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Wir können Krebs durch Bakterien erkennen (und vielleicht heilen)

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    Haben Sie gewusst,
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    dass es mehr Bakterien in unserem Körper
    gibt als Sterne in der Milchstraße?
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    Das faszinierende bakterielle Universum
    in unserem Inneren
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    ist wesentlich für unsere Gesundheit.
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    Die Technik entwickelt sich so rasant,
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    dass wir Bakterien inzwischen
    wie Computer programmieren können.
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    Dieses Diagramm hier
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    sieht eher wie eine Art Spielplan aus,
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    aber es ist der Entwurf
    meines ersten Bakterienprogramms.
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    Ähnlich wie bei Computerprogrammen
    können wir verschiedene Abläufe
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    in die DNA von Bakterien schreiben.
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    Dieses Programm hier produziert
    fluoreszierende Proteine
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    in einem rhythmischen Muster,
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    wobei ein kleines Molekül
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    die Verständigung und Synchronisation
    zwischen Bakterien ermöglicht,
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    wie Sie hier sehen können.
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    Diese wachsende Bakterienkolonie
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    ist etwa so breit wie ein Menschenhaar.
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    Man kann es nicht sehen,
    aber unser genetisches Programm
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    beauftragt jede dieser Bakterien,
    kleine Moleküle zu produzieren.
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    Die Moleküle bewegen sich zwischen
    tausenden einzelnen Bakterien
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    und schalten sie an und aus.
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    In dieser Größenordnung
    synchronisieren die Bakterien ganz gut,
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    aber weil sich das synchronisierende
    Molekül nicht schnell genug ausbreitet,
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    entstehen in größeren Bakterienkolonien
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    Wellen zwischen weit entfernten Bakterien.
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    Hier sehen Sie diese Wellen
    von rechts nach links wandern.
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    Unser genetisches Programm beruht
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    auf dem natürlichen Phänomen
    des "Quorum Sensing",
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    das koordiniertes und manchmal
    virulentes Verhalten verursacht,
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    sobald Bakterien eine
    kritische Dichte erreichen.
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    Dieses Video zeigt Quorum Sensing
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    in einer wachsenden Bakterienkolonie,
    die erst zu leuchten beginnt,
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    wenn sie eine hohe
    oder kritische Dichte erreicht.
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    Unser genetisches Programm
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    erstellt rhythmische Muster
    aus fluoreszierenden Proteinen,
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    während die Kolonie nach außen wächst.
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    Wir nennen dieses Video
    und Experiment "Supernova",
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    weil es an einen
    explodierenden Stern erinnert.
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    Das sind zwar schöne Muster,
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    doch kann man Bakterien
    auch sinnvoller programmieren?
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    Ich begann Bakterien zu programmieren,
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    die Krankheiten wie Krebs
    im Körper erkennen und heilen.
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    Bakterien können interessanterweise
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    innerhalb von Tumoren wachsen.
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    Meist kann das Immunsystem
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    nämlich nicht in einen Tumor eindringen.
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    Bakterien finden Tumoren
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    und nutzen sie als sicheren Ort,
    um darin zu wachsen.
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    Wir testeten probiotische Bakterien,
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    unbedenkliche und
    gesundheitsfördernde Bakterien,
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    und verabreichten sie oral an Mäuse,
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    in denen sie sich selektiv
    nur in Lebertumoren vermehrten.
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    Um Probiotika in der Praxis
    leicht im Körper nachzuweisen,
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    und damit auch den Tumor,
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    programmierten wir Bakterien,
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    die ein Signal in den Urin absondern.
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    Genauer gesagt produzieren die Bakterien
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    ein Molekül, das den Urin verfärbt,
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    wenn Krebs vorhanden ist.
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    Wir haben bewiesen, dass diese Methode
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    sensitiv und speziell Leberkrebs erkennt,
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    was normalerweise sehr schwierig ist.
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    Da diese Bakterien nur in Tumoren leben,
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    haben wir sie zusätzlich
    zur Krebserkennung
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    auch zur Krebsbehandlung programmiert.
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    Sie produzieren therapeutische Moleküle
    innerhalb des Tumors,
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    die zur Verkleinerung
    bestehender Tumoren führen,
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    indem wir Quorum-Sensing-Programme nutzen,
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    wie im vorigen Video gezeigt.
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    Stellen Sie sich vor,
    dass wir Krebs in Zukunft
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    mit programmierten Probiotika
    erkennen und behandeln können,
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    oder sogar andere Krankheiten.
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    Die Möglichkeit,
    Bakterien zu programmieren,
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    Leben zu programmieren,
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    eröffnet der Krebsforschung neue Wege.
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    In Zusammenarbeit
    mit dem Künstler Vik Muniz
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    erstellten wir das Symbol des Universums
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    aus Bakterien und Krebszellen,
    als Bildnis unserer Zukunftsvision.
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    Mögen Schönheit und Einsatz
    dieses mikroskopischen Universums
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    zu neuen kreativen Ansätzen
    in der Krebsforschung inspirieren.
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    Danke.
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    (Applaus)
Title:
Wir können Krebs durch Bakterien erkennen (und vielleicht heilen)
Speaker:
Tal Danino
Description:

Leberkrebs ist schwer zu diagnostizieren, doch Tal Danino, synthetischer Biologe, hatte eine geniale Idee: Was wäre, wenn wir probiotische, essbare Bakterien "programmieren" könnten, so dass sie Leberkrebs erkennen? Seine Idee basiert auf neuen, bislang nur wenig untersuchten Erkenntnissen über Bakterien: ihre Fähigkeit zum "Quorum Sensing", zu snychronisierten Aktivitäten, nachdem eine kritische Dichte erreicht ist. Der TED Fellow Danino erklärt, wie Quorum Sensing funktioniert – und wie schlaue kooperierende Bakterien die Zukunft der Krebstherapie revolutionieren können.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
04:11

German subtitles

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