Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε βακτήρια για να εντοπίσουμε τον καρκίνο (και ίσως να τον θεραπεύσουμε)

Ο καρκίνος του ήπατος είναι ένας από τους δυσκολότερους να διαγνωστούν, αλλά ο συνθετικός βιολόγος Ταλ Ντανίνο είχε μια πρωτότυπη σκέψη: Κι αν μπορούσαμε να δημιουργήσουμε ένα προβιοτικό, βρώσιμο βακτήριο που θα ήταν «προγραμματισμένο» να βρίσκει όγκους στο ήπαρ; Η ιδέα του εκμεταλλεύεται κάτι που μόλις αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε για τα βακτήρια: τη δύναμη του μηχανισμού διακυτταρικής χημικής επικοινωνίας, ή το να κάνουν κάτι μαζί μόλις φτάσουν μια κρίσιμη μάζα. Ο Ντανίνο, ένας υπότροφος του TED, εξηγεί πώς λειτουργεί ο μηχανισμός διακυτταρικής χημικής επικοινωνίας -- και πώς έξυπνα βακτήρια που συνεργάζονται μπορεί κάποτε να αλλάξουν τη θεραπεία του καρκίνου.

Ίσως να μην το αντιλαμβάνεστε,

αλλά υπάρχουν περισσότερα
βακτήρια στο σώμα σας

απ' ό,τι αστέρια
σε ολόκληρο τον γαλαξία μας.

Αυτό το εκπληκτικό σύμπαν
των βακτηρίων μέσα μας

είναι ένα αναπόσπαστο
κομμάτι της υγείας μας,

και η τεχνολογία εξελίσσεται τόσο γρήγορα

που σήμερα μπορούμε να προγραμματίσουμε
αυτά τα βακτήρια όπως τους υπολογιστές.

Τώρα, το διάγραμμα που βλέπετε εδώ,

ξέρω ότι φαίνεται
σαν τη στρατηγική ενός αγωνίσματος,

αλλά στην πραγματικότητα

είναι το σχέδιο του πρώτου βακτηριακού
προγράμματος που έκανα.

Όπως στη συγγραφή προγραμμάτων,
μπορούμε να τυπώσουμε και να γράψουμε DNA

με διαφορετικούς αλγόριθμους
και προγράμματα μέσα στα βακτήρια.

Αυτό που κάνει το πρόγραμμα είναι

να παράγει φθορίζουσες πρωτεΐνες
με ρυθμικό τρόπο

και να παράγει ένα μικρό μόριο

που επιτρέπει στα βακτήρια
να επικοινωνούν και να συγχρονίζονται,

όπως βλέπετε σε αυτή την ταινία.

Η αυξανόμενη αποικία βακτηρίων
που βλέπετε εδώ

έχει το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας.

Αυτό που δεν βλέπετε είναι
ότι το γενετικό πρόγραμμά μας

δίνει εντολή στα βακτήρια
να παράγουν το καθένα μικρά μόρια,

και αυτά τα μόρια ταξιδεύουν μεταξύ
των χιλιάδων βακτηρίων

λέγοντάς τους πότε να ενεργοποιηθούν
και πότε να απενεργοποιηθούν.

Και τα βακτήρια συγχρονίζονται
πολύ καλά σε αυτό το επίπεδο,

αλλά επειδή το μόριο που τα συγχρονίζει
δεν μπορεί να ταξιδέψει τόσο γρήγορα,

σε μεγάλες αποικίες βακτηρίων,
αυτό προκαλεί κύματα που ταξιδεύουν

ανάμεσα στα βακτήρια που είναι
μακριά το ένα από το άλλο,

και βλέπετε αυτά τα κύματα να πηγαίνουν
από δεξιά στα αριστερά στην οθόνη.

Το γενετικό μας πρόγραμμα βασίζεται
σε ένα φυσικό φαινόμενο

τον μηχανισμό διακυτταρικής
χημικής επικοινωνίας

όπου τα βακτήρια προκαλούν
συντονισμένες και λοιμογόνες συμπεριφορές

όταν φτάσουν μια κρίσιμη πυκνότητα.

Παρατηρείτε τον μηχανισμό
εν δράσει σε αυτή την ταινία,

όπου μια αυξανόμενη αποικία βακτηρίων
ξεκινά να λάμπει

μόνο όταν φτάνει
σε υψηλή ή κρίσιμη πυκνότητα.

Ο γενετικός μας προγραμματισμός

συνεχίζει να παράγει αυτά τα ρυθμικά
πρότυπα φθοριζούσων πρωτεϊνών

καθώς η αποικία μεγαλώνει προς τα έξω.

Ονομάζουμε Σούπερνοβα
τη συγκεκριμένη ταινία και το πείραμα,

γιατί μοιάζει με ένα αστέρι
που εκρήγνυται.

Εκτός του προγραμματισμού
αυτών των ωραίων σχημάτων

αναρωτιόμουν τι άλλο να μπορούν
να κάνουν τα βακτήρια;

Αποφάσισα να εξερευνήσω
πώς θα προγραμματίσουμε βακτήρια

για να εντοπίζουν και να θεραπεύουν
ασθένειες στα σώματά μας όπως ο καρκίνος.

Ένα από τα εκπληκτικά δεδομένα
για τα βακτήρια

είναι ότι μπορούν να μεγαλώνουν
με φυσικό τρόπο μέσα στους όγκους.

Αυτό γίνεται γιατί οι όγκοι

είναι περιοχές που το ανοσοποιητικό
σύστημα δεν έχει πρόσβαση,

και έτσι τα βακτήρια βρίσκουν τους όγκους

και να τους χρησιμοποιούν σαν απάγγειο
για να μεγαλώνουν και να ευδοκιμούν.

Αρχικά χρησιμοποιήσαμε προβιοτικά βακτήρια

που είναι ασφαλή
και έχουν όφελος για την υγεία

και βρήκαμε ότι όταν δόθηκαν
στοματικά σε ποντίκια,

τα προβιοτικά θα μεγάλωναν επιλεκτικά
μέσα σε όγκους στο συκώτι.

Αντιληφθήκαμε ότι ο πιο βολικός τρόπος

να τονίσουμε την παρουσία των προβιοτικών,

και συνεπώς, την παρουσία των όγκων,

ήταν να κάνουμε τα βακτήρια
να παράγουν ένα σήμα

που θα εντοπίζεται στα ούρα,

και έτσι προγραμματίσαμε τα προβιοτικά

να φτιάχνουν ένα μόριο που θα άλλαζε
το χρώμα των ούρων

για να υποδείξουν
την παρουσία καρκίνου.

Συνεχίσαμε και δείξαμε
ότι αυτή η τεχνολογία

μπορεί να εντοπίσει με ακρίβεια
τον καρκίνο του ήπατος,

κάτι που είναι δύσκολο υπό άλλες συνθήκες.

Αφού αυτά τα βακτήρια
εντοπίζονται ειδικά σε όγκους,

τα προγραμματίζουμε όχι μόνο
να εντοπίζουν τον καρκίνο

αλλά και να τον αντιμετωπίζουν

παράγοντας θεραπευτικά μόρια
μέσα στο περιβάλλον του όγκου

που συρρικνώνουν τους υπάρχοντες όγκους,

και το κάνουμε με προγράμματα μηχανισμού
διακυτταρικής χημικής επικοινωνίας

όπως είδατε στις προηγούμενες ταινίες.

Συνολικά, φανταστείτε να παίρνουμε
στο μέλλον ένα προγραμματισμένο προβιοτικό

που θα μπορούσε να εντοπίσει
και να αντιμετωπίσει τον καρκίνο

ή ακόμη και άλλες ασθένειες.

Η ικανότητά μας να προγραμματίζουμε
βακτήρια και ζωή

ανοίγει νέους ορίζοντες
στην έρευνα του καρκίνου,

και για να μοιραστώ αυτό το όραμα,
δούλεψα με τον καλλιτέχνη Βικ Μουνίζ

για να φτιάξουμε το σύμβολο του σύμπαντος

που είναι φτιαγμένο εξ ολοκλήρου
από βακτήρια ή καρκινικά κύτταρα.

Τέλος, ελπίζω ότι η ομορφιά και ο σκοπός
του μικροσκοπικού αυτού σύμπαντος

μπορεί να εμπνεύσει νέες
και δημιουργικές προσεγγίσεις

για το μέλλον της έρευνας του καρκίνου.

Ευχαριστώ.

(Χειροκρότημα)