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!