Du inser kanske inte detta,
men det finns fler bakterier i din kropp än det finns stjärnor i hela vår galax.
Detta fascinerande universum av bakterier inuti oss
är en väsentlig del av vår hälsa,
och vår teknik utvecklas så snabbt
att vi idag kan programmera bakterier på samma sätt som vi programmerar datorer.
Diagrammet ni ser här,
jag vet att det ser ut som något slags sporttaktik,
men det är faktiskt en ritning av det första bakterieprogrammet jag skapade.
Och precis som när man skriver program kan vi skriva in DNA
i olika algoritmer och program inuti bakterier.
Det här programmet producerar fluorescerande proteiner
på ett rytmiskt sätt
och genererar en liten molekeyl
som tillåter bakterier att kommunicera och synkroniseras,
som ni ser i den här filmen.
Den växande bakteriekolonin som ni ser här
är ungefär lika bred som ett hårstrå.
Det ni inte ser är att vårt genetiska program
instruerar bakterierna att var och en skapa små molekyler,
och dessa molekyler färdas mellan tusentals individuella bakterier
som säger till dem när de ska slå av eller på.
Bakterierna synkroniseras rätt bra i den här skalan,
men eftersom molekylerna som synkroniserar dem inte är så snabba,
resulterar det i färdvågor i större kolonier av bakterier
mellan bakterier som är långt ifrån varandra,
och man kan se dessa vågor röra sig från höger till vänster på skärmen.
Vårt genetiska program förlitar sig på ett naturligt fenomen,
som kallas quorum sensing,
där bakterier triggar koordinerade och ibland sjukdomsalstrande beteenden
när de når en kritisk massa.
Man kan observera quorum sensing i den här filmen,
där en växande bakteriekoloni bara börjar lysa
när den når en kritisk massa.
Vårt genetiska program
fortsätter producera rytmiska mönster av fluorescerande proteiner
i takt med att kolonin växer utåt.
Detta experiment och filmen kallar vi The Supernova,
för att det ser ut som en exploderande stjärna.
Utöver att programmera dessa vackra mönster,
undrade jag vad mer vi kan få dessa bakterier att göra.
Så jag ville undersöka hur vi kan programmera bakterier
till att upptäcka och behandla sjukdomar som cancer.
En förvånande grej med bakterier
är att de kan växa naturligt inuti tumörer.
Detta sker för att tumörer vanligen
är områden som immunförsvaret inte kan nå,
så bakterierna hittar tumörerna
och använder dem som fristäder för att växa och frodas.
Vi började använda probiotika,
snälla bakterier som gynnar hälsan,
och upptäckte att när de gavs oralt till möss,
så valde dessa probiotika att växa inuti levertumörer.
Vi insåg att det bästa sättet
att belysa förekomsten av probiotika,
och därmed också förekomsten av tumörer,
var att få bakterierna att avge en signal
som skulle kunna upptäckas i urin,
så vi programmerade dessa probiotika
att skapa en molekyl som skulle ändra färgen på urinen
för att visa på förekomst av cancer.
Vi kunde sedan visa att denna teknik
på ett känsligt och specifikt sätt kunde upptäcka levercancer,
en cancerform som annars är svår att upptäcka.
Eftersom dessa bakterier specifikt söker upp tumörer,
har vi programmerat dem att inte bara upptäcka cancer
utan också behandla cancer
genom att producera terapeutiska molekyler inuti tumörers livsmiljö
som krymper existerande tumörer,
och vi har gjort detta med hjälp av quorum sensing-program
som de ni såg i filmerna tidigare.
Sammantaget, föreställ er att man i framtiden tar en programmerad probiotika
som kan upptäcka och behandla cancer,
eller andra sjukdomar.
Förmågan att programmera bakterier
och att programmera liv
öppnar upp nya horisonter för cancerforskningen,
och för att sprida visionen jobbade jag med konstnären Vik Muniz
för att skapa en symbol för universum,
gjord av bakterier eller cancerceller.
Jag hoppas att skönheten och meningen med detta mikroskopiska universum
kan inspirera nya och kreativa grepp för framtidens cancerforskning
Tack.
(Applåder)