:13.443
ist wesentlich für unsere Gesundheit.

0:00:13.443,0:00:15.762
Die Technik entwickelt sich so rasant,

0:00:15.762,0:00:20.551
dass wir Bakterien inzwischen[br]wie Computer programmieren können.

0:00:21.060,0:00:22.939
Dieses Diagramm hier

0:00:22.939,0:00:25.470
sieht eher wie eine Art Spielplan aus,

0:00:25.470,0:00:29.626
aber es ist der Entwurf[br]meines ersten Bakterienprogramms.

0:00:29.626,0:00:32.947
Ähnlich wie bei Computerprogrammen[br]können wir verschiedene Abläufe

0:00:32.947,0:00:36.174
in die DNA von Bakterien schreiben.

0:00:36.824,0:00:39.519
Dieses Programm hier produziert[br]fluoreszierende Proteine

0:00:39.519,0:00:40.957
in einem rhythmischen Muster,

0:00:40.957,0:00:42.189
wobei ein kleines Molekül

0:00:42.189,0:00:45.457
die Verständigung und Synchronisation[br]zwischen Bakterien ermöglicht,

0:00:45.457,0:00:47.195
wie Sie hier sehen können.

0:00:47.505,0:00:49.785
Diese wachsende Bakterienkolonie

0:00:49.785,0:00:51.808
ist etwa so breit wie ein Menschenhaar.

0:00:51.808,0:00:54.425
Man kann es nicht sehen,[br]aber unser genetisches Programm

0:00:54.425,0:00:57.768
beauftragt jede dieser Bakterien,[br]kleine Moleküle zu produzieren.

0:00:57.768,0:01:01.181
Die Moleküle bewegen sich zwischen[br]tausenden einzelnen Bakterien

0:01:01.181,0:01:03.897
und schalten sie an und aus.

0:01:03.897,0:01:07.148
In dieser Größenordnung[br]synchronisieren die Bakterien ganz gut,

0:01:07.148,0:01:11.142
aber weil sich das synchronisierende[br]Molekül nicht schnell genug ausbreitet,

0:01:11.142,0:01:14.718
entstehen in größeren Bakterienkolonien

0:01:14.718,0:01:17.620
Wellen zwischen weit entfernten Bakterien.

0:01:17.620,0:01:21.356
Hier sehen Sie diese Wellen[br]von rechts nach links wandern.

0:01:21.356,0:01:22.944
Unser genetisches Programm beruht

0:01:22.954,0:01:25.427
auf dem natürlichen Phänomen [br]des "Quorum Sensing",

0:01:25.427,0:01:28.649
das koordiniertes und manchmal[br]virulentes Verhalten verursacht,

0:01:28.649,0:01:31.590
sobald Bakterien eine[br]kritische Dichte erreichen.

0:01:31.590,0:01:34.245
Dieses Video zeigt Quorum Sensing

0:01:34.245,0:01:37.887
in einer wachsenden Bakterienkolonie,[br]die erst zu leuchten beginnt,

0:01:37.887,0:01:40.258
wenn sie eine hohe[br]oder kritische Dichte erreicht.

0:01:40.258,0:01:42.100
Unser genetisches Programm

0:01:42.100,0:01:45.251
erstellt rhythmische Muster[br]aus fluoreszierenden Proteinen,

0:01:45.251,0:01:47.619
während die Kolonie nach außen wächst.

0:01:47.619,0:01:51.310
Wir nennen dieses Video[br]und Experiment "Supernova",

0:01:51.310,0:01:54.340
weil es an einen [br]explodierenden Stern erinnert.

0:01:54.340,0:01:56.730
Das sind zwar schöne Muster,

0:01:56.730,0:01:59.321
doch kann man Bakterien[br]auch sinnvoller programmieren?

0:01:59.321,0:02:01.900
Ich begann Bakterien zu programmieren,

0:02:01.900,0:02:05.459
die Krankheiten wie Krebs[br]im Körper erkennen und heilen.

0:02:06.009,0:02:08.307
Bakterien können interessanterweise

0:02:08.307,0:02:11.744
innerhalb von Tumoren wachsen.

0:02:11.744,0:02:13.508
Meist kann das Immunsystem

0:02:13.508,0:02:15.923
nämlich nicht in einen Tumor eindringen.

0:02:15.923,0:02:17.920
Bakterien finden Tumoren

0:02:17.920,0:02:21.751
und nutzen sie als sicheren Ort,[br]um darin zu wachsen.

0:02:21.751,0:02:23.585
Wir testeten probiotische Bakterien,

0:02:23.585,0:02:26.209
unbedenkliche und[br]gesundheitsfördernde Bakterien,

0:02:26.209,0:02:28.670
und verabreichten sie oral an Mäuse,

0:02:28.670,0:02:32.826
in denen sie sich selektiv[br]nur in Lebertumoren vermehrten.

0:02:32.830,0:02:36.861
Um Probiotika in der Praxis [br]leicht im Körper nachzuweisen,

0:02:36.861,0:02:38.724
und damit auch den Tumor,

0:02:38.724,0:02:40.903
programmierten wir Bakterien,

0:02:40.903,0:02:43.069
die ein Signal in den Urin absondern.

0:02:43.069,0:02:45.481
Genauer gesagt produzieren die Bakterien

0:02:45.481,0:02:48.360
ein Molekül, das den Urin verfärbt,

0:02:48.360,0:02:51.170
wenn Krebs vorhanden ist.

0:02:51.170,0:02:53.180
Wir haben bewiesen, dass diese Methode

0:02:53.180,0:02:56.370
sensitiv und speziell Leberkrebs erkennt,

0:02:56.370,0:02:59.060
was normalerweise sehr schwierig ist.

0:02:59.891,0:03:02.890
Da diese Bakterien nur in Tumoren leben,

0:03:02.890,0:03:05.418
haben wir sie zusätzlich [br]zur Krebserkennung

0:03:05.418,0:03:07.266
auch zur Krebsbehandlung programmiert.

0:03:07.266,0:03:10.493
Sie produzieren therapeutische Moleküle[br]innerhalb des Tumors,

0:03:10.493,0:03:12.815
die zur Verkleinerung[br]bestehender Tumoren führen,

0:03:12.815,0:03:15.260
indem wir Quorum-Sensing-Programme nutzen,

0:03:15.260,0:03:17.413
wie im vorigen Video gezeigt.

0:03:17.413,0:03:19.950
Stellen Sie sich vor, [br]dass wir Krebs in Zukunft

0:03:19.950,0:03:23.589
mit programmierten Probiotika[br]erkennen und behandeln können,

0:03:23.589,0:03:26.170
oder sogar andere Krankheiten.

0:03:26.500,0:03:28.604
Die Möglichkeit, [br]Bakterien zu programmieren,

0:03:28.604,0:03:30.299
Leben zu programmieren,

0:03:30.299,0:03:33.248
eröffnet der Krebsforschung neue Wege.

0:03:33.248,0:03:35.833
In Zusammenarbeit[br]mit dem Künstler Vik Muniz

0:03:35.833,0:03:37.799
erstellten wir das Symbol des Universums

0:03:37.799,0:03:41.440
aus Bakterien und Krebszellen,[br]als Bildnis unserer Zukunftsvision.

0:03:41.443,0:03:46.645
Mögen Schönheit und Einsatz[br]dieses mikroskopischen Universums

0:03:46.645,0:03:51.544
zu neuen kreativen Ansätzen[br]in der Krebsforschung inspirieren.

0:03:51.544,0:03:54.168
Danke.

0:03:54.168,0:03:57.934
(Applaus)