1 00:00:05,943 --> 00:00:10,763 В 1884 году состояние одного больного продолжало ухудшаться. 2 00:00:10,763 --> 00:00:14,268 У него стремительно разрасталась опухоль шеи, 3 00:00:14,268 --> 00:00:18,909 и в добавок ко всему ещё появилась бактериальная инфекция кожи. 4 00:00:18,909 --> 00:00:21,619 Но вскоре случилось нечто непредвиденное: 5 00:00:21,619 --> 00:00:26,670 инфекция начала отступать, а вместе с ней уменьшилась и раковая опухоль. 6 00:00:26,670 --> 00:00:31,531 И когда через семь лет врач Вильям Коли осмотрел этого пациента, 7 00:00:31,531 --> 00:00:34,191 он не обнаружил видимых следов опухоли. 8 00:00:34,191 --> 00:00:37,162 Коли заподозрил, что произошло нечто совершенно удивительное: 9 00:00:37,162 --> 00:00:41,192 бактериальная инфекция активировала иммунную систему больного, 10 00:00:41,192 --> 00:00:43,710 и организм оказался в состоянии побороть рак. 11 00:00:43,710 --> 00:00:46,504 Cделав это невероятное открытие, 12 00:00:46,504 --> 00:00:50,967 Коли начал специально вводить в организм онкобольных бактерии для борьбы с раком. 13 00:00:50,967 --> 00:00:54,157 Прошло более ста лет, и специалисты в области синтетической биологии 14 00:00:54,157 --> 00:00:56,447 придумали новый, более эффективный способ 15 00:00:56,447 --> 00:01:00,044 задействовать этих неожиданных помощников, 16 00:01:00,054 --> 00:01:04,040 запрограммировав их доставлять медикаменты прямо в опухоль. 17 00:01:04,040 --> 00:01:07,670 Рак образуется, когда нарушается механизм деления клеток, 18 00:01:07,670 --> 00:01:11,084 в результате чего они начинают бесконтрольно размножаться 19 00:01:11,084 --> 00:01:12,534 и появляются опухоли. 20 00:01:12,534 --> 00:01:14,015 Основные методы лечения рака, 21 00:01:14,015 --> 00:01:16,654 такие как лучевая терапия, химиотерапия и иммунотерапия, 22 00:01:16,654 --> 00:01:18,959 направлены на уничтожение злокачественных клеток, 23 00:01:18,959 --> 00:01:21,029 но попутно разрушают и здоровые ткани 24 00:01:21,029 --> 00:01:23,317 и таким образом наносят вред всему организму. 25 00:01:23,317 --> 00:01:26,527 Однако некоторые бактерии, например, кишечная палочка, или E. coli, 26 00:01:26,527 --> 00:01:31,528 обладают уникальной способностью выборочно размножаться внутри опухолей. 27 00:01:31,528 --> 00:01:35,478 И действительно, ядро опухоли представляет для них идеальную среду, 28 00:01:35,478 --> 00:01:39,037 в которой бактерии могут расти, не опасаясь атаки иммунной системы. 29 00:01:39,037 --> 00:01:41,628 Поэтому, вместо того, чтобы инфицировать весь организм, 30 00:01:41,628 --> 00:01:45,447 бактерии могут быть запрограммированы для доставки противоопухолевых препаратов, 31 00:01:45,447 --> 00:01:49,847 то есть, подобно троянскому коню, уничтожат опухоль изнутри. 32 00:01:49,847 --> 00:01:54,794 Данная идея запрограммировать бактерии для распознавания болезней и борьбы с ними 33 00:01:54,794 --> 00:01:59,514 легла в основу научного направления, которое называется синтетическая биология. 34 00:01:59,514 --> 00:02:01,984 Каким же образом можно запрограммировать бактерии? 35 00:02:01,984 --> 00:02:05,083 Делается это путём манипуляций с ДНК. 36 00:02:05,083 --> 00:02:08,456 Вводя в бактерии определённую последовательность нуклеотидов, 37 00:02:08,456 --> 00:02:11,715 биологи стимулируют синтез различных молекул, 38 00:02:11,715 --> 00:02:15,041 в том числе молекул, блокирующих рост раковых клеток. 39 00:02:15,041 --> 00:02:17,047 Бактерии также могут быть запрограммированы 40 00:02:17,047 --> 00:02:18,792 на определённый алгоритм действий — 41 00:02:18,792 --> 00:02:21,186 делается это с использованием биологических схем. 42 00:02:21,186 --> 00:02:23,705 При этом поведение бактерий регулируется 43 00:02:23,705 --> 00:02:27,811 наличием, отсутствием или сочетанием конкретных факторов. 44 00:02:27,811 --> 00:02:31,557 Например, злокачественные опухоли отличаются низким уровнем кислорода и pH 45 00:02:31,557 --> 00:02:34,600 и вырабатывают большое количество специфических молекул. 46 00:02:34,600 --> 00:02:36,659 Специалисты в области синтетической биологии 47 00:02:36,659 --> 00:02:39,429 могут запрограммировать бактерии на узнавание этих факторов 48 00:02:39,429 --> 00:02:40,992 и конкретную программу действий 49 00:02:40,992 --> 00:02:44,012 по отношению к опухоли, не затрагивая при этом здоровых тканей. 50 00:02:44,012 --> 00:02:46,377 Один из видов биологических схем 51 00:02:46,377 --> 00:02:50,307 называется синхронизированная схема бактериального лизиса, или SLC, 52 00:02:50,307 --> 00:02:53,429 благодаря которой бактерии не прост доставляют медикаменты, 53 00:02:53,429 --> 00:02:55,599 но делают это по определённому графику. 54 00:02:55,599 --> 00:02:58,189 Во-первых, чтобы не нанести вреда здоровым тканям, 55 00:02:58,189 --> 00:03:02,242 выработка противораковых препаратов начинается только по мере роста бактерий, 56 00:03:02,242 --> 00:03:05,324 а это происходит лишь внутри опухоли. 57 00:03:05,324 --> 00:03:07,931 Затем сразу после выработки терапевтических препаратов 58 00:03:07,931 --> 00:03:10,840 бактерии получают команду к самоуничтожению — 59 00:03:10,840 --> 00:03:14,000 происходит это при достижении бактериями критической массы. 60 00:03:14,000 --> 00:03:18,497 При этом высвобождаются противораковые препараты, а колонии бактерий сокращаются. 61 00:03:18,497 --> 00:03:22,229 Однако определённый процент живых бактерий всё же остаётся — 62 00:03:22,229 --> 00:03:24,517 благодаря им разрастается новая колония. 63 00:03:24,517 --> 00:03:27,138 В конце концов и эта колония достигает критической массы 64 00:03:27,138 --> 00:03:28,678 и точно так же самоуничтожается. 65 00:03:28,678 --> 00:03:30,568 Этот цикл повторяется снова и снова. 66 00:03:30,568 --> 00:03:33,618 Данную схему можно настроить на доставку медикаментов 67 00:03:33,618 --> 00:03:35,118 в соответствии с графиком, 68 00:03:35,118 --> 00:03:37,858 который наиболее подходит для конкретного вида рака. 69 00:03:37,858 --> 00:03:39,848 Этот метод уже оказался успешным 70 00:03:39,848 --> 00:03:42,288 при проведении клинических испытаний на мышах. 71 00:03:42,288 --> 00:03:46,324 Учёные не только смогли устранить лимфатические опухоли, 72 00:03:46,324 --> 00:03:48,174 введённые вместе с бактериями, — 73 00:03:48,174 --> 00:03:51,584 благодаря инъекции бактерий, иммунные клетки 74 00:03:51,584 --> 00:03:55,832 научились распознавать и атаковать злокачественные клетки, 75 00:03:55,832 --> 00:03:57,332 оставшиеся в организме мышей. 76 00:03:57,332 --> 00:03:59,758 В отличие от других видов противоопухолевой терапии, 77 00:03:59,758 --> 00:04:02,478 действие бактерий направлено не на конкретные виды рака, 78 00:04:02,478 --> 00:04:07,789 а на солидные образования, объединённые общими характеристиками. 79 00:04:07,789 --> 00:04:12,169 Более того, запрограммированные бактерии не только борются с раком — 80 00:04:12,169 --> 00:04:14,970 они являются некими усовершенствованными датчиками, 81 00:04:14,970 --> 00:04:17,939 способными отслеживать образование в организме новых патологий. 82 00:04:17,939 --> 00:04:21,828 Безопасные пробиотики могли бы оставаться в кишечнике в латентном состоянии, 83 00:04:21,828 --> 00:04:23,188 откуда они активировались бы 84 00:04:23,188 --> 00:04:25,528 для обнаружения, предупреждения и лечения болезней 85 00:04:25,528 --> 00:04:28,042 до того, как появятся какие-либо симптомы. 86 00:04:28,042 --> 00:04:30,627 Благодаря прогрессу в развитии современных технологий 87 00:04:30,627 --> 00:04:34,030 открылись потрясающие возможности в сфере персонализированной медицины, 88 00:04:34,030 --> 00:04:36,880 важную роль в которой будут играть механические нанороботы. 89 00:04:36,880 --> 00:04:38,644 Но благодаря миллиардам лет эволюции 90 00:04:38,644 --> 00:04:40,774 человечество, возможно, уже начало постигать 91 00:04:40,774 --> 00:04:44,103 неизведанный биологический потенциал бактерий. 92 00:04:44,103 --> 00:04:47,020 А если применить к ним достижения синтетической биологии, 93 00:04:47,020 --> 00:04:50,097 кто знает, на что мы окажемся способны в ближайшей перспективе.