Bakterien hacken, um Krebs zu bekämpfen - Tal Danino
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0:06 - 0:111884 schien sich das Unglück
eines Patienten weiter zu verschlimmern. -
0:11 - 0:14Dieser Patient hatte einen
schnell wachsenden Krebs am Hals -
0:14 - 0:19und erkrankte dann an einer
unabhängigen bakteriellen Hautinfektion. -
0:19 - 0:22Doch schon bald geschah
etwas Unerwartetes: -
0:22 - 0:27Als er sich von der Infektion erholte,
begann sich auch der Krebs zurückzubilden. -
0:27 - 0:32Als ein Arzt namens William Coley
den Patienten 7 Jahre später aufspürte, -
0:32 - 0:34blieben keine sichtbaren
Anzeichen des Krebses zurück. -
0:34 - 0:37Coley glaubte, dass etwas
Bemerkenswertes geschah: -
0:37 - 0:40dass die bakterielle Infektion
das Immunsystem des Patienten -
0:40 - 0:44zur Bekämpfung des Krebses angeregt hatte.
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0:44 - 0:46Coleys glückliche Entdeckung
ermöglichte es ihm, -
0:46 - 0:49als Pionier die gezielte
Injektion von Bakterien -
0:49 - 0:52zur erfolgreichen
Krebsbehandlung einzusetzen. -
0:52 - 0:56Über 100 Jahre später haben synthetische
Biologen einen noch besseren Weg gefunden, -
0:56 - 0:59die einst ungewöhnlichen
Verbündeten zu nutzen -- -
0:59 - 1:00indem sie sie so programmierten,
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1:00 - 1:04dass sie Wirkstoffe sicher und gezielt
zu Tumoren transportieren. -
1:04 - 1:08Krebs entsteht, wenn sich normale
Zellenfunktionen so verändern, -
1:08 - 1:11dass sie sich dadurch schnell vermehren
und Wucherungen bilden, -
1:11 - 1:13die Tumore genannt werden.
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1:13 - 1:17Behandlungen wie Bestrahlung,
Chemo- und Immuntherapie versuchen, -
1:17 - 1:21bösartige Zellen abzutöten,
können aber den gesamten Körper schädigen -
1:21 - 1:23und dabei gesundes Gewebe zerstören.
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1:24 - 1:28Einige Bakterien wie E. coli haben
jedoch den einzigartigen Vorteil, -
1:28 - 1:32dass sie selektiv im Inneren
von Tumoren wachsen können. -
1:32 - 1:35Tatsächlich bildet der Kern
eines Tumors eine ideale Umgebung, -
1:35 - 1:39in der sie sich sicher und vor Immunzellen
verborgen vermehren können. -
1:39 - 1:43Anstatt Infektionen zu verursachen,
können Bakterien so umprogrammiert werden, -
1:43 - 1:46dass sie krebsbekämpfende
Medikamente in sich tragen -
1:46 - 1:50und als Trojanische Pferde agieren,
die den Tumor von innen heraus angreifen. -
1:50 - 1:52Diese Idee, Bakterien so zu programmieren,
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1:52 - 1:55dass sie auf völlig neue Art und Weise
wahrnehmen und reagieren, -
1:55 - 1:59ist ein Schwerpunkt
der synthetischen Biologie. -
2:00 - 2:02Wie können wir Bakterien programmieren?
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2:02 - 2:05Der Schlüssel liegt in
der Manipulation ihrer DNS. -
2:05 - 2:08Indem man bestimmte genetische
Sequenzen in Bakterien einfügt, -
2:08 - 2:12kann man sie anweisen, verschiedene
Moleküle zu synthetisieren, -
2:12 - 2:15darunter auch solche,
die das Krebswachstum stören. -
2:15 - 2:18Bakterien können auch mit Hilfe
biologischer Schaltkreise -
2:18 - 2:21zu ganz bestimmten
Verhaltensweisen angeregt werden. -
2:21 - 2:24Diese steuern unterschiedliche
Reaktionen in Abhängigkeit -
2:24 - 2:28von der Anwesenheit, Abwesenheit
oder Kombination bestimmter Faktoren. -
2:28 - 2:32Zum Beispiel haben Tumore
niedrige Sauerstoff- und pH-Werte -
2:32 - 2:35und produzieren zu viele
spezifische Moleküle. -
2:35 - 2:38Synthetische Biologen
programmieren Bakterien so, -
2:38 - 2:42dass sie diese Bedingungen wahrnehmen
und hierdurch auf Tumore reagieren, -
2:42 - 2:44während gesundes Gewebe gemieden wird.
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2:44 - 2:46Eine Art biologischer Kreislauf,
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2:46 - 2:50der als synchronisierter Lysekreislauf
oder SLC bekannt ist, -
2:50 - 2:53ermöglicht es den Bakterien,
nicht nur Medikamente zu befördern, -
2:53 - 2:56sondern dies nach
einem festgelegten Zylkus zu tun. -
2:56 - 2:58Um eine Schädigung
gesunden Gewebes zu vermeiden, -
2:58 - 3:02beginnt die Produktion von Wirkstoffen
erst mit dem Wachstum der Bakterien, -
3:02 - 3:05was nur innerhalb
des Tumors selbst geschieht. -
3:05 - 3:08Nachdem die Wirkstoffe produziert wurden,
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3:08 - 3:11bewirkt ein Notschalter
das Platzen der Bakterien, -
3:11 - 3:14wenn eine kritische Populations-
schwelle überschritten wird. -
3:14 - 3:18Dadurch wird das Medikament freigesetzt
und die Bakterienpopulation verringert. -
3:18 - 3:23Ein gewisser Prozentsatz der Bakterien
bleibt jedoch am Leben, -
3:23 - 3:25um die Kolonie wieder zu vergrößern.
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3:25 - 3:29Mit der Zeit wird ihre Zahl so groß,
dass erneut der Notschalter umgelegt wird, -
3:29 - 3:31und der Zyklus beginnt von vorne.
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3:31 - 3:33Dieser Kreislauf kann optimiert werden,
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3:33 - 3:35so dass Medikamente nach
dem Zyklus freigesetzt werden, -
3:35 - 3:38der am besten zur Bekämpfung
des Krebses geeignet ist. -
3:38 - 3:41Dieser Ansatz hat sich bei
wissenschaftlichen Studien mit Mäusen -
3:41 - 3:42als vielversprechend erwiesen.
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3:42 - 3:45Es gelang den Wissenschaftlern nicht nur,
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3:45 - 3:48mit Bakterien injizierte Lymphomtumore
erfolgreich zu beseitigen, -
3:48 - 3:51sondern die Injektion stimulierte
auch das Immunsystem, -
3:51 - 3:54indem es die Immunzellen dazu brachte,
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3:54 - 3:58unbehandelte Lymphome an anderen Stellen
in der Maus zu erkennen und anzugreifen. -
3:58 - 3:59Im Gegensatz zu anderen Therapien,
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3:59 - 4:02richten sich die Bakterien nicht
gegen eine bestimmte Krebsart, -
4:02 - 4:08sondern gegen allgemeine Eigenschaften,
die bei allen soliden Tumoren gleich sind. -
4:08 - 4:12Programmierbare Bakterien sind nicht nur
auf die Krebsbekämpfung beschränkt. -
4:12 - 4:15Sie können als komplexe Sensoren dienen,
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4:15 - 4:18um Orte zukünftiger
Krankheiten zu überwachen. -
4:18 - 4:22Unbedenkliche Probiotika könnten
in unseren Eingeweiden schlummern, -
4:22 - 4:25wo sie Störungen erkennen,
verhindern und bekämpfen, -
4:25 - 4:28noch bevor Symptome auftreten.
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4:28 - 4:31Technologische Fortschritte
sorgten für Aufregung -
4:31 - 4:33um die Zukunft
der personalisierten Medizin, -
4:33 - 4:36die von mechanischen
Nanorobotern angetrieben wird. -
4:36 - 4:38Dank der Milliarden von Jahren
währenden Evolution -
4:38 - 4:40haben wir vielleicht einen Ausgangspunkt
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4:40 - 4:44mit der unerwarteten
Biologie der Bakterien. -
4:44 - 4:47Fügt man noch etwas
synthetische Biologie hinzu, -
4:47 - 4:50wer weiß, was bald möglich sein könnte.
- Title:
- Bakterien hacken, um Krebs zu bekämpfen - Tal Danino
- Speaker:
- Tal Danino
- Description:
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Vollständige Lektion ansehen: https://ed.ted.com/lessons/hacking-bacteria-to-fight-cancer-tal-danino
1884 erkrankte ein unglücklicher Patient, der einen schnell wachsenden Krebs im Nacken hatte, an einer nicht damit zusammenhängenden bakteriellen Hautinfektion. Als er sich von der Infektion erholte, begann sich der Krebs überraschenderweise zurückzubilden. Die Infektion hatte das Immunsystem des Patienten stimuliert. Heute programmieren synthetische Biologen Bakterien so, dass sie Wirkstoffe gezielt und sicher zu Tumoren befördern. Wie ist das möglich? Tal Danino geht der Frage nach.
Lektion von Tal Danino unter der Leitung von Chris Bishop.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:51
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Aniko Karpati edited German subtitles for Hacking bacteria to fight cancer | ||
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Aniko Karpati edited German subtitles for Hacking bacteria to fight cancer | ||
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