أنتم لا تعرفوهم.
لا ترونهم.
ولكنهم دائمًا في الجوار،
يهمسون،
يرسمون الخطط السرية،
يجهزون جيوشًا من ملايين الجنود.
وعندما يقررون الهجوم،
يهاجمون معًا في نفس الوقت.
أنا أتحدث عن البكتريا.
(ضحك)
من ظننتم أنني أتحدث عنهم؟
تعيش البكتريا في مجتمعات تمامًا كما يعيش البشر.
لديهم عائلات،
يتحدثون،
ويخططون لنشاطاتهم.
وكالبشر، يخدعون، ويحتالون،
وبعضهم قد يغش الآخر.
ماذا لو أخبرتكم بأننا قادرون على الاستماع لأحاديث البكتريا
وترجمة معلوماتهم الخصوصية إلى لغة البشر
وماذا لو أخبرتكم أن ترجمة أحاديث البكتريا قادر على إنقاذ حياة بشر
أنا حائزة على دكتوراه في فيزياء النانو،
وقد استخدمت تكنولوجيا النانو لتطوير وسيلة حقيقية للترجمة
تتجسس على مجتمعات البكتريا
وتمنحنا تسجيلات لما تخطط له البكتريا.
البكتريا تعيش في كل مكان.
موجودة في التربة، على أثاثنا
وفي داخل أجسامنا.
في الحقيقة، 90% من كل الخلايا الحية في ذلك المسرح عبارة عن بكتريا.
بعض البكتريا جيدة لنا؛
تساعدنا على هضم الطعام أو إنتاج الأجسام المضادة.
وبعضها مضر لنا؛
تسبب لنا الأمراض والموت.
لتنسيق كل الوظائف التي تؤديها البكتريا،
يجب أن تكون قادرة على التنظيم،
وهم قادرون على ذلك تمامًا كما يستطيع البشر-
عن طريق التواصل.
لكن عوضًا عن استخدامهم للكلمات،
يستخدمون جزيئات إشارة للتواصل مع بعضهم البعض.
عندما تكون البكتريا قليلة،
تبتعد جزيئات الإشارة بعيدًا،
مثل صرخات رجل وحيد في الصحراء.
لكن عندما تكون بعدد كبير، تتكدس جزيئات الإشارة،
وتبدأ البكتريا، في الإحساس بأنها غير وحيدة.
يستمعون لبعضهم البعض.
بهذه الوسيلة، يستمرون في معرفة عددهم
ومتى يصلون لعدد كاف للشروع في نشاط جديد.
وعندما تصل جزيئات الإشارة إلى بداية محددة،
كل البكتريا تشعر في وقت واحد بحاجتها لعمل
نفس التصرف.
لذا فإن محادثات البكتريا تتكون من المبادرة والتفاعل،
إنتاج الجزيئات والإستجابة لها
في بحثي، قمت بالتركيز على التجسس على مجتمعات البكتريا
في الجسد البشري.
كيف تعمل؟
لدينا عينة من مريض.
قد تكون عينة دماء أو لعاب،
نطلق الإلكترونات إلى داخل العينة،
ستتفاعل الإلكترونات مع أي تواصل تقدمه الجزيئات،
وذلك التفاعل سيمنحنا معلومات
عن هوية البكتريا،
نوعية التواصل بينهم
وكم الحوار بين البكتريا.
ولكن كيف يبدو الأمر عندما تتواصل البكتريا؟
قبل أن أقوم بتطوير أداة الترجمة،
كان تخميني الأول أن البكتريا ربما يكون لديها لغة بدائية،
مثل الرضع، لا يكونون قد طوروا كلمات وجمل بعد.
عندما يضحكون، إذن هم سعداء؛ عندما يبكون، إذن هم حزينون.
الأمر بسيط بذلك الشكل.
ولكن اتضح أن البكتريا ليست بدائية كما ظننت.
الجزئ ليس مجرد جزئ.
قد يعني العديد من الأشياء حسب سياق الحديث،
مثل بكاء الأطفال قد يعني العديد من المعاني؛
أحيانًا يكون الطفل جائعًا،
أحيانًا يكون مبتلاً،
أحيانًا يكون متألمًا أو خائفًا.
الآباء قادرون على فك شفرة هذه البكاءات.
ولتكون أداة ترجمة حقيقية،
كان يجب أن تمتلك القدرة على فك شفرة جزيئات الإشارة
وترجمتها بناءً على سياق الحديث.
ومن يعلم؟
ربما يتبنى محرك ترجمة جوجل هذا في القريب.
(ضحك)
اسمحوا لي بشرح مثال.
أحضرت معي بيانات البكتريا التي يمكن أن تكون صعبة الفهم
إذا لم تكونوا مدربين،
ولكن جربوا إلقاء نظرة.
(ضحك)
هذه عائلة بكتريا سعيدة التي أصابت مريض بالعدوى.
لنسميهم عائلة مونتيجيو.
يتشاركون المصادر، يتكاثرون، ويكبرون معًا.
يومًا ما، سكن بجوارهم جار جديد،
عائلة البكتريا كابوليت.
(ضحك)
كل شئ بخير، طالما يعملون سويًا.
ولكن يحدث شيء غير مخطط له.
روميو من عائلة مونتيجيو لديه علاقة ب جولييت من عائلة كابوليت.
(ضحك)
ونعم، يتشاركون مادة وراثية.
(ضحك)
والآن، هذا التبادل الجيني قد يكون خطرًا على عائلة مونتيجيو
والتي لديها طموح بأن تبقى العائلة الوحيدة في جسد المريض الذي سببت له العدوى،
وتشارك الجينات يساهم في
تطور مقاومة عائلة كابوليت للمضادات الحيوية.
لذا تبدأ عائلة مونتيجيو التحدث داخليًا للتخلص من تلك العائلة الأخرى
بإطلاق ذلك الجزئ.
(ضحك)
وبالنص المترجم:
(لننسق هجومًا.)
(ضحك)
لننسق هجومًا.
ويستجيب الكل على الفور
بإطلاق سم سيقتل العائلة الأخرى.
(تدمير!)
(ضحك)
ترد عائلة كابوليت بهجوم مضاد.
(هجوم مضاد!)
ويخوضون معركة.
هذا فيديو لبكتريا حقيقية تتبارز بالسيوف مثل العضيات،
فيحاول كل منهم قتل الآخر
عن طريق طعن بعضهم حرفيًا وتمزيقهم لبعض.
أيًا كانت العائلة الرابحة لتلك المعركة تصبح البكتريا المهيمنة.
وما أستطيع أنا أن أقوم به هو كشف محادثات البكتريا
التي تقود لسلوك مجمع ومختلف
مثل القتال الذي شاهدتموه لتوكم
وما قمت أنا به هو التجسس على مجتمعات البكتريا
في الجسد البشري
في مرضى بالمستشفى.
لقد تتبعت 62 مريض في التجربة،
حيث قمت باختبار عينات المرضى لعدوى واحدة بعينها،
بدون معرفة النتائج للتشخيصات التقليدية.
الآن، في التشخيصات البكتيرية،
العينة تلوث في طبق،
وإذا نمت البكتريا في خلال خمسة أيام،
يشخص المريض بأنه مصاب.
عندما أنهيت الدراسة وقارنت نتائج الأداة
باختبارات التشخيصات التقليدية واختبارات الفاعلية،
صدمت.
كان الأمر مذهلاً أكثر من كل توقعاتي.
ولكن قبل أن أخبركم عن ماذا كشفت الآداة،
أود أن أحكي لكم عن مريض بعينه، تتبعت أخباره،
فتاة صغيرة.
كانت مصابة بالتليف الكيسي،
مرض جيني يجعل رئتيها عرضة للتأثر السريع بالكبتريا.
هذه الفتاة لم تكن جزء من التجربة السريرية.
لقد تتبعتها لأنني عرفت من سجلاتها الطبية
بأنها لم تصب بأي عدوى من قبل.
مرة كل شهر، تذهب هذه الفتاة إلى المستشفى
لتبصق عينة بلغم في كوب.
ترسل تلك العينة لتحليل البكتريا
في المختبر المركزي
ليبدأ الأطباء في اتخاذ اللازم بسرعة إذا اكتشفوا عدوى.
وقد أتاح لي ذلك اختبار أداتي على عينتها أيضاً.
في أول شهرين قمت بقياس عيناتها، ولم يكن هناك بكتريا.
ولكن في الشهر الثالث،
اكتشفت بعض اللغو البكتيري في عيناتها.
كانت البكتريا تنسق لتدمير نسيج رئتيها.
ولكن الفحوص التقليدية لم تظهر أي بكتريا على الإطلاق.
قمت بالقياس مجددًا في الشهر التالي،
وأمكنني التأكد من أن المحادثات البكتيرية أصبحت أكثر وضوحًا.
ولكن الفحوص التقليدية لم تظهر أي شيء.
انتهت دراستي، ولكن بعد نصف عام تالي، كنت مازلت ألحق حالتها
لأتأكد فقط من أن تلك البكتريا التي اكتشفتها أنا قد اختفت
بدون تدخل طبي.
لم تختفي.
ولكن الفتاة الآن مشخصة بالإصابة بعدوى حادة
ببكتريا قاتلة.
كانت نفس البكتريا التي اكتشفتها أداتي سابقًا.
وبرغم المعالجة القاسية للمضادات الحيوية،
كان من المستحيل القضاء على العدوى.
اعتقد الأطباء أنها لن تنجو حتى تتم العشرين.
عندما قمت بقياس عينات تلك الفتاة،
كانت أداتي ما تزال في مرحلتها المبدئية.
لم أكن أعرف أصلاً إن كان منهجي سليماً،
لذلك كان لدي إتفاق مع الأطباء
بأن لا أخبرهم ما كشفت عنه آداتي
من أجل عدم تعريض علاجاتهم للفشل.
لذا عندما رأيت تلك النتائج والتي لم تكن حتى موثقة،
لم أجرؤ على إخبارهم
لأن علاج مريض بدون عدوى حقيقية
أيضًا يتسبب بآثار سلبية للمريض.
ولكننا الآن نعرف أفضل،
وهناك العديد من الصبية والبنات مازال بالإمكان إنقاذهم
لأنه، وللأسف، يحدث هذا السيناريو غالبًا.
يصاب المرضى بالعدوى،
ولا تظهر البكتريا في الفحوص التقليدية،
وفجأة، تبزغ العدوى في المريض بشكل حاد.
وعند تلك النقطة، يكون الأوان قد فات.
النتائج المفاجئة، لل62 مريض الذين تتبعتهم أنا
حيث كشفت أداتي عن أحاديث بكتيرية فيهم
في أكثر من نصف عينات المرضى
والتي شخصت بنتائج سلبية بالأساليب التقليدية.
بكلمات أخرى، أكثر من نصف هؤلاء المرضى عادوا لبيوتهم يفكرون
بأنهم خالون من العدوى،
وأيضًا كانوا يحملون في الواقع بكتريا خطيرة.
في داخل هؤلاء المرضى المشخصون بحالات خاطئة،
كانت البكتريا تنسق هجومًا متزامنًا.
كانوا يتهامسون سويًا.
ما أسميها "البكتريا الهامسة"
هي التي لا تشخصها الفحوص التقليدية.
حتى الآن، فقط آلة الترجمة هي القادرة على كشف تلك الهمسات.
أنا موقنة أن إطار الوقت الذي تظل خلاله البكتريا تهمس
هو نافذة من الفرص، للعلاجات المستهدفة.
لو كانت الفتاة عولجت، خلال تلك الفترة من الفرص المتاحة،
كان من الممكن قتل تلك البكتريا
في مرحلتها الأولى،
قبل أن تستفحل العدوى.
ما جربته مع تلك الفتاة الصغيرة أقنعني بأن أقرر
بالدفع بتلك التكنولوجيا إلى المستشفى.
معًا أنا والأطباء،
نعمل بالفعل على استخدام تلك الأداة في العيادات الطبية
للتشخيص المبكر للعدوى.
أيضًا مايزال من المجهول كيف ينبغي للأطباء علاج مرضاهم
خلال مرحلة الهمس،
هذه الأداة قادرة على الإنتباه ووضع المرضى في مرحلة الخطر، تحت المراقبة.
يمكن أن تساعدهم على التأكد من إحتمال نجاح علاج أم فشله،
ويمكن أن يجيب على بعض الأسئلة البسيطة:
هل المريض مصاب بعدوى؟
وماذا تخطط له البكتريا؟
البكتريا تتحدث،
يقومون بوضع الخطط السرية،
ويرسلون الملعومات السرية لبعضهم البعض.
ولكننا لا نستطيع فقط القبض عليهم يتهامسون،
يمكننا جميعًا تعلم لغتهم السرية
ونتحول بأنفسنا لبكتريا متهامسة.
وكما تقول البكتريا،
"3-oxo-C12-أنيليني"
(ضحك)
(تصفيق)
شكراً لكم.