Godine 1884. sreća jednog pacijenta je čini se od loše postala još gora. Ovaj pacijent je imao galopirajući rak u vratu, a onda je dobio i nepovezanu kožnu bakterijisku infekciju. Malo nakon toga, desilo se nešto neočekivano: kako se oporavljao od infekcije, rak je krenuo da se smanjuje. Kada je lekar Vilijam Koli našao pacijenta sedam godina kasnije, nije bilo vidljivih tragova raka. Koli je verovao da se nešto izvanredno dešavalo, a to je da je bakterijska infekcija stimulisala imuni sistem pacijenta da se bori protiv raka. Kolijev srećan pronalazak doveo ga je do toga da razvije injekciju punu bakterija za uspešno lečenje raka. Više od veka kasnije, sintetički biolozi su pronašli još bolji način da koriste ove nekadašnje neprijatelje, programirajući ih da na siguran način direktno dostave lekove tumorima. Rak nastaje kada se promene normalne ćelijske funkcije, što prouzrokuje da se brzo umnožavaju i stvaraju izrasline zvane tumori. Lečenja kao što su radijacija, hemoterapija i imunoterapija pokušavaju da ubiju maligne ćelije, ali mogu da utiču na celo telo i time poremete zdrava tkiva. Međutim, neke bakterije kao što je ešerihija koli imaju jedinstvenu prednost da selektivno rastu unutar tumora. U stvari, srži tumora stvaraju idealno okruženje gde mogu da se neometano množe, sakriveni od imunih ćelija. Umesto da prouzrokuju infekciju, bakterije mogu da budu programirane da prenose lekove za borbu protiv raka, ponašajući se kao trojanski konj koji traži tumor iznutra. Ova ideja o programiranju bakterija da opažaju i reaguju na nove načine je glavni fokus oblasti zvane sintetička biologija. A kako mogu da se programiraju bakterije? Ključ je u manipulisanju njihovom DNK. Ubacivanjem određenih genetičkih sekvenci u bakterije, one mogu dobiti uputstva da spajaju različite molekule, uključujući one koji ometaju razvoj raka. Mogu da budu napravljeni tako da se ponašaju na veoma specifičan način uz pomoć bioloških kola. Oni programiraju različita ponašanja u zavisnosti od prisustva, odsustva ili kombinacije izvesnih faktora. Na primer, tumori imaju malo kiseonika i male pH nivoe i prozvode više posebnih molekula. Sintetički biolozi mogu da programiraju bakterije da opaze ove uslove, i odgovore tumorima izbegavajući zdrava tkiva. Jedan tip biološkog kola poznat kao sinhronizovano kolo lize, ili SKL, dopušta bakterijama da dostave lekove i da to rade po rasporedu. Prvo, kako bi izbegli oštećenje zdravih tkiva, proizvodnja lekova protiv raka počinje kako bakterije krenu da rastu, a to se dešava samo unutar samog tumora. Onda, nakon što proizvedu lekove, dugme za zaustavljanje uzrokuje da bakterije puknu kad dostignu prag kritične populacije. Ovako ispuštaju lekove i u isto vreme smanjuju populaciju bakterija. Međutim, određeni procenat bakterija ostaje živ kako bi se ispunila kolonija. Vremenom se njihov broj dovoljno poveća da aktiviraju dugme za zaustavljanje i onda se ciklus nastavlja. Ovo kolo se može podesiti da dostavlja lekove po bilo kom periodičnom rasporedu koji je najbolji za borbu protiv raka. Ovaj pristup se pokazao dobrim u naučnim ispitivanjima na miševima. Ne samo da su naučnici bili u mogućnosti da uspešno eliminišu limfome u koje su bile ubačene bakterije, već je injekcija stimulisala imuni sistem, što je pripremilo imune ćelije da identifikuju i napadnu limfome na drugim mestima kod miševa. Za razliku od drugih terapija, bakterije ne ciljaju na jedan specifičan tip raka, nego na opšte karakteristike koje dele svi čvrsti tumori. Niti su programirane bakterije ograničene da se samo bore protiv raka. Umesto toga, one mogu da služe kao sofisticirani senzori koji nadgledaju lokacije budućih oboljenja. Bezopasne probiotske bakterije bi mogle biti uspavane unutar naših stomaka, gde bi detektovale, sprečile i lečile poremećaje pre nego što imaju šansu da prouzrokuju simtome. Napreci u tehnologiji su stvorili uzbuđenje oko budućnosti personalizovane medicine kojima upravljaju mehanički nanoroboti. Ali zahvaljujući milijardama godina evolucije možda već imamo polaznu tačku u neočekivanoj biološkoj formi bakterija. Dodajte sintetičku biologiju u sve to, i ko zna šta će uskoro biti moguće.