You don't know them.
You don't see them.
But they're always around,
whispering,
making secret plans,
building armies with millions of soldiers.
And when they decide to attack,
they all attack at the same time.
I'm talking about bacteria.
(Laughter)
Who did you think I was talking about?
Bacteria live in communities just like humans.
They have families,
they talk,
and they plan their activities.
And just like humans, they trick, deceive,
and some might even cheat on each other.
What if I tell you that we can listen to bacterial conversations
and translate their confidential information into human language?
And what if I tell you that translating bacterial conversations can save lives?
I hold a PhD in nanophysics,
and I've used nanotechnology to develop a real-time translation tool
that can spy on bacterial communities
and give us recordings of what bacteria are up to.
Bacteria live everywhere.
They're in the soil, on our furniture
and inside our bodies.
In fact, 90 percent of all the live cells in this theater are bacterial.
Some bacteria are good for us;
they help us digest food or produce antibiotics.
And some bacteria are bad for us;
they cause diseases and death.
To coordinate all the functions bacteria have,
they have to be able to organize,
and they do that just like us humans --
by communicating.
But instead of using words,
they use signaling molecules to communicate with each other.
When bacteria are few,
the signaling molecules just flow away,
like the screams of a man alone in the desert.
But when there are many bacteria, the signaling molecules accumulate,
and the bacteria start sensing that they're not alone.
They listen to each other.
In this way, they keep track of how many they are
and when they're many enough to initiate a new action.
And when the signaling molecules have reached a certain threshold,
all the bacteria sense at once that they need to act
with the same action.
So bacterial conversation consists of an initiative and a reaction,
a production of a molecule and the response to it.
In my research, I focused on spying on bacterial communities
inside the human body.
How does it work?
We have a sample from a patient.
It could be a blood or spit sample.
We shoot electrons into the sample,
the electrons will interact with any communication molecules present,
and this interaction will give us information
on the identity of the bacteria,
the type of communication
and how much the bacteria are talking.
But what is it like when bacteria communicate?
Before I developed the translation tool,
my first assumption was that bacteria would have a primitive language,
like infants that haven't developed words and sentences yet.
When they laugh, they're happy; when they cry, they're sad.
Simple as that.
But bacteria turned out to be nowhere as primitive as I thought they would be.
A molecule is not just a molecule.
It can mean different things depending on the context,
just like the crying of babies can mean different things:
sometimes the baby is hungry,
sometimes it's wet,
sometimes it's hurt or afraid.
Parents know how to decode those cries.
And to be a real translation tool,
it had to be able to decode the signaling molecules
and translate them depending on the context.
And who knows?
Maybe Google Translate will adopt this soon.
(Laughter)
Let me give you an example.
I've brought some bacterial data that can be a bit tricky to understand
if you're not trained,
but try to take a look.
(Laughter)
Here's a happy bacterial family that has infected a patient.
Let's call them the Montague family.
They share resources, they reproduce, and they grow.
One day, they get a new neighbor,
bacterial family Capulet.
(Laughter)
Everything is fine, as long as they're working together.
But then something unplanned happens.
Romeo from Montague has a relationship with Juliet from Capulet.
(Laughter)
And yes, they share genetic material.
(Laughter)
Now, this gene transfer can be dangerous to the Montagues
that have the ambition to be the only family in the patient they have infected,
and sharing genes contributes
to the Capulets developing resistance to antibiotics.
So the Montagues start talking internally to get rid of this other family
by releasing this molecule.
(Laughter)
And with subtitles:
[Let us coordinate an attack.]
(Laughter)
Let's coordinate an attack.
And then everybody at once responds
by releasing a poison that will kill the other family.
[Eliminate!]
(Laughter)
The Capulets respond by calling for a counterattack.
[Counterattack!]
And they have a battle.
This is a video of real bacteria dueling with swordlike organelles,
where they try to kill each other
by literally stabbing and rupturing each other.
Whoever's family wins this battle becomes the dominant bacteria.
So what I can do is to detect bacterial conversations
that lead to different collective behaviors
like the fight you just saw.
And what I did was to spy on bacterial communities
inside the human body
in patients at a hospital.
I followed 62 patients in an experiment,
where I tested the patient samples for one particular infection,
without knowing the results of the traditional diagnostic test.
Now, in bacterial diagnostics,
a sample is smeared out on a plate,
and if the bacteria grow within five days,
the patient is diagnosed as infected.
When I finished the study and I compared the tool results
to the traditional diagnostic test and the validation test,
I was shocked.
It was far more astonishing than I had ever anticipated.
But before I tell you what the tool revealed,
I would like to tell you about a specific patient I followed,
a young girl.
She had cystic fibrosis,
a genetic disease that made her lungs susceptible to bacterial infections.
This girl wasn't a part of the clinical trial.
I followed her because I knew from her medical record
that she had never had an infection before.
Once a month, this girl went to the hospital
to cough up a sputum sample that she spit in a cup.
This sample was transferred for bacterial analysis
at the central laboratory
so the doctors could act quickly if they discovered an infection.
And it allowed me to test my device on her samples as well.
The first two months I measured on her samples, there was nothing.
But the third month,
I discovered some bacterial chatter in her sample.
The bacteria were coordinating to damage her lung tissue.
But the traditional diagnostics showed no bacteria at all.
I measured again the next month,
and I could see that the bacterial conversations became even more aggressive.
Still, the traditional diagnostics showed nothing.
My study ended, but a half a year later, I followed up on her status
to see if the bacteria only I knew about had disappeared
without medical intervention.
They hadn't.
But the girl was now diagnosed with a severe infection
of deadly bacteria.
It was the very same bacteria my tool discovered earlier.
And despite aggressive antibiotic treatment,
it was impossible to eradicate the infection.
Doctors deemed that she would not survive her 20s.
When I measured on this girl's samples,
my tool was still in the initial stage.
I didn't even know if my method worked at all,
therefore I had an agreement with the doctors
not to tell them what my tool revealed
in order not to compromise their treatment.
So when I saw these results that weren't even validated,
I didn't dare to tell
because treating a patient without an actual infection
also has negative consequences for the patient.
But now we know better,
and there are many young boys and girls that still can be saved
because, unfortunately, this scenario happens very often.
Patients get infected,
the bacteria somehow don't show on the traditional diagnostic test,
and suddenly, the infection breaks out in the patient with severe symptoms.
And at that point, it's already too late.
The surprising result of the 62 patients I followed
was that my device caught bacterial conversations
in more than half of the patient samples
that were diagnosed as negative by traditional methods.
In other words, more than half of these patients went home thinking
they were free from infection,
although they actually carried dangerous bacteria.
Inside these wrongly diagnosed patients,
bacteria were coordinating a synchronized attack.
They were whispering to each other.
What I call "whispering bacteria"
are bacteria that traditional methods cannot diagnose.
So far, it's only the translation tool that can catch those whispers.
I believe that the time frame in which bacteria are still whispering
is a window of opportunity for targeted treatment.
If the girl had been treated during this window of opportunity,
it might have been possible to kill the bacteria
in their initial stage,
before the infection got out of hand.
What I experienced with this young girl made me decide to do everything I can
to push this technology into the hospital.
Together with doctors,
I'm already working on implementing this tool in clinics
to diagnose early infections.
Although it's still not known how doctors should treat patients
during the whispering phase,
this tool can help doctors keep a closer eye on patients in risk.
It could help them confirm if a treatment had worked or not,
and it could help answer simple questions:
Is the patient infected?
And what are the bacteria up to?
Bacteria talk,
they make secret plans,
and they send confidential information to each other.
But not only can we catch them whispering,
we can all learn their secret language
and become ourselves bacterial whisperers.
And, as bacteria would say,
"3-oxo-C12-aniline."
(Laughter)
(Applause)
Thank you.
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.
Δεν τα γνωρίζετε.
Δεν τα βλέπετε.
Όμως είναι πάντοτε τριγύρω,
ψιθυρίζουν,
κάνουν μυστικά σχέδια,
φτιάχνουν στρατούς με εκατομμύρια στρατιώτες.
Κaι όταν αποφασίζουν να επιτεθούν,
επιτίθενται την ίδια στιγμή.
Μιλάω για τα βακτήρια.
(Γέλια)
Για ποιον νομίζατε ότι μιλάω;
Τα βακτήρια μένουν σε κοινότητες όπως οι άνθρωποι.
Έχουν οικογένειες,
μιλάνε,
και σχεδιάζουν τις δραστηριότητές τους.
Κι όπως οι άνθρωποι, ξεγελούν, εξαπατούν
και κάποια μπορεί και να απιστούν.
Αν σας έλεγα ότι μπορούμε να ακούσουμε τις βακτηριακές συνομιλίες
και να μεταφράσουμε τις απόρρητες πληροφορίες τους στην ανθρώπινη γλώσσα;
Και αν σας έλεγα ότι η μετάφραση βακτηριακών συνομιλιών
μπορεί να σώσει ζωές;
Έχω διδακτορικό στη νανοφυσική
και με τη νανοτεχνολογία έφτιαξα ένα μεταφραστικό εργαλείο πραγματικού χρόνου
που μπορεί να κατασκοπεύει βακτηριακές κοινότητες
και να μας δίνει καταγραφές με τα σχέδια των βακτηρίων.
Τα βακτήρια ζουν παντού.
Βρίσκονται στο χώμα, στα έπιπλα
και μέσα στο σώμα μας.
Μάλιστα, το 90 τοις εκατό όλων των ζωντανών κυττάρων
σε αυτό το θέατρο είναι βακτηριακά.
Κάποια βακτήρια είναι καλά για εμάς.
Mας βοηθούν στην πέψη ή παράγουν αντιβιοτικά.
Κάποια βακτήρια είναι κακά για εμάς.
Προκαλούν ασθένειες και θάνατο.
Για να συντονίσουν όλες τους τις λειτουργίες
τα βακτήρια πρέπει να μπορούν να οργανωθούν
και το κάνουν ακριβώς όπως εμείς --
μέσω της επικοινωνίας.
Αντί όμως για λέξεις,
χρησιμοποιούν σηματοδοτικά μόρια για να επικοινωνήσουν μεταξύ τους.
Όταν τα βακτήρια είναι λίγα
τα σηματοδοτικά μόρια απλώς απομακρύνονται
όπως οι φωνές ενός ανθρώπου μόνου στην έρημο.
Όταν όμως τα βακτήρια είναι πολλά, τα σηματοδοτικά μόρια συσσωρεύονται
και τα βακτήρια αρχίζουν να νιώθουν ότι δεν είναι μόνα τους.
Ακούν το ένα το άλλο.
Έτσι παρακολουθούν το πόσα είναι
και πότε είναι αρκετά για να αρχίσουν καινούρια δράση.
Όταν τα σηματοδοτικά μόρια φτάσουν ένα συγκεκριμένο όριο,
όλα τα βακτήρια αντιλαμβάνονται αμέσως ότι πρέπει να δράσουν
με τον ίδιο τρόπο.
Έτσι η βακτηριακή συνομιλία περιλαμβάνει πρωτοβουλία κι αντίδραση,
την παραγωγή ενός μορίου και την απάντηση σε αυτό.
Η έρευνά μου εστίασε στην κατασκοπεία των βακτηριακών κοινοτήτων
μέσα στο ανθρώπινο σώμα.
Πώς δουλεύει αυτό;
Παίρνουμε δείγμα από έναν ασθενή.
Μπορεί να είναι δείγμα αίματος ή σιέλου.
Ρίχνουμε ηλεκτρόνια μέσα στο δείγμα,
τα ηλεκτρόνια θα αλληλεπιδράσουν με όσα επικοινωνιακά μόρια βρίσκονται εκεί
και αυτή η αλληλεπίδραση μας δίνει πληροφορίες
για την ταυτότητα των βακτηρίων,
το είδος της επικοινωνίας
και πόσο μιλούν τα βακτήρια.
Όμως πώς είναι να επικοινωνούν τα βακτήρια;
Πριν φτιάξω το μεταφραστικό εργαλείο,
η πρώτη μου υπόθεση ήταν ότι τα βακτήρια έχουν μια πρωτόγονη γλώσσα
όπως τα μωρά που δεν έχουν ακόμη αναπτύξει λέξεις και προτάσεις.
Όταν γελούν είναι χαρούμενα. Όταν κλαίνε είναι λυπημένα.
Απλό.
Όμως τα βακτήρια δεν είναι τόσο πρωτόγονα όσο πίστευα ότι θα είναι.
Ένα μόριο δεν είναι απλώς ένα μόριο.
Μπορεί να σημαίνει διάφορα πράγματα ανάλογα με το πλαίσιο,
όπως ακριβώς το κλάμα των μωρών μπορεί να σημαίνει διάφορα:
κάποιες φορές το μωρό πεινάει,
άλλες είναι βρεγμένο,
άλλες πονάει ή φοβάται.
Οι γονείς ξέρουν πώς να αποκωδικοποιούν το κλάμα.
Ένα αληθινό μεταφραστικό εργαλείο
πρέπει να μπορεί να αποκωδικοποιήσει τα σηματοδοτικά μόρια
και να τα μεταφράσει ανάλογα με το πλαίσιο.
Και ποιος ξέρει;
Ίσως το Google Translate να το υιοθετήσει σύντομα.
(Γέλια)
Θα σας δώσω ένα παράδειγμα.
Έφερα κάποια δεδομένα βακτηρίων που ίσως είναι δύσκολο να τα καταλάβεις
εάν δεν είσαι εκπαιδευμένος
αλλά προσπαθήστε.
(Γέλια)
Αυτή είναι μια χαρούμενη οικογένεια βακτηρίων που μόλυναν έναν ασθενή.
Ας τα ονομάσουμε οικογένεια των Μοντέκων.
Μοιράζονται πόρους, αναπαράγονται και μεγαλώνουν.
Μία μέρα έχουν έναν καινούριο γείτονα,
τη βακτηριακή οικογένεια των Καπουλέτων.
(Γέλια)
Όλα είναι καλά αρκεί να δουλεύουν μαζί.
Τότε όμως συμβαίνει κάτι απροσδόκητο.
Ο Ρομέο από τους Μοντέκους έχει σχέση με την Ιουλιέτα από τους Καπουλέτους.
(Γέλια)
Και ναι, μοιράζονται γενετικό υλικό.
(Γέλια)
Η ανταλλαγή γονιδίων ίσως να είναι επικίνδυνη για τους Μοντέκους
που έχουν τη φιλοδοξία να είναι η μόνη οικογένεια που έχει μολύνει τον ασθενή
και η ανταλλαγή γονιδίων συμβάλλει
στο να αναπτύξουν οι Καπουλέτοι ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά.
Έτσι οι Μοντάκοι αρχίζουν να μιλούν για να ξεφορτωθούν την άλλη οικογένεια
ελευθερώνοντας αυτό το μόριο.
(Γέλια)
Με αυτόν τον υπότιτλο:
[Ας οργανώσουμε επίθεση]
(Γέλια)
Ας οργανώσουμε επίθεση.
Και αμέσως όλοι ανταποκρίνονται
ελευθερώνοντας δηλητήριο που θα σκοτώσει την άλλη οικογένεια.
[Εξουδετερώστε!]
(Γέλια)
Οι Καπουλέτοι απαντούν με αντεπίθεση.
[Αντεπίθεση!]
Κι έτσι έχουν μάχη.
Εδώ είναι αληθινά βακτήρια που μονομαχούν με οργανίδια που μοιάζουν με ξίφη
προσπαθώντας να σκοτώσουν το ένα το άλλο
με το να μαχαιρώνουν και να διαρρηγνύουν το ένα το άλλο.
Όποιου η οικογένεια νικήσει γίνεται το κυρίαρχο βακτήριο.
Αυτό που κάνω λοιπόν είναι να εντοπίζω βακτηριακές συζητήσεις
που οδηγούν σε διάφορες συλλογικές συμπεριφορές
όπως η μάχη που είδατε.
Αυτό που έκανα ήταν να κατασκοπεύσω βακτηριακές κοινότητες
μέσα στο ανθρώπινο σώμα
σε ασθενείς σε ένα νοσοκομείο.
Παρακολούθησα 62 ασθενείς σε ένα πείραμα
όπου εξέτασα τα δείγματα των ασθενών για μία συγκεκριμένη μόλυνση,
δίχως να ξέρω τα αποτελέσματα των παραδοσιακών διαγνωστικών εξετάσεων.
Στις βακτηριακές διαγνώσεις
ένα δείγμα απλώνεται πάνω σε ένα τρυβλίο
και αν το βακτήριο μεγαλώσει μέσα σε πέντε μέρες
τότε ο ασθενής διαγιγνώσκεται μολυσμένος.
Όταν τελείωσα την έρευνα και συνέκρινα τα αποτελέσματα του εργαλείου
με τις παραδοσιακές διαγνώσεις και τους ελέγχους εγκυρότητας
έπαθα σοκ.
Ήταν πολύ πιο εντυπωσιακά απ' ότι περίμενα.
Προτού όμως σας πω τι αποκάλυψε το εργαλείο
θα ήθελα να σας πω για έναν ιδιαίτερο ασθενή που παρακολούθησα
ένα μικρό κορίτσι.
Είχε κυστική ίνωση,
μια γενετική ασθένεια που κάνει τα πνευμόνια ευαίσθητα
σε βακτηριακές λοιμώξεις.
Το κορίτσι δεν ήταν μέρος της κλινικής δοκιμής.
Την παρακολούθησα διότι ήξερα από το ιατρικό της ιστορικό
ότι δεν είχε ποτέ κάποια μόλυνση.
Μία φορά το μήνα πήγαινε στο νοσοκομείο
για να αφήσει δείγμα σιέλου σε ένα κύπελλο.
Αυτό το δείγμα μεταφερόταν για βακτηριακή ανάλυση στο κεντρικό εργαστήριο
ώστε οι γιατροί να δράσουν αμέσως εάν ανακάλυπταν κάποια μόλυνση.
Αυτό μου επέτρεψε να δοκιμάσω τη συσκευή μου στα δείγματά της.
Τους πρώτους δύο μήνες τα δείγματά της δεν έδειξαν κάτι.
Τον τρίτο μήνα όμως,
ανακάλυψα μια βακτηριακή κουβεντούλα στο δείγμα της.
Τα βακτήρια οργανώνονταν για να βλάψουν τον ιστό των πνευμόνων της.
Η παραδοσιακή διαγνωστική όμως δεν έδειξε καθόλου βακτήρια.
Έκανα μετρήσεις και τον επόμενο μήνα
και είδα ότι η βακτηριακή συζήτηση έγινε ακόμη πιο επιθετική.
Πάλι, η παραδοσιακή διαγνωστική δεν έδειξε κάτι.
Η έρευνά μου τελείωσε, αλλά μισό χρόνο μετά, ενημερώθηκα για την κατάστασή της
για να δω αν τα βακτήρια για τα οποία μόνο εγώ ήξερα είχαν εξαφανιστεί
χωρίς ιατρική παρέμβαση.
Δεν είχαν.
Όμως το κορίτσι είχε τώρα διαγνωστεί με σοβαρή λοίμωξη
θανάσιμων βακτηρίων.
Ήταν τα ίδια ακριβώς βακτήρια που είχε ανακαλύψει το εργαλείο μου νωρίτερα.
Παρά την επιθετική αντιβιοτική θεραπεία
ήταν αδύνατο να εξουδετερωθεί η λοίμωξη.
Οι γιατροί έκριναν ότι δεν θα έφτανε να γίνει 20.
Όταν έκανα μετρήσεις στα δείγματά της
το εργαλείο μου ήταν ακόμη σε αρχικό στάδιο.
Δεν ήξερα καν ότι η μέθοδός μου δουλεύει
έτσι είχα συμφωνήσει με τους γιατρούς
να μην τους πω τις ανακαλύψεις μου
για να μην διακινδυνεύσω τη θεραπεία.
Όταν είδα λοιπόν τα αποτελέσματα που δεν ήταν καν επιβεβαιωμένα
δεν τόλμησα να πω κάτι
διότι το να δώσεις θεραπεία σε ασθενή χωρίς κάποια λοίμωξη
έχει επίσης αρνητικές συνέπειες για τον ασθενή.
Τώρα όμως ξέρουμε καλύτερα
και είναι πολλά τα νέα αγόρια και κορίτσια που μπορεί να σωθούν
γιατί δυστυχώς αυτό το σενάριο συμβαίνει πολύ συχνά.
Οι ασθενείς μολύνονται,
τα βακτήρια κάπως δεν φαίνονται στις παραδοσιακές διαγνωστικές εξετάσεις
και ξαφνικά η λοίμωξη ξεσπάει στον ασθενή με σοβαρά συμπτώματα.
Σε αυτό το σημείο, είναι ήδη πολύ αργά.
Τα αναπάντεχα αποτελέσματα των 62 ασθενών που παρακολούθησα
ήταν ότι η συσκευή μου έπιασε βακτηριακές συζητήσεις
σε παραπάνω από τα μισά δείγματα των ασθενών
που είχαν διαγνωστεί αρνητικά με τις παραδοσιακές μεθόδους.
Με άλλα λόγια, παραπάνω από τους μισούς γύρισαν σπίτι σκεπτόμενοι
ότι δεν είχαν κάποια λοίμωξη,
παρ' όλο που κουβαλούσαν επικίνδυνα βακτήρια.
Μέσα σε αυτούς τους ασθενείς με λάθος διαγνώσεις
τα βακτήρια οργάνωναν μια συγχρονισμένη επίθεση.
Ψιθύριζαν το ένα στο άλλο.
Αυτό που αποκαλώ «ψίθυρο βακτηρίων»
είναι τα βακτήρια που οι παραδοσιακές μέθοδοι δεν μπορούν να διαγνώσουν.
Μέχρι στιγμής, μόνο το μεταφραστικό εργαλείο πιάνει τέτοιους ψιθύρους.
Θεωρώ πως αυτό το χρονικό διάστημα κατά το οποίο τα βακτήρια ακόμη ψιθυρίζουν
είναι μια ευκαιρία για στοχευμένη θεραπεία.
Αν το κορίτσι είχε λάβει θεραπεία σε αυτό το διάστημα
ίσως να ήταν δυνατόν να σκοτωθούν τα βακτήρια
στο αρχικό τους στάδιο
πριν η λοίμωξη ξεφύγει.
Μετά την εμπειρία μου με αυτό το κορίτσι αποφάσισα να κάνω ό,τι μπορώ
για να προωθήσω αυτήν την τεχνολογία στα νοσοκομεία.
Μαζί με τους γιατρούς,
δουλεύω ήδη για την εγκατάσταση του εργαλείου στις κλινικές
για τη διάγνωση πρώιμων λοιμόξεων.
Παρ' όλο που ακόμη οι γιατροί δεν ξέρουν πώς να αντιμετωπίσουν τους ασθενείς
κατά τη διάρκεια της φάσης των ψιθύρων
το εργαλείο επιτρέπει στους γιατρούς
να παρακολουθούν στενά τους ευάλωτους ασθενείς.
Θα μπορέσουν να επιβεβαιώσουν εάν η θεραπεία πιάνει ή όχι
και θα μπορέσουν να απαντήσουν σε απλές ερωτήσεις:
Είναι μολυσμένος ο ασθενής;
Και τι σχεδιάζουν τα βακτήρια;
Τα βακτήρια μιλάνε,
κάνουν μυστικά σχέδια
και στέλνουν εμπιστευτικές πληροφορίες το ένα στο άλλο.
Όμως, δεν τα πιάνουμε απλώς να ψιθυρίζουν
μπορούμε να μάθουμε τη μυστική τους γλώσσα
και να ψιθυρίζουμε κι εμείς στη γλώσσα των βακτηρίων.
Κι όπως λένε και τα βακτήρια,
«3-οξο-Ν-φαινυλ-δωδεκαναμίδη».
(Γέλια)
(Χειροκρότημα)
Ευχαριστώ.
No las conocen.
No las ven.
Pero siempre andan por ahí,
cuchicheando,
elaborando planes secretos,
creando ejércitos con millones de soldados...
Y cuando deciden atacar,
atacan todas al mismo tiempo.
Estoy hablando de las bacterias.
(Risas)
¿De quién pensaban que hablaba?
Las bacterias viven en comunidades al igual que los humanos.
Tienen familias,
hablan,
y planean sus actividades.
Y al igual que los humanos, hacen trampa, engañan
e incluso algunas se engañan unas a otras.
¿Y si les digo que podemos escuchar las conversaciones de las bacterias
y traducir su información confidencial al lenguaje humano?
¿Y que el traducir las conversaciones de las bacterias puede salvar vidas?
Tengo un doctorado en nanofísica
y usé la nanotecnología para desarrollar
una herramienta de traducción en tiempo real
que puede espiar a las comunidades de bacterias
y obtener grabaciones de lo que las bacterias están haciendo.
Las bacterias viven en todos lados.
Están en la tierra, en los muebles
y dentro de nuestros cuerpos.
De hecho, el 90 % de todas las células vivas en este escenario son bacterianas.
Algunas bacterias son beneficiosas;
nos ayudan a digerir la comida o producen antibióticos.
Y algunas bacterias son malas para nosotros;
causan enfermedades y muerte.
Para coordinar todas sus funciones,
las bacterias deben poder organizarse,
y las hacen como los humanos:
comunicándose.
Pero en vez de usar palabras
usan moléculas de señalización para comunicarse entre sí.
Cuando hay pocas bacterias,
las moléculas de señalización simplemente fluyen,
como los gritos de un hombre solo en el desierto.
Pero cuando hay muchas bacterias, las moléculas de señalización se acumulan,
y las bacterias empiezan a percibir que no están solas.
Se escuchan unas a otras.
De este modo, controlan cuántas son
y cuándo son suficientes como para iniciar una nueva acción.
Y cuando las moléculas de señalización han alcanzado un cierto umbral,
todas las bacterias perciben al unísono que deben realizar
la misma acción.
Así que las conversaciones bacterianas constan de una iniciativa y una reacción,
la producción de una molécula y la respuesta a esta.
En mi investigación me he concentrado en espiar a comunidades bacterianas
dentro del cuerpo humano.
¿Cómo funciona?
Tomamos una muestra de un paciente;
puede ser de sangre o saliva.
Disparamos electrones en la muestra,
y los electrones interactúan con cualquier molécula de comunicación presente;
esta interacción nos dará información
sobre la identidad de la bacteria,
el tipo de comunicación
y cuánto están hablando las bacterias.
Pero ¿cómo es cuando las bacterias se comunican?
Antes de desarrollar la herramienta de traducción
mi primera hipótesis era que las bacterias tenían un lenguaje primitivo,
como niños pequeños que aún no han desarrollado palabras ni oraciones.
Cuando se ríen están felices, cuando lloran están tristes.
Tan simple como eso.
Pero resultó que las bacterias no eran tan primitivas como supuse que serían.
Una molécula no es solo una molécula.
Puede significar cosas distintas dependiendo del contexto,
al igual que el llanto de los bebés significa cosas distintas:
a veces el bebé tiene hambre,
a veces está mojado,
a veces está lastimado o tiene miedo.
Los padres saben cómo decodificar esos llantos.
Y como herramienta de traducción real
tenía que decodificar las moléculas de señalización
y traducirlas dependiendo del contexto.
Y, ¿quién sabe?
Quizá el traductor de Google la adopte pronto.
(Risas)
Les daré un ejemplo.
Traje algunos datos bacterianos que quizá sean un poco difíciles de entender
si no están entrenados,
pero traten de observar.
(Risas)
Esta es una familia bacteriana feliz que ha infectado a un paciente.
Llamémosla la familia Montesco.
Comparten los recursos, se reproducen y crecen.
Un día reciben nuevos vecinos:
la familia bacteriana Capuleto.
(Risas)
Mientras trabajen juntas, todo va bien.
Pero entonces ocurre algo inesperado.
Romeo Montesco tiene una relación con Julieta Capuleto.
(Risas)
Y sí, comparten material genético.
(Risas)
Esta transferencia de genes puede ser peligrosa para los Montesco,
que ambicionan ser la única familia en el paciente que han infectado,
y compartir los genes contribuye
a que los Capuleto desarrollen una resistencia contra los antibióticos.
Así que los Montesco empiezan a hablar para deshacerse de la otra familia
liberando esta molécula.
(Risas)
Y con subtítulos:
[Coordinemos un ataque]
(Risas)
Coordinemos un ataque.
Y entonces todos responden al unísono
liberando un veneno que matará a la otra familia.
[¡Eliminar!]
(Risas)
Los Capuleto responden ordenando un contraataque.
[¡Contraataque!]
Y tienen una batalla.
Este video es de bacterias reales que luchan con orgánulos parecidos a espadas,
en el que tratan de matarse
literalmente apuñalándose y rompiéndose unas a otras.
La familia que gane esta batalla se convertirá en la bacteria dominante.
Así que, lo que puedo hacer es detectar conversaciones bacterianas
que conducen a distintas conductas colectivas
como la batalla que vieron.
Y lo que yo hice fue espiar las comunidades de bacterias
dentro del cuerpo humano
en pacientes de un hospital.
Seguí a 62 pacientes en un experimento,
donde analicé muestras de pacientes sobre una infección en particular,
sin saber los resultados de las pruebas de diagnóstico tradicionales.
Ahora bien, para los diagnósticos de bacterias
se esparce una muestra sobre una placa
y si las bacterias en cinco días,
se diagnostica al paciente como infectado.
Cuando terminé el estudio y comparé los resultados de la herramienta
con la prueba de diagnóstico tradicional y la prueba de validación,
quedé sorprendida.
Fue mucho más asombroso de lo que nunca hubiera previsto.
Pero antes de decir lo que reveló la herramienta
quisiera contarles sobre una paciente específica a la que seguí:
una niña.
Tenía fibrosis cística,
una enfermedad genética que hacía que sus pulmones
fueran susceptibles a infecciones bacterianas.
La niña no formaba parte del ensayo clínico.
La seguí porque yo sabía, por su historia clínica,
que nunca antes había tenido una infección.
Una vez al mes esta niña iba al hospital
para expectorar una muestra de esputo en un recipiente.
Esta muestra se transfería para un análisis bacteriano
al laboratorio central,
de modo que los médicos pudieran actuar rápidamente si descubrían una infección.
Y esto me permitía también a mí probar sus muestras en mi dispositivo.
Los primeros dos meses en los que medí sus muestras, no había nada.
Pero al tercer mes,
descubrí algunas conversaciones bacterianas en su muestra.
Las bacterias estaban coordinándose para dañar su tejido pulmonar.
Pero los diagnósticos tradicionales no mostraban ninguna bacteria.
Lo medí nuevamente el mes siguiente,
y pude ver que las conversaciones entre las bacterias eran aún más agresivas.
Los diagnósticos tradicionales todavía no mostraban nada.
Mi estudio terminó, pero medio año después seguí su estado
para ver si las bacterias que solo yo conocía habían desaparecido
sin intervención médica.
No lo habían hecho.
Ahora habían diagnosticado a la niña con una infección aguda
de bacterias mortales.
Eran las mismas bacterias que mi herramienta había descubierto antes.
Y, a pesar de un tratamiento fuerte con antibióticos,
fue imposible erradicar la infección.
Los médicos consideraron que no viviría más allá de los 20 años.
Cuando medí las muestras de esta niña
mi herramienta aún estaba en la etapa inicial.
Ni siquiera sabía si mi método funcionaba,
por lo que acordé con los médicos
no decirles lo que reveló
para no comprometer su tratamiento.
Cuando vi estos resultados, que no habían sido validados,
no me atreví a decir nada
porque tratar a los pacientes sin una infección real
también tiene consecuencias negativas para ellos.
Pero ahora sabemos más,
y hay muchos niños y niñas a los que todavía podemos salvar
porque, lamentablemente, esta situación ocurre muy a menudo.
Los pacientes se infectan,
las bacterias no aparecen en la prueba de diagnóstico tradicional
y, de pronto, la infección se desencadena en el paciente con síntomas graves.
Y en ese momento ya es muy tarde.
El resultado sorprendente sobre los 62 pacientes que seguí
es que mi dispositivo captó conversaciones bacterianas
en más de la mitad de las muestras
que habían sido diagnosticadas como negativas por los métodos tradicionales.
Más de la mitad de estos pacientes se habían ido a casa pensando
que no tenían infección,
aunque en realidad eran portadores de bacterias peligrosas.
Dentro de estos pacientes mal diagnosticados
las bacterias se coordinaban para lanzar un ataque sincronizado.
Cuchicheaban unas con otras.
Yo llamo "bacterias cuchicheadoras"
a las bacterias que los métodos tradicionales no pueden diagnosticar.
Es la única herramienta de traducción que puede captar esos cuchicheos.
Creo que el tiempo durante el cual las bacterias aún están cuchicheando
es un período de oportunidad para el tratamiento dirigido.
Si la niña hubiera sido tratada durante esta período,
podría haber sido posible matar a las bacterias
en su estado inicial,
antes de que la infección se fuera de las manos.
Mi experiencia con esta niña me hizo decidir hacer todo lo posible
por impulsar el uso de esta tecnología en el hospital.
Junto con los médicos
trabajo para implementar esta herramienta en las clínicas
para diagnosticar las infecciones tempranas.
Aunque los médicos no saben todavía cómo tratar a los pacientes
durante la fase de cuchicheo,
puede ayudarlos a vigilar de cerca a los pacientes en riesgo.
Podría ayudarlos a confirmar si el tratamiento ha funcionado o no,
y a responder preguntas sencillas:
¿Está infectado el paciente?
¿Y qué están haciendo las bacterias?
Las bacterias hablan,
hacen planes secretos
y se envían información confidencial entre sí.
Pero no solo podemos captarlas mientras cuchichean,
también podemos aprender su lenguaje secreto
y volvernos cuchicheadores bacterianos.
Y, como dirían las bacterias:
"3-oxo-C12-aniline."
["Fin"]
(Risas)
(Aplausos)
Gracias.
آنها را نمیشناسید.
آنها را نمیبینید.
اما همیشه در اطراف هستند،
زمزمه میکنند،
نقشههای مخفیانه میکشند،
ارتشهایی با میلیونها سرباز میسازند.
و وقتی تصمیم میگیرند حمله کنند،
همگی با هم هجوم میاورند.
من درباره باکتریها صحبت میکنم.
(خنده)
فکر کردید در مورد چه کسی صحبت میکردم؟
باکتریها در جوامع زندگی میکنند درست مثل انسانها.
آنها خانواده دارند،
صحبت میکنند،
و برای فعالیتهایشان برنامهریزی میکنند.
و درست مانند انسانها حقه میزنند، فریب میدهند
و برخی حتی ممکن است به یکدیگر خیانت کنند.
چه میگویید اگر به شما بگویم میتوانیم به مکالمات باکتریها گوش دهیم
و اطلاعات محرمانهشان را به زبان انسانی ترجمه کنیم؟
یا اگر به شما بگویم ترجمه مکالمات باکتریایی میتواند انسانها را نجات دهد؟
من دکترای نانوفیزیک دارم
و از فناوری نانو استفاده کردهام تا ابزاری برای ترجمه در زمان واقعی بسازم
که میتواند از اجتماع باکتریها جاسوسی کند
و به ما مدارکی بدهد که باکتریها قصد انجام چه کاری را دارند.
باکتریها همهجا زندگی میکنند.
در خاک، روی لوازم خانه
و درون جسم ما.
در حقیقت ۹۰ درصد سلولهای زنده درون این تئاتر باکتری هستند.
بعضی باکتریها برای ما خوب هستند؛
به ما کمک میکنند غذا را هضم کنیم یا آنتیبیوتیک بسازیم.
و بعضی از باکتریها برایمان بد هستند؛
باعث مرگ و بیماری میشوند.
برای سازمان دادن تمام کارکردهایی که باکتریها دارند
مجبورند که توانایی سازماندهی داشته باشند،
و این کار را مثل ما انسانها انجام میدهند-
با ارتباط برقرار کردن.
اما به جای استفاده از کلمات،
از مولکولهای علامتدهنده برای ارتباط با یکدیگراستفاده میکنند.
وقتی باکتریها کم هستند،
مولکولهای علامت دهنده بهآرامی تخلیه میشوند،
مثل فریادهای مردی تنها در صحرا.
اما وقتی باکتری زیادی وجود دارد، مولکولهای علامت دهنده متراکم میشوند،
و باکتریها حس میکنند که تنها نیستند.
به یکدیگر گوش میدهند.
به این طریق، آنها از اینکه چه تعداد هستند آگاه میشوند
و اینکه چه زمانی برای شروع عملی جدید کافی هستند.
و وقتیکه مولکولهای علامت دهنده به حد مشخصی رسیدند،
تمام باکتریها در یک لحظه حس میکنند که باید با اقدامی مشترک
عمل کنند.
پس گفتوگوی باکتریایی شامل یک آغازگر و یک واکنش است،
تولیدی از یک مولکول و پاسخ به آن.
در تحقیقم، بر جاسوسی از جامعه باکتریایی درون بدن انسان
تمرکز کردم.
چطور کار میکند؟
ما نمونهای از یک بیمار را داریم.
که میتواند نمونه خون یا بزاق باشد.
الکترونها را به سمت نمونهها شلیک میکنیم،
الکترونها با هر مولکولِ ارتباطی موجود تعامل خواهند کرد،
و این تعامل به ما اطلاعات خواهد داد
در مورد هویت باکتریها،
و نوع ارتباطشان
و اینکه باکتریها چه مقدار باهم صحبت میکنند.
اما باکتریها چگونه ارتباط برقرار میکنند؟
قبل از اینکه ابزار ترجمهام را ایجاد کنم،
فرض اول من این بود که باکتریها باید زبان ابتدایی داشته باشند،
مثل نوزادانی که هنوز نمیتوانند با کلمات و جملات صحبت کنند.
وقتی میخندند، شادند؛ وقتی گریه میکنند، ناراحتاند.
به همین سادگی.
اما مشخص شد که باکتریها بهاندازهای که من فکر میکردم ابتدایی نیستند.
یک مولکول تنها یک مولکول نیست.
میتواند بسته به بافتار، معنای متفاوتی داشته باشد،
مثل گریه کردن بچهها که میتواند معناهای متفاوتی بدهد:
گاهی کودک گرسنه است،
گاهی خودش را خیس کرده،
گاهی آسیبدیده یا ترسیده است.
والدین میدانند چطور این گریهها را رمزگشایی کنند.
و برای اینکه ابزار واقعی برای ترجمه باشد
باید بتواند مولکولهای علامت دهنده را رمزگشایی کند
و بر اساس بافت آن را ترجمه کند.
چه کسی میداند؟
شاید سرویس ترجمه گوگل بهزودی آن را اقتباس کند
(خنده)
بگذارید برایتان مثالی بزنم.
با خودم کمی اطلاعات باکتریایی آوردهام که فهمیدنش میتواند تا حدی سخت باشد
اگر آموزش ندیده باشید،
اما سعی کنید نگاهی بیندازید.
(خنده)
اینجا یک خانواده باکتریایی خوشحال را داریم که بیماری را آلوده کردهاند.
بیایید اسمشان را خانواده مونتاگ بگذاریم [داستان رومئو و ژولیت]
آنها منابع را به اشتراک میگذارند، تولیدمثل میکنند و رشد میکنند.
یک روز، همسایه جدیدی پیدا میکنند،
خانواده باکتریایی کاپولت.
(خنده)
تا وقتیکه باهم کار میکنند، همهچیز خوب است.
اما ناگهان چیزی پیشبینینشده اتفاق میافتد.
رومئو از خانواده مونتاگ رابطهای با ژولیت از خانواده کاپولت دارد.
(خنده)
و بله مواد ژنتیکیشان را به اشتراک میگذارند.
(خنده)
حالا، این تبادل ژنها میتواند برای مونتاگها خطرناک باشد
که این آرزو را دارند که تنها خانواده در بیماری باشند که آلوده کردهاند،
و به اشتراک گذاشتن ژنها
در ایجاد مقاومت آنتیبیوتیکی در کاپولتها مشارکت میکند.
پس مونتاگها در درون خودشان صحبت میکنند تا از شر خانواده دیگر راحت شوند
با آزاد کردن این مولکول.
(خنده)
و با این زیرنویس:
[بیایید حمله کنیم.]
(خنده)
بیایید یک حمله ترتیب بدهیم.
و ناگهان همه در یکلحظه پاسخ میدهند
بهوسیله آزاد کردن سمی که خانواده دیگر را خواهد کشت.
[قلعوقمع کنید!]
(خنده)
کاپولتها با اعلان یک ضدحمله پاسخ میدهند.
[ضدحمله!]
و میجنگند.
این ویدیویی است از باکتریهای واقعی که با اندامکهای شمشیرمانندشان دوئل میکنند،
در آن سعی میکنند یکدیگر را بکشند
با زخمی کردن و پاره کردن یکدیگر به معنای واقعی کلمه.
هر خانوادهای که این جنگ را میبرد، باکتری غالب میشود.
پس کاری که من میتوانم بکنم این است که گفتوگوی باکتریایی را کشف کنم
که به رفتار جمعی متفاوتی منجر میشود
مثل مبارزهای که اکنون دیدید.
و کاری که من انجام دادم این بود که جاسوسی جوامع باکتریایی
درون بدن انسان را بکنم
در بیمارانی که در بیمارستان هستند.
من شصتودو بیمار را در تحقیقی پیگیری کردم،
که در آن نمونههای بیماران را برای عفونت خاصی بررسی کردم،
بدون دانستن نتایج آزمایش تشخیص سنتی.
حالا، در تشخیصهای باکتریایی،
نمونهای روی صفحهای پخش میشود،
و اگر باکتریها در طول پنج روز رشد کنند،
بیمار دارای عفونت تشخیص داده میشود.
وقتیکه مطالعهام را به پایان رساندم و نتایج ابزار را با
آزمایش تشخیص سنتی و آزمون اعتباریابی مقایسه کردم،
شوکه شده بودم.
بسیار بیشتر از آنکه انتظارش را داشتم شگفتانگیز بود.
اما قبل از گفتن اینکه ابزار چه چیزی افشا کرد،
میخواهم در مورد بیمار خاصی که پیگیرش بودم صحبت کنم،
دختری جوان.
او فیبروز سیستیک داشت،
بیماری ژنتیکی که ریه او را مستعد ابتلا به عفونتهای باکتریایی کرده بود.
این دختر بخشی از آزمون بالینی ما نبود.
من او را پیگیری کردم چراکه بر اساس مدارک پزشکی او فهمیدم
او هرگز پیشازاین عفونتی نداشته است.
ماهی یکبار، این دختر به بیمارستان میرفت
تا نمونهای از مخاط خود را درون ظرفی سرفه کند.
این نمونه برای بررسی باکتریایی به آزمایشگاه مرکزی
انتقال داده میشد
تا پزشکان بتوانند درصورتیکه عفونتی کشف شد سریعاً واکنش دهند.
و این اجازه داد تا دستگاهم را بر روی نمونه او نیز آزمایش کنم.
دو ماه اولی که نمونه او را میسنجیدم؛ چیزی وجود نداشت.
اما در ماه سوم،
در نمونه او کمی پچپچ باکتریایی کشف کردم.
باکتریها در حال سازماندهی برای آسیب زدن به بافت ریه او بودند.
اما شیوه سنتی تشخیص هیچ باکتری را تشخیص نداد.
من ماه بعد دوباره اندازهگیری کردم،
و میتوانستم ببینم که گفتوگوی باکتریها حتی تهاجمآمیزتر شده است.
هنوز روش تشخیص سنتی چیزی را نشان نمیداد.
مطالعه من به پایان رسید اما شش ماه بعد وضعیت او را پیگیری کردم
تا ببینم آیا باکتریهایی که تنها من در موردشان میدانستم
بدون مداخله درمانی ناپدید شدهاند.
خیر.
بلکه آن دختر مبتلا به یک عفونت شدید با یک باکتری کشنده
تشخیص داده شده بود.
همان باکتری بود که ابزار من پیشتر کشف کرده بود.
و علیرغم درمان شدید آنتیبیوتیکی،
غیرممکن بود که عفونت را ریشهکن کنیم.
پزشکان براین باور بودند که او سیسالگیاش را نخواهد دید.
وقتی من نمونه این دختر را آزمایش کردم،
ابزارم هنوز در مراحل اولیه بود.
حتی نمیدانستم که آیا روش من کار خواهد کرد،
بنابراین قراردادی با پزشکان داشتم که
به آنها نگویم ابزارم چه چیزی نشان داده
تا درمان ایشان را تعدیل نکند.
پس وقتیکه این نتایج را دیدم؛ که حتی اعتبارسنجی نشده بودند،
جرات نکردم که بگویم
چراکه درمان یک بیمار بدون عفونت واقعی
نیز عواقب منفی برای بیمار دارد.
اما اکنون ما بیشتر میدانیم،
و هنوز دختران و پسران جوان زیادی وجود دارند که میتوانند نجات یابند
چون متأسفانه این سناریو اغلب اتفاق میافتد.
بیماران دچار عفونت میشوند،
باکتریها بهگونهای در آزمایش تشخیص سنتی دیده نمیشوند،
و ناگهان، عفونت با علائم شدیدی خودش را نشان میدهد.
و در آن لحظه، دیگر خیلی دیر شده است.
نتیجه شگفتآور از ۶۲ بیماری که پیگیری کردم
این بود که دستگاهم در بیش از نیمی از نمونههای بیماران
که بهوسیله روشهای سنتی منفی ارزیابیشده بودند
گفتوگوی باکتریایی را تشخیص داد.
بهبیاندیگر بیش از نیمی از آن بیماران به خانه رفتند درحالیکه فکر میکردند
عاری از عفونت هستند،
درحالیکه درواقع حامل باکتریهای خطرناکی بودند.
درون این بیمارانی که تشخیص اشتباه خورده بودند،
باکتریها در حال سامان دادن به حملهای همگام بودند.
با یکدیگر نجوا میکردند.
چیزی که من «باکتری نجواگر» مینامم
باکتریهایی هستند که روشهای سنتی قادر به تشخیصشان نیستند.
تاکنون، تنها همین ابزار ترجمه است که میتواند این نجواها را درک کند.
من معتقدم که این بازه زمانی که باکتریها هنوز نجوا میکنند
پنجره فرصتی است برای درمان هدفمند.
و اگر آن دختر در خلال این پنجره فرصت درمان میشد،
ممکن بود که بتوانیم باکتریها را در مراحل اولیهشان
بکشیم،
قبل از اینکه عفونت از کنترل خارج شود.
چیزی که با این دختر جوان تجربه کردم مرا واداشت که هر کاری را که میتوانم انجام دهم
تا این فناوری را به بیمارستانها وارد کنم.
همراه با پزشکان،
در حال حاضر بر روی پیادهسازی این ابزار در کلینیکها کار میکنم
تا عفونتهای نوپا را شناسایی کنیم.
با اینکه هنوز مشخص نیست که پزشکان چطور میتوانند در دوره نجوا کردن
بیماران را مداوا کنند،
این ابزار میتواند به پزشکان کمک کند تا با دقت بیماران درخطر را زیرنظر بگیرند.
میتواند به آنها کمک کند که تأیید کنند آیا درمان مؤثر بوده یا خیر،
و میتواند به سؤالات سادهای پاسخ دهد:
آیا بیمار عفونت دارد؟
باکتریها چه میخواهند بکنند؟
باکتریها حرف میزنند،
نقشههای پنهانی میسازند،
و اطلاعات محرمانهای را باهم ردوبدل میکنند.
اما نه تنها میتوانیم آنها را موقع نجوا کردن بگیریم،
بلکه میتوانیم زبان مخفی آنها را نیز یاد بگیریم
و نجوا کنندگان باکتریایی خودمان بشویم
و همانطور که باکتریها خواهند گفت،
«۳-اکسو-سی ۱۲-آنیلاین»
(خنده)
(تشویق)
متشکرم.
Vous ne les connaissez pas.
Vous ne les voyez pas.
Mais elles sont toujours là,
chuchotant
fomentant des plans secrets,
formant des armées de millions de soldats.
Et quand elles décident d’attaquer,
elles attaquent toutes en même temps.
Je parle des bactéries.
(Rires)
De qui croyez-vous que je parlais ?
Les bactéries vivent en communauté comme les humains.
Elles ont de la famille,
elles se parlent,
et elles planifient leurs activités.
Et comme les humains, elles trompent, dupent,
et certaines se trompent même entre elles.
Et si je vous disais que nous pouvons écouter les conversations des bactéries
et les traduire en langage humain ?
Et si je vous disais que ces traductions pourraient sauver des vies ?
J’ai un doctorat en nanophysique,
et j’ai utilisé la nanotechnologie pour développer un traducteur en temps réel
qui peut espionner les communautés bactériennes
et enregistrer ce que les bactéries font.
Les bactéries sont partout.
Elles sont dans le sol, sur nos meubles
et dans notre corps.
En fait, 90 % des cellules vivantes dans cette pièce sont des bactéries.
Il y a des bactéries utiles ;
elles nous aident à digérer ou produisent des antibiotiques.
Et il y a des bactéries nuisibles ;
elles provoquent des maladies et la mort.
Pour remplir toutes leurs fonctions,
elles doivent être capables de s'organiser,
et elles le font comme les humains :
en communiquant.
Mais au lieu des mots,
elles utilisent des signaux moléculaires.
Quand elles sont peu,
les molécules de signalisation s’écoulent tout simplement,
comme les cris d'un homme seul dans le désert.
Mais quand il y a beaucoup de bactéries, les molécules s'accumulent,
et les bactéries sentent qu'elles ne sont pas seules.
Elles s’écoutent mutuellement.
De cette façon, elles peuvent savoir combien elles sont
et lorsqu’elles sont assez nombreuses pour lancer une nouvelle action.
Et lorsque les molécules de signalisation atteignent un certain seuil,
toutes les bactéries sentent au même moment qu’elles doivent agir
de la même manière.
Une conversation bactériologique consiste en une initiative et une réaction :
la production d’une molécule et la réponse qu’elle provoque.
Dans mes recherches, je mets l’accent sur les communautés bactériennes
dans le corps humain.
Comment ça marche ?
Nous avons un échantillon d’un patient.
Soit du sang ou de la salive.
Nous injectons des électrons dans l’échantillon,
les électrons interagissent avec les molécules présentes,
et cette interaction nous donne des informations
sur l’identité de la bactérie,
le type de communication
et le nombre d’infos qu’elles partagent
Mais à quoi ressemble cette communication ?
Avant que je ne développe cet outil de traduction,
ma première hypothèse était que les bactéries avaient un langage primitif,
comme les bébés qui n’utilisent pas de mots ni de phrases.
Ils rient, ils sont heureux ; ils pleurent, ils sont tristes.
C’est simple.
Mais les bactéries se sont révélées être tout le contraire.
Une molécule n’est pas juste une molécule.
Elle peut signifier différentes choses selon le contexte,
tout comme un bébé pleure pour plusieurs raisons :
parfois, le bébé a faim,
parfois, il a fait pipi,
parfois, il a mal ou il a peur.
Les parents savent décoder ces pleurs.
Et pour être un vrai traducteur,
il doit être capable de décoder ces molécules de signalisation
et les traduire selon le contexte.
Et qui sait ?
Google Traduction l’adoptera peut-être.
(Rires)
Prenons un exemple.
J’ai amené des données bactériennes un peu difficiles à comprendre
pour les novices,
mais essayez quand même.
(Rires)
Voici une famille heureuse de bactéries qui a infecté un patient.
Appelons-les les Montaigu.
Elles partagent des ressources, elles se reproduisent et grandissent.
Un jour, un nouveau voisin arrive,
la famille Capulet.
(Rires)
Tout va bien, du moment qu’elles travaillent ensemble.
Mais un imprévu arrive.
Roméo Montaigu a une relation avec Juliette Capulet.
(Rires)
Eh oui, elles partagent du matériel génétique.
(Rires)
Ce transfert peut être dangereux pour les Montaigu
qui ont l’ambition d’être la seule famille dans le patient qu’ils ont infecté.
Le partage de gènes a permis
aux Capulet d’être résistants aux antibiotiques.
Alors les Montaigu commencent à discuter pour se débarrasser de l’autre famille
en libérant cette molécule.
(Rires)
Et avec des sous-titres :
[Planifions une attaque.]
(Rires)
Planifions une attaque.
Tout le monde répond comme un seul homme
en libérant un poison qui va tuer l’autre famille.
[Éliminez !]
(Rires)
Les Capulet contre-attaquent.
[Contre-attaque !]
Et ils se battent.
Voici une vidéo d’un vrai duel bactérien avec des organites en forme d’épées,
où ils essaient de se tuer
en se poignardant et en se déchiquetant littéralement.
La famille qui gagne cette bataille devient la bactérie dominante.
Je peux alors détecter les conversations bactériennes
qui mènent à ces comportements collectifs
comme le combat.
J’ai espionné les communautés bactériennes
à l’intérieur du corps
de patients à un hôpital.
J’ai suivi 62 patients dans une expérience,
où j’ai testé les échantillons des patients pour une infection particulière,
sans connaitre les résultats du test diagnostique traditionnel.
Pour les diagnostics bactériens,
un échantillon est étalé sur une plaque,
et si la bactérie se développe dans les cinq jours,
on considère que le patient est infecté.
Quand j’ai fini l’étude et comparé les résultats de l’outil
avec ceux des diagnostics traditionnels et des tests de validation,
j’étais choquée.
C’était beaucoup plus surprenant que je ne l’avais anticipé.
Avant de vous dire ce que l’outil a révélé,
j’aimerais vous parler d’un patient que j’ai suivi -
une jeune fille.
Elle avait la mucoviscidose,
une maladie génétique qui rendait ses poumons plus vulnérables aux infections.
Elle ne faisait pas partie de l’essai clinique.
Je l’ai suivie parce que je savais, par son dossier médical,
qu’elle n’avait jamais eu une infection avant.
Chaque mois, elle s’est rendue à l’hôpital
pour fournir un échantillon de crachat.
Cet échantillon était transféré pour la recherche de bactéries
au laboratoire central
afin que les médecins puissent agir rapidement en cas d’infection.
Cela m’a permis de tester mon appareil sur ses échantillons.
Les deux premiers crachats étaient négatifs.
Mais dans le troisième,
il y avait des ragots bactériens.
Les bactéries voulaient endommager son parenchyme pulmonaire.
Mais les diagnostics traditionnels n’ont montré aucune bactérie.
J’ai mesuré à nouveau le mois suivant,
et les conversations bactériennes étaient encore plus intenses.
Les diagnostics traditionnels ne montraient toujours rien.
Six mois après la fin de l’étude, je me suis renseignée
pour voir si les bactéries avaient disparu
sans aucune intervention médicale.
Ce n’était pas le cas.
Mais on a diagnostique à la fille d’une infection bactérienne mortelle.
C’était les mêmes bactéries que mon outil avait découvertes plus tôt.
Et malgré un traitement antibiotique bien conduit,
il était impossible d’éradiquer l’infection.
Les médecins ont estimé qu’elle ne passerait pas la vingtaine.
Lors de l’étude de ses échantillons,
mon outil en était encore à ses débuts.
Je ne savais même pas si ma méthode fonctionnait,
j’avais donc un accord avec les médecins
de ne pas communiquer mes résultats
pour ne pas compromettre leur traitement.
Quand j’ai vu ces résultats qui n’étaient même pas valides,
je n’ai pas osé en parler
car, traiter un patient sans une infection déclarée
a également des conséquences négatives pour le patient
Aujourd'hui, nous en savons plus
et il y a de nombreux jeunes garçons et filles qui peuvent être sauvés
parce que, malheureusement, ce scénario arrive très souvent.
Les patients sont infectés,
les bactéries n’apparaissent pas au test traditionnel de diagnostic,
et d’un coup, l’infection se déclare chez le patient avec de graves symptômes.
Et à ce moment-là, il est déjà trop tard.
Le résultat surprenant obtenu du suivi des 62 patients était
que mon outil repérait des conversations bactériennes
dans plus de la moitié des échantillons
provenant de patients avec un diagnostic traditionnel négatif.
En d’autres termes, plus de la moitié de ces patients sont repartis
pensant être sains,
alors qu’ils étaient porteurs de bactéries dangereuses.
À l’intérieur de ces patients faux négatifs,
des bactéries coordonnaient une attaque.
Elles se parlaient en chuchotant.
Les « bactéries chuchoteuses »
sont des bactéries non détectées par les méthodes habituelles.
Seul l’outil peut détecter ces chuchotements.
Je crois que le temps pendant lequel les bactéries chuchotent
est un moment opportun pour un traitement ciblé.
Si la fille avait été traitée durant cet intervalle de temps,
il aurait été possible d’éliminer les bactéries
précocement,
avant la propagation de l’infection.
Mon expérience avec cette adolescente m’a poussée à faire tout ce que je peux
pour introduire cet outil dans les hôpitaux.
Avec les médecins,
je travaille déjà pour introduire cet outil dans les cliniques
pour diagnostiquer tôt les infections.
Bien qu’on ne sache pas encore comment les patients vont être traités
durant la phase de chuchotement,
cet outil peut aider à surveiller les patients à risque.
Il pourrait aider à vérifier si un traitement était efficace ou pas,
et à répondre à de simples questions :
le patient est-il infecté ?
Que mijotent les bactéries ?
Les bactéries se parlent,
elles fomentent des plans
et s'envoient des informations secrètes les unes aux autres.
Outre la détection de leur chuchotement,
nous pouvons apprendre leur langage secret
et devenir nous-mêmes des chuchoteurs bactériens.
Comme diraient les bactéries :
« 3-oxo-C12-aniline. »
(Rires)
(Applaudissements)
Merci.
אינכם מכירים אותם.
אינכם רואים אותם.
אבל הם תמיד בסביבה,
לוחשים,
רוחשים תכניות סתרים,
בונים צבאות עם מיליוני חיילים.
וכאשר הם מחליטים לתקוף,
הם כולם תוקפים בבת אחת.
אני מתכוונת לחיידקים.
(צחוק)
על מי חשבתם שאני מדברת?
חיידקים חיים בקהילות בדיוק כמו בני-אדם.
יש להם משפחות,
הם מדברים,
והם מתכננים את הפעילויות שלהם.
ובדיוק כמו בני-אדם, הם מערימים, מטעים,
וחלקם אף מרמים האחד את השני.
מה תגידו אם אומר לכם שאנחנו יכולים להאזין לשיחות של חיידקים
ולתרגם את המידע החסוי שלהם לשפת בני אדם?
ומה אם אומר לכם שתרגום של שיחות של חיידקים יכול להציל חיים?
יש לי תואר דוקטור בננו-פיזיקה,
והשתמשתי בננו-טכנולוגיה לפיתוח כלי תרגום בזמן אמת
שיכול לרגל אחרי קהילות של חיידקים
ולספק לנו הקלטות שמספרות מה זוממים החיידקים.
חיידקים חיים בכל מקום.
הם נמצאים באדמה, ברהיטים שלנו
ובתוך גופנו.
למעשה, 90% מכל התאים החיים באולם הזה הינם חיידקים.
חלק מהחיידקים טובים עבורנו -
הם עוזרים לנו לעכל מזון או מייצרים אנטיביוטיקה.
וחלק מהחיידקים רעים עבורנו -
הם גורמים מחלות ומוות.
כדי שיוכלו לתאם ביניהם את כל מה שהם עושים,
הם צריכים להיות בעלי יכולת לארגן,
והם עושים זאת בדיוק כמונו בני האדם,
באמצעות תקשורת.
אלא שבמקום להשתמש במלים,
הם משתמשים במולקולות איתות כדי לתקשר האחד עם השני.
כאשר החיידקים מועטים,
מולקולות האיתות פשוט זורמות הלאה,
בדומה לזעקה של אדם לבד במדבר.
אבל כשיש הרבה חיידקים, מולקולות האיתות מצטברות,
והחיידקים מתחילים להרגיש שהם אינם לבד.
הם מאזינים האחד לשני.
בדרך זו הם יודעים כמה מהם ישנם בסביבה
ומתי יש מספיק מהם כדי ליזום פעולה חדשה.
כאשר כמות מולקולות האיתות עולה על סף מסויים,
כל החיידקים, חשים בבת אחת, שעליהם לבצע
את אותה פעולה.
לכן, שיחה של החיידקים, מורכבת מהתנעה ותגובה,
ייצור של מולקולה והתגובה אליה.
במחקר שלי, התמקדתי בריגול אחר קהילות של חיידקים
הנמצאים בתוך גוף האדם.
איך זה עובד?
אנחנו לוקחים דגימה ממטופל.
זאת יכולה להיות דגימת דם או רוק.
אנחנו יורים אלקטרונים לתוך הדגימה,
האלקטרונים מתקשרים עם כל מולקולת תקשורת שנמצאת,
והתקשורת הזאת מספקת לנו מידע
על זהותם של החיידקים,
סוג התקשורת
וכמה מהחיידקים מדברים.
אבל איך זה נראה כאשר חיידקים מתַקְשרים?
לפני שפיתחתי את כלי התרגום,
ההנחה הראשונית שלי היתה שלחיידקים יש שפה פרימיטיבית,
בדומה לתינוקות שלא פיתחו עדיין מלים ומשפטים עדיין.
כשהם צוחקים - הם שמחים, כשהם בוכים - הם עצובים.
פשוט מאוד.
אבל חיידקים מסתבר לא קרובים אפילו להיות פרימיטיביים כפי שחשבתי שהם.
מולקולה היא לא רק מולקולה.
היא יכולה להיות דברים שונים בהתאם להקשר.
בדיוק כמו שבכי של תינוקות יכול להביע הרבה דברים:
לפעמים התינוק רעב,
לפעמים הוא רטוב,
לפעמים הוא פגוע או פוחד.
הורים יודעים לפענח את סוגי הבכי.
וכדי שכלי התרגום יהיה אמיתי
היה עליו להיות מסוגל לפענח את מולקולות האיתות
ולתרגם אותן בהתאם להקשר.
ומי יודע?
אולי "גוגל טרנסלייט" יאמץ אותו בקרוב.
(צחוק)
אתן לכם דוגמה.
הבאתי קצת מידע על חיידקים שעלול להיות קצת קשה להבינו
אם אינכם מאומנים בכך,
אבל נסו להתבונן.
(צחוק)
כאן ישנה משפחת חיידקים מאושרת שהדביקה חולה.
הבה נקרא להם משפחת "מונטַגְיו".
הם חולקים ביניהם משאבים, הם מתחלקים, והם גדלים.
יום אחד הגיעו אליהם שכנים חדשים,
משפחת החיידקים "קָפּולֵט".
(צחוק)
הכל בסדר, כל עוד הם עובדים ביחד.
אבל אז קורה משהו בלתי מתוכנן.
רומיאו ממשפחת מונטגיו מפתח יחסים עם יוליה ממשפחת קפולט.
(צחוק)
וכן, הם חולקים חומר גנטי.
(צחוק)
ובכן, העברת גנים זו עלולה להיות מסוכנת לבני מונטַגְיו.
אשר שואפים להיות המשפחה היחידה בתוך החולה אותו הדביקו,
וחלוקת גנים תורמת לזה
שבני משפחת קָפּולֵט מפתחים עמידות לאנטיביוטיקה
אז בני מונטַגְיו מתחילים לדבר ביניהם על איך להפטר מהמשפחה האחרת.
על-ידי שחרור המולקולה הזאת.
(צחוק)
ועם כתוביות:
[בואו נתאם התקפה.]
(צחוק)
בואו נתאם התקפה.
ואז כולם ביחד, בבת אחת מגיבים
על-ידי שחרור רעל שיהרוג את המשפחה האחרת.
[חסֵל!]
(צחוק)
בני קָפּולֵט מגיבים בקריאה להתקפת נגד.
[התקפת נגד!]
ויש קרב.
זהו סרטון של חיידקים אמיתיים הנלחמים בעזרת אברונים דמויי חרב,
בו הם נראים מנסים להרוג אחד את השני
ממש על-ידי דקירה וקריעה אחד את השני.
המשפחה שתנצח בקרב תהיה הדומיננטית.
אז מה שאני יכולה לעשות זה לגלות שיחות של חיידקים
שמובילות להתנהגויות קולקטיביות שונות
כמו הקרב שראיתם זה עתה.
ומה שעשיתי היה לרגל אחרי קהילות החיידקים
בתוך הגוף האנושי
של מטופלים בבית-חולים.
עקבתי אחרי 62 מטופלים במהלך ניסוי,
בו בחנתי דגימות של מטופלים בחיפוש אחר זיהום מסויים,
מבלי לדעת את התוצאות של בדיקות האבחון השגרתיות.
לידיעה, בעת אבחון של חיידקים
מורחים דגימה על צלוחית,
ואם החיידקים גדלים בתוך חמישה ימים,
מאובחן המטופל כחולה שנדבק.
כאשר סיימתי את המחקר והשוויתי בין התוצאות של הכלי
לאלה של בדיקות האבחון השגרתיות ושל בדיקות האימות,
הייתי בהלם.
זה היה הרבה יותר מפתיע ממה שציפיתי.
אבל לפני שאספר לכם מה חשף הכלי,
אני רוצה לספר לכם על מטופלת מסויימת.
ילדה צעירה.
היה לה סיסטיק פיבורזיס,
מחלה גנטית שגרמה לריאות שלה להיות פגיעות לזיהומים חיידקיים.
הילדה הזאת לא היתה חלק מהניסוי במרפאה.
עקבתי אחריה כי ידעתי שעל פי התיק הרפואי שלה
שהיא לא נדבקה בזיהום בעבר.
פעם בחודש הגיעה הילדה הזאת לבית-החולים
כדי לתת דגימה ליחה אותה היא ירקה לתוך ספל.
הדגימה הזאת הועברה לניתוח תכולת חיידקים
במעבדה המרכזית,
כדי שהרופאים יוכלו לפעול במהירות אם יגלו זיהום.
זה אִפשר לי לבדוק את המתקן שלי גם על הדגימות שלה.
בחודשיים הראשונים בהם מדדתי את הדגימות שלה, לא היה כלום.
אבל בחודש השלישי
גיליתי שיחת חיידקים כלשהי בדגימה שלה.
החיידקים תיאמו לקראת התקפה על רקמת הריאות שלה.
האבחון השגרתי לא מצא כל חיידק.
ביצעתי מדידה חוזרת בחודש שאחריו,
ויכולתי לראות שהשיחות בין החיידקים הפכו לתוקפניות אפילו יותר.
האבחון השגרתי עדיין לא הראה דבר.
המחקר שלי הסתיים, אבל אחרי חצי שנה, בדקתי מה מצבה.
כדי לראות אם החיידקים, שרק אני ידעתי עליהם, נעלמו
בלי התערבות רפואית.
הם לא.
והילדה אובחנה עם זיהום חמור
מחיידקים קטלניים.
אלו היו בדיוק אותם חיידקים אותם גילה הכלי שלי מוקדם יותר.
למרות טיפול אנטיביוטי נמרץ,
לא ניתן היה לבער את הזיהום.
הרופאים סברו שהיא לא תשרוד מעבר לשנות ה-20 שלה.
כאשר מדדתי את הדגימות של הילדה הזו,
היה הכלי שלי בשלב הראשוני.
לא ידעתי אפילו אם השיטה שלי בכלל עובדת,
לכן היה לי הסכם עם הרופאים
לא לספר להם על תוצאות הכלי שלי
כדי לא להשפיע על הטיפול שלהם.
לכן, כשראיתי את התוצאות האלה, שאפילו לא אומתו,
לא העזתי לספר
כי למתן טיפול לחולה שאין לו באמת זיהום
יש גם כן השלכות שליליות על המטופל.
אבל כעת אנחנו יודעים יותר,
וישנם הרבה ילדים וילדות בגיל צעיר שניתן עדיין להצילם
כי לרוע המזל, התסריט הזה מתרחש לעתים קרובות.
מטופלים נדבקים בזיהום,
החיידקים איכשהו לא מופיעים בבדיקות האבחון השגרתיות,
ולפתע, הזיהום מתפרץ במטופל תוך הופעת סימפטומים חמורים.
ובנקודה הזאת, זה כבר מאוחר מדי.
התוצאה המפתיעה של 62 המטופלים אחריהם עקבתי
היתה שהמכשיר שלי גילה שיחות בין חיידקים,
ביותר ממחצית מדגימות המטופלים
שאובחנו כשליליות ע"י השיטות השגרתיות.
במלים אחרות, יותר ממחצית מהמטופלים האלה הלכו הביתה,
כשהם חושבים שהם נקיים מזיהומים,
למרות שלמעשה הם נשאו חיידקים מסוכנים.
בתוך המטופלים האלה שאובחנו לא נכון,
היו חיידקים שתיאמו התקפה מתוזמנת.
הם לחשו האחד לשני.
מה שאני קוראת לו "חיידקים לוחשים"
הם חיידקים שהשיטות השגרתיות לא יכולות לאבחן.
בינתיים, רק כלי התרגום מסוגל לגלות את הלחישות האלה.
אני מאמינה שמסגרת הזמן בה החיידקים עדיין לוחשים
היא חלון הזדמנויות למתן טיפול ייעודי.
אם הילדה היתה מטופלת בזמן חלון ההזדמנויות הזה,
ייתכן וניתן היה להרוג את החיידקים
בשלב ההתחלתי שלהם,
לפני שהזיהום יצא משליטה.
מה שחוויתי עם הילדה הצעירה הזאת גרם לי להחליט לעשות ככל יכולתי
כדי לדחוף את הטכנולוגיה הזו לבתי החולים.
יחד עם הרופאים,
אני כבר עובדת על יישום הכלי הזה במרפאות
כדי לבצע אבחון מוקדם של זיהומים.
למרות שעדיין לא ידוע איך צריכים הרופאים לטפל בחולים
במהלך שלב הלחישות,
יכול הכלי הזה לעזור לרופאים לשמור יותר מקרוב אחר חולים בסיכון.
הוא יכול לסייע להם לוודא אם טיפול עבד או לא,
והוא יכול לעזור לענות על שאלות פשוטות:
האם המטופל נדבק בזיהום?
ומה זוממים החיידקים?
חיידקים מדברים,
הם הוגים תכניות סודיות,
והם שולחים מידע חסוי האחד לשני.
אבל לא רק שאנחנו יכולים לתפוס אותם לוחשים,
אנחנו יכולים ללמוד את שפת הסתרים שלהם
ולהפוך בעצמנו לוחשים לחיידקים.
וכפי שחיידקים עשויים לאמר,
"3-אוקסו-סי-12-אניליין."
(צחוק)
(מחיאות כפיים)
תודה רבה.
Nem ismerjük őket.
Nem látjuk őket.
Mégis itt vannak körülöttünk,
suttognak,
titkos terveket szőnek,
többmilliós hadsereget állítanak fel.
És mikor úgy döntenek, hogy támadnak,
hirtelen lecsapnak ránk.
A baktériumokról beszélek.
(Nevetés)
Mit gondoltak, kiről?
A baktériumok közösségekben élnek, ahogy mi, emberek is.
Családjuk van,
beszélgetnek,
megtervezik tevékenységeiket.
És az emberhez hasonlóan ők is ravaszkodnak, csalnak,
néha hűtlenek is egymáshoz.
Mit szólnak, ha azt mondom, hogy lehallgathatjuk a beszélgetéseiket,
és lefordíthatjuk emberi nyelvre a bizalmas információkat?
És ha azt mondom, hogy e fordítások életeket menthetnek?
Nanofizikából doktoráltam,
és nanotechnológiai eljárással olyan szinkronfordító eszközt alkottam,
amivel lehallgathatjuk a baktériumközösségeket,
és így megtudhatjuk, mire készülődnek.
Mindenfelé élnek baktériumok.
A talajban, a bútorainkon
és a testünkben is.
Az e teremben található élő sejtek 90 százaléka bakteriális sejt.
Vannak számunkra hasznos baktériumok:
segítik az emésztést, az immunrendszer ellenanyag-termelését.
Némelyikük azonban káros:
betegséget, halált okozhat.
Hogy összehangolják feladataikat,
a baktériumoknak szerveződniük kell,
és ezt pont úgy teszik, ahogy mi:
kommunikálnak.
Szavak helyett azonban
jelzőmolekulákat használnak egymás közt.
Mikor kevés a baktérium,
a jelzőmolekulák szétszóródnak,
mint magányos ember kiáltása a pusztában.
De mikor sok a baktérium, felgyűlnek a jelzőmolekulák,
így a baktériumok észlelik, hogy nincsenek egyedül.
Hallgatják egymást.
Figyelik, hányan vannak,
és hogy mikor vannak elegen egy támadás indításához.
Mikor a jelzőmolekulák száma elér egy bizonyos szintet,
minden baktériumsejt egyszerre érzékeli,
hogy cselekedniük kell.
A bakteriális párbeszéd tehát egy kezdeményezésből és egy reakcióból áll:
egy molekula keletkezéséből és a rá adott válaszból.
Kutatásom során
az emberi szervezetben található bakteriális közösségekre koncentráltam.
Mit is jelent ez?
Mintát veszünk egy pácienstől.
Vér- vagy köpetmintát.
Elektronokat juttatunk a mintába.
Az elektronok kölcsönhatásba lépnek a kommunikáló molekulákkal.
E kölcsönhatás információt nyújt
a baktériumok fajtájáról,
a kommunikáció típusáról,
és hogy mennyit kommunikálnak a baktériumok.
De vajon milyen az, amikor a baktériumok kommunikálnak?
Mielőtt ezt a fordító eszközt kifejlesztettem,
azt gondoltam, a baktériumok egyszerű nyelven kommunikálnak.
Mint a gyerekek, mielőtt elkezdenének szavakat vagy mondatokat használni.
Mikor nevetnek, akkor boldogok, mikor sírnak, akkor szomorúak.
Ennyi az egész.
De kiderült, a baktériumok korántsem ilyen egyszerűek.
Egy molekula nem csak molekula.
Sok mindent jelenthet, a körülményektől függően.
Mint ahogy a babák sírása is több dolgot jelezhet:
hol azt, hogy éhesek,
hol azt, hogy bepisiltek,
néha fáj valamijük, vagy félnek.
A szülők tudják, hogyan értelmezzék a sírást.
Egy igazi fordító eszköz képes arra,
hogy a körülmények függvényében fejtse meg és fordítsa le
a molekulák jelzéseit.
És ki tudja,
talán hamarosan a Google Fordító is átveszi ezt.
(Nevetés)
Hadd mondjak egy példát.
Hoztam pár baktériumadatot, kicsit talán nehéz megérteni őket,
ha nem vagyunk ebben jártasak,
de próbáljuk meg.
(Nevetés)
Ez egy boldog baktériumcsalád, most fertőztek meg egy beteget.
Nevezzük őket a Montague családnak.
Megosztják erőforrásaikat, szaporodnak, növekednek.
Egy nap új család költözik a szomszédba,
a Capulet baktériumcsalád.
(Nevetés)
Az élet szépen megy tovább, ki-ki járja a maga útját.
De egyszercsak váratlan dolog történik.
Montague Rómeó beleszeret Capulet Júliába.
(Nevetés)
És igen, genetikai állományaikat is megosztják egymással.
(Nevetés)
Ez a génátvitel veszélyes lehet a Montague-k számára,
akik egyedüliként akarják uralni a megfertőzött beteget.
A génmegosztás elősegítené,
hogy a Capuletek antibiotikum-rezisztenssé váljanak.
A Montague-k tehát megbeszélik, hogy elpusztítják a másik családot:
felszabadítanak egy molekulát.
(Nevetés)
Mégpedig a következő felirattal:
[Szervezzünk támadást!]
(Nevetés)
Szervezzünk támadást!
Mindenki azonnal reagál:
méreganyagot bocsátanak ki, ami megöli a másik családot.
[Megsemmisítés!]
(Nevetés)
Capuleték válaszul ellentámadásba lendülnek.
[Ellentámadás!]
A két tábor összecsap.
E videóban valódi baktériumok csatáznak kardszerű sejtszervecskéik segítségével.
Megpróbálják megölni egymást:
döfködnek és kaszabolnak.
A csata győztese lesz az uralkodó baktériumcsalád.
Én tehát meg tudom figyelni a bakteriális beszélgetéseket,
melyek a különböző csoportos akciókat megelőzik,
amilyen az előbb látott csata is volt.
Kórházi fekvőbetegek testében található
baktériumközösségeket
kezdtem tehát lehallgatni.
A kísérlet során 62 pácienssel dolgoztam,
egy meghatározott fertőzést keresve elemeztem a tőlük vett mintát,
anélkül, hogy ismertem volna a hagyományos diagnosztikai mérések eredményét.
A bakteriális diagnosztizálás során
a mintát szétkenjük egy üvegtálon,
és ha öt napon belül növekedni kezdenek a baktériumok,
a pácienst fertőzöttnek tekintjük.
A vizsgálat végeztével összehasonlítottam eredményeimet
a hagyományos diagnosztikai és az ellenőrző mérések eredményeivel,
és elképedtem.
Sokkal meglepőbb volt, mint amire számítottam.
De mielőtt elmondanám, mire jöttem rá,
az egyik betegről szeretnék mesélni,
egy fiatal lányról.
Cisztás fibrózisa volt,
ez egy genetikai betegség, amitől a tüdeje érzékennyé vált a fertőzésekre.
Ő nem vett részt a vizsgálatomban.
Azért figyeltem őt, mert a leleteiből láttam,
hogy korábban soha nem volt fertőzése.
Havonta egyszer bement a kórházba,
ahol felköhögött egy csészébe egy köpetmintát.
E mintát bakteriális analízisre küldték,
mégpedig a központi laboratóriumba,
hogy egy esetleges fertőzés esetén orvosa azonnal tudjon reagálni.
Így én is kipróbálhattam diagnosztikai módszeremet a mintáin.
Az első két hónapban semmit nem találtam.
De a harmadik hónapban
bakteriális kommunikációt fedeztem fel a mintában.
A baktériumok a tüdőszövet szétroncsolására készültek.
A hagyományos diagnosztikai módszerek nem mutatták ki a baktériumokat.
A következő hónapban újabb mérést végeztem,
és azt láttam, hogy a bakteriális kommunikáció agresszívabb lett.
A hagyományos diagnosztikai mérés még mindig nem mutatott ki semmit.
Kutatásom véget ért, de fél év múlva utánanéztem, mi történt a lánnyal,
vajon a baktériumok, melyeket csak én láttam,
maguktól eltűntek-e.
Nem tűntek el.
A lányt súlyosan megfertőzték
a halálos baktériumok.
Azok, amelyeket a módszeremmel kimutattam.
Az agresszív antibiotikumkúra ellenére
sem sikerült megszüntetni a fertőzést.
Az orvosok úgy számolták, nem éri meg a harmincadik évét.
Mikor e lány mintáin végeztem a méréseket,
a fejlesztésem még kezdeti stádiumban volt.
Nem tudtam, működik-e egyáltalán a módszerem,
ezért megegyeztünk az orvosokkal,
hogy nem mondom el nekik az eredményeimet,
nehogy azok befolyásolják a kezeléseket.
Amikor tehát láttam ezeket az akkor még meg nem erősített eredményeket,
nem mertem elmondani,
hiszen egy nem fertőzött ember fertőzöttként kezelése
káros következményekkel is járhat.
De most már okosabbak vagyunk,
és sok a megmentendő fiatal fiú és lány,
ugyanis sajnos gyakran alakul ehhez hasonlóan egy fertőzés.
A beteg megfertőződik,
a hagyományos diagnosztikai mérések nem mutatják ki a baktériumokat,
majd hirtelen sokkal súlyosabb tünetekkel tör elő a betegség.
És ekkor már túl késő.
A 62 betegen folytatott vizsgálatom meglepő eredménye az volt,
hogy az én módszeremmel bakteriális kommunikációt észleltünk
olyan minták több mint felénél,
melyeket a hagyományos diagnosztikai mérések negatívnak értékeltek.
Vagyis e betegek több mint fele úgy ment haza,
hogy azt hitte, nincs fertőzése,
miközben veszélyes baktériumokat hordozott a szervezetében.
E tévesen diagnosztizált betegek testében
a baktériumok összehangolt támadásra készülődtek.
Suttogtak egymásnak.
"Suttogó baktériumoknak" nevezem azokat a baktériumokat,
melyek hagyományos mérésekkel nem kimutathatók.
Egyelőre ez az egyetlen olyan eszköz, mellyel észlelhető a suttogásuk.
Azt gondolom, hogy amíg a baktériumok csak suttognak,
még van lehetőségünk a célzott terápiára.
Ha azt a lányt ebben az időszakban kezelték volna,
lehetséges, hogy kiirtották volna a baktériumokat
a betegség kezdeti stádiumában,
még mielőtt a fertőzés teljesen elszabadul.
Ez a tapasztalatom arra késztetett, hogy mindent megtegyek azért,
hogy ez a technológia bekerüljön a kórházakba.
Orvosokkal együtt dolgozom
a módszer klinikai felhasználásán,
hogy a fertőzéseket időben felfedezhessék.
Bár még nem tudjuk, hogyan kezeljék a betegeket
e "suttogó fázisban",
módszerem segítségével több figyelmet szentelhetnek nekik.
Azonnal látják, a kezelés hatásos volt-e vagy sem,
és választ kaphatnak olyan egyszerű kérdésekre, mint:
Megfertőződött a beteg?
Mire készülnek a baktériumok?
A baktériumok beszélgetnek,
titkos terveket szőnek,
bizalmas információkat küldenek egymásnak.
De nemcsak lehallgathatjuk a suttogásukat,
hanem meg is tanulhatjuk titkos nyelvüket,
mi magunk is baktériumnyelven suttogókká válhatunk.
És ahogy a baktériumok mondanák:
"3-oxo-C12-anilin".
(Nevetés)
(Taps)
Köszönöm.
Anda tidak mengenal mereka.
Anda tidak melihat mereka.
Tetapi mereka selalu ada di sekeliling kita,
berbisik,
membuat rencana rahasia,
membangun pasukan dengan jutaan tentara.
Saat memutuskan untuk menyerang,
mereka menyerang secara bersamaan.
Saya bicara tentang bakteri.
(Suara Tawa)
Anda pikir siapa yang saya bicarakan?
Bakteri hidup dalam komunitas seperti manusia.
Mereka memiliki keluarga,
mereka mengobrol, dan merencanakan aktivitas mereka.
Dan sama seperti manusia, mereka menipu, memperdaya,
dan beberapa bahkan mungkin saling mengelabui.
Bagaimana kalau saya bilang bahwa kita bisa mendengar obrolan bakteri
dan menerjemahkan informasi rahasia mereka ke bahasa manusia?
Bagaimana jika menerjemahkan obrolan bakteri bisa menyelamatkan hidup?
Saya bergelar Ph.D di bidang nanofisika,
dan saya menggunakan nanoteknologi untuk mengembangkan alat penerjemah waktu nyata
yang bisa mengintai komunitas bakteri
dan memberi kita rekaman rencana kegiatan bakteri.
Bakteri hidup di mana-mana.
Mereka ada di tanah, di perabotan kita,
dan di dalam tubuh kita.
Bahkan, 90 persen dari sel hidup di dalam teater ini adalah bakteri.
Beberapa bakteri baik bagi kita;
mereka membantu mencerna makanan atau menghasilkan antibiotik.
Beberapa bakteri buruk bagi kita;
mereka penyebab penyakit dan kematian.
Untuk mengoordinasi semua fungsi bakteri,
mereka harus bisa mengorganisasi aksinya.
Mereka melakukannya sama seperti kita --
dengan berkomunikasi.
Alih-alih menggunakan kata,
mereka memakai molekul sinyal untuk saling berkomunikasi.
Saat jumlah bakteri sedikit,
molekul sinyal ini cuma mengalir lalu hilang,
ibarat teriakan orang yang sendirian di gurun.
Tetapi, ketika jumlah bakteri banyak, molekul sinyal terakumulasi,
dan bakteri mulai merasa jika mereka tidak sendirian.
Mereka saling mendengarkan.
Dengan begini, mereka melacak berapa jumlah mereka
dan kapan jumlahnya cukup banyak untuk memulai aksi baru.
Ketika molekul sinyal mencapai ambang tertentu,
semua bakteri langsung merasa bahwa mereka harus bertindak
dengan tindakan yang sama.
Jadi obrolan bakteri berisi prakarsa dan reaksi,
yaitu produksi suatu molekul dan respons terhadapnya.
Dalam penelitian, saya berfokus untuk mengintai komunitas bakteri
di dalam tubuh manusia.
Bagaimana cara kerjanya?
Kami punya sampel dari satu pasien.
Bisa berupa sampel darah atau ludah.
Kami tembakkan elektron ke sampel,
elektron akan berinteraksi dengan molekul pembawa pesan yang ada di sana,
dan interaksi ini memberikan kita informasi
tentang identitas bakteri,
tipe komunikasi,
dan seberapa intensif percakapan bakteri itu.
Tetapi, seperti apa jika bakteri berkomunikasi?
Sebelum saya mengembangkan alat penerjemah ini,
perkiraan awal saya adalah bakteri punya bahasa yang primitif,
seperti bayi yang kata dan kalimatnya belum berkembang.
Saat tertawa, mereka bahagia; saat menangis, mereka sedih.
Sesederhana itu.
Tetapi, ternyata bakteri tidak seprimitif yang saya kira.
Molekul yang dihasilkan bukan molekul biasa.
Artinya bisa beragam tergantung dari konteksnya,
sama seperti tangisan bayi yang artinya bisa beragam:
kadang si bayi lapar,
kadang mengompol,
kadang merasa sakit atau takut.
Orangtua bisa mengartikan tangisan itu.
Alat penerjemah sejati
harus bisa mengartikan molekul sinyal itu
dan menerjemahkannya sesuai dengan konteks.
Dan siapa tahu,
Google Translate mungkin segera memakainya.
(Suara Tawa)
Mari saya beri contoh.
Saya membawa data bakteri
yang mungkin agak rumit untuk dipahami bila Anda belum terlatih.
Tetapi, mari coba lihat.
(Suara Tawa)
Ini adalah keluarga bakteri bahagia yang menginfeksi seorang pasien.
Sebut saja mereka keluarga Montague.
Mereka berbagi sumber daya, bereproduksi, dan tumbuh.
Suatu hari, ada tetangga baru,
keluarga bakteri Capulet.
(Suara Tawa)
Segalanya baik-baik saja, selama mereka bekerja sama.
Tetapi, terjadi hal yang tidak direncanakan.
Romeo dari Montague punya hubungan dengan Juliet dari Capulet.
(Suara Tawa)
Mereka berbagi materi genetik.
(Suara Tawa)
Transfer gen ini bisa berbahaya bagi keluarga Montagues
yang berambisi jadi satu-satunya keluarga dalam tubuh pasien yang terinfeksi,
dan berbagi gen membuat
Capulet menjadi resisten terhadap antibiotik.
Jadi, pihak Montagues mulai melakukan pembicaraan untuk menyingkirkan pihak lain
dengan melepaskan molekul ini.
(Suara Tawa)
Terjemahannya:
[Mari mengoordinasi serangan.]
(Suara Tawa)
Mari mengoordinasi serangan.
Lalu semuanya langsung merespons
dengan melepaskan racun yang akan membunuh keluarga yang lain.
[Musnahkan]
(Suara Tawa)
Capulet merespons dengan menyerukan serangan balasan.
[Serangan balasan!]
Lalu mereka berperang.
Ini adalah video bakteri yang berduel dengan organel berbentuk pedang.
Mereka berusaha saling membunuh
dengan benar-benar saling menusuk dan menebas.
Keluarga yang menang perang menjadi bakteri dominan.
Yang bisa saya lakukan adalah mendeteksi percakapan bakteri
yang mengarah ke beragam perilaku kolektif
seperti pertempuran tadi.
Dan yang saya lakukan adalah mengintai komunitas bakteri
di dalam tubuh manusia
pada pasien di rumah sakit.
Saya mengikuti 62 pasien dalam sebuah eksperimen
dengan menguji sampel pasien yang menderita suatu infeksi tertentu,
tanpa mengetahui hasil tes diagnosis tradisionalnya.
Pada diagnosis bakteri,
sampel dioles ke cawan.
Jika bakteri tumbuh dalam waktu lima hari,
maka pasien didiagnosis terinfeksi.
Ketika saya menyelesaikan studi dan membandingkan hasil alat
dengan tes diagnosis tradisional dan tes validasi,
saya terkejut.
Ini lebih mengejutkan dari yang saya sangka.
Sebelum memberi tahu hasil dari alat itu,
saya ingin bercerita tentang seorang pasien yang saya ikuti,
seorang gadis muda.
Dia menderita fibrosis sistik,
penyakit genetik yang membuat paru-parunya rentan terinfeksi bakteri.
Gadis ini bukan bagian dari uji klinis.
Saya mengikutinya sebab dari rekam medisnya
dia belum pernah menderita infeksi.
Gadis ini ke rumah sakit sebulan sekali
untuk menyerahkan sampel dahaknya dalam botol sampel.
Sampel ini lalu dikirimkan untuk analisis bakteri
di laboratorium pusat
jadi dokter bisa segera bertindak bila ditemukan infeksi.
Saya diizinkan untuk menguji alat saya ke sampelnya juga.
Dua bulan pertama mengukur sampelnya, tidak ditemukan apa-apa.
Tetapi, di bulan ke tiga,
saya menemukan obrolan bakteri di sampelnya.
Bakteri sedang berkoordinasi untuk merusak jaringan paru-parunya.
Tetapi, diagnosis tradisional sama sekali tidak menunjukkan adanya bakteri.
Saya mengukur lagi bulan berikutnya,
bisa saya lihat bahwa obrolan bakteri makin agresif.
Tetapi, diagnosis tradisional tetap tidak menunjukkan apa-apa.
Studi saya berakhir, tetapi setengah tahun kemudian,
saya mengikuti statusnya untuk melihat
apakah bakteri, yang cuma saya yang tahu,
sudah hilang tanpa intervensi medis.
Ternyata tidak.
Gadis itu sekarang didiagnosis menderita infeksi parah
akibat bakteri mematikan.
Bakteri itu sama dengan yang ditemukan oleh alat saya sebelumnya.
Bahkan pengobatan agresif menggunakan antibiotik
mustahil bisa membasmi infeksi itu.
Dokter beranggapan dia tak bisa melewati usia 20-an tahun.
Saat saya mengukur sampel gadis ini,
alat saya masih di tahap awal.
Saya bahkan tak tahu apakah metode ini akan berhasil,
karenanya saya dan para dokter bersepakat untuk tidak memberi tahu hasil alat saya
agar tidak membahayakan terapi mereka.
Jadi, ketika melihat hasil yang bahkan belum divalidasi ini,
saya tak berani memberi tahu.
Sebab, mengobati pasien tanpa infeksi yang nyata
juga punya konsekuensi negatif terhadap pasien.
Tetapi, kini kami lebih paham,
dan ada banyak pemuda dan gadis yang masih bisa diselamatkan.
Sebab, sayangnya, skenario ini sering terjadi.
Pasien terinfeksi,
entah kenapa bakteri tidak tampak pada tes diagnosis tradisional,
dan mendadak, infeksi merebak pada pasien dengan gejala yang parah.
Dan saat itu, sudah sangat terlambat.
Hasil mengejutkan dari 62 pasien yang saya ikuti
adalah alat saya menangkap percakapan bakteri
pada lebih dari setengah sampel pasien
yang didiagnosis negatif oleh metode tradisional.
Artinya, lebih dari setengah pasien pulang dan mengira
mereka bebas dari infeksi,
walau sebenarnya mereka membawa bakteri berbahaya.
Di tubuh pasien yang salah diagnosis ini,
bakteri sedang mengoordinasi serangan serempak.
Mereka saling berbisik.
Yang saya sebut "bakteri berbisik"
adalah bakteri yang tidak terdiagnosis oleh metode tradisional.
Sejauh ini, hanya alat penerjemah ini yang bisa menangkap bisikan itu.
Saya yakin jangka waktu ketika bakteri masih saling berbisik
adalah jendela kesempatan untuk pengobatan yang ditargetkan.
Andaikan gadis itu diobati selama jendela kesempatan ini,
kemungkinan kita bisa membunuh bakteri
di tahap awal mereka,
sebelum infeksi jadi tidak terkendali.
Pengalaman dengan gadis ini membuat saya memutuskan untuk melakukan segalanya
untuk memasukkan teknologi ini ke rumah sakit.
Bersama para dokter, saya mulai menerapkan alat ini di klinik-klinik
untuk mendiagnosis infeksi dini.
Meski masih belum diketahui bagaimana harusnya dokter merawat pasien
pada fase berbisik,
alat ini bisa membantu dokter untuk mengawasi pasien yang berisiko.
Alat ini membantu dokter memastikan apakah pengobatannya berhasil,
dan bisa membantu menjawab pertanyaan sederhana:
Apakah pasien terinfeksi?
Apa yang sedang dilakukan bakteri?
Bakteri bicara,
mereka membuat rencana rahasia,
dan saling mengirimkan informasi rahasia.
Kita tak sekadar bisa mendapati mereka berbisik-bisik,
bahkan kita bisa mempelajari bahasa rahasia mereka
dan menjadi pengendali bakteri.
Akhirnya, dalam bahasa bakteri,
"3-oxo-C12-aniline."
[Tamat]
(Suara Tawa)
(Suara Tepuk Tangan)
Terima kasih.
그들의 정체를 알지 못합니다.
보이지도 않습니다.
항상 주변에서
속삭이며
음모를 꾸미고
수백만의 군대를 조직합니다.
그리고 공격 명령이 떨어지면
모두 동시에 달려듭니다.
바로 박테리아에 대한 얘기죠.
(웃음)
제가 누구에 대해 말하고 있는 줄 아셨어요?
박테리아는 인간처럼 커뮤니티 속에서 살아갑니다.
그들은 가족이 있고
그들은 말하고
자신들의 활동을 계획하죠.
마치 사람처럼 속이고 숨기며
몇몇은 아마도 서로 바람을 피울 겁니다.
만약 우리가 박테리아의 대화를 들을 수 있고
그들의 비밀 정보를 인간의 언어로 번역이 가능하다면 어떨까요?
만약 여러분이 박테리아 대화를 번역해서 살아남을 수 있다면요?
전 나노 물리학 박사이며
나노 물리학을 통해 실시간 번역 기술을 개발해왔습니다.
이 기술은 박테리아 커뮤니티를 관찰하여
박테리아 사이에서 일어난 일들을 저장하고 제공할 수 있습니다.
박테리아는 어디에나 살고 있습니다.
그들은 흙 속과 가구 속에 살고
우리 몸 속에도 살고 있죠.
사실, 이 극장에 살아있는 세포들의 90%가 박테리아입니다.
어떤 박테리아는 이득을 주죠.
인간의 소화를 돕거나 항생물질을 생산합니다.
그리고 어떤 박테리아는 인간에게 유해합니다.
그들은 질병과 죽음을 유발하죠.
박테리아가 자신들이 가진 모든 기능을 사용하기 위해서는
상호간의 조직을 만들어야 합니다.
그리고는 마치 인간들처럼 행동합니다.
대화를 통해서 말이죠.
단어를 이용하는 대신
서로 대화하기 위해 분자를 이용해 신호를 보냅니다.
박테리아가 소수일 땐
분자 신호는 그저 날아가 버립니다.
마치 사막에서 홀로 한 남자가 소리 지르듯이 말이에요.
하지만 박테리아가 많을 때는 분자 신호가 쌓이고
박테리아는 그들이 혼자가 아님을 감지하기 시작합니다.
서로를 듣게 되는거죠.
이런 식으로 그들은 얼마나 많은 박테리아가 있는지
새로운 액션을 취하기 충분한지 확인을 하게 됩니다.
분자 신호가 특정 한계점에 다다르면
모든 박테리아는 동시에 동일한 액션을 취해야 한다는
필요성을 인지합니다.
따라서 박테리아 대화의 구성은
계획 및 반응 과정과
분자 생성를 생성하고 응답하는 과정으로 이루어집니다.
저는 연구를 하는 동안 인간 체내의 박테리아 커뮤니티를
관찰하는데 초점을 두었습니다.
어떻게 이뤄지냐고요?
환자로부터 샘플을 얻고요.
샘플로 혈액이나 침을 사용합니다.
샘플에 전자들을 쏘면
이 전자들은 현존하는 대화 분자와 상호작용을 하게 되고
이 상호작용은 저희들에게 정보를 주죠.
어떤 종류의 박테리아인지
대화의 종류는 무엇인지
얼마나 많은 대화를 나누었는지 말입니다.
그러면 대체 박테리아가 대화를 나눈다는 게 어떤 것일까요?
제가 이 번역 기술을 개발하기 전
제 첫 번째 추측은 박테리아가 원시적인 언어를 가질 거란 거였죠.
마치 아이들이 아직 단어와 문장을 만들어 내지 못하는 것처럼 말이죠.
행복하면 웃고 슬프면 우는
그런 간단한 언어 말입니다.
하지만 박테리아는 제가 추측한 만큼 원시적이지 않았습니다.
분자는 단순히 하나의 분자가 아니라
상황에 따라 여러 의미를 나타냈습니다.
마치 아기의 울음이 각기 다른 의미를 가진 것처럼요.
아기는 배고프거나
혹은 땀이 난다거나
혹은 아프거나 두려워서 울죠.
부모는 아기의 각기 다른 울음을 해석할 줄 압니다.
따라서 진정한 번역이 되려면
분자 신호의 해독이 가능하면서
상황에 맞게 그것들을 표현할 수 있어야 있어야 하죠.
그걸 누가 아냐고요?
아마 구글 번역기가 조만간 해내지 않을까 싶습니다.
(웃음)
예를 들어보죠.
여기 한 박테리아 정보를 가져왔습니다.
사전 훈련이 안되어 있으면 약간 이해하기 까다롭지만
일단 한 번 살펴보도록 하죠.
(웃음)
여기 한 감염 환자의 행복한 박테리아 가족이 있습니다.
이들을 몬테규 가족으로 불러 보죠.
그들은 자원을 나누고 재생산하며 성장합니다.
어느 날, 이들에게 새로운 이웃이 생겼습니다.
박테리아 캐퓰릿 가족이었죠.
(웃음)
모두 함께 일할 때는 아무런 문제가 없었습니다.
그러던 중, 뭔가 예상치 못했던 일이 일어났죠.
몬테규 가족의 로미오와 캐퓰릿 가족의 줄리엣이 서로 사랑하게 되었습니다.
(웃음)
그리고, 네, 그들은 유전물질을 나누었죠.
(웃음)
이제 이 유전자의 이동은 몬테규 가족에게 위협이 됩니다.
그들은 감염 환자의 체내에서 유일한 가족이고픈 야망이 있었지만
이렇게 공유된 유전자 정보는
캐퓰릿 가족이 항체를 개발하는데 도움이 됩니다.
그래서 몬테규 가족은 다른 가족들을 제거하기 위해
분자들을 분출하며 자기들끼리 대화하기 시작했죠.
(웃음)
이러한 자막들과 함께요.
[우리가 공격하게 도와줘.]
(웃음)
공격을 공모해보자.
그리고는 모두들 갑자기
캐퓰릿 가족을 제거할 독을 방출하게 되죠.
[제거하라!]
(웃음)
캐퓰릿 가족은 반격합니다.
[반격!]
그리고 그들은 전쟁을 하죠.
박테리아가 칼 같은 세포기관으로 서로 싸우고 있는 실제 영상입니다.
상대를 제거하기 위해
그야말로 서로를 찌르고 터트리려 노력하고 있습니다.
이 전쟁에서 승리한 가문은 우세한 박테리아가 됩니다.
여기서 제가 할 수 있는 건 박테리아 대화를 감지하는 거죠.
지금 보셨던 싸움 같은 단체 행동을
불러 일으키는 대화 말입니다.
이를 위해 병원에 있는 환자들의 신체 내부의
박테리아 커뮤니티를 관찰하였습니다.
저는 62명의 환자들을 대상으로
전통적인 방법으로 진단된 기존 결과를 알지 못한 채
특정 감염에 대한 환자 샘플을 검사했습니다.
오늘날 박테리아 진단학에서는
하나의 샘플을 접시에 문지르고
이 박테리아가 5일 이내에 자라면
그 환자는 감염 반응 양성으로 진단을 받습니다.
이 연구를 끝내고 기존 진단 결과와
저희 기술이 진단한 결과를 비교했을 때
전 충격을 받았습니다.
제 예상치보다 훨씬 훌륭했습니다.
저희가 밝혀낸 사실을 말하기 전
먼저 한 특별한 환자에 대해서 언급하고 싶습니다.
한 어린 소녀죠.
소녀는 낭포성 섬유증을 앓고 있었습니다.
이 유전 질환은 소녀의 폐가 박테리아에 쉽게 감염되도록 만듭니다.
이 소녀는 본래 임상시험 참가자는 아니었습니다.
다만 이 소녀를 관찰했던 이유는 유전 질환을 앓고 있음에도
그녀의 의료 기록에 아직까지 감염 병력이 없었기 때문입니다.
한 달에 한 번, 이 소녀는 병원에 가서
타액 샘플을 컵에 제공했습니다.
이 샘플은 박테리아 분석을 위해
중앙 연구실에 보내졌습니다.
의료진이 신속히 감염 여부를 알아낼 수 있게 말이죠.
또한 저희 기술로도 소녀의 샘플을 테스트할 수 있게 되죠.
소녀의 샘플을 측정한 첫 두 달간은 아무것도 발견되지 않았습니다.
하지만 세 번째 달에
그녀의 샘플의 몇몇 박테리아가 대화를 나눈 걸 발견했죠.
박테리아는 그녀의 폐세포를 손상시키려 공모하고 있었습니다.
하지만 전통적인 기존 진단으로는 박테리아가 전혀 보이지 않았습니다.
다시 다음 달에 측정을 했고
전 박테리아의 대화가 심지어 더 공격적으로 변한 것을 보게 되었습니다.
여전히 기존 진단 기술은 아무 것도 밝혀내지 못했죠.
제 연구는 끝났었지만
6개월 후에 다시 그녀의 상태를 관찰하며
저희만 알고 있었던 그 박테리아의 존재가
다른 의료 개입 없이 사라졌는지 확인했습니다.
그들은 사라지지 않았죠.
그 소녀는 지금 치명적인 박테리아로
심각한 감염 진단을 받았습니다.
제가 먼저 발견했던 박테리아와 매우 흡사한 것이었죠.
적극적인 항생 치료에도 불구하고
감염을 뿌리 뽑기란 불가능했습니다.
의료진은 그녀가 20대까지 생존하기 어려울 거라 판단했습니다.
제가 그 소녀의 샘플을 측정했을 당시
저희 기술은 아직 시작 단계였습니다.
심지어 이 방법이 효과가 있을지조차 확신하지 못했습니다.
따라서 의료진은 임상시험의 결과를
환자들에게 밝히지 않도록 요구했습니다.
그들의 치료 과정에 영향을 주고 싶지 않았기 때문이죠.
그래서 이러한 미입증된 결과를
그들에게 위험을 무릅쓰고 말을 해줄 수가 없었습니다.
왜냐하면 감염되지 않은 환자를 치료하는 것 또한
환자들에게 부정적인 결과를 가져오기 때문입니다.
하지만 이제 우리는 더 좋은 방법을 알았고
아직 수많은 어린 소년 소녀들을 구할 기회가 남아 있습니다.
불행하게도 이러한 일은 매우 흔하게 일어납니다.
환자들은 감염되고
박테리아는 기존의 전통적인 진단에서 모습을 드러내지 않다가
갑자기 심각한 증세와 함께 그 모습을 나타냅니다.
그리고 그때는 이미 너무 늦은 거죠.
정말 놀라운 결과로 저희가 관찰했던 62명의 환자 중
기존의 진단 방식으로는 음성 반응을 나타냈던
절반 이상의 환자 샘플에서
저희의 기술은 박테리아 대화를 발견해 냈습니다.
달리 말해, 집에 돌아가서 자신이 감염되지 않았다고 믿었던 환자가
절반 이상이었다는 거죠.
비록 사실 그들이 위험한 박테리아를 지니고 있었음에도 불구하고요.
오진을 받은 환자들의 신체 내부에서는
박테리아가 동시 통합적으로 공격을 공모하고 있었습니다.
그들은 서로 속삭이고 있었죠.
"속삭이는 박테리아"라 불리는 것은
기존 방식으로는 진단할 수 없는 박테리아입니다.
아직까지는 이러한 번역 기술만이 이런 속삭임을 알아낼 수 있습니다.
저는 박테리아들이 아직 속삭이고 있는 시점이
표적 치료가 가능한 절호의 기회라고 믿습니다.
만약 그 소녀가 이 소중한 기회동안 적절한 치료를 받았더라면
박테리아를 초기 시점에서 제거할 수 있었을지도 모릅니다.
감염에 더 이상 손을 쓸 수 없기 전에 말이죠.
이 어린 소녀와 겪었던 경험은
저로 하여금 병원에 이 기술을 밀어부치도록
모든 것을 하도록 만들었습니다.
저는 이미 의료진과 함께
진료실에서 이 기술을 사용하고 있습니다.
감염의 조기 진단을 위해서죠.
비록 박테리아의 속삭임 기간동안 의료진이 어떻게 치료해야할 지
아직은 알려지지 않았지만
이 기술은 의료진이 환자들의 위험을 보다 가까이 볼 수 있도록 돕습니다.
치료 과정의 효과 여부를 확인하도록 도와주고
다음과 같은 간단한 질문에도 답을 할 수 있을 것입니다.
환자가 감염이 되었는가?
그렇다면 어떠한 박테리아가 있는가?
박테리아는 대화하며
비밀 계획을 세우고
서로 간에 기밀 정보를 보냅니다.
이제 그들의 속삭임을 듣는 것을 넘어
그들의 비밀 언어를 배우고
우리 스스로가 박테리아에게 속삭이게 될 것입니다.
박테리아가 말하듯이 말이죠.
"3-oxo-C12-aniline."
[박테리아어: 끝]
(웃음)
(박수)
감사합니다.
ئێوە نایانناسن.
نایان بینن.
بەڵام هەمیشە لە دەورووبەرتانن،
دەچرپێنن،
پلانە نهێنیەکان دادەڕێژن،
بنیاتنانی سوپاکان لەگەڵ ملیۆنەها سەرباز.
و کاتێک بریار دەدەن هێرش بکەن
هەموو بەیەکەوە هێرش دەکەن.
دەربارەی بەکتریا قسە دەکەم.
(پێکەنین)
کێ دەیزانی باسی چی دەکەم؟
بەکتریا وەک مرۆڤەکان لە کۆمەڵگەکان دەژین.
خێزانیان هەیە،
قسە دەکەن،
و پلان بۆچالاکیەکانیان دادەنێن.
وەکو مرۆڤەکان، فێڵ دەکەن، گزی دەکەن،
تەنانەت لەوانەیە هەندێکیان فێڵ لە یەکتر بکەن.
چۆنە پێتان بڵێم کەوا دەتوانین گوێ بۆ گفتوگۆ بەکترییاکان بگرین؟
و زانیاریە نەهێنیەکانیان وەربگێرین بۆ سەر زمانی مرۆڤ؟
چۆنە پێتان بڵیم کەوا وەرگێڕانی گفتوگۆی بەکترییاکان دەتوانن ڕۆحەکان ڕزگار بکات؟
هەڵگری بروانامەی دکتۆرام لە نانۆفیسیک،
و شارەزایشم لە نانۆ تەکنەڵۆجی هەیە بۆ گەشەپێدانی ئامێری وەرگێڕانی ڕاستەقینە
کەوا دەتوانیت سیخوری بکات بەسەر کۆمەڵگەی بەکتریاکان
و توماری ڕەفتاری بەکتریامان بداتێ کە چی دەکات.
بەکتریا لەهەموو شوێنیک دەژیت
لە ناو خاکدان، لە ناو کەلوپەلی ماڵەکانمان
و لە ناو لاشەماندا.
لە ڕاستی دا، سەدا نەوەدی هەموو خانە زیندووەکان لەم شانۆیە بەکتریایە.
هەندێک بەکتریا بۆ ئێمە بەکەڵکەن:
یارمەتیمان دەدەن بۆهەرسکردنی خواردن یان بەرهەمهێنانی دژە بەکتریا.
و هەندێک بەکتریا بۆ ئێمە زیانبەخشن:
هۆکارەن بۆ نەخۆشیەکان و مردن.
بۆ ڕێکخستنی هەموو زیندە چالاکەییەکانی بەکتریا
پێویستە هەوڵبدەین بۆ ڕێکخستن،
و کار دەکەن کەوا وەکو ئەوەی ئێمەی مرۆڤ دەیکەین
بە پەیوەندی گرتنیان.
بەڵام لە جیاتی بەکارهێنانی وشەکان
بۆ قسەکردن لەگەڵ یەکتریا هێما گەردیلەیەکان بەکار دەهێنن.
کاتێک بەکتیریا کەمە،
هێما گەردیلەیەکانیش نامێنێت،
وەکو پیاویک بە تەنها لە بیابان هاوار بکات.
بەڵام کاتێک بەکتریا ژمارەیان زۆرە هێما گەردیلەیەکانیش بەخۆدەکەون
و بەکتریا دەست بە هەستکردن دەکات کەوا بەتەنیا نییە.
گوێ لە یەکتر دەگرن.
لەم ڕێگەیەوە شوێن پێکانیان دەکەون کە ژمارەیان چەندە
و کاتێک ژمارەیان تەواوە بۆ دەستپێکردنی کارە نوێیەکەیان.
و کاتیک هێما گەردیلەیەکانیش، گەیشتن بە لێواری پڕبوون
لە هەمان کاتدا هەموو بەکتریاکان هەست دەکان کەوا پێویستە کار بکەن
لەگەڵ هەمان کردار.
کەواتە گفتوگۆی بەکتریایی، پێک دێت لە دەست پێشخەری و کاردانەوە
بەرهەمهێنانی گەردیلە و وەڵام دانەوایە بۆ بەکتریا.
لە توێژینەوەکەم، تەرکیزیم کردۆتە سەر چاودێریکردنی کۆمەڵگەی بەکتریاکان
لە ناو لەشی مرۆڤ.
چۆن کار دەکات؟
نموونەیەکمان هەیە لە نەخۆشێک.
لەوانەیە نموونەکە خوێنبیت یان تف.
ئەلیکترۆن دەدەین لە نموونەکە،
ئەلیکترۆنەکان دەجەنگن لەگەڵ، دەرکەوتنی هەر پەیوەندیەکی گەردیلەکان
و ئەو بەرەنگاریکردنە زانیاریمان دەداتێ
لەسەر ناسنامەی بەکتریا،
جۆری پەیوەندیەکەیان
و بۆماوەی چەند قسە دەکات.
بەڵا چۆنیەتی قسەکردنی بەکتریا چۆنە؟
پیش ئەوەی گەشە بە ئامێری وەرگێڕان بدەم،
یەکەم پێشبینیم ئەوە بوو کەوا، زمانی بەکتریا سەرەتاییە
وەک منداڵێکی ساوا کەوا هێشتا وشە و ڕستەکان گەشەیان نەکردوە.
:کاتێک پێدەکەنن، دڵخۆشن کاتێک دەگرین، خەمبارن.
سادەیە وەک ئەوە.
بەڵام بەکتریا ناچێت بۆ هەموو شوێنێک وەک سەرەتا من پێموابوو کە بەکتریا وا دەبێت
گەردیلە تەنها گەردیلە نییە.
مەبەستی شتە جیاوازەکانە بە پشت بەستن بە بنچینەکەی
وەک گریانی منداڵەکان: دەشی بە هۆکاری جیاوازبێت
هەندێک جار منداڵ برسیەتی
هەندێک جارێش تەڕ بووە،
هەندێک جار ژان دەکات یان دەترسێت.
دایک و باوک دەزانن چۆن لە گریانەکان تێبگەن.
بۆ ئەوەی ئامێری وەرگێڕانی ڕاستەقینە بێت،
پێویستە بتوانێت تێبگات لە هێما گەردیلەیەکان
و وەریان بگێرێت بە پشت بەستن بە دەقەکە.
و کێ دەزانیت؟
لەوانەیە بەم زووانە گۆگڵ ترانسلەیت بەردەست بێت
(پێکەنین)
با نموونەیەکتان بۆ بهێنمەوە.
هەندێک داتای بەکتریام هێناوە کەوا نەختێ ئاڵۆزە بۆ تێگەیشتن
ئەگەر ڕاهێنانتان نەکردوە
بەڵام سەیرێکی بکەن.
(پێکەنین)
ئەوە خێزانێکی بەکتریایی بەختەوەرن کەوا تووشی نەخۆشێک بوون.
با پێیان بڵێن خێزانی مۆنتاگیو.
هاوبەشی دەکەن لە سەر چاوەکان. دووبارە بەرهەم دەینەوە و گەشە دەکەن.
ڕۆژێک، دراوسێیەکی نوێیان بۆ هات،
خێزانی بەکتریای کاپولێت.
(پێکەنینی بەرز)
تاوەکو بەیەکەوە کاریان دەکرد هەمووشتێک باش بوو.
بەڵام شتێکی نەخوازراو ڕوویدا.
رۆمیۆ لە خێزانی مۆنتاگیو پەیوەندی. خۆشەویستی هەبوولەگەڵ جولێت لە کاپولێت
(پێکەنین)
و بەڵێ، مادە جیناتیکەکانیان هاوبەشە.
(پێکەنین)
ئێستا، بۆماوەیی دەگوازرێتەوە دەتوانیت مەترسی بخاتە سەر مۆنتاگیوسەکان
ئارەزو دەکەن ببن بە تەنها خێزانێک لە ناو لەشی ئەو نەخۆشەکە،
و هاوبەشی بکەن لە جیناتیان
بۆ کاپولێتەکان بەرگریان بە هێز بکەن بۆ دژی بەکتریاکان.
کەواتە مۆنتاگیوسەکانیش دەستیان کرد بە قسەکردن بۆ ڕزگاربوون لە خێزانەکەی تر
بە ئازادکردنی گەردیلە.
(پێکەنین)
و لەگەڵ ناونیشانەکان:
(با هێرش بەرین)
(پێکەنینی بەرز)
با هێرش بەرین.
و پاشان هەموو کەسێک یەکسەر بەرەنگاری دەکات
بە ئازادکردنی ژەهرەکە کەوا خێزانەکەی تر دەکوژێت.
(لە ناوی دەبات)
(پێکەنین)
کاپولیتەکان بە هێرشی پێچەوانە وەڵام دەدەنەوە.
[بە هێرشی پێچەوانە!]
و لە ناو جەنگدان.
ئەمە ڤیدیۆی ڕاستەقینەی بەکتریایە بە شمشێر وەکو ئەندامۆچەکەکان زۆرانبازی دەکەن
هەوڵ بۆ کوشتنی یەکتری دەدەن
بەوەشاندنی خەنجەر و لەت لەتکردنی یەکتری.
هەرخێزانێکیان لەم جەنگە سەرکەوت دەبن بە بەکتریای زاڵی ناوچەکە.
کەواتە دەتوانم چی بکەم بۆ زانینی گفتوگۆی بەکتریاکان
کەوا پێشرەوی بکات بۆ ڕەفتارە کۆکراوە جیاوازاکان
وەک شەرەکەی بینیتان.
و چیم کرد بۆ سیخۆریکردن بەسەر کۆمەڵگەی بەکتریا
لەناو لەشی مرۆڤە و
نەخۆشەکانی نەخۆشخانە.
تاقیکردنەوەم لەسەر ٦٢ نەخۆش کرد،
کاتێک نموونەی نەخۆشەکانم دەپشکنی بۆ یەک تووشبوونی دیاریکراو،
بەبێ زانینی ئەنجامەکان لە دەستنیشانکردنی شێوازی تاقیکردنەوەکە.
ئێستا، لە دەستنیشانکردنی بەکتریا،
پەڵەی نموونەکە لەسەر دەفرەکەیە،
و ئەگەر بەکتریاکە لە ماوەی پێنج ڕۆژدا گەشەی کرد،
نەخۆشەکە وەک تووشبوێک دەستنیشان دەکرێت.
کاتێک خوێندنم تەواوکرد و بەراوردی ئەنجامی ئامێرەکانم
بۆ تاقیکردنەوەی شێوازی دەستنیشانکردنەکە و پاڵپشتیکردنی تاقیکردنەوەکە کرد،
توشی سەرسوورمان بووم.
ئەمە زۆر زیاتر سەرسامکەر بوو لەوەی من پێشبینیم کردبوو.
بەڵام پێش ئەوەی پێتان بڵێم چ ئامێرەک بەدەرکەوت،
دەمەوێت سەبارەت بە پشکنینی نەخۆشێکی دیاریکراو کە،
کچێکی گەنج بوو قسەتان بۆ بکەم.
نەخۆشیەکی زگماکی منداڵی هەبوو،
نەخۆشیە بۆماوەییەکە وایکرد بوو سیەکانی بۆ توشبوون بە بەکتریا لاواز بن.
کچەکە بەشێک نەبوو لە تاقیکردنەوەی نۆرینگەکە.
پشکنینم بۆیکرد چونکە زانیاریم لە تۆماری پزیشکییەکەی هەبوو
کەوا پێشتر حاڵەتی لەم جۆرە تووشنەبوو بوو.
مانگی جارێک، سەردانی نەخۆشخانەی دەکرد
بۆ دەستکەوتنی نموونەیەک لە لیکەکەی کەوا تفی دەکردە ناو کوپێک.
ئەم نموونەیە لە تاقیگەی ناوەندی بۆ شیکرکردنی بەکتریایی
دەگوازرایەوە
تا دکتۆرەکان دەتوانن بەخێرای کاربکەن ئەگەر ژەهراویبوونەکەیان دۆزییەوە.
و بۆ تاقیکردنەوەی ئامێرەکەم لەسەر نموونەی کچەکە مۆڵەتیان پێدام.
دوو مانگی سەرەتا پشکنینم لەسەر نموونەکەی دەکرد، هیچ شتێک دەرنەکەوت.
بەڵام لە مانگی سێیەم،
هەندێک بەکتریای زۆر بڵێم لە نموونەکەی دۆزینەوە.
بەکتریاکان بۆ لەناو بردنی خانەی سییەکانی هەماهەنگیان دەکرد.
بەڵام شێوازی دەستنیشانکردنەکە هیچ بەکتریایەکی نیشان نەدا.
مانگی داهاتوو پشکنینم بۆ کردەوە،
و توانیم ببینم کەوا گفتوگۆی بەکتریایی زیاتر گەشە کرد.
هێشتا، شێوازی دەستنیشانکردنەکە. هیچ ئەنجامێکی نەبووە
خوێندنەکەم کۆتای هات بەڵام نیو ساڵ دواتر بەدوداچوونم بۆ بارودۆخی کرد
بۆ بینینی بەکتریاکە تاکە شت کە دەمزانی دیارنەمانیان بوو
بەبێ دەست تێوەردانی پزیشکی.
دیارنەمابوون.
بەڵام ئێستا کچەکە لەگەڵ تووشبونێکی سەخت
بەکتریای مردوو دەستنیشان کراوە.
ئەمە هەمان بەکتریا بوو ئامێرەکەم لە سەرەتادا دۆزییەوە.
و لەگەڵ ئەمەشدا چالاکی مامەڵەکردنی بەکتریا کوژ،
ئەمە بۆ بنبڕکردنی ژەهراویبوونەکە ئەستەم بوو.
پزیشکەکان دەیانووت ئەم کچە تا تەمەنی٢٠ساڵی دەژی.
کاتێک لەسەر نموونەی کچەکە پشکنینم دەکرد،
هێشتا ئامێرەکەم لە قۆناغی سەرەتایدا بوو.
تەنانەت نەمدەزانی، ئەگەر بیرۆکەکەم کاری خۆی دەکات،
لەبەرئەوە لەگەڵ پزیشکەکان ڕێکەوتنمان کرد
پێمنەگۆت ئامیرەکەم چی دەرخستووە
بۆ ئەوەی نەتوانن چارەسەرکردنەکە ئاشکرا بکەن.
کاتێک ئەنجامەکانم بینی تەنانەت جێگەی باوەر نەبوو،
نەمتوانی بیدرکێنم
چونکە مامەڵەکردنی نەخۆشێک بەبێ تووشبوونێکی ڕاستەقینە
هەروەها ئەنجامی نەرێنی بۆ نەخۆشەکە هەبوو.
بەڵام ئێستا باشتر دەزانم،
و ژمارەیەکی زۆری کوڕ و کچی گەنج هەن هێشتا دەتوانرێن ڕزگار بکرێن
چونکە، بەداخەوە زۆربەی جار ئەم سیناریۆیە ڕوودەدات.
نەخۆشەکان ژەهراوی دەبن،
هەرچۆنێک بێت بەکتریا لە تاقیکردنەوەی شێوازی دەستنیشانکردن خۆی دەرناخات،
و بەخێرایی نیشانە بەهێزاکان لە نەخۆشەکە لەناو دەچن.
لەم حاڵەشدا، پێش ئێستا زۆر درەنگە.
ئەنجامە سەرسورهێنەرەکە لە ٦٢ نەخۆش کە پشکنینم بۆیان کردبوو
ئەوە بوو ئامێرەکە گفتوگۆی بەکتریا تۆمار کردبوو
زیاتر لە نیوەی نموونەی نەخۆشەکان
وەک نەرێنیەک لەلایەن ڕێگەکانی لاسیایکردنەوە دەستنیشان کرابوو.
بەپێچەوانەوە زایاتر لە نیوەی نەخۆشەکان گەڕانەوە ماڵەوە
لە ژەهراویبوون ڕزگاریان بوو،
لەگەڵ ئەوەشدا هەڵگری بەکتریایەکی ترسێنەر بوون.
لە ناوەوەی بەهەڵە دەستنیشانکردنی نەخۆشەکان،
لەکاتی هێرشکردن بەکتریا خۆی ڕێک دەخست.
چرپە چرپیان لەگەڵ یەکتری دەکرد.
ناوی دەنێم "چرپە چرپی بەکتریا "
بەکتریا کە ڕێگەکانی لاسایکردنەوە. ناتوانرێ دیاری بکات.
تاکو ئێستا، تەنها ئامێری لاسایکردنەوەکە دەتوانیت بەدوای ئەم چرپانە بکەوێت.
باوەڕم وایە ساتی بەناوبانگ بوون کە هێشتا چرپە چری لە نێو بەکتریادا هەیە
پەنجەرەی دەرفەتە بۆ مامەڵەکردن لەگەڵ ئامانج.
ئەگەر کچێک لە ماوەی ئەو پەنجەرەی دەرفەتە بەڕەنگاری ببێتەوە،
لەوانەیە بتوانێت بەکتریا لە قۆناغە
سەرەتاییەکانیدا بکوژێت،
پێش ئەوەی ژەهراویبوونەکە مەترسیدار بێت.
شارازیم پەیداکرد لەگەڵ ئەو کچە گەنجە و بڕیارمدا ئەوەی لە توانامدا بێت
بۆ دابین کردنی ئەم تەکنەلۆجیایە لە نەخۆشخانەدا بیکەم.
لەگەڵ پزیشکەکان پێکەوە،،
کار لەسەر جێبەجیکردنی ئەم ئامێرە دەکەم لە نۆرینگەکان
بۆ زووتر دیاریکردن ژەهراویبوونەکە.
لەگەڵ ئەوەشدا هێشتا نەزانراوە پزیشکەکان چۆن مامەڵەی لەگەڵ نەخۆشەکان
لە ماوەی دەستەواژەی چرپاندندا بکەن،
ئەو ئامێرە دەتوانیت یارمەتی پزیشک بدات بۆ نزیکبوونەوە لە مەترسی نەخۆشەکان.
توانیم یارمەتیان بدەم ئەگەر مەمەڵەکردنەکە کاریبکردایە یان نا،
و دەتوانێت یارمەتی وەڵامدانەوە لە پرسیارە ئاسانەکان بدات:
نەخۆشەکە تووشبووە؟
و بەکتریا چی دەکات؟
بەکتریا قسە دەکات،
پلانە نهێنیەکانیان دادەرێژن،
و زانیارییە باورپێکراوەکان بۆیەکتری دەنێرن.
بەڵام تەنها ناتوانین بەدوای چرپاندنیان بکەوین،
دەتوانین زمانە نهێنیەکەیان فێربین
و چرپاندنی بەکتریاکان ببێتە بەشێک لە خۆمان
و وەکو بەکتریا بیانەوێت بڵێن،
"3-oxo-C12-aniline."
(پێکەنین)
(چەپڵەریزان)
سوپاس.
Nie znacie ich.
Nie można ich zobaczyć.
Ale zawsze są w pobliżu,
szepczą,
tworzą sekretne plany,
budują armię z milionów żołnierzy.
A kiedy zdecydują się zaatakować,
wszyscy uderzają jednocześnie.
Mówię o bakteriach.
(Śmiech)
A o kim według was mówiłam?
Bakterie żyją w populacjach, tak samo jak ludzie.
Mają rodziny,
rozmawiają,
planują swoje zajęcia.
Tak jak ludzie potrafią nabrać, oszukać,
a niektóre nawet zdradzać siebie nawzajem.
A jeśli wam powiem, że możemy słuchać rozmów bakterii
i tłumaczyć ich tajne informacje na nasz język?
Co wy na to, że tłumaczenie rozmów bakterii może ratować życie?
Mam doktorat z nanofizyki,
i używam nanotechnologii, aby stworzyć narzędzie do tłumaczenia
mogące śledzić bakterie w czasie rzeczywistym
i przekazać nagrania pokazujące, co bakterie knują.
Bakterie są wszędzie.
Są w ziemi, na naszych meblach,
w naszych ciałach.
Tak naprawdę, 90 procent wszystkich żywych komórek na tej sali to bakterie.
Niektóre bakterie są dobre,
pomagają nam trawić jedzenie albo wyprodukować antybiotyk.
Niektóre bakterie są dla nas szkodliwe,
powodują choroby i zabijają.
Aby skoordynować wszystkie funkcje,
bakterie muszą umieć organizować,
i robią to tak jak ludzie,
komunikując się.
Ale zamiast używać słów,
używają cząsteczek sygnalizujących do komunikacji między sobą.
Kiedy bakterii jest mało,
cząsteczki te po prostu rozchodzą się,
jak krzyk samotnego człowieka na pustyni.
Ale kiedy jest dużo bakterii, cząsteczki sygnalizujące gromadzą się
i bakterie zaczynają wyczuwać, że nie są same.
Słuchają siebie.
W ten sposób sprawdzają, ile ich jest.
A gdy jest ich wystarczająco dużo, aby mogły działać,
a cząsteczki sygnalizujące osiągną daną ilość,
wszystkie bakterie czują jednocześnie, że muszą działać tak samo.
Rozmowy bakterii dotyczą inicjatyw i reakcji,
produkcji cząsteczki i reakcji na tą zmianę.
Moje badania koncentrują się na szpiegowaniu populacji bakterii
w ciele człowieka.
Jak to się robi?
Mamy próbkę od pacjenta.
Może to być krew lub ślina.
Do próbki wstrzykujemy elektrony,
elektrony współpracują z każdą obecną i porozumiewającą się cząsteczką,
i ta współpraca dostarcza nam informacji
o pochodzeniu bakterii,
rodzaju komunikacji
i ilości porozumiewających się bakterii.
Ale jak wygląda ich komunikacja?
Zanim stworzyłam to narzędzie,
moim pierwszym założeniem było, że bakterie mają prymitywny język,
jak niemowlęta nieumiejące jeszcze używać słów i zdań.
Kiedy się śmieją, są szczęśliwe, kiedy płaczą, są smutne.
Proste.
Ale bakterie okazały się dużo mniej prymitywne niż myślałam.
Cząsteczka nie jest jedynie cząsteczką.
Może oznaczać wiele rzeczy w zależności od sytuacji,
tak jak płacz niemowląt może mieć różne przyczyny:
czasem niemowie jest głodne,
czasem jest mu mokro,
czasem coś je boli albo się czegoś boi.
Rodzice umieją odczytać przyczyny płaczu.
Żeby być narzędziem do tłumaczeń,
musiałam umieć odczytać cząsteczki sygnalizujące
i przetłumaczyć je w zależności od sytuacji.
Kto wie?
Może Google Translator też się dopasuje.
(Śmiech)
Pozwólcie, że podam przykład.
Przyniosłam trochę trudnych do zrozumienia danych
dla osób nieprzeszkolonych, ale popatrzcie.
(Śmiech)
Tutaj jest rodzina bakterii, która zainfekowała pacjenta.
Nazwijmy ją rodziną Monteki.
Dzielą się zasobami, rozmnażają się i rosną.
Pewnego dnia, pojawia się nowy sąsiad,
bakteryjna rodzina Kapuletów.
(Śmiech)
Wszystko jest w porządku, dopóki ze sobą współpracują.
Ale nagle dzieje się coś nieplanowanego.
Romeo Monteki wchodzi w związek z Julią z rodziny Kapuletów.
(Śmiech)
Dzielą się materiałem genetycznym.
(Śmiech)
Transfer genów jest niebezpieczny dla rodziny Monteki,
bo chcą być jedyną rodziną w zainfekowanym pacjencie,
i dzielenie genów pomaga
Kapuletom wykształcić odporność na antybiotyki.
Więc rodzina Monteki zaczyna działać, aby pozbyć się tej drugiej rodziny
poprzez uwolnienie tej cząsteczki.
(Śmiech)
A z napisami:
[Pozwólcie nam zaatakować.]
(Śmiech)
Pozwólcie nam zaatakować.
I wtedy wszyscy jednocześnie odpowiadają
wypuszczeniem trucizny, która zabije tamtą rodzinę.
[Wyeliminować!]
(Śmiech)
Rodzina Kapuletów odpowiada wezwaniem do kontrataku.
[Kontratakujcie!]
I mają wojnę.
To wideo pokazuje prawdziwe bakterie uzbrojone w organella przypominające broń,
kiedy próbują się pozabijać
przez dosłowne dźgnięcia i wzajemne rozrywanie siebie.
Rodzina bakterii, która wygra tę bitwę zacznie dominować.
Mogę odczytać rozmowy bakterii
prowadzące do grupowych zachowań,
takich jak ta walka.
Zrobiłam to, szpiegując populacje bakterii
w ciałach pacjentów w szpitalu.
W eksperymencie obserwowałam 62 pacjentów,
testując próbki pobrane od nich na jedną konkretną infekcję,
nie znając wyników tradycyjnych testów diagnostycznych.
W bakteryjnej diagnostyce
próbka jest rozprowadzana na płytce
i jeśli bakterie się wyhodują w ciągu pięciu dni,
pacjent jest zdiagnozowany jako zarażony.
Po skończeniu badań i porównaniu wyników
z tradycyjnymi wynikami testów walidacyjnych i diagnostycznych,
byłam zszokowana.
To było o wiele bardziej zdumiewające, niżbym to kiedykolwiek przewidziała.
Ale zanim powiem, co to urządzenie ujawniło,
Chciałabym opowiedzieć o pacjentce, którą śledziłam,
pewnej dziewczynce.
Chorowała na mukowiscydozę,
chorobę genetyczną, przez którą płuca są bardziej podatne na infekcje.
Dziewczynka nie była częścią badań klinicznych.
Śledziłam jej chorobę, bo dokumentacja medycznej wskazywała,
że nigdy wcześniej nie miała infekcji.
Co miesiąc była w szpitalu,
aby oddać próbki śliny.
Próbka do analizy bakteryjnej była wysyłana
do głównego laboratorium,
aby lekarze mogli szybko działać w razie wykrycia infekcji.
Pozwalało mi to jednocześnie testować moje urządzenie.
Przez pierwsze dwa miesiące moje badania niczego nie wykryły.
Ale trzeciego miesiąca,
zauważyłam jakieś rozmowy bakterii.
Bakterie współpracowały, aby zniszczyć jej tkanki płucne.
Tradycyjna diagnostyka nie wykrywała żadnych bakterii.
Zrobiłam kolejne badanie miesiąc później
i widziałam, że komunikacja bakterii się nasiliła.
Tak jak wcześniej tradycyjna diagnostyka nic nie wykryła.
Wtedy zakończyłam badania. Pół roku później sprawdziłam jej stan,
aby sprawdzić, czy bakterie o których tylko ja wiedziałam, zniknęły
bez żadnej medycznej interwencji.
Nie zniknęły.
A u dziewczynki zdiagnozowano ciężkie zakażenie
śmiertelną bakterią.
To była ta sama bakteria, którą wcześniej wykryło moje narzędzie.
Mimo intensywnej kuracji antybiotykowej,
nie udało się zwalczyć zakażenia.
Lekarze uznali, że nie dożyje dwudziestki.
Kiedy testowałam próbki tej dziewczynki,
moje narzędzie było w początkowej fazie.
Nawet nie wiedziałam, czy moja metoda działa,
dlatego uzgodniłam z lekarzami,
że nie będę mówić o moich wynikach,
żeby nie narażać na szwank ich leczenia.
Więc kiedy zobaczyłam wyniki, które nie były zatwierdzone,
nie śmiałam ich informować,
bo leczenie pacjenta bez faktycznej infekcji
też ma negatywne skutki dla pacjenta.
Teraz wiemy lepiej.
Jest tyle młodych chłopców i dziewczynek, których możemy uratować,
bo niestety taki scenariusz często się powtarza.
Pacjenci są zarażani,
bakterie nie są wykrywane tradycyjnymi metodami
i nagle infekcja rozprzestrzenia się z ciężkimi objawami w pacjencie.
A w tym momencie, jest już za późno.
Zaskakujące było to, że spośród 62 pacjentów, których obserwowałam,
moje urządzenie wykryło rozmowy bakterii
w ponad połowie próbek pacjentów
zdiagnozowanych negatywnie tradycyjnymi metodami.
Innymi słowy, więcej niż połowa tych pacjentów wróciła do domu, myśląc,
że nie mieli infekcji,
mimo że byli nosicielami niebezpiecznych bakterii.
Wewnątrz tych źle zdiagnozowanych pacjentów,
bakterie koordynowały jednoczesny atak.
Szeptały do siebie.
"Szeptającymi bakteriami" nazywam
bakterie, które nie są diagnozowane tradycyjnymi metodami.
Jak dotąd, tylko to narzędzie potrafi wykryć te szepty.
Wierzę, że czas kiedy bakterie wciąż szepczą,
jest szansą na ukierunkowane leczenie.
Gdyby ta dziewczynka była leczona w tej ramie czasowej,
być może zabicie bakterii byłoby możliwe
w początkowej fazie,
zanim infekcja wymknęła się spod kontroli.
Doświadczenie z dziewczynką skłoniło mnie do zrobienia wszystkiego, co w mojej mocy,
aby wprowadzić tą technologię do szpitali.
Wraz z lekarzami
już pracuję nad wdrażaniem tego narzędzia w klinikach,
aby rozpoznawać wczesne infekcje.
Mimo że jeszcze nie wiadomo, jak lekarze powinni leczyć pacjentów,
podczas fazy szeptania bakterii,
to narzędzie może pomóc lekarzom mieć oko na pacjentów z ryzykiem infekcji.
Mogłoby pomóc lekarzom potwierdzić, czy leczenie się udało lub nie,
i pomóc odpowiedzieć na proste pytania:
Czy pacjent jest zarażony?
Jakie są zamiary bakterii?
Bakterie rozmawiają,
knują sekretne plany
i wysyłają do siebie poufne informacje.
Możemy zrobić więcej niż tylko wykrywać ich szeptanie,
możemy się nauczyć ich sekretnego języka
i stać się szeptem bakterii,
I tak jak bakterie powiedzieć,
"3-okso-C12-anilina."
(Śmiech)
(Brawa)
Dziękuję
Vocês não as conhecem.
Vocês não as veem.
Mas elas estão sempre à nossa volta,
sussurrando,
fazendo planos secretos,
organizando exércitos com milhões de soldados.
Quando decidem atacar,
atacam todas ao mesmo tempo.
Estou a falar das bactérias.
(Risos)
De quem julgavam que eu estava a falar?
As bactérias vivem em comunidades, tal como os seres humanos.
Têm famílias,
conversam,
e planeiam as suas atividades.
Tal como os seres humanos, iludem, enganam,
e algumas até se enganam umas às outras.
E se eu vos disser que podemos escutar as conversas das bactérias
e traduzir essas informações confidenciais em linguagem humana?
E se eu vos disser que essas conversas bacterianas traduzidas podem salvar vidas?
Tenho um doutoramento em nanofísica
e usei a nanotecnologia
para desenvolver um instrumento de tradução em tempo real
que pode espiar as comunidades bacterianas
e dar-nos registos do que as bactérias estão a preparar.
As bactérias vivem em toda a parte.
Estão no solo, nos móveis
e dentro do nosso corpo.
Com efeito, 90% de todas as células vivas neste teatro são bacterianas.
Algumas bactérias são-nos úteis;
ajudam-nos a digerir os alimentos ou produzem antibióticos.
Algumas bactérias são-nos prejudiciais;
provocam doenças e morte.
Para coordenar todas as funções que as bactérias têm
elas precisam de se organizar
e fazem o mesmo que nós, seres humanos,
através da comunicação.
Mas, em vez de usarem palavras,
usam moléculas de sinalização para comunicarem entre si.
Quando as bactérias são poucas,
as moléculas de sinalização dispersam-se,
como os gritos de um homem sozinho no deserto.
Mas, quando há muitas bactérias, as moléculas de sinalização acumulam-se
e as bactérias começam a sentir que não estão sozinhas.
Escutam-se umas às outras.
Deste modo, ficam a saber quantas são
e quando são em número suficiente para iniciar uma nova ação.
Quando as moléculas de sinalização atingem um certo nível,
todas as bactérias sentem imediatamente que precisam de agir
numa ação comum.
Assim, a conversa bacteriana consiste numa iniciativa e numa reação,
a produção de uma molécula e a resposta a isso.
Na minha investigação, concentrei-me em espiar as comunidades bacterianas
no interior do corpo humano.
Como é que isso funciona?
Temos uma amostra de um doente
que pode ser uma amostra de sangue ou de cuspo.
Disparamos eletrões na amostra,
os eletrões vão interagir com quaisquer moléculas de comunicação presentes
e essa interação vai dar-nos informações
sobre a identidade das bactérias,
o tipo de comunicação
e até que ponto as bactérias estão a falar.
Mas o que é que se passa quando as bactérias comunicam?
Antes de eu desenvolver o instrumento de tradução,
a minha suposição era que as bactérias teriam uma linguagem primitiva,
como bebés que ainda não desenvolveram palavras e frases.
Quando riem, estão felizes, quando choram, estão tristes.
Tão simples como isso.
Mas acontece que as bactérias não são tão primitivas como eu julgava.
Uma molécula não é apenas uma molécula.
Pode significar várias coisas, consoante o contexto,
tal como o choro dos bebés pode significar coisas diferentes:
umas vezes o bebé tem fome,
outras vezes está molhado,
outras vezes está magoado ou está assustado.
Os pais sabem descodificar esses choros.
Para o instrumento de tradução ser real,
tinha de poder descodificar as moléculas de sinalização
e traduzi-las, consoante o contexto.
E quem sabe?
Talvez o Tradutor Google possa adaptar isso brevemente.
(Risos)
Vou dar-vos um exemplo.
Trouxe dados de algumas bactérias que podem ser difíceis de perceber
para quem não tem formação,
mas tentem dar uma olhadela.
(Risos)
Esta é uma família bacteriana feliz que infetou um doente.
Chamemos-lhe a família Montague.
Partilham recursos, reproduzem-se, crescem.
Um dia, aparece um novo vizinho,
a família bacteriana Capuleto.
(Risos)
Tudo corre bem, enquanto trabalham em conjunto.
Mas, depois, acontece uma coisa não programada.
Romeo, dos Montagues, tem uma relação com Julieta, dos Capuletos.
(Risos)
E, claro, trocam material genético.
(Risos)
Esta transferência de genes pode ser perigosa para os Montagues
que têm a ambição de serem a única família no doente que infetaram
e os genes partilhados contribuem
para que os Capuletos desenvolvam resistência aos anticorpos.
Assim, os Montagues começam a conspirar para se verem livres dessa outra família,
libertando esta molécula.
(Risos)
E com legendas:
[Vamos coordenar um ataque]
(Risos)
Vamos coordenar um ataque.
Então, toda a gente reage ao mesmo tempo
libertando um veneno que vai matar a outra família.
[Eliminar!]
(Risos)
Os Capuletos reagem apelando a um contra-ataque.
[Contra-ataque]
E trava-se uma batalha.
Isto é um vídeo de bactérias reais num duelo com organelas tipo espadas,
em que tentam matar-se umas às outras
literalmente apunhalando-se e rompendo-se umas às outras.
A família que ganhar esta batalha torna-se na bactéria dominante.
Assim, o que eu posso fazer é detetar conversas bacterianas
que levam a diferentes comportamentos coletivos
como a luta que acabaram de ver.
O meu trabalho era espiar as comunidades bacterianas
no interior do corpo humano
em doentes num hospital.
Acompanhei 62 doentes numa experiência
em que testei as amostras dos doentes para uma determinada infeção,
sem saber os resultados da tradicional análise de diagnóstico.
Nos diagnósticos bacterianos,
coloca-se um esfregaço numa placa.
Se as bactérias crescem no prazo de cinco dias,
o doente é diagnóstico como infetado.
Quando acabei o estudo e comparei os resultados do instrumento
com a tradicional análise de diagnóstico e a análise de validação,
fiquei chocada.
Era muito mais espantoso do que eu tinha previsto.
Mas, antes de vos dizer o que o instrumento revelara,
gostava de vos falar de uma doente específica que acompanhei, uma rapariga.
Ela tinha fibrose cística,
uma doença genética que torna os pulmões suscetíveis a infeções bacterianas.
Essa rapariga não fazia parte do teste clínico.
Acompanhei-a porque eu sabia pelo seu registo médico
que ela nunca tinha tido uma infeção antes.
Uma vez por mês, a rapariga ia ao hospital
cuspir para um copo uma amostra de expetoração.
Essa amostra era transferida para análise bacteriana
no laboratório central
para os médicos poderem agir rapidamente se descobrissem uma infeção.
Isso permitiu-me testar o meu aparelho também naquelas amostras.
Nos dois primeiros meses em que medi as amostras dela, não havia nada.
mas, no terceiro mês.
descobri alguma conversa bacteriana na amostra dela.
As bactérias estavam a coordenar-se para danificar o tecido dos pulmões.
Mas o diagnóstico bacteriano tradicional não mostrava nenhumas bactérias.
Voltei a medir no mês seguinte,
e observei que as conversas bacterianas estavam ainda mais agressivas.
Mas o diagnóstico tradicional não mostrava nada.
O meu estudo terminou mas, meio ano depois, verifiquei a situação,
para ver se as bactérias que só eu conhecia tinham desaparecido
sem intervenção médica.
Não tinham.
A rapariga já tinha sido diagnosticada com uma grave infeção
de bactérias mortíferas.
Eram as mesmas bactérias
que o meu aparelho tinha descoberto mais cedo.
Apesar de um agressivo tratamento com antibióticos,
foi impossível erradicar a infeção.
Os médicos consideraram que ela não ultrapassaria os 20 anos.
Quando eu medi as amostras daquela rapariga,
o meu instrumento ainda estava numa fase inicial.
Eu nem sequer sabia se o meu método funcionava mesmo.
Assim, tinha um acordo com os médicos
para não dizer o que o meu instrumento revelava
a fim de não comprometer o seu tratamento.
Assim, quando vi os resultados que ainda não estavam validados,
não me atrevi a revelá-los,
porque tratar um doente sem haver uma infeção
também tem consequências negativas para o doente.
Mas agora, já sabemos mais,
e há muitos rapazes e raparigas que ainda podem ser salvos
porque, infelizmente, este cenário ocorre com muita frequência.
Os doentes ficam infetados,
as bactérias não aparecem nas análises de diagnóstico tradicionais
e, de repente, a infeção irrompe no doente com sintomas graves.
Nessa altura, já é tarde demais.
O resultado surpreendente dos 62 doentes que acompanhei
foi que o meu aparelho apanhou as conversas bacterianas
em mais de metade das amostras dos doentes
que eram diagnosticados como negativas pelos métodos tradicionais.
Por outras palavras, mais de metade desses doentes iam para casa
pensando que estavam isentos duma infeção,
embora já contivessem bactérias perigosas.
Dentro desses doentes, incorretamente diagnosticados,
as bactérias estavam a coordenar um ataque sincronizado.
Sussurravam entre si.
Chamo "bactérias sussurrantes"
às bactérias que os métodos tradicionais não conseguem diagnosticar.
Até aqui, só o instrumento de tradução consegue captar esses sussurros.
Creio que a altura em que as bactérias ainda estão a sussurrar
é uma janela de oportunidades para um tratamento direcionado.
Se a rapariga tivesse sido tratada durante essa janela de oportunidade,
teria sido possível matar as bactérias
na sua fase inicial,
antes de a infeção ficar fora de controlo.
A experiência que tive com esta rapariga decidiu-me a fazer tudo o que posso
para introduzir esta tecnologia no hospital.
Juntamente com os médicos,
já estou a trabalhar na implementação deste instrumento em clínicas
para diagnosticar infeções precoces.
Embora ainda não se saiba como é que os médicos devem tratar os doentes
durante a fase dos sussurros,
este instrumento pode ajudar os médicos
a ter mais atenção a pacientes em risco.
Pode ajudá-los a confirmar se um tratamento funcionou ou não,
e pode ajudar a responder a perguntas simples.
O doente está infetado?
O que é que as bactérias estão a preparar?
As bactérias falam,
fazem planos secretos
e enviam informações confidenciais entre si.
Mas não só podemos ouvi-las a sussurrar,
como podemos aprender a sua língua secreta
e participar nos sussurros bacterianos.
E, como as bactérias diriam:
"3-oxo-C12-anilina".
["Fim".]
(Risos)
(Aplausos)
Obrigada.
(Aplausos)
Vocês não as conhecem.
Vocês não as veem.
Mas elas estão sempre por perto,
sussurrando,
fazendo planos secretos,
criando exércitos com milhões de soldados.
Quando decidem atacar,
todas elas atacam todas ao mesmo tempo.
Estou falando das bactérias.
(Risos)
De quem achavam que eu estava falando?
As bactérias vivem em comunidades, assim como os seres humanos.
Elas têm famílias,
conversam,
e planejam suas atividades.
Assim como os seres humanos,
elas enganam, iludem e algumas até enganam umas às outras.
E se eu disser a vocês que podemos escutar as conversas entre bactérias
e traduzir esses informações confidenciais na língua humana?
E se eu disser a vocês que traduzir essas conversas pode salvar vidas?
Tenho doutorado em nanofísica
e tenho usado a nanotecnologia
para desenvolver uma ferramenta de tradução em tempo real
que pode espionar as comunidades de bactérias
e nos fornecer registros do que elas estão tramando.
As bactérias vivem em toda a parte.
Estão no solo, nos móveis e dentro de nosso corpo.
De fato, 90% de todas as células vivas neste teatro são bacterianas.
Algumas bactérias nos fazem bem;
nos ajudam a digerir os alimentos ou produzem antibióticos.
E outras nos causam mal;
provocam doenças e morte.
Para coordenar todas as funções das bactérias,
elas têm que saber se organizar
e fazer isso assim como nós, seres humanos,
por meio da comunicação.
Mas, em vez de palavras,
elas usam moléculas sinalizadoras para se comunicarem entre si.
Quando as bactérias são poucas,
as moléculas sinalizadoras se dispersam,
como os gritos de um homem sozinho no deserto.
Mas, quando há muitas bactérias, as moléculas sinalizadoras se acumulam,
e as bactérias começam a sentir que não estão sozinhas.
Elas escutam umas às outras.
Desse modo, sabem quantas são
e quando estão em número suficiente para iniciar uma nova ação.
Quando as moléculas sinalizadoras atingem um certo limite,
todas as bactérias sentem imediatamente que precisam agir da mesma forma.
A conversa entre bactérias consiste em uma iniciativa e uma reação,
a produção de uma molécula e a reação a ela.
Em minha pesquisa, eu me concentrei em espionar as comunidades de bactérias
dentro do corpo humano.
Como isso funciona?
Temos uma amostra de um paciente,
que pode ser de sangue ou cuspe.
Disparamos elétrons na amostra,
que vão interagir com quaisquer moléculas de comunicação presentes.
Essa interação vai nos dar informações sobre a identidade das bactérias,
o tipo de comunicação
e quanto as bactérias estão conversando.
Mas como as bactérias se comunicam?
Antes de eu desenvolver a ferramenta de tradução,
eu supunha inicialmente que as bactérias tinham uma língua primitiva,
como os bebês, que ainda não desenvolveram palavras e frases.
Quando riem, estão felizes; quando choram, estão tristes.
Simples assim.
Mas acontece que as bactérias não são nada primitivas como eu pensava.
Uma molécula não é apenas uma molécula.
Pode significar várias coisas, dependendo do contexto,
assim como o choro dos bebês pode significar coisas diferentes:
às vezes, o bebê está com fome,
algumas vezes está molhado,
outras vezes está machucado ou com medo.
Os pais sabem interpretar esses choros.
Para ser uma ferramenta de tradução real,
tinha que saber interpretar as moléculas sinalizadoras
e traduzi-las dependendo do contexto.
E quem sabe?
Talvez o Google Tradutor adote isso em breve.
(Risos)
Vou dar a vocês um exemplo.
Trouxe alguns dados de bactérias,
que podem ser difíceis de entender se vocês forem leigos,
mas tentem observar.
(Risos)
Aqui está uma família bacteriana feliz que infectou um paciente.
Vamos chamá-la de família Montéquio.
Ela compartilha recursos, se reproduz e cresce.
Um dia, ela ganha um vizinho novo:
a família bacteriana Capuleto.
(Risos)
Tudo vai bem desde que trabalhem juntas.
Mas, então, acontece algo inesperado.
Romeu, dos Montéquios, se relaciona com Julieta, dos Capuletos.
(Risos)
E, sim, eles trocam material genético.
(Risos)
Essa transferência genética pode ser perigosa aos Montéquios
que têm a ambição de ser a única família no paciente que infectaram
e o compartilhamento de genes
contribui para que os Capuletos desenvolvam resistência a antibióticos.
Os Montéquios começam a conversar para se livrarem dessa outra família,
por meio da liberação dessa molécula.
(Risos)
E com legendas:
[Vamos coordenar um ataque.]
(Risos)
Vamos coordenar um ataque.
Então, todos reagem imediatamente
liberando um veneno que vai matar a outra família.
[Eliminar!]
(Risos)
Os Capuletos reagem ordenando um contra-ataque.
[Contra-atacar!]
Eles travam uma batalha.
Este é um vídeo sobre bactérias reais duelando com organelas do tipo espada,
em que tentam matar umas às outras
literalmente se apunhalando e rompendo umas às outras.
A família que ganhar essa batalha torna-se na bactéria dominante.
Consigo detectar conversas entre bactérias
que levam a diferentes comportamentos coletivos
como a luta que acabaram de ver.
Meu trabalho era espionar as comunidades de bactérias
dentro do corpo humano
em pacientes de um hospital.
Acompanhei 62 pacientes em um experimento,
em que testei as amostras deles para uma infecção específica,
sem saber os resultados do teste de diagnóstico tradicional.
Em diagnósticos bacterianos,
uma amostra esfregaço é colocada numa placa.
Se as bactérias crescem dentro de cinco dias,
o paciente é diagnóstico como infectado.
Quando concluí o estudo e comparei os resultados da ferramenta
com o teste de diagnóstico tradicional e o teste de validação, fiquei chocada.
Era muito mais supreendente do que eu havia previsto.
Mas, antes de dizer o que a ferramenta revelou,
eu gostaria de falar de uma paciente específica que acompanhei,
uma moça.
Ela tinha fibrose cística,
uma doença genética que torna os pulmões suscetíveis a infecções bacterianas.
Essa moça não fazia parte do ensaio clínico.
Eu a acompanhei porque sabia, por seu prontuário médico,
que ela nunca tinha tido uma infecção antes.
Uma vez por mês, essa moça ia ao hospital
para coletar uma amostra de expectoração que cuspia em um copo.
Essa amostra era transferida para análise bacteriana
no laboratório central
para que os médicos pudessem agir rapidamente se descobrissem uma infecção.
Isso me permitiu testar meu aparelho também nas amostras dela.
Nos dois primeiros meses em que medi essas amostras, não havia nada,
mas, no terceiro mês,
descobri uma conversa entre bactérias na amostra dela.
As bactérias estavam se coordenando para danificar o tecido dos pulmões.
Mas o diagnóstico tradicional mostrava que não havia nenhuma bactéria.
Voltei a avaliar no mês seguinte.
Pude ver que as conversas entre bactérias se tornaram ainda mais agressivas.
No entanto, o diagnóstico tradicional não mostrava nada.
Meu estudo terminou,
mas, meio ano depois, verifiquei o estado dela,
para ver se as bactérias que só eu havia descoberto
haviam desaparecido sem intervenção médica.
Não haviam.
Mas a moça já havia sido diagnosticada com uma infecção grave
por bactérias mortais.
Eram as mesmas bactérias
que minha ferramenta havia descoberto antes.
Apesar do tratamento agressivo com antibióticos,
foi impossível erradicar a infecção.
Os médicos estimaram que ela não passaria dos 20 anos.
Quando avaliei as amostras daquela moça,
minha ferramenta ainda estava na fase inicial.
Eu nem sequer sabia se meu método funcionava mesmo.
Então, eu tinha um acordo com os médicos
para não dizer o que minha ferramenta revelava
a fim de não comprometer o tratamento deles.
Quando vi os resultados que nem mesmo estavam validados,
não ousei falar,
porque o tratamento de um paciente sem uma infecção real
também tem consequências negativas para ele.
Mas agora sabemos mais a respeito,
e há muitos rapazes e moças que ainda podem ser salvos,
porque, infelizmente, esse cenário ocorre com muita frequência.
Os pacientes são infectados,
as bactérias não aparecem nos testes de diagnóstico tradicionais
e, de repente, a infecção começa no paciente com sintomas graves.
Nesse momento, já é tarde demais.
O resultado surpreendente dos 62 pacientes que acompanhei
foi que meu aparelho captou as conversas entre bactérias
em mais da metade das amostras dos pacientes
que foram diagnosticados como negativos pelos métodos tradicionais.
Em outras palavras, mais da metade desses pacientes iam para casa
achando que estavam livres da infecção,
embora, na verdade, fossem portadores de bactérias perigosas.
Dentro desses pacientes diagnosticados incorretamente,
as bactérias estavam coordenando um ataque sincronizado.
Sussuravam entre si.
Chamo de "bactérias sussurrantes"
aquelas que os métodos tradicionais não conseguem diagnosticar.
Até o momento, é apenas a ferramenta de tradução
que consegue captar esses sussurros.
Creio que o período em que as bactérias ainda estão sussurrando
é uma janela de oportunidades para um tratamento direcionado.
Se a moça tivesse sido tratada durante essa janela,
teria sido possível matar as bactérias
na fase inicial, antes de a infecção ficar fora de controle.
Minha experiência com essa moça me fez decidir fazer tudo o que posso
para introduzir essa tecnologia no hospital.
Estou trabalhando com os médicos na implementação da ferramenta em clínicas
para diagnosticar infecções precoces.
Embora ainda não se saiba como os médicos devem tratar os pacientes
durante a fase dos sussurros,
essa ferramenta pode ajudar os médicos a observar de perto os pacientes em risco.
Pode ajudá-los a confirmar se um tratamento funcionou ou não,
e pode ajudar a responder a perguntas simples:
"O paciente está infectado?
O que as bactérias estão tramando?"
As bactérias conversam,
fazem planos secretos
e trocam informações confidenciais entre si.
Mas não só conseguimos pegá-las sussurrando,
como também podemos aprender a língua secreta delas
e nos tornarmos sussurradores bacterianos.
E, como as bactérias diriam:
"3-oxo-C12-anilina".
(Risos)
(Aplausos)
Obrigada.
Nu îi cunoașteți.
Nu îi vedeți.
Însă aceștia sunt mereu pe undeva pe-aici,
șușotind,
țesând planuri secrete,
construind armate cu milioane de soldați.
Și când se decid să atace,
atacă cu toții în același timp.
Vorbesc despre bacterii.
(Râsete)
Despre cine credeați că vă vorbesc?
Bacteriile locuiesc în comunități exact ca oamenii.
Acestea au familii,
poartă discuții,
și își planifică activitățile.
Și exact precum oamenii, acestea păcălesc, înșală,
și unii dintre ei chiar se înșală reciproc.
Cum ar fi dacă v-aș spune că putem asculta conversațiile bacteriilor
și putem să traducem informațiile lor confidențiale în limbajul uman?
Cum ar fi dacă v-aș spune că traducerea acestor conversații poate salva vieți?
Am un doctorat în nanofizică
și am folosit nanotehnologia pentru a dezvolta un program de traducere
care poate spiona comunitățile bacteriene,
oferindu-ne astfel informații despre ce plănuiesc bacteriile.
Bacteriile se găsesc pretutindeni.
Acestea sunt în sol, pe mobila noastră
și în corpul nostru.
De fapt, 90% dintre toate celulele vii sunt celule bacteriene.
Unele bacterii sunt bune pentru noi;
ne ajută să digerăm alimentele sau să producem antibiotice.
Iar alte bacterii ne sunt dăunătoare;
acestea cauzează boli și duc la deces.
Pentru a coordona funcțiile pe care le au bacteriile,
acestea trebuie să se organizeze,
și fac asta exact ca noi oamenii,
prin comunicare.
În loc să folosească cuvinte,
bacteriile folosesc molecule semnalizatoare pentru a comunica.
Când sunt puține bacterii,
moleculele semnalizatoare doar își iau zborul,
asemenea țipetelor unui om singur în deșert.
Când sunt multe bacterii, moleculele semnalizatoare se acumulează,
iar bacteriile încep să simtă că nu sunt singure.
Se ascultă între ele.
În acest mod pot măsura cât de multe sunt
și când sunt suficiente pentru a acționa.
Când moleculele semnalizatoare au atins un anume prag,
toate bacteriile simt imediat că e nevoie să acționeze
în același mod.
Comunicarea între bacterii consistă într-o inițiativă și o reacție,
o producere de molecule și răspunsul la aceasta.
În munca mea m-am concentrat asupra spionării comunităților bacteriene
în interiorul corpului uman.
Cum funcționează?
Folosim o mostră de la pacient.
Poate fi sânge sau salivă.
Introducem electroni în mostră,
electronii vor interacționa cu orice molecule de comunicare prezente,
și această interacțiune ne va da informații
cu privire la identitatea bacteriilor,
tipul de comunicare
și cât anume discută bacteriile.
Cum e atunci când bacteriile comunică?
Înainte de a inventa instrumentul de traducere,
prima mea supoziție a fost că bacteriile au un limbaj primitiv,
asemenea copilașilor care încă nu pot formula cuvinte și propoziții.
Atunci când râd, sunt fericiți; când plâng, sunt triști.
Simplu ca bună ziua.
Dar bacteriile s-au dovedit a fi mai puțin primitive decât aș fi crezut.
O moleculă nu e doar o moleculă.
Poate însemna o varietate de lucruri în funcție de context,
așa cum și plânsetul bebelușilor poate însemna mai multe lucruri:
uneori bebelușului îi e foame,
alteori trebuie schimbat,
se lovește sau îi este frică.
Părinții știu cum să decodeze aceste plânsete.
Pentru a fi considerat un instrument de traducere
trebuie să poată decoda moleculele semnalizatoare
și să le traducă în funcție de context.
Și cine știe?
Poate se va ocupa în curând Google Translate.
(Râsete)
Să vă dau un exemplu.
Am adus niște date cu privire la bacterii care pot fi greu de înțeles
dacă nu ai o pregătire în domeniu.
Dar încercați să aruncați o privire.
(Râsete)
Vedem o familie de bacterii care au infectat un pacient.
Haideți să-i numim familia Montague.
Își împart resursele, se reproduc și cresc.
Într-o bună zi li se alătură noi vecini,
familia de bacterii Capulet.
(Râsete)
Totul decurge bine atât timp cât cooperează.
Apoi, se întâmplă ceva neplanificat.
Romeo din familia Monteague are o relație cu Julieta Capulet.
(Râsete)
Și, într-adevăr, ei împart material genetic.
(Râsete)
Acest transfer de gene poate fi periculos pentru Montagues
care au ambiția de a fi singura familie din pacientul infectat,
iar a împărți gene contribuie
la rezistența față de antibiotice a familiei Capulet.
Familia Montague începe să pună la cale cum să se debaraseze de cealaltă familie
prin lansarea acestei molecule.
(Râsete)
Cu subtitrări:
[Haideți să pornim un atac]
(Râsete)
Haideți să pornim un atac.
Apoi, cu toții răspund deodată
prin lansarea unei otrăvuri care va ucide cealaltă familie.
[Lichidați-i!]
(Râsete)
Familia Capulet răspunde printr-un contraatac.
[Contraatac!]
Și între ei are loc o bătălie.
Acesta e un clip video care prezintă un adevărat duel între bacterii
unde acestea încearcă să se omoare
pur și simplu înjunghiindu-se și lovindu-se reciproc.
Familia care câștigă bătălia devine bacteria dominantă.
Ceea ce fac e să identific conversațiile dintre bacterii
care conduc la comportamente colective diferite
asemenea bătăliei pe care tocmai ați văzut-o.
Am spionat comunitățile de bacterii
din interiorul corpului uman
la pacienții dintr-un spital.
Am urmărit 62 de pacienți în cadrul unui experiment,
unde am testat eșantioane ale pacienților pentru o infecție specifică,
fără a cunoaște rezultatele testărilor de diagnosticare tradiționale.
În diagnosticarea bacteriilor,
se așază o mostră pe o farfurie,
iar dacă bacteria se dezvoltă în decurs de cinci zile,
pacientul este diagnosticat cu infecție.
Când am finalizat studiul și am comparat rezultatele
între diagnosticările tradiționale și testul de validare,
am fost șocată.
A fost mult mai uimitor decât m-aș fi așteptat.
Înainte de a vă spune ce a arătat instrumentul
aș vrea să vă povestesc despre un pacient anume,
o fetiță.
Avea fibroză chistică,
o boală genetică care îi făcea plămânii susceptibili de infecții bacteriene.
Această fetiță nu făcea parte din studiul clinic,
am urmărit-o deoarece știam din foaia de observație
că nu mai avuse o infecție înainte de aceasta.
O dată pe lună, această fetiță mergea la spital
să expectoreze o mostră de spută într-un recipient.
Această mostră era supusă analizei bacteriene
în laboratorul central
pentru ca doctorii să poată interveni repede dacă se descoperă o infecție.
Lucru ce mi-a permis să îmi testez dispozitivul pe mostra ei.
În primele două luni nu am găsit nimic.
Însă în cea de-a treia lună,
am descoperit o conversație între bacterii din mostra ei.
Bacteriile puneau la cale să îi atace plămânii.
Dar metodele de diagnostic tradiționale nu arătau nicio bacterie.
Am măsurat din nou în luna următoare
și am văzut că aceste conversații dintre bacterii au devenit mai agresive.
Metodele tradiționale de diagnostic tot nu arătau nimic.
Mi-am terminat cercetarea și peste șase luni i-am urmărit din nou starea
ca să văd dacă bacteriile, despre care doar eu știam, au dispărut
fără intervenție medicală.
Nu dispăruseră.
Însă tânăra era diagnosticată cu o infecție severă
cauzată de o bacterie mortală.
Era exact aceeași bacterie pe care instrumentul meu o descoperise.
În ciuda tratamentelor antibiotice agresive,
era imposibil să fie eradicată infecția.
Medicii credeau că tânăra nu va trăi până la 20 de ani.
Când am făcut măsurătorile pe mostrele tinerei
instrumentul meu era în stadiu inițial.
Nici măcar nu știam dacă metoda mea funcționează,
prin urmare am căzut la înțelegere cu medicii
să nu dezvălui rezultatele experimentelor mele,
astfel încât să nu compromit tratamentul.
Când am văzut rezultatele mele care nici măcar nu era validate,
nu am îndrăznit să spun nimănui
deoarece a trata un pacient fără o infecție reală
are, de asemenea, consecințe negative pentru pacient.
Însă acum știm mai multe,
sunt mulți tineri și tinere care încă pot fi salvați
deoarece, din nefericire, acest scenariu are loc frecvent.
Pacienții se infectează,
bacteriile nu sunt observate folosind metodele tradiționale de diagnostic,
și brusc, infecția apare cu simptome severe.
Și în acel moment e deja prea târziu.
Rezultatul surprinzător al celor 62 de pacienți urmăriți
era că dispozitivul meu citea conversațiile dintre bacterii
la mai mult de jumătate dintre mostrele pacienților
care nu fuseseră diagnosticați prin metodele tradiționale.
Cu alte cuvinte, mai mult de jumătate dintre acești pacienți au mers acasă
crezând că nu sunt infectați,
cu toate că erau purtători de bacterii periculoase.
În interiorul acestor pacienți diagnosticați incorect
bacteriile coordonau un atac sincronizat.
Acestea vorbeau unele cu altele.
Prin expresia „bacterii care șușotesc”
vreau să spun bacterii care nu pot fi diagnosticate prin metode tradiționale.
Până acum, doar instrumentul de traducere e cel care poate traduce aceste șușote.
Cred că perioada în care bacteriile doar șușotesc
reprezintă o oportunitate pentru tratamentul țintit.
Dacă acea tânără ar fi fost tratată în acestă perioadă,
ar fi fost posibil să fie distruse acele bacterii
în stadiul lor inițial,
înainte ca infecția să ne scape de sub control.
Experiența cu această tânără m-a determinat să fac tot ce pot
pentru a introduce această tehnologie în spitale.
Împreună cu doctorii,
deja lucrăm la implementarea acestui instrument în clinici
pentru a putea diagnostica precoce infecțiile.
Deși încă nu se știe cum ar trebui doctorii să trateze pacienți
în timpul acestei faze,
acest instrument îi poate ajuta să monitorizeze pacienții susceptibili.
Le poate confirma dacă tratamentul funcționează sau nu
și ar putea răspunde la niște întrebări simple:
Este pacientul infectat?
Ce planuri au bacteriile?
Bacteriile discută,
țes planuri secrete,
și își transmit informații confidențiale.
Nu doar că putem descifra șușotelile dintre acestea,
ci putem cu toții să le învățăm limbajul secret
și să intrăm și noi în conversațiile dintre bacterii.
După cum ar zice bacteriile:
„3-oxo-C12-anilină.”
[Sfârșit.]
(Râsete)
(Aplauze)
Vă mulțumesc!
Ju nuk i njihni ata
Ju nuk i shihni ata
Por ata janë gjithmonë përreth
duke pëshpëritur
duke thurur plane sekrete
duke krijuar ushtri me miliona ushtarë.
Dhe kur vendosin të sulmojnë
ata sulmojnë të gjthë njëherësh.
E kam fjalën për bakteriet
(Te qeshura)
Për kë mendonit se po flisja?
Bakteriet jetojnë në komunitete njësoj si njerëzit.
Ata kanë familje,
ata flasin
dhe organizojnë aktivitete e tyre.
Po njësoj si njerëzit ata mashtrojnë
madje disa mund edhe të tradhëtojnë njëri-tjetrin
Po sikur t'ju them se ne mund të dëgjojmë bisedat e bakterieve?
dhe ta përkthejmë informacionin e tyre të fshehtë në gjuhën e njerëzve?
dhe po sikur t'ju them se përkthimi i bisedave bakteriale mund të shpëtojë jetë?
Kam mbrojtur doktoraturën për mikro-fizikë
dhe kam përdorur mikro-teknologji për të zhvilluar një pajisje pëkthimi në kohë reale
që mund të mbikqyrë kominutetet bakteriale
dhe të regjistrojnë se c'bëjnë bakteriet?
Bakteriet jetojnë kudo.
Ato janë në tokë, në mobiljet tona
dhe brenda trupit tonë.
Në fakt, 90% e gjithë qelizave të gjalla në këtë teatër janë bakterie.
Disa bakterie janë të mira për ne
ato na ndihmojë në tretjen e ushqimit ose në prodhimin e antibiotikëve
Dhe disa janë të këqija për ne
ato shkaktojnë sëmundje dhe vdekje.
Për të koordinuar gjithë funksionin që kanë
atyre u duhet të organizohen
dhe këtë gjë e bëjnë njësoj si njerëzit
duke komunikuar.
Por në vend që të përdorin fjalë
ato përdorin molekula sinjalistike për të komunikuar me njëri-tjetrin
Kur bakteriet janë pak
molekulat sinjalizuese rrjedhin
si britmat e një njëriu të vetëm në shkretëtirë
Por kur ata janë shumë molekulat sinjalizuese grumbullohen
dhe bakteriet kuptojnë se nuk janë vetëm
Ata dëgjojnë njëri-tjetrin
Në këtë mënyrë ata regjistrojnë se sa janë
dhe kur ata janë mjaftueshëm shumë nisin një aksion të ri,
Dhe kur molekulat sinjalistike kanë arritur një pikë të caktuar
të gjithë bakteriet kuptojnë se duhet të veprojnë
në të njëjtin aktivitet.
Pra komunikimi bakterial përbëhet nga një iniciativë, nga një reagim
nga një prodhim i molekulës dhe reagimit ndaj saj.
Gjatë kërkimit tim u fokusova mbi hetimin e komuniteteve bakteriale
brenda trupit të njeriut.
Si funksionon?
Ne kemi një kampion nga një pacient
mund të jetë një kampion gjaku apo pështyme.
Ne shkarkojmë elektrone brenda kampionit,
elektronet do të ndërveprojnë me çdo molekulë komunikuese të pranishme
dhe ky ndërveprim do të na japë informacione
mbi identitetin e bakterieve,
llojin e komunikimit
dhe se sa flasin bakteriet.
Si duket kur bakteriet flasin?
Përpara se të realizoja pajisjen përkthyese
supozimi im i parë ishte se bakteriet do të kishin gjuhe primitive
si fëmijët që s'kanë mësuar ende fjalët dhe fjalitë.
Kur ata qeshin janë të lumtur kur qajnë janë të mërzitur.
Kaq thjesht!
Por bakteriet nuk dolën të ishin primitivë sikurse mendova.
Një molekulë nuk është thjesht një molekulë.
Ajo mund të nënkptojë shumë gjëra në varësi të kontekstit
njësoj si e qara e bebit që mund të nënkuptojë gjëra të ndryshme:
ndonjëherë bebi është i uritur,
ndonjëherë i lagur,
ndonjëherë i lënduar apo i friksuar.
Prindërit dinë si t'i deshifrojnë këto të qara.
Për të patur një pajisje përkthyese,
duhet të ketë aftësi të deshifrojë molekulat sinjalizuese
dhe t'i përkthejë ato në varësi të kontekstit
Kush e di?
Ndoshta Google Transalate do ta përfshijë këtë.
(Të qeshura)
Më lejoni t'ju tregoj një shembull.
Kam sjell disa të dhëna bakteriale që mund të jenë pak të zorshme për t'u kuptuar
nëse nuk jeni të trajnuar
por hidhini një vështrim
(Të qeshura)
Këtu është një familje e lumtur që ka infektuar një pacient.
Le ta quajmë familja Montegë
Ata ndajnë burimet, riprodhohen dhe rriten.
Një ditë ata kanë një fqinj të ri
familjen bakteriale Kapulet
(Të qeshura)
Çdo gjë shkon mirë për aq kohë sa punojnë së bashku.
Por diçka e paplanifikuar ndodh.
Romeo i Montegëve ka një lidhje me Xhuljetën e Kapuletve.
(Të qeshura)
dhe sigurisht ata shkëmbjenë materiale gjenetike
(Të qeshura)
Tani, ky shkëmbim gjenetik mund të jetë i rrezikshëm për Montegët
që kanë si synim të jetë familja e vetme në pacientin që kanë infektuar
dhe shkëmbimi gjenetik u shërben
Kapuletëve të krijojnë rezistencë ndaj antibiotikëve.
Kështu që Montegët diskutojnë përbrenda si ta heqin qafe familjen tjetër
duke çliruar këtë molekulë.
(Të qeshura)
Dhe nën titullin:
[Le të koordinojmë një sulm]
(Të qeshura)
Le të koordinojmë një sulm.
Të gjithë përgjigjen njëherësh
duke çliruar një helm që do të vrasë familjen tjetër.
[Ta eliminojë]
(Të qehura)
Kapuletët përgjigjen duke thirrur për kundërsulm
[Kundërsulm!]
Kështu që ata ndeshen.
Kjo është një video të një dueli bakterial me organe si shpata
ku ata përpiqen tëvrasin njëri-tjetrin
në kuptimin e plotë duke u therur me njëri-tjetrin.
Ajo familje që fiton betejen bëhet bakteria dominuese.
Pra ajo që mund të bëj unë është zbuloj bisedën bakteriale
që të çon në sjellje të ndryshme kolektive
njësoj si luftimi që sapo patë.
Pra ajo ç'ka bëra ishte përgjimi i komunitetet bakteriale
brenda trupit të njëriut
tek pacientët në spital.
Kam ndjekur 62 pacientë në një eksperiment
ku kam testuar kampionët e pacientëve të një infeksioni specifik
pa i ditur ende përgjigjet e testeve tradicionale diagnostikuese
Tani, në diagnozat bakteriale
një kampion qëndron në një pjatëz
dhe në qoftë se bakteri rritet brenda pesë ditëve
pacienti diagnostikohet si i infektuar.
Kur përfundova studimin dhe i krahasova me rezultatet e mjetit
testet diagnostikuese tradicionale me testet verifikuese
u shokova.
Ishte diçka përtej habisë nga ku kam marrë pjesë ndonjëherë
Por përpara se t'ju tregoj çfarë ka zbuluar pajisja
dua t'ju tregoj diçka për një pacient të veçantë që kam ndekur
për një vajzë të re.
Ajo kishte fibroza kistesh
një sëmundje gjenetike që i bënte mushkëritë e saj dyshuese për infeksion bakterial
Kjo vajzë nuk bënte pjesë në eksperimentin klinik
E ndoqa atë pasi e kuptova nga kartela mjeksore
se ajo s'kishte patur një infeksion më parë.
Një herë në muaj, kjo vajzë shkonte në spital
për të sjellë një kampion pështyme që e kishte në një filxhan
Ky kampion u çua për analizë bakterial
në laboratorin qendror
në mënyrë që mjekët mund të vepronin shpejt nëse zbulonin një infeksion
Kjo më lejoi të testoja pajisjen time dhe në kampionin e saj.
Në dy muajt e parë që mata kampionin e saj nuk kishte asgjë.
Por në muajin e tretë
zbulova disa bakterie që diskutonin në kampionin e saj.
Bakteriet ishin duke u koordinuar për të dëmtuar indin e mushkërive
Por diagnozat tradicionale nuk treguan asnjë bakter
I mata sërisht muajin tjetër,
dhe munda të shoh se bisedimi bakterial u bë dhe më agresiv.
Ende diagnozat tradicionale nuk treguan gjë.
Studimi im mbaroi, por një vit e gjysmë më pas vazhdova të informohem për gjendjen e saj
për të parë nëse bakeriet për të cilët kisha dijeni
ishin zhdukur pa ndërhyrje mjeksore
Por nuk ishin zhdukur.
Vajza diagnostikohet tashmë me infeksion të rëndë
me bakterie vdekjeprurëse.
Ishte i njëjti bakter që pajisja ime kishte zbuluar më herët.
Dhe pavarësisht trajtimit agresiv me antibiotikë
ishte e pamundur të zhdukej infeksioni.
Mjekët mendonin se nuk do i mbijetonte të 20-tave të saj
Kur i mata kampjonet e saja
mjeti im ishte ende në fazën fillestare
Nuk e dija ende nëse metoda ime do të funksiononte
atëherë kisha një marrëveshje me mjekët
të mos u tregoja çfarë do të zbulonte pajisja ime
në mënyrë që të mos kompromentoja trajtimin e tyre.
Kështu që kur pash këto rezultate që nuk ishin vërtetuar
nuk guxova t'ua tregoj
pasi të trajtosh një pacient pa infeksion
ka gjithashtu pasoja negative për pacientin.
Por tani e dimë më mirë
dhe ka kaq shumë djem e vajza që mund të shpëtohen
sepse fatkeqësisht ky skenar përserit shpesh.
Pacientët infektohen
dhe bakteri në një farë mënyre nuk del nga testet tradicionale diagnostikuese
papritmas infeksioni shpërthen tek pacienti me siptoma të rënda.
Në këtë pikë tashmë është vonë.
Rezultatet e habitshme të 62-pacintëve që kam ndjekur
ishin pikërisht bisedat bakteriale që mjeti im kishte kapur
në më tepër se gjysmën e kampioneve të pacientëve
të diagnostikuar negativë me metoda tradicionale
Me fjalë të tjera, më tepër se gjysma e këtyre pacientë shkuan
në shtëpi duke menduar se s'kishin infeksion
dhe pse ata në fakt mbartnin bakterie të rrezikshme.
Brenda këtyre pacientëve të diagnostikuar pasaktësisht
bakteriet ishin duke u organizuar për një sulm të sinkronizuar.
Ata ishin duke pëshpëritur me njëri-tjetrin.
Atë çka e quaj "Pëshpëritje bakteriale"
janë bakterie të cilat metodat tradicionale nuk mund t'i diagnostikojnë.
Deri më tani, ky është i vetmi mjet përkthimi që mund t'i kapë këto pëshpëritje.
Besoj se koha në të cilën bakteriet janë ende duke pëshpëritur
është një dritare mundësi për një trajnim të shënjestruar.
Nëse vajza do të ishte trajtuar gjatë kësaj mundësie
mund të kishte qenë e mundur për t'i vrarë bakteriet
në fazën e tyre fillestare,
para se infeksioni të dilte jashtë kontrollit.
Çfarë eksperimentova me këtë vajzë të re, më bëri të vendosja
të bëja gjithçka që ta fusja këtë teknologji nëpër spitale.
Së bashku me mjekët
jam duke punuar për përfshirjen e kësaj pajisjeje në klinika
që të diagnostikohen herët infeksionet.
Dhe pse ende nuk e di si mjekët duhet t'i trajtojnë pacientët e tyre
gjatë fazës pëshpëritëse
kjo pajisje mund të ndihmojë mjekët të mbajnë një sy tek pacientët në rrezik
Kjo mund t'i ndihmojë të konfimojnë nëse trajtimi ka fuksnionuar apo jo
dhe mund të ndihmojë në përgjigjen e thjeshtë:
A është pacienti i infektuar?
Dhe çfarë po planifikojnë bakteriet?
Bakteriet flasin,
ata bëjnë plane sekrete
dhe u dërgojnë informacione sekrete njëri-tjetrit.
Por jo vetëm që ne mund t'i kapim pëshpëritjet e tyre
por ne mund ta mësojmë gjuhën e tyre sekrete
dhe të behemi pëshperitësit e bakterieve.
Ashtu si do të thoshte një bakterie
"3-oxo-C12-aniline."
(Të qeshura)
(Duartrokitje)
Ju falemnderit!
Не познајете их.
Не видите их.
Али су свуда око нас.
Шапућу.
Праве тајне планове.
Граде армије од више милиона војника.
А када одлуче да нападну,
све нападају у исто време.
Говорим о бактеријама.
(Смех)
O коме сте мислили да говорим?
Бактерије живе у заједницама, као и људи.
Имају породице,
разговарају и планирају своје активности.
И баш као и људи, пуне су трикова,
а неке чак и варају једни друге.
Шта ако бих вам рекла да можемо да чујемо њихов разговор
и преведемо њихове тајне податке на људски језик?
Шта ако бих вам рекла да превођење разговора батерија може да спаси животе?
Имам докторат из нанофизике и искористила сам нанотехнологију
да бих направила метод за превођење у реалном времену
који може да шпијунира заједнице бактерија
и покаже на шта су све бактерије спремне.
Бактерије живе свуда.
Оне су на тлу, на нашем намештају
и унутар наших тела.
Заправо, 90% свих живих ћелија у овом позоришту су бактеријске.
Неке су добре за нас.
Помажу варењу хране и стварају антитела.
А неке су лоше за нас;
изазивају болест и смрт.
Да би бактерије ускладиле своје функције,
морају добро да се организују,
и то раде као и ми, људи,
комуникацијом.
Уместо да користе речи,
оне комуницирају молекулима.
Када их је неколико,
сигнални молекули само протеку
као врисак усамљеног човека у пустињи.
Али када их је много, ти се молекули множе
и бактерије осећају да нису саме.
Оне слушају једна другу.
Тако прате колико их је
и када их је довољно да би иницирале нову акцију.
Када сигнални молекули достигну одређену границу,
све одједном осете да треба да делују
истом активношћу.
Њихов разговор се састоји од иницијативе и реакције,
од производње молекула и одговора на исту.
У свом истраживању сам се фокусирала на шпијунирање заједнице бактерија
унутар људског тела.
Како то функционише?
Узмемо узорак од пацијента.
То може бити крв или узорак пљувачке.
Убризгамо електроне у узорак,
они улазе у интеракцију са присутним молекулима за комуникацију,
и та међусобна реакција даје информације
о идентитету бактерија,
врсти комуникације
и о томе колико бактерије комуницирају.
Али како изгледа њихова комуникација?
Пре него што сам развила метод за превођење,
претпоставила сам да је њихов језик примитиван,
као код детета које још не влада речима и реченицама.
Кад се смеју, срећне су; кад плачу, тужне су.
Тако једноставно.
Испоставило се да нису тако примитивне.
Молекул није само молекул.
Сваки контекст захтева другачије тумачење.
Као што плач беба значи много тога.
Некад је беба гладна,
некад мокра,
некад повређена или уплашена.
Родитељи знају како да протумаче плач.
Право преводилачко средство
мора да декодира сигналне молекуле
и да их преведе зависно од контекста.
Ко зна?
Можда ће Гуглов преводилац ускоро то моћи.
(Смех)
Ево примера.
Донела сам податке о бактеријама који су незгодни за тумачење
ако нисте обучени за то,
али пробајте, погледајте.
(Смех)
Срећна породица бактерија напада пацијента.
Хајде да је назовемо Монтеги.
Оне деле ресурсе, множе се, расту.
Једног дана добију новог суседа,
породицу бактерија Капулети.
(Смех)
Све је добро докле год раде заједно.
А онда се деси нешто непланирано.
Ромео из породице Монтеги уђе у везу са Јулијом из породице Капулети.
(Смех)
И, да, они размене генетски материјал.
(Смех)
Генетски трансфер је опасан за Монтегије
чија је жеља да буду једини у пацијенту,
а размена гена доприноси
да Капулети пруже отпор антибиотицима.
Зато Монтеги разматрају како да се отарасе друге породице
ослобађајући овај молекул.
(Смех)
Са преводом:
[Хајде да организујемо напад.]
(Смех)
Хајде да организујемо напад.
Одједном сви одговарају
ослобађајући отров који ће убити Капулете.
[Елиминиши!]
(Смех)
Капулети узвраћају позивом на контранапад.
[Контранапад!]
И битка почиње.
Ово је снимак борбе бактерија и органела налик на мачеве,
где покушавају да се поубијају
убадајући и кидајући једни друге.
Фамилија која победи постаје доминантна бактерија.
Могу да откријем разговор између бактерија
који води до различитог групног понашања
као битка коју сте сад видели.
Шпијунирала сам заједнице бактерија
унутар људског тела
у хоспитализованим пацијентима.
Пратила сам 62 пацијента у експерименту,
при чему сам тестирала узорке пацијента на одређену инфекцију,
не знајући налазе традиционалних дијагностичких тестова.
У дијагностици бактерија,
узорак се размазује на плочици,
и ако бактерија израсте у наредних 5 дана,
дијагностикује се да је пацијент заражен.
Упоредивши резултате добијене превођењем
са традиционалном дијагнозом и тестом валидности,
била сам шокирана
више него што сам могла да претпоставим.
Пре него вам кажем шта је метода открила,
рекла бих нешто о младој пацијенткињи коју сам пратила.
Имала је цистичну фиброзу,
генетско обољење због којег су јој плућа била подложна бактеријским инфекцијама.
Она није била део клиничког третмана.
Пратила сам је јер сам из њеног досијеа
сазнала да никад пре није имала инфекцију.
Једном месечно, она је ишла у болницу
и искашљавала узорак у чашу.
Узорак је слат на бактеријску анализу
у централну лабораторију
да би доктори брзо реаговали ако се инфекција открије.
Тестирала сам свој метод на њеном узорку.
Прва два месеца се ништа није дешавало.
Али трећег месеца,
открила сам бактеријско ћаскање у узорку.
Оне су се удружиле да оштете плућно ткиво.
Традиционална дијагноза уопште није открила постојање бактерија.
Посматрала сам и следећег месеца
и открила агресивнији разговор међу њима.
Опет, традиционална дијагноза није ништа показала.
Моје истраживање се завршило,
али сам пола године касније проверила њен статус
да видим да ли су бактерије за које сам само ја знала нестале
без медицинске интервенције.
Нису.
Девојка је тада имала озбиљну инфекцију
смртоносном бактеријом.
Исту ту бактерију открила је моја метода.
Упркос агресивном третману антибиотицима,
било је немогуће искоренити инфекцију.
Лекари су сматрали да неће преживети 20-те.
Када сам разматрала њене узорке,
још увек сам била у почетној фази.
Нисам знала да ли моја метода делује,
па сам имала договор са лекарима
да не кажем шта сам открила
да не бих угрозила њихов третман.
Видевши резултате који нису потврђени,
нисам се усудила да кажем,
јер лечити пацијента без инфекције
има негативне последице по пацијента.
Али сада знамо више,
и има пуно младих који могу бити спашени,
јер се ова прича, нажалост, често понавља.
Пацијенти се инфицирају,
бактерија се не открије на дијагностици
и одједном избије са озбиљним симптомима.
И већ је сувише касно.
Резултат је изненађујући - код 62 пацијента које сам пратила,
моја метода је ухватила разговор
у више од половине узорака
који су традиционалном методом дијагностиковани као негативни.
Значи да је више од половине пацијената
отпуштено мислећи да нема инфекцију,
иако су у ствари носиоци опасне бактерије.
Унутар пацијената са погрешном дијагнозом,
бактерије организују усклађен напад.
Оне шапућу једна другој.
„Бактерије које шапућу“
су бактерије које знане методе не налазе.
Засад само преводилачки метод региструје те шапате.
Верујем да временски оквир док бактерије још шапућу
отвара шансу за циљано лечење.
Да је она девојка лечена за време тог оквира,
можда би било могуће убити бактерију
у њеној почетној фази,
пре него што се отргне контроли.
Искуство са њом ме је навело да учиним све
да ову технологију унесем у болницу.
Заједно са докторима
радим на примени ове методе на клиници
да бисмо открили ране инфекције.
Не зна се како би се лечили пацијенти
за време фазе шапутања,
али би помогло да се прате они ризични.
Помогло би да се потврди успешност лечења
и да се одговори на једноставна питања:
да ли је пацијент заражен
и шта бактерије спремају.
Бактерије причају,
праве тајне планове,
и шаљу поверљиве информације једна другој.
Не само да можемо да ухватимо њихов шапат,
можемо да научимо и њихов тајни језик
и да сами постанемо шаптачи.
И као што би бактерије рекле:
„3-оксо-C12-анилин“.
(Смех)
(Аплауз)
Хвала вам.
Hauwajui.
Hauwaoni.
Lakini daima wapo wanazunguka,
wananong'oneza,
wakitengeneza mipango ya siri,
wakijenga jeshi la mamilioni ya wanajeshi.
Na wanapoamua kushambulia,
wanashambulia kwa wakati mmoja.
Ninaongelea kuhusu bakteria.
(Kicheko)
Mlidhani ninaongelea kuhusu nani?
Bakteria wanaishi kwenye jamii kama tu binadamu.
Wana familia,
wanaongea,
na wanapanga shughuli zao.
Na kama tu binadamu, wanahila, waongo,
na wengine hata wanadanganyana wenyewe.
Je kama nikikuambia kua tunaweza kusikiliza mazungumzo ya bakteria
na kutafsiri taarifa zao za siri kuwa lugha ya binadamu?
Na kama je nikiwaambia kuwa kutafsiri mazungumzo ya bakteria kutaokoa maisha?
Nina PhD ya nanofizikia,
na nimetumia teknolojia ya nano kuunda chombo cha kutafsiri cha muda halisi
kinachoweza kupeleleza kwenye jamii za bakteria
na kutupa rekodi za nini bakteria wanafanya.
Bakteria wanaishi kila sehemu.
Wako kwenye udongo, kwenye samani zetu
na ndani ya miili yetu.
Ki ukweli, asilimia 90 ya seli zote hai kwenye huu ukumbi ni bakteria.
Baadhi ya bakteria ni wazuri kwetu;
wanatusaidia kumeng'enya chakula au kutengeneza dawa.
Na baadhi ya bakteria na wabaya kwetu:
wanasababisha magonjwa na kifo.
Kushirikisha kazi zote bakteria walizonazo,
wanatakiwa wawe na uwezo wa kupanga,
na wanafanya hivyo kama tu sisi binadamu --
kwa mawasiliano.
Lakini badala ya kutumia maneno,
wanatumia molekuli za ishara kuwasiliana wenyewe kwa wenyewe.
Bakteria wanapokuwa wachche,
molekuli za ishara zinatiririka nje,
kama kelele za mtu peke yake jangwani.
Lakini kukiwa na bakteria wengi, molekuli za ishara zinajikusanya,
na bakteria wanaanza kuhisi kuwa hawapo peke yao.
Wanasikilizana wenyewe.
Kwa njia hii, wanapima wako wangapi
na wanapokuwa wengi wa kutosha kuanzisha hatua mpya.
Na pale molekuli za ishara zinafika kizingiti flani,
bakteria wote wanahisi kwa mara moja kua wanahitaji kutenda
kwa tendo hilo hilo.
Hivyo mazungumzo ya bakteria yanakuwa na mwanzo na jibu,
uzalishaji wa molekuli na majibu yake.
Kwenye utafiti wangu, nimelenga kupeleleza kwenye jamii za bakteria
ndani ya mwili wa binadamu.
Inafanyaje kazi?
Tunasampuli kutoka kwa mgonjwa.
Inaweza kuwa ni sampuli ya damu au mate.
Tunapiga elektroni ndani ya sampuli,
elektroni zitaingilia na molekuli zozote za mazungumzo zilizopo,
na huu muingiliano utatupa taarifa
ya aina ya bakteria,
aina ya mawasiliano
na kiasi gani bakteria wanazungumza.
Lakini inakuaje pale bakteria wakizungumza?
Kabla sijaunda chombo cha kutafsiri,
dhana yangu ya kwanza ilikua bakteria watakua na lugha ya halisi,
kama vichanga ambao bado hawajaunda maneno na sentensi.
Wanapocheka, wanafuraha; wanapolia, wanahuzuni.
Rahisi kama hivyo.
Lakini bakteria walionekana kutokuwa karibu na halisi kama nilivyodhani.
Molekuli sio tu molekuli.
Inaweza kumaanisha vitu tofauti kulingana na muktadha,
kama tu vilio vya watoto vinavyomaanisha vitu tofauti:
saa nyingine mtoto ana njaa,
saa nyingine amelowa,
saa nyingine ameumia au anaogopa.
Wazazi wanajua jinsi ya kusoma hivi vilio.
Na kua chombo kizuri cha kutafsiri,
kinatakiwa kiwe na uwezo wa kusoma molekuli za ishara
na kuzitafsiri kulingana na muktadha.
Na nani anajua?
Labda Tafsiri ya Google inaweza kuiptisha hii.
(Kicheko)
Hebu niwape mfano.
Nimeleta baadhi ya taarifa za bakteria zinazoweza kuwa ngumu kuelewa
kama hauna mafunzo,
lakini jaribu kuangalia.
(Kicheko)
Hii ni familia ya bakteria yeye furaha ambayo imemshambulia mgonjwa.
Wacha tuwaite familia ya Montague.
Wanatumia wote rasilimali, wanazaliana, wanakua.
Siku moja, wanapata mgeni mpya,
familia ya bakteria Capulet.
(Kicheko)
Kila kitu ni sawa, alimradi wanafanya kazi kwa pamoja.
Lakini kitu kisichopangwa kinatokea.
Romeo wa Montague anakua na mahusiano na Juliet wa Capulet.
(Kicheko)
Na ndio, wanagawiana chembe za urithi.
(Kicheko)
Sasa, uhamisho wa kinasaba unaweza kuwa hatari kwa wakina Montague
waliokuwa na matarajio ya kuwa familia pekee kwenye mgonjwa waliomshambulia,
kugawana chembe za urithi kunachangia
kwa wakina Capulet kutengeneza kinga kwa dawa.
Hivyo wakina Montague wanaanza kuongea kwa ndani kuondoa hii familia nyingine
kwa kutoa molekuli hii.
(Kicheko)
Na kwa maelezo:
[Hebu turatibu shambulizi.]
(Kicheko)
Hebu turatibu shambulizi.
Na kila mtu mara moja akaitikia
kwa kutoa sumu itakayoua ile familia nyingine.
[Ondoa!]
(Kicheko)
Wakina Capulet wakajibu kwa kuita shambulizi la kujibu.
[Shambulia!]
Na wakawa na vita.
Hii ni video ya bakteria wa ukweli wakipigana na viumbe kama upanga,
ambapo wanajaribu kuuana
kwa kuchomana kihalisi na kupasuana wenyewe.
Familia ya yeyote atakayeshinda hii vita anakuwa bakteria mkuu.
Hivyo ninachoweza kufanya ni kuchunguza mazungumzo ya bakteria
yanayopelekea tabia tofauti za kwa pamoja
kama ugomvi mliyouona.
Na nilichofanya ni kupeleleza kwenye jamii za bakteria
ndani ya mwili wa binadamu
kwenye wagonjwa hospitalini.
Nilifuatilia wagonjwa 62 kwenye jaribio,
ambapo nilipima sampuli ya mgonjwa kwa aina moja ya shambulizi,
bila kujua majibu ya vipimo vya kawaida.
Basi, kwenye upimaji wa bakteria,
sampuli inasambazwa kwenye kisahani,
na kama bakteria watakua ndani ya siku tano,
mgonjwa anagunduliwa kama ameathirika.
Nilipomaliza utafiti na kulinganisha majibu ya chombo
na vipimo vya kawaida na vipimo vya kuhakikisha,
nilishtuka.
Ilikua inashangaza zaidi kuliko nilivyowahi kutarajia.
Ila kabla sijawaambia nini chombo kilionyesha,
ningependa kuwaambia kuhusu mgonjwa mahsusi niliomfuatilia,
binti mdogo.
Alikua na cystic fibrosis,
ugonjwa wa kurithi uliofanya mapafu yake kuathiriwa kirahisi na bakteria.
Huyu binti hakua sehemu ya majaribio.
Nilimfuatilia kwa sababu nilijua kutoka kwenye taarifa zake
kua hakuwahi kupata mashambulizi kabla.
Mara moja kwa mwezi, huyu binti alienda hospitali
kuweka sampuli ya kohozi ambayo alitemea kwenye kikombe.
Hii sampuli ilisafirishwa kwa uchunguzi wa bakteria
huko maabara kuu
ili madaktari watende haraka iwapi wangekuta shambulizi.
Iliniruhusu mimi kupima chombo changu kwa sampuli zake pia.
Miezi miwili ya mwanzo nilipima sampuli zake, hakukua na kitu.
Lakini mwezi wa tatu,
Niligundua mazungumzo ya bakteria kwenye sampuli yake.
Bakteria walikua wanashirikiana kuharibu tishu ya pafu lake.
Lakini vipimo vya kawaida havikuonyesha bakteria kabisa.
Nilipima tena mwezi ujao,
na niliona kua yale mazungumzo ya bakteria yamekua makali zaidi.
Bado, vipimo vya kawaida havikuonyesha chochote.
Utafiti wangu ukaisha, lakini nusu mwaka baadae, nikafuatilia hali yake
kuona kama bakteria niliowajua pekee walipotea
bila muingilio wa tiba.
Hawakupotea.
Yule binti sasa alikua amegundulika na mashambulio makali
ya bakteria wabaya.
Walikua ni wale wale bakteria chombo changu kiligundua kabla.
Na licha ya ukali wa dawa za kutibu,
ilikua inashindikana kuondoa mashambulizi.
Madaktari waliona kua asingeweza kufikia miaka ya 20.
Nilipopima kwenye sampuli ya binti huyu,
kifaa changu kilikua kwenye hatua za mwanzo.
Sikujua hata kama njia yangu ilifanya kazi kabisa,
hivyo nikawa na makubaliano na madaktari
kutowaambia chombo changu kilichoonyesha
ili kutokuharibu matibabu yao.
Hivyo nilipoona haya majibu ambayo hata hayakuwa yamehakikishwa,
sikudhubutu kusema
ka sababu kutibu mgonjwa bila mashambulizi halisi
pia ina matokeo mabaya kwa mgonjwa.
Lakini sasa tunajua bora,
na kuna wavulana na wasichana wadogo wengi bado wanaweza kuokolewa
kwa sababu, bahati mbaya, hii hali inatokea mara nyingi.
Wagonjwa wanaathirika,
bakteria kwa namna flani hawaonekani kwenye vipimo vya kawaida,
na ghafla, maambukizi yanatokea ndani ya mgojwa na dalili kali.
Na kwenye mda huo, tayari tumechelewa.
Majibu ya kushangaza ya wagonjwa 62 niliowafuatilia
yalikua chombo changu kilishika mazungumzo ya bakteria
kwa zaidi ya nusu ya sampuli za wagonjwa
ambao walikua wamegundulika bila kitu kwa njia za upimaji za kawaida.
Kwa maneno mengine, zaidi ya nusu ya hawa wagonjwa walirudi nyumbani wakiwaza
kua wako huru na maambukizi,
japokuwa kihalisi walibeba bakteria hatari.
Ndani ya wagonjwa waliopimwa vibaya,
bakteria walikuwa wanaandaa shambulizi la kuambatanishwa.
Walikua wananong'onezana.
Ninachoita "mnong'ono wa bakteria"
ni bakteria ambao njia za kawaida za upimjai haziwezi kuona.
Mpaka sasa, ni chombo cha kutafsiri tu kinachoweza kudaka hao wanong'onezaji.
Ninaamini kua mda uliopo ambao bakteria bado wananong'onezana
ni nafasi nzuri ya matibabu ya malengo.
Kama yule binti angekua ametibiwwa kwenye kuu mda wenye nafasi,
ingekua inawezekana kuua bakteria
kwenye hatua yao ya mwanzo,
kabla maambukizi kuwa nje ya uwezo.
Nilichopitia na huyu binti mdogo kumenifanya niamue kufanya ninachoweza
kusukuma hii teknolojia kwenye hospitali.
Pamoja na madaktari,
tayari ninafanya kazi kutumia hiki kifaa kwenye kliniki
kutambua maambukizi ya kwanza.
Japo bado haijajulikana jinsi madaktari watatibu wagonjwa
kwenye kipindi cha mnong'ono,
hiki kifaa kinaweza kusaidia madaktari kuwa makini na wagonjwa kwenye hatari.
Kinaweza kuwasaidia kuhakikisha kama tiba imefanya kazi au la,
na inaweza kusaidia kujibu maswali rahisi:
Mgonjwa ana mashambulizi?
Na bakteria wako wanapanga nini?
Bakteria wanaongea,
wanatengeneza mipango ya siri,
na wanatumiana taarifa za siri.
Lakini sio tu kuawaangalia wenyewe wakinong'onezana,
sisi sote tunaweza kujifunza lugha ya siri
na kua wenyewe wanong'onezi wa bakteria.
Na, kama bakteria wangesema,
"3-oxo-C12-aniline."
(Kicheko)
(Makofi)
Asanteni.
Onları bilmiyorsunuz.
Onları görmüyorsunuz.
Ama onlar sürekli etrafta,
fısıldaşıp
gizli planlar yaparak
milyonlarca askerden oluşan ordular kuruyorlar.
Saldırmaya karar verdiklerinde de
hep birlikte saldırırlar.
Bakterilerden bahsediyorum.
(Gülüşmeler)
Siz kimden bahsettiğimi sandınız?
Bakteriler de tıpkı insanlar gibi topluluklar hâlinde yaşarlar.
Aileleri vardır,
konuşurlar
ve yapacaklarını planlarlar.
Tıpkı insanlar gibi kandırır, yanıltır
ve hatta bazıları birbirlerini aldatır.
Peki, size bakterilerin konuşmalarını dinleyebileceğimizi
ve gizli bilgilerini dilimize çevirebileceğimizi söylesem?
Peki ya bakteri konuşmalarını çevirerek hayatlar kurtarabileceğimizi söylesem?
Doktoramı nanofizik üzerine yaptım
ve bakteri topluluklarına sızıp bize ne iş çevirdiklerinin kayıtlarını verecek
gerçek zamanlı bir çeviri aracı geliştirmek için
nanoteknolojiyi kullandım.
Bakteriler her yerde yaşar.
Toprakta, mobilyalarımızın üzerinde
ve bedenlerimizdedirler.
Aslında, bu salondaki bütün canlı hücrelerin yüzde 90'ı bakteriyeldir.
Bazı bakteriler bizim için iyidir;
yiyecekleri sindirmemize ve antibiyotik üretimine yardımcı olurlar.
Bazı bakteriler de kötüdür;
hastalıklara ve ölüme neden olurlar.
Bakterilerin sahip olduğu tüm fonksiyonları düzenlemek için
organize olabilmeleri gerekir
ve bunu tıpkı biz insanlar gibi yaparlar:
İletişim kurarak.
Ama kelimeleri kullanmak yerine
birbirleriyle iletişim kurmak için sinyal moleküllerini kullanırlar.
Az sayıda bakteri varsa
sinyal molekülleri, tıpkı çölde yalnız kalmış bir adamın çığlığı gibi
dağılır gider.
Ama fazla sayıda bakteri varsa sinyal molekülleri toplanır
ve bakteriler yalnız olmadıklarını sezmeye başlar.
Birbirlerini dinlerler.
Bu şekilde kaç tane olduklarını
ve yeni bir eylem gerçekleştirebilecek sayıda olup olmadıklarını takip ederler.
Sinyal molekülleri belirli bir eşik değere ulaştıklarında
tüm bakteriler aynı anda, aynı şekilde hareket etmeleri gerektiğini algılar.
Bu yüzden bakteriyel iletişim bir etki, bir tepki,
bir molekül üretimi ve bunun karşılığından oluşur.
Araştırmalarımda insan vücudundaki bakteriyel topluluklarını
gizlice dinlemeye odaklandım.
Peki, bu nasıl işliyor?
Bir hastadan örnek alıyoruz.
Bu, kan veya tükürük numunesi olabilir.
Numunenin içine elektronlar fırlatıyoruz,
elektronlar mevcut iletişim molekülleriyle etkileşir
ve bu etkileşim bize bakterinin kimliği, gerçekleşen iletişimin türü
ve bakterinin ne kadar konuştuğuyla ilgili bilgi verecektir.
Peki, bakteri iletişimi nasıl bir şeydir?
Çeviri aracını geliştirmeden önce
ilk varsayımım bakterilerin tıpkı kelimeleri ve cümleleri oluşturamayan
bebekler gibi ilkel bir dile sahip olacakları üzerineydi.
Güldüklerinde, mutlu; ağladıklarında, mutsuz.
Bu kadar basit.
Ancak bakteriler hiç de düşündüğüm gibi ilkel değillerdi.
Bir molekül yalnızca bir molekül değildir.
Bağlamda farklı anlamlara gelebilirler.
Tıpkı bebek ağlamasının farklı anlamlara gelmesi gibi.
Bazen bebek aç olduğu içindir,
bazense altını ıslattığı
veya canı yandığı veya korktuğu içindir.
Ebeveynler bu ağlamaları deşifre etmesini bilir.
Bu aletin başarılı olması da
sinyal moleküllerini deşifre edebilmesine
ve bağlama dayanarak çevirebilmesine bağlıdır.
Kim bilir?
Belki Google Çeviri bunu evlat edinmeye karar verir?
(Gülüşmeler)
Size bir örnek vereyim.
Eğer eğitimini almadıysanız biraz karmaşık gelebilecek
bir bakteriyel veri getirdim.
Ama siz yine de bir göz atın.
(Gülüşmeler)
İşte hastamıza bulaşmış mutlu bir bakteri ailesinin resmi.
Onlara Montague Ailesi diyelim.
Aynı kaynakları kullanıyorlar, yeniden üretiyorlar ve büyüyorlar.
Bir gün, yeni bir komşuları oluyor.
Bakteri ailesi Capuletler.
(Gülüşmeler)
Birlikte çalışmaya devam ettikleri sürece her şey yolunda.
Fakat ansızın hiç hesapta olmayan bir şey gerçekleşir.
Romeo Montague ve Juliet Capulet çıkmaya başlarlar.
(Gülüşmeler)
Pek tabii, genetik materyallerini paylaşırlar.
(Gülüşmeler)
Şimdi bu gen transferi
hastadaki tek topluluk olmak isteyen Montague Ailesi için tehlikeli olabilir
ve gen paylaşımı Capulet Ailesi'nin
antibiyotiklere karşı direnç oluşturmasına neden olabilir.
Bu yüzden Montague'ler bu molekülü salgılayarak
kendi içlerinde konuşmaya başlarlar.
(Gülüşmeler)
Alt yazıya ihtiyaç olacak.
[Hücum planı yapmalıyız.]
(Gülüşmeler.)
Hücum planı yapmalıyız.
Ardından buna hep birlikte
diğer aileyi öldürecek bir zehir salgılayarak cevap sunarlar.
[Yok edin!]
(Gülüşmeler)
Capulet Ailesi de buna cevap olarak bir karşı saldırı düzenler.
[Hücum!]
Ve savaşırlar.
Bu gördüğünüz video birbirlerini kılıçvari organelleri ile
kesip biçerek öldürmeye çalışan gerçek bakterilerin savaşını gösteriyor.
Kimin ailesi bu savaşı kazanırsa o baskın bakteri haline gelir.
Yani benim hedefim, bakterileri az önce gördüğünüz savaş gibi
farklı kolektif davranışlara iten bakteriyel iletişimi saptamak.
Yaptığım şey de hastanedeki hastaların vücudunda bulunan
bakteriyel toplulukların içine sızmaktı.
Geleneksel tanısal testin sonuçlarını bilmeden
özel olarak bir enfeksiyon adına alınan örnekleri test etmek üzere
62 hastayı bir deney süresince izledim.
Bakteri teşhislerinde hastadan alınan örnek bir plakada bekletilir
ve eğer ki bakteri 5 gün içerisinde çoğalırsa
hastanın enfeksiyon kapmış olduğu tanılanır.
Çalışmayı tamamlayıp aletten elde ettiğim sonuçları
geleneksel tanısal testin sonuçları ile karşılaştırdığımda
şoka uğradım.
Beklediğimden çok daha hayret edilesiydi.
Ama size aletin sonuçlarından bahsetmeden
izlediğim hastalarımdan birinden bahsedeceğim:
genç bir kızdan.
Kistik fibrozis adında,
ciğerlerinin enfeksiyonlara duyarlı olmasına neden olan bir hastalığı vardı.
Bu kız klinik çalışmanın bir parçası değildi.
Onu, daha önce bir enfeksiyon yaşamamış olduğunu
hasta geçmişinden bildiğim için izledim.
Ayda bir kez, öksürerek bir kaba tükürdüğü
balgam örneğini vermek için hastaneye gelirdi.
Bu örnek de bakteriyel analiz amacıyla
bir enfeksiyon bulunması durumunda
doktorların erken teşhisi için merkez laboratuvara transfer edilirdi.
Bu durum aletimi onun örneklerinde de test etmemi sağladı.
Örneklerini ölçümlediğim ilk 2 ay boyunca bir sonuca ulaşamadım.
Ama üçüncü ayda
örneğinde bir çeşit bakteriyel konuşma saptadım.
Bakteriler akciğer dokusuna zarar vermeyi planlıyordu.
Geleneksel tanı yöntemi ise hiçbir bakteri izi göstermiyordu.
Bir sonraki ay yaptığım ölçümlerde ise
bakteriyel konuşmaların daha da saldırgan bir hale büründüğünü gördüm.
Yine de, geleneksel tanı yöntemi tertemizdi.
Çalışmam sonuçlandı ancak 6 ay sonra sadece benim bildiğim bakteri
herhangi bir tıbbi yardım gerçekleşmeden kaybolmuş mu görmek adına
son durumunu kontrol ettim.
Kaybolmamıştı.
Ancak kıza ölümcül bakterilerin yol açtığı ciddi bir enfeksiyon tanısı koyulmuştu.
Aletimin daha önceden keşfettiği bakteriydi.
Ağır antibiyotik tedavisine rağmen
enfeksiyondan kurtulmak imkansızdı.
Doktorlar, kızın 20'lerinin sonunu göremeyeceğini söylüyordu.
Kızın örneklerini ölçümlediğimde
aletim henüz test aşamasındaydı.
Metodumun çalışıp çalışmadığından bile emin değildim
bu yüzden tedavilerini zayıflatmamak için
aletimin sonuçlarını paylaşmamak adına doktorlarla anlaştım.
Henüz onaylanmamış bu sonuçları gördüğümde
söylemeye cesaret edemedim
çünkü enfeksiyonu olmayan bir hastaya tedavi uygulamanın
hasta için de negatif getirileri vardır.
Fakat şimdi daha bilinçliyiz
ve kurtarabileceğimiz bir sürü genç kız ve erkek var
çünkü ne yazık ki, bu durum oldukça yaygın.
Hastalar enfeksiyona yakalanır,
bakteri nasılsa geleneksel tanısal testte görünmez
ve aniden, enfeksiyon ağır semptomlarla hastada belirir.
Zaten o noktada, artık çok geçtir.
İzlediğim 62 hastadan elde ettiğim şaşırtıcı sonuçta,
aletimin geleneksel tanı metodunun
negatif olarak tanı koyduğu hastaların
yarısından fazlasında bakteriyel konuşmalar saptamasıydı.
Bir başka deyişle, hastaların yarısından fazlası
tehlikeli bakteriler taşırken
evlerinde enfeksiyon sahibi olmadıklarını düşünüyordu.
Bu yanlış teşhis koyulmuş hastaların içinde ise
bakteriler senkronize bir saldırı düzenliyordu.
Kendi aralarında fısıldaşıyorlardı.
"Fısıldayan bakteriler" dediklerim,
geleneksel metodun teşhis edemedikleri.
Şimdiye kadar fısıldaşanları yakalamayı başaran şey ise yalnızca bu çeviri aleti.
Bakterileri tam bu fısıldaşma aşamasında belirlemenin,
hedeflenen tedavi için bir fırsat olduğuna inanıyorum.
Eğer o kız bu fırsat ile tedavi edilseydi
bakteri henüz başlangıç aşamasındayken ve enfeksiyon ilerlemeden
ondan kurtulmak mümkün olabilirdi.
Genç kızla yaşadıklarım sayesinde hastanenin teknolojiyi kabul etmeleri için
elimden geleni yapmaya karar verdim.
Doktorlarla birlikte
enfeksiyonların erken teşhisi adına
kliniklerde bu aletin uygulanması için çalışıyorum.
Doktorların fısıldama evresinde hastalarını nasıl tedavi edecekleri
henüz tam bilinmemekle beraber,
bu alet tehlikedeki hastaları ile daha yakından ilgilenmelerine yardım edecektir.
Tedavinin faydalı olup olmadığı ve basit soruların cevaplanması
konusunda yardımcı olabilir:
Hasta enfeksiyon kapmış mı?
Bakterilerin amacı ne?
Bakteriler konuşur,
gizli planlar yaparlar
ve aralarında gizli bilgiler paylaşırlar.
Onları fısıldaşırken yakalamanın dışında,
gizli dillerini öğrenebilir
ve kendi bakterilerimize fısıldar hale gelebiliriz.
Bir bakterinin de diyeceği gibi:
"3-oksi-C12-anilin"
(Gülüşmeler)
(Alkışlar)
Teşekkür ederim.
Các bạn không biết chúng.
Các bạn không thấy chúng.
Nhưng chúng luôn ở quanh đây,
thầm thì,
lên những kế hoạch bí mật,
xây dựng quân đội với hàng triệu binh sĩ.
Và khi chúng quyết định tấn công,
chúng nhất tề tấn công.
Tôi đang nói về vi khuẩn.
(Cười)
Các bạn nghĩ tôi đang nói về ai chứ?
Vi khuẩn sống trong những cộng đồng như con người vậy.
Chúng có gia đình,
chúng nói chuyện
và chúng lên kế hoạch các hoạt động.
Và cũng như con người, chúng mưu mô, lừa gạt
và một số còn gian dối nhau.
Nếu tôi nói với bạn rằng ta có thể nghe các cuộc trò chuyện của vi khuẩn
và giải mã thông tin tuyệt mật của chúng sang tiếng người thì sao?
Và nếu tôi nói với bạn rằng dịch các cuộc trò chuyện của vi khuẩn có thể cứu người?
Tôi có bằng Tiến sĩ trong Vật lí nano
và tôi đã dùng công nghệ nano để phát triển công cụ dịch thời gian thật
mà có thể do thám các cộng đồng vi khuẩn
để chúng ta có thể nghe lén về mưu đồ của tụi vi khuẩn.
Vi khuẩn sống ở mọi nơi.
Chúng ở trong đất, trên đồ nội thất của chúng ta
và trong cơ thể chúng ta.
Thật ra, 90% số tế bào sống trong hội trường này là vi khuẩn.
Một số vi khuẩn tốt cho chúng ta;
chúng giúp chúng ta tiêu hóa thức ăn hay sản sinh kháng sinh.
Và một số vi khuẩn rất tệ cho chúng ta;
chúng gây ra bệnh tật và cái chết.
Để phối hợp tất cả các các chức năng của vi khuẩn,
chúng phải có sự tổ chức
và chúng làm thế y như con người -
bằng cách giao tiếp.
Nhưng thay vì sử dụng ngôn từ,
chúng dùng những phân tử tín hiệu để giao tiếp với nhau.
Khi có ít vi khuẩn,
phân tử tín hiệu chỉ trôi đi,
như tiếng thét của người đàn ông cô độc giữa sa mạc.
Nhưng khi có nhiều vi khuẩn, những phân tử tín hiệu tích tụ
và tụi vi khuẩn bắt đầu cảm nhận được là chúng không cô độc.
Chúng lắng nghe lẫn nhau.
Theo cách đó, chúng theo dõi số lượng đồng loại
và thời điểm chúng đủ đông để bắt đầu một hành động mới.
Và khi những phân tử tín hiệu đạt đến một ngưỡng nhất định,
tất cả vi khuẩn đều cảm thấy cùng một lúc là chúng cần hành động
một việc chung nhất.
Vậy là sự giao tiếp của vi khuẩn gồm có sự bắt đầu và phản ứng,
sự sản sinh một phân tử và sự đáp lại nó.
Trong nghiên cứu của mình, tôi tập trung do thám cộng đồng vi khuẩn
ở trong cơ thể con người.
Chúng vận hành thế nào?
Chúng tôi có một mẫu bệnh phẩm.
Có thể là mẫu máu hay nước bọt.
Chúng tôi bắn electron vào mẫu,
những electron sẽ tương tác với những phân tử tín hiệu hiện diện
và sự tương tác đó sẽ cung cấp thông tin cho ta
về danh tính của vi khuẩn,
loại giao tiếp
và chúng nói chuyện với nhau nhiều không.
Nhưng vi khuẩn giao tiếp như thế nào?
Trước khi tôi phát triển công cụ dịch,
giả định đầu của tôi là vi khuẩn sẽ có một ngôn ngữ sơ khai,
như những trẻ sơ sinh chưa phát triển từ vựng và câu từ.
Khi chúng cười, tức là chúng vui; khi chúng khóc, tức là chúng buồn.
Đơn giản thế thôi.
Nhưng hóa ra, vi khuẩn không sơ khai như tôi nghĩ.
Một phân tử không chỉ là một phân tử.
nó có nhiều nghĩa khác nhau dựa theo ngữ cảnh,
như một đứa bé đang khóc có nhiều ý nghĩa khác nhau:
nhiều khi là chúng đói,
đôi khi là chúng bị ướt,
đôi khi chúng đau hay sợ.
Cha mẹ biết cách giải mã những tiếng khóc.
Và để thực sự là một công cụ dịch,
nó phải có khả năng giải nghĩa những phân tử tín hiệu
và dịch chúng tùy theo ngữ cảnh.
Và ai biết được?
Có thể Google dịch sẽ tiếp nhận việc này sớm.
(Cười)
Tôi sẽ cho các bạn một ví dụ.
tôi mang theo một số dữ liệu về vi khuẩn mà có thể hơi khó để hiểu
nếu bạn chưa được luyện,
nhưng cũng hãy thử xem nhé.
(Cười)
Đây là một gia đình vi khuẩn hạnh phúc đang lây nhiễm trong một bệnh nhân.
Hãy gọi đây là gia đình Montague.
Chúng chia sẻ nguồn lực, sinh sản và phát triển.
Một ngày đẹp trời, chúng có hàng xóm mới,
gia đình vi khuẩn Capulet.
(Cười)
Mọi chuyện đều tốt đẹp, miễn là chúng hợp tác với nhau.
Nhưng rồi một việc xảy ra ngoài kế hoạch.
Romeo từ gia đình Montague có một cuộc tình với Juliet từ gia đình Capulet.
(Cười)
Vâng, và hai người họ chia sẻ vật chất di truyền với nhau.
(Cười)
Giờ, sự chuyển gen này có thể nguy hiểm với nhà Montague
đang có tham vọng thành gia đình duy nhất trong bệnh nhân mà chúng đang lây nhiễm
và việc chia sẻ gen sẽ giúp
nhà Capulet phát triển đề kháng với thuốc kháng sinh.
Vậy là nhà Montague bàn nội bộ để loại bỏ gia đình kia
bằng việc đưa ta phân tử này.
(Cười)
Và với tiêu đề:
[Chúng ta hãy cùng tấn công.]
(Cười)
Chúng ta hãy cùng tấn công.
Và mọi người đồng loạt hưởng ứng
bằng cách đưa ra một loại độc tố sẽ giết chết gia đình kia.
[Tiêu diệt!]
(Cười)
Nhà Capulet đáp trả bằng cách phản công.
[Phản công!]
Và họ đánh nhau.
Đây là đoạn băng thật về cuộc đọ sức của vi khuẩn với bào quan hình kiếm,
nơi chúng đang cố giết nhau
bằng cách đâm và chọc thủng nhau theo nghĩa đen.
Gia đình nào thắng trận sẽ trở thành gia đình vi khuẩn vượt trội.
Vậy điều tôi có thể làm là phát hiện các cuộc nói chuyện của vi khuẩn
sẽ dẫn đến các hành vi tập thể
như cuộc chiến ta vừa thấy.
Và điều tôi làm là do thám các cộng đồng vi khuẩn
trong cơ thể
của bệnh nhân trong bệnh viện.
Tôi theo dõi 62 bệnh nhân trong thí nghiệm
tôi xét nghiệm những mẫu bệnh phẩm của một bệnh cụ thể
mà không biết gì về kết quả của xét nghiệm chẩn đoán bệnh truyền thống,
Giờ, trong chẩn đoán vi khuẩn,
một mẫu được đặt lên bản kính
và nếu vi khuẩn phát triển trong năm ngày,
bệnh nhân được chẩn đoán là có bệnh.
Khi tôi hoàn thành nghiên cứu và so sánh kết quả của công cụ
với xét nghiệm chẩn đoán bệnh truyền thống và xét nghiệm thẩm định,
tôi đã rất bất ngờ.
Nó đáng ngạc nhiên hơn nhiều so với những gì tôi đã dự đoán.
Nhưng trước khi kể bạn về điều công cụ phát hiện
tôi muốn kể bạn về một bệnh nhân cụ thể mà tôi theo dõi,
một cô gái trẻ.
Cô ấy bị bệnh u xơ nang,
một bệnh di truyền khiến phổi cô rất nhạy cảm với sự nhiễm khuẩn.
Cô không tham gia thử nghiệm lâm sàng nào.
Tôi theo dõi cô ấy vì tôi biết từ bệnh án
rằng cô chưa bao giờ bị nhiễm khuẩn.
Mỗi tháng một lần, cô đến bệnh viện
để khạc ra một mẫu nước bọt mà cô nhổ trong một cái cốc.
Mẫu này được chuyển đến phân tích vi khuẩn
tại phòng thí nghiệm trung tâm
để bác sĩ có thể xử lí nhanh chóng nếu họ phát hiện ra sự nhiễm khuẩn.
Và việc đó cũng giúp tôi thử nghiệm thiết bị của mình trên đó.
Hai tháng đầu thử nghiệm mẫu, không có gì cả.
Nhưng vào tháng thứ ba,
tôi phát hiện tiếng huyên thiên của vi khuẩn trong mẫu.
Vi khuẩn đang phối hợp để phá hoại mô phổi của cô ấy.
Nhưng chẩn đoán truyền thống không cho thấy bất kì vi khuẩn nào.
Tôi kiểm tra lại lần nữa tháng tiếp theo
và tôi thấy các cuộc giao tiếp của vi khuẩn trở nên dữ dội hơn.
Dù thế, chẩn đoán truyền thống vẫn không cho thấy gì.
Nghiên cứu của tôi kết thúc, nhưng nửa năm sau, tôi theo dõi tình trạng cô ấy
để xem vi khuẩn mà chỉ tôi phát hiện đã biến mất
mà không có sự can thiệp y học hay chưa.
Chúng chưa.
Nhưng giờ cô được chẩn đoán bị nhiễm trùng nghiêm trọng
từ vi khuẩn gây chết người.
Đó chính là loại vi khuẩn công cụ của tôi đã phát hiện lúc trước.
Và dù cho điều trị kháng sinh liều cao,
loại bỏ sự nhiễm trùng là bất khả thi.
Các bác sĩ dự đoán là cô sẽ không sống được đến năm 30 tuổi.
Khi tôi xét nghiệm mẫu cho cô,
công cụ của tôi đang trong giai đoạn khởi đầu.
Tôi còn không biết là phương pháp của tôi có đúng không,
nên tôi thỏa thuận với các bác sĩ
không nói họ công cụ tôi phát hiện gì
để tránh phá hoại việc điều trị.
Vậy là khi tôi thấy những kết quả không có tính xác thực,
tôi không dám tiết lộ
vì chữa bệnh cho bệnh nhân không có bệnh
cũng có ảnh hưởng tiêu cực đến bệnh nhân.
Nhưng giờ chúng tôi biết nhiều hơn
và có nhiều chàng trai và cô gái trẻ còn có thể được cứu
vì rất đáng tiếc là trường hợp này xảy ra rất nhiều.
Bệnh nhân bị nhiễm bệnh,
vi khuẩn không xuất hiện trên xét nghiệm chẩn đoán truyền thống
và đột nhiên, bệnh phát triển trong bệnh nhân với triệu chứng nghiêm trọng.
Và lúc đó thì mọi chuyện đã quá muộn.
Kết quả đáng ngạc nhiên từ 62 bệnh nhân tôi theo dõi
là thiết bị của tôi phát hiện giao tiếp của vi khuẩn
trong nửa số mẫu bệnh phẩm từ bệnh nhân
được chẩn đoán âm tính bởi các phương pháp truyền thống.
Nói cách khác, nửa số bệnh nhân về nhà và nghĩ rằng
họ không bị nhiễm bệnh,
dù họ đang mang theo những vi khuẩn nguy hiểm.
Trong những bệnh nhân bị chẩn đoán nhầm,
vi khuẩn đang phối hợp cho một cuộc tổng tấn công.
Chúng đang thầm thì to nhỏ với nhau.
Cái tôi gọi là "vi khuẩn thì thầm"
là vi khuẩn mà các phương pháp truyền thống không thể chẩn đoán.
Cho đến giờ, chỉ có công cụ dịch có thể phát hiện những vi khuẩn thầm thì.
Tôi tin là khoảng thời gian lúc vi khuẩn còn đang thì thầm
là cơ hội cho các liệu pháp điều trị nhắm đích.
Nếu cô gái được điều trị trong khoảng thời gian cơ hội kia,
có khả năng sẽ giết được vi khuẩn
trong giai đoạn đầu,
trước khi sự nhiễm khuẩn vượt ngoài kiểm soát.
Điều tôi đã trải qua với cô gái trẻ kia khiến tôi quyết định làm mọi thứ có thể
để đưa công nghệ này vào các bệnh viện.
Cùng với các bác sĩ,
tôi sẵn sàng ứng dụng công cụ này vào y tế
để chẩn đoán sớm bệnh nhiễm khuẩn.
Dù không biết các bác sĩ điều trị cho bệnh nhân thế nào
trong giai đoạn vi khuẩn thầm thì,
công cụ này có thể giúp bác sĩ để tâm đến các bệnh nhân rủi ro.
nó có thể giúp bác sĩ biết liệu pháp điều trị thành công hay không
và nó có thể giúp trả lời những câu hỏi đơn giản:
Bệnh nhân có bị nhiễm khuẩn không?
Và tụi vi khuẩn đang trù tính gì?
Tụi vi khuẩn nói chuyện,
chúng mưu đồ
và chúng gửi nhau những thông điệp mật.
Nhưng chúng ta không chỉ có thể phát hiện chúng thầm thì,
chúng ta còn có thể học mật ngữ của chúng
và tự trở thành những vi khuẩn thầm thì.
Và như vi khuẩn sẽ nói,
"3-oxo-C12-aniline." [Tôi xin hết]
(Cười)
(Vỗ tay)
Cảm ơn các bạn.
你不认识它们。
你看不见它们。
但它们一直都在周围，
窃窃私语，
秘密计划，
以百万兵力建造军队。
但它们决定进攻时，
它们同一时间一哄而上。
我在说的是细菌。
（大笑）
你们以为我在说谁？
细菌生活的社群就和人类一样。
它们有家庭，
它们交谈，
还会做行动计划。
也像人类一样，它们耍花招，
有些甚至互相欺骗。
如果我告诉你， 我们可以听懂细菌的对话，
并把它们的机密信息 翻译成人类语言呢?
如果我告诉你， 翻译细菌语言可以挽救生命呢？
我拥有纳米物理学博士学位，
我使用纳米技术 开发了一个实时翻译工具，
可以监视细菌群落，
记录细菌在做什么。
细菌无处不在。
它们在土壤中，在我们的家具上，
在我们的身体里。
事实上，这个剧院里 有90%的活细胞是细菌。
有些细菌对我们是好的，
它们帮助我们消化食物 或生产抗生素。
有些细菌对我们有害，
它们会造成疾病和死亡。
要协调所有细菌的功能，
它们必须能够组织起来，
方法与人类别无二致——
通过交谈。
不同于使用语言，
它们使用信号分子互相交流。
当细菌不多时，
信号分子就会流失，
就像沙漠中一个人的尖叫。
但当细菌很多时， 信号分子聚集起来，
细菌觉察到它们并不孤单。
它们互相倾听。
通过这种方式，它们跟踪集群的数量，
当它们足够多时，就开始一个新的行动。
当信号分子已经达到一定的阈值，
所有的细菌会同时感知它们需要
同步行动。
细菌的交流包括 自发行动和被动反应，
生产一个分子以及对分子的反应。
在我的研究中，我专注于监听细菌菌落
在人体中的活动。
它们如何工作的？
我们会拿一个病人的样本。
可能是血液或唾液样本。
我们把电子射入样本，
电子会和任何可沟通分子互动,
这种互动会给我们信息
来确认细菌种类，
它们交谈的类型
以及有多少细菌在交谈。
细菌在交谈时是什么样的呢？
在我开发这个翻译工具之前，
我最早猜测细菌会有一种原始的语言，
就像没有发育出 表达单词和句子能力的婴儿。
当它们笑，就是开心； 当它们哭，就是难过。
就像这样简单。
但事实证明， 细菌可不像我想象的那样原始。
一个分子不仅仅是一个分子。
根据具体情境， 它们可以有不同的含义，
就像婴儿的哭泣 可以表示不同的事情：
有时是这个婴儿饿了，
有时是尿湿了，
有时是受伤了或害怕了。
父母知道怎么解码它们的哭泣。
要做一个真正的翻译工具，
它必须能够解码信号分子
并根据上下文翻译。
谁知道呢？
也许谷歌翻译很快会采用。
（大笑）
我来举一个例子。
我带来了一些细菌数据， 它们可能有点难以理解，
如果你没有经过训练的话，
不过试着看一下。
（大笑）
这是一个感染了病人的快乐细菌家族。
就叫它们蒙太古家吧。
它们分享资源，再生产，繁衍。
一天，它们来了一个新邻居，
细菌凯普莱特家。
（大笑）
只要它们能和谐相处，一切都没问题。
但接着一些计划外的事发生了。
蒙太古家的罗密欧 和凯普莱特家的朱丽叶在一起了。
（大笑）
而且，它们分享了基因物质。
（大笑）
而这个转移基因 对蒙太古家是一个威胁，
会打乱它们要独占 这个感染病人的计划，
而分享的基因会帮助
凯普莱特家发展对抗生素的耐药性。
所以蒙太古家族开始内部对话， 想要通过释放这个分子
来摆脱另一个家族。
（大笑）
而且有主题：
【让我们协调进攻。】
（大笑）
让我们协调进攻。
然后每个人立刻释放出
一种毒药，来杀死另一个家庭。
【清除！】
（大笑）
凯普莱特人则要求反击。
【反击！】
然后它们发动了战争。
这是一段真实的细菌 与剑状细胞器搏斗的视频，
它们试图通过
互相刺穿和撕裂杀死对方。
谁的家族赢得了这场战斗， 就将成为占统治地位的细菌。
所以我能做的就是监听细菌的对话，
这些对话会导致不同的集体行为，
就像你刚才看到的打斗。
我要做的就是监视
在医院病人体内的
细菌群落。
在一项实验中，我跟踪了62名患者，
在不知道传统诊断测试结果的情况下，
我对患者样本进行了 一种特定感染的测试。
当前，细菌诊断学的方法是，
把样本涂在玻片上，
如果细菌在五天内生长出来，
病人就被诊断为感染。
当我完成研究，并将工具结果
与传统的诊断测试和 验证测试进行比较时，
我震惊了。
这比我想象的更令人吃惊。
但在我告诉你这个工具揭示了什么之前，
我想告诉你一个 我跟踪的病人的具体情况，
一个年轻女孩。
她得了囊性纤维化，
这是一种遗传疾病， 导致她的肺部疾病易受细菌感染。
这个女孩没有参与临床试验。
我跟踪她是因为， 我从她的医疗记录中
得知她以前从未感染过。
这个女孩每个月去医院一次，
把她咳出的痰样本吐在杯子里。
这个样本被转移到中央实验室
进行细菌分析，
这样医生们就可以在 发现感染时迅速采取行动。
这也让我有机会 用她的样本测试我的设备。
头两个月，我在她的样本中 什么都没发现。
但第三个月，
我在她的样本中发现 一些细菌在说个不停。
细菌正在协同破坏她的肺组织。
但传统的诊断显示根本没有细菌。
下一个月我再次测试，
我可以看到细菌的对话 变得更加激烈。
然而，传统的诊断 还没有显示出任何结果。
我的研究结束了，但半年后， 我对她的病情进行了追踪，
想看看在没有医疗干预的情况下，
这种只有我知道的细菌 是否已经消失了。
它们并没有。
但那女孩现在被诊断出
严重感染致命细菌。
而这正是我的工具 早些时候发现的细菌。
尽管进行了积极的抗生素治疗，
仍然不可能根除感染。
医生认为她活不过30岁。
当我测量这个女孩的样本时，
我的工具还处于初级阶段。
我甚至不知道我的方法是否有效，
因此我与医生达成协议，
不告诉他们我的工具揭示了什么，
以免影响他们的治疗。
所以当我看到这些结果 甚至没有得到证实时，
我不敢说出来，
因为治疗一个没有感染的病人
也会对病人产生负面影响。
但现在我们知道得更多了，
还有很多年轻的男孩女孩们可以被救，
因为，不幸的是，这种情况经常发生。
病人被感染了，
在传统的诊断测试中没有发现细菌，
突然间，感染在有严重症状的 病人身上爆发了。
但到了这个时候，已经太迟了。
在我随访的62名患者中， 令人惊讶的结果是，
我的设备在半数以上患者样本中
捕捉到了细菌对话，
而这些患者在传统方法中 都被诊断为阴性。
换句话说，这些病人中 有一半以上回家时
认为自己没有感染，
尽管他们实际上携带着危险的细菌。
在这些被误诊的病人体内，
细菌正在协调一种同步的攻击。
它们互相私语。
我所说的“窃窃私语细菌”
是传统方法无法诊断的细菌。
到目前为止，只有翻译工具 才能捕捉到这些窃窃私语。
我相信，细菌仍在窃窃私语的时间范围
是靶向治疗的机会之窗。
如果那个女孩在这段时间内接受治疗，
则有可能在感染扩散之前
在细菌的初始阶段
消灭它们。
我和这个小女孩的经历 让我决定要尽我所能
把这项技术推广到医院。
和医生们一起，
我已经开始在诊所里使用这个工具
来诊断早期感染。
虽然还不清楚医生在窃窃私语阶段
应该如何治疗病人，
但这个工具可以帮助医生 密切关注处于危险中的病人。
它可以帮助他们确认治疗是否有效，
还可以帮助回答一些简单的问题：
患者是否被感染了？
这些细菌在做什么？
细菌在说话，
进行秘密计划，
互相发送机密信息。
但我们不仅可以捕捉它们的窃窃私语，
还可以学会它们的秘密语言，
让我们自己成为细菌语者。
正如细菌所说，
"3-oxo-C12-aniline."
（大笑）
（鼓掌）
谢谢。
你不認識它們。
你看不見它們。
但它們總是在你身邊，
竊竊私語，
暗中策劃，
建造數百萬士兵的軍隊。
當它們決定進攻時，
它們會全體同時一起進攻。
我在說的是細菌。
（笑聲）
你們以為我在說誰？
細菌和人類一樣，過著群體生活。
它們也有家庭，
它們也會交談，它們還會 規劃自己的活動。
它們也和人類一樣， 會耍詭計、會行騙，
有些細菌甚至會欺騙彼此。
如果我告訴各位， 我們可以傾聽細菌的談話，
將它們的機密資訊 翻譯成人類語言，會如何？
如果我告訴各位，翻譯細菌的談話 可以拯救人命，又會怎樣呢？
我有奈米科學的博士學位，
我用奈米技術來開發即時翻譯工具，
它能夠用來監視細菌團體，
幫我們把細菌的計畫給錄下來。
細菌無所不在。
它們存在於土壤中、我們的家具上，
及我們的身體中。
事實上，在這個劇院中 有九成的活細胞是細菌。
有些細菌對我們有益；
它們能協助我們消化食物 或是產生抗生素。
有些細菌對我們有害；
它們會造成疾病和死亡。
細菌為了要協調 它們具有的各種功能，
它們必須要能夠組織和整合，
而它們的做法和人類一樣——
透過溝通來做。
但，它們用的不是言語，
它們用信號分子來和彼此溝通。
當細菌數量很少時， 信號分子就會跑掉，
就像在沙漠中只有一個人在大叫。
但，當細菌數量很多時， 信號分子就會累積起來，
細菌會開始感覺到它們並不孤單。
它們會傾聽彼此。
它們以這種方式追蹤數量有多少，
也能知道何時有足夠的數量 可以開始進行新的動作。
當信號分子到達了某個門檻時，
所有的細菌都會立刻 感受到它們必須要行動，
且採取相同的動作。
所以，細菌談話由倡議 和反應兩部分組成，
即產生分子和對分子的回應。
我的研究把焦點放在監視
人類體內的細菌團體。
這是怎麼運作的？
我們先從病人身上取得樣本。
可以用血液樣本或唾液樣本。
我們將電子射入這個樣本中，
如果樣本中有任何溝通分子， 電子會和它產生交互作用，
這種交互作用能提供資訊給我們，
資訊內容包括細菌的身分、
溝通類型，
以及細菌的交流數據。
但，細菌的溝通是什麼樣子？
在我開發出翻譯工具之前，
我首先假設細菌有自己的原始語言，
就像尚未發展出字詞和句子的嬰兒。
當他們笑，就表示很快樂； 當他們哭，則表示悲傷。
就這麼簡單。
但，結果發現，細菌完全 不是我原先以為的那麼原始。
分子不只是分子。
在不同的情境下， 它可能有不同的意思。
就像嬰兒的哭泣可能有不同的意思：
有時是嬰兒餓了， 有時是嬰兒尿濕了，
有時是嬰兒受傷了或感到害怕。
父母知道如何解讀這些哭泣。
真正的翻譯工具
要能夠解讀信號分子，
並根據情境來翻譯它們。
誰知道呢？
說不定 Google 翻譯 很快就會把它納入。
（笑聲）
讓我舉個例子。
我帶來了一些細菌資料， 如果你沒受過訓練，
可能會覺得有點難了解，
但就試試看吧。
（笑聲）
這是一個快樂的細菌家族， 它們感染了一名病人。
咱們就把它們稱為蒙特鳩家族。
它們會分享資源、繁殖，以及成長。
有一天，他們的新鄰居出現了，
卡帕萊特細菌家族。 （笑聲）（出自羅密歐與茱麗葉）
當兩個家族能夠合作時， 一切都很好。
但，接著，未預期的事情發生了。
蒙特鳩家族的羅密歐 和卡帕萊特家族的茱麗葉相戀了。
（笑聲）
是的，它們會共享基因物質。
（笑聲）
對於蒙特鳩家族而言， 這種基因傳送十分危險，
因為該家族的野心是要成為它們 所感染的病人體內唯一的家族，
而共享基因會導致卡帕萊特家族 發展出對抗生素的抵抗力。
所以，蒙特鳩家族開始内部討論 打算要除掉另一個家族，
交談方式就是通過釋放這種分子。
（笑聲）
還有字幕：
【咱們安排一次進攻吧。】
（笑聲）
咱們安排一次進攻吧。
接著，大家立刻回應，
回應方式是一起釋出 能殺死另一個家族的毒物。
【消滅！】
（笑聲）
卡帕萊特家族的回應， 就是號召反擊。
【反擊！】
它們開始交戰。
這支影片是真實細菌用 像劍一樣的細胞器在進行對決，
它們試圖殺掉彼此，
真的去刺擊、撕裂彼此。
獲勝的那個家族 就會成為統治的細菌。
所以，我能做的就是 去偵測細菌的談話，
了解造成不同集體行為的談話模式，
比如剛才例子中的對戰行為。
我所做的，就是監視
人類體內的細菌團體，
對象是醫院中的病人。
我做了一項實驗， 追蹤了六十二位病人，
檢測病人的樣本，在不清楚傳統 檢測結果是什麼的情況下，
尋找某一種特定的感染病原。
在細菌診斷中，
樣本會被抹在一個盤子上，
如果在五天之內細菌會成長，
就可以診斷病人受到感染。
我完成研究之後，把我的工具 得到的結果拿來對照
傳統診斷檢測及驗證檢測的結果，
我嚇了一跳。
結果比我所預期的還要驚人許多。
但，在我告訴各位 這項工具的發現之前，
我想要先跟各位談談 我追蹤的其中一位病人，
一位年輕的女孩。
她得了囊狀纖維化，
這是一種遺傳疾病，會讓她的肺 很容易被細菌感染所影響。
這女孩並不是臨床實驗的一部分。
我追蹤她是因為我從她的病例發現
她以前從來沒有受過感染。
每個月，這個女孩要去一次醫院，
對杯子咳痰，作為樣本。
這個樣本會被送去做細菌分析，
由中央實驗室分析，
一旦發現感染， 醫生就可以儘快採取行動。
因此，我也可以用我的裝置 來檢測她的樣本。
前兩個月，我在測量她的樣本時， 什麼都沒有發現。
但，在第三個月，
我發現她的樣本中 有些細菌開始竊竊私語了。
這些細菌在協調， 打算要傷害她的肺部組織。
但傳統的診斷結果卻顯示沒有細菌。
下個月，我再做一次測量，
我發現細菌的談話變得更劇烈了。
傳統診斷的結果仍沒有顯示。
我的研究就這樣結束了， 但半年後，我再追蹤她的狀況，
想了解一下，那些只有我發現的細菌
是否在沒有醫療 介入的情況下消失了。
結果沒有消失。
但那位女孩被診斷出
受到致命細菌的嚴重感染。
那種細菌，正是我的工具 先前發現的細菌。
儘管採用積極的抗生素治療，
仍然不可能根絕感染。
醫生認定她無法活到三十歲。
當我在測量這個女孩的樣本時，
我的工具還在研發的初期。
我當時甚至不知道 我的方法是否可行，
因此，我和醫生們約定
我不會告訴他們 我的工具發現了什麼，
這樣才不會影響到他們的治療。
所以，當我看到這些 還沒有被驗證的結果時，
我完全不敢說出來，
因為治療沒有真正受到感染的病人
也會對病人造成不良的後果。
但，現在我們懂得更多了，
還有很多年輕的男孩、 女孩可以得救，
因為，很不幸的， 這種情況經常發生：
病人被感染，
不知怎麼的，傳統診斷 檢測不會發現細菌，
突然間，感染在病人體內爆發， 引起嚴重的症狀。
到那個時候，一切就太遲了。
回到我追蹤的六十二位病人， 剛才提到的驚人結果
就是我的裝置 在至少一半用傳統方法
診斷為陰性的病人樣本中， 捕捉到細菌談話。
換言之，這些病人當中， 有超過一半回到家裡，
以為自己沒有受到感染，
其實他們身上卻帶有危險的細菌。
在這些被誤診的病人體內，
細菌正在協調要進行同步進攻。
它們彼此竊竊私語。
我所謂的「竊竊私語細菌」
就是傳統方法無法 診斷出來的細菌。
目前，只有這一種翻譯工具 能夠捕捉到這些竊竊私語。
我相信，當細菌仍然 在竊竊私語的期間，
就是個機會之窗， 可以進行標靶治療。
如果當時那個女孩能在 機會之窗期間接受治療，
還在初始階段的細菌 是有可能被治療殺死的，
感染的狀況就不會失控。
關於這個女孩的這段經驗， 讓我決心要盡一切努力，
將這項技術推廣到醫院。
我已經在和醫生合作， 將這項工具導入到診所中，
來診斷早期的感染。
雖然，我們還不清楚 在這個竊竊私語階段
醫生該如何治療病人，
但這項工具能協助醫生 更留心有風險的病人。
它能協助醫生確認 治療的結果是否有效，
它也能協助回答簡單的問題：
病人是否受到感染？
細菌有什麼打算？
細菌會交談，
它們會在背後秘謀，
它們會向彼此發送機密資訊。
但，我們不僅能捕捉到 它們的竊竊私語，
大家都能學會它們的秘密語言，
讓我們自己也會說細菌的暗號。
就如同細菌所說的：
「3-oxo-C12-苯胺。」
（笑聲）
（掌聲）
謝謝。