1
00:00:05,943 --> 00:00:10,763
1884 schien sich das Unglück 
eines Patienten weiter zu verschlimmern.

2
00:00:10,763 --> 00:00:14,268
Dieser Patient hatte einen 
schnell wachsenden Krebs am Hals

3
00:00:14,268 --> 00:00:18,909
und erkrankte dann an einer 
unabhängigen bakteriellen Hautinfektion.

4
00:00:18,909 --> 00:00:21,619
Doch schon bald geschah 
etwas Unerwartetes:

5
00:00:21,619 --> 00:00:26,670
Als er sich von der Infektion erholte, 
begann sich auch der Krebs zurückzubilden.

6
00:00:26,670 --> 00:00:31,531
Als ein Arzt namens William Coley 
den Patienten 7 Jahre später aufspürte,

7
00:00:31,531 --> 00:00:34,191
blieben keine sichtbaren 
Anzeichen des Krebses zurück.

8
00:00:34,191 --> 00:00:37,162
Coley glaubte, dass etwas 
Bemerkenswertes geschah:

9
00:00:37,162 --> 00:00:40,482
dass die bakterielle Infektion 
das Immunsystem des Patienten

10
00:00:40,482 --> 00:00:43,710
zur Bekämpfung des Krebses angeregt hatte.

11
00:00:43,710 --> 00:00:46,114
Coleys glückliche Entdeckung 
ermöglichte es ihm,

12
00:00:46,114 --> 00:00:49,077
als Pionier die gezielte
Injektion von Bakterien

13
00:00:49,077 --> 00:00:51,677
zur erfolgreichen
Krebsbehandlung einzusetzen.

14
00:00:51,697 --> 00:00:55,867
Über 100 Jahre später haben synthetische
Biologen einen noch besseren Weg gefunden,

15
00:00:55,867 --> 00:00:58,954
die einst ungewöhnlichen 
Verbündeten zu nutzen --

16
00:00:58,954 --> 00:01:00,486
indem sie sie so programmierten,

17
00:01:00,486 --> 00:01:04,040
dass sie Wirkstoffe sicher und gezielt 
zu Tumoren transportieren.

18
00:01:04,040 --> 00:01:07,670
Krebs entsteht, wenn sich normale 
Zellenfunktionen so verändern,

19
00:01:07,670 --> 00:01:11,334
dass sie sich dadurch schnell vermehren 
und Wucherungen bilden,

20
00:01:11,334 --> 00:01:12,854
die Tumore genannt werden.

21
00:01:12,854 --> 00:01:17,288
Behandlungen wie Bestrahlung, 
Chemo- und Immuntherapie versuchen,

22
00:01:17,288 --> 00:01:20,579
bösartige Zellen abzutöten, 
können aber den gesamten Körper schädigen

23
00:01:20,579 --> 00:01:23,457
und dabei gesundes Gewebe zerstören.

24
00:01:23,517 --> 00:01:27,715
Einige Bakterien wie E. coli haben 
jedoch den einzigartigen Vorteil,

25
00:01:27,715 --> 00:01:31,528
dass sie selektiv im Inneren 
von Tumoren wachsen können.

26
00:01:31,528 --> 00:01:35,478
Tatsächlich bildet der Kern 
eines Tumors eine ideale Umgebung,

27
00:01:35,478 --> 00:01:39,367
in der sie sich sicher und vor Immunzellen
verborgen vermehren können.

28
00:01:39,367 --> 00:01:43,307
Anstatt Infektionen zu verursachen, 
können Bakterien so umprogrammiert werden,

29
00:01:43,307 --> 00:01:46,007
dass sie krebsbekämpfende 
Medikamente in sich tragen

30
00:01:46,007 --> 00:01:49,847
und als Trojanische Pferde agieren, 
die den Tumor von innen heraus angreifen.

31
00:01:49,847 --> 00:01:52,284
Diese Idee, Bakterien so zu programmieren,

32
00:01:52,284 --> 00:01:55,334
dass sie auf völlig neue Art und Weise 
wahrnehmen und reagieren,

33
00:01:55,334 --> 00:01:58,954
ist ein Schwerpunkt 
der synthetischen Biologie.

34
00:01:59,514 --> 00:02:01,984
Wie können wir Bakterien programmieren?

35
00:02:01,984 --> 00:02:05,083
Der Schlüssel liegt in 
der Manipulation ihrer DNS.

36
00:02:05,083 --> 00:02:08,456
Indem man bestimmte genetische 
Sequenzen in Bakterien einfügt,

37
00:02:08,456 --> 00:02:11,715
kann man sie anweisen, verschiedene 
Moleküle zu synthetisieren,

38
00:02:11,715 --> 00:02:15,271
darunter auch solche, 
die das Krebswachstum stören.

39
00:02:15,271 --> 00:02:18,332
Bakterien können auch mit Hilfe 
biologischer Schaltkreise

40
00:02:18,332 --> 00:02:20,866
zu ganz bestimmten 
Verhaltensweisen angeregt werden.

41
00:02:20,866 --> 00:02:23,825
Diese steuern unterschiedliche
Reaktionen in Abhängigkeit

42
00:02:23,825 --> 00:02:27,811
von der Anwesenheit, Abwesenheit 
oder Kombination bestimmter Faktoren.

43
00:02:27,811 --> 00:02:31,557
Zum Beispiel haben Tumore 
niedrige Sauerstoff- und pH-Werte

44
00:02:31,557 --> 00:02:34,630
und produzieren zu viele 
spezifische Moleküle.

45
00:02:34,630 --> 00:02:38,109
Synthetische Biologen 
programmieren Bakterien so,

46
00:02:38,109 --> 00:02:41,769
dass sie diese Bedingungen wahrnehmen 
und hierdurch auf Tumore reagieren,

47
00:02:41,769 --> 00:02:44,012
während gesundes Gewebe gemieden wird.

48
00:02:44,012 --> 00:02:46,377
Eine Art biologischer Kreislauf,

49
00:02:46,377 --> 00:02:50,307
der als synchronisierter Lysekreislauf 
oder SLC bekannt ist,

50
00:02:50,307 --> 00:02:53,359
ermöglicht es den Bakterien, 
nicht nur Medikamente zu befördern,

51
00:02:53,359 --> 00:02:55,814
sondern dies nach 
einem festgelegten Zylkus zu tun.

52
00:02:55,814 --> 00:02:58,329
Um eine Schädigung 
gesunden Gewebes zu vermeiden,

53
00:02:58,329 --> 00:03:02,242
beginnt die Produktion von Wirkstoffen 
erst mit dem Wachstum der Bakterien,

54
00:03:02,242 --> 00:03:05,324
was nur innerhalb 
des Tumors selbst geschieht.

55
00:03:05,324 --> 00:03:07,671
Nachdem die Wirkstoffe produziert wurden,

56
00:03:07,671 --> 00:03:10,840
bewirkt ein Notschalter 
das Platzen der Bakterien,

57
00:03:10,840 --> 00:03:14,000
wenn eine kritische Populations-
schwelle überschritten wird.

58
00:03:14,000 --> 00:03:18,497
Dadurch wird das Medikament freigesetzt 
und die Bakterienpopulation verringert.

59
00:03:18,497 --> 00:03:22,549
Ein gewisser Prozentsatz der Bakterien
bleibt jedoch am Leben,

60
00:03:22,549 --> 00:03:24,537
um die Kolonie wieder zu vergrößern.

61
00:03:24,537 --> 00:03:28,518
Mit der Zeit wird ihre Zahl so groß, 
dass erneut der Notschalter umgelegt wird,

62
00:03:28,518 --> 00:03:30,568
und der Zyklus beginnt von vorne.

63
00:03:30,568 --> 00:03:32,536
Dieser Kreislauf kann optimiert werden,

64
00:03:32,536 --> 00:03:35,248
so dass Medikamente nach 
dem Zyklus freigesetzt werden,

65
00:03:35,248 --> 00:03:37,858
der am besten zur Bekämpfung
des Krebses geeignet ist.

66
00:03:37,858 --> 00:03:40,908
Dieser Ansatz hat sich bei 
wissenschaftlichen Studien mit Mäusen

67
00:03:40,908 --> 00:03:42,338
als vielversprechend erwiesen.

68
00:03:42,338 --> 00:03:44,804
Es gelang den Wissenschaftlern nicht nur,

69
00:03:44,804 --> 00:03:48,124
mit Bakterien injizierte Lymphomtumore 
erfolgreich zu beseitigen,

70
00:03:48,124 --> 00:03:51,294
sondern die Injektion stimulierte 
auch das Immunsystem,

71
00:03:51,294 --> 00:03:53,843
indem es die Immunzellen dazu brachte,

72
00:03:53,843 --> 00:03:57,732
unbehandelte Lymphome an anderen Stellen 
in der Maus zu erkennen und anzugreifen.

73
00:03:57,732 --> 00:03:59,468
Im Gegensatz zu anderen Therapien,

74
00:03:59,468 --> 00:04:02,478
richten sich die Bakterien nicht 
gegen eine bestimmte Krebsart,

75
00:04:02,478 --> 00:04:07,789
sondern gegen allgemeine Eigenschaften, 
die bei allen soliden Tumoren gleich sind.

76
00:04:07,789 --> 00:04:12,169
Programmierbare Bakterien sind nicht nur 
auf die Krebsbekämpfung beschränkt.

77
00:04:12,169 --> 00:04:14,970
Sie können als komplexe Sensoren dienen,

78
00:04:14,970 --> 00:04:17,939
um Orte zukünftiger 
Krankheiten zu überwachen.

79
00:04:17,939 --> 00:04:22,198
Unbedenkliche Probiotika könnten
in unseren Eingeweiden schlummern,

80
00:04:22,198 --> 00:04:25,098
wo sie Störungen erkennen, 
verhindern und bekämpfen,

81
00:04:25,098 --> 00:04:27,532
noch bevor Symptome auftreten.

82
00:04:28,042 --> 00:04:30,617
Technologische Fortschritte 
sorgten für Aufregung

83
00:04:30,617 --> 00:04:33,167
um die Zukunft 
der personalisierten Medizin,

84
00:04:33,167 --> 00:04:35,610
die von mechanischen 
Nanorobotern angetrieben wird.

85
00:04:35,610 --> 00:04:38,224
Dank der Milliarden von Jahren
währenden Evolution

86
00:04:38,224 --> 00:04:40,354
haben wir vielleicht einen Ausgangspunkt

87
00:04:40,354 --> 00:04:44,343
mit der unerwarteten
Biologie der Bakterien.

88
00:04:44,343 --> 00:04:46,910
Fügt man noch etwas 
synthetische Biologie hinzu,

89
00:04:46,910 --> 00:04:49,637
wer weiß, was bald möglich sein könnte.