Programmare i batteri per combattere il cancro - Tal Danino
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0:06 - 0:11Nel 1884, la fortuna di un paziente
sembrò andare di male in peggio. -
0:11 - 0:14Questo paziente aveva un cancro
al collo che cresceva velocemente, -
0:14 - 0:19e poi si prese un'infezione batterica
cutanea non correlata al cancro. -
0:19 - 0:22Ma dopo poco, successe
qualcosa di inaspettato: -
0:22 - 0:27man mano che l'infezione guariva,
anche il cancro iniziò a regredire. -
0:27 - 0:32Quando il dottor William Coley
visitò il paziente sette anni dopo, -
0:32 - 0:34non c'era alcun segno visibile del cancro.
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0:34 - 0:38Coley credeva che stesse succedendo
qualcosa di incredibile: -
0:38 - 0:42l'infezione batterica aveva stimolato
il sistema immunitario del paziente -
0:42 - 0:44a combattere il cancro.
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0:44 - 0:47La fortunata scoperta di Coley
lo portò ad aprire la strada -
0:47 - 0:52all'iniezione intenzionale di batteri
per curare il cancro con successo. -
0:52 - 0:56Più di 100 anni dopo, i biologi sintetici
hanno trovato un modo ancora migliore -
0:56 - 0:59di usare questi alleati
una volta improbabili: -
0:59 - 1:04programmarli per trasportare i medicinali
in modo sicuro direttamente ai tumori. -
1:04 - 1:08Il cancro si sviluppa quando
le funzioni delle cellule si alterano, -
1:08 - 1:13inducendole a moltiplicarsi rapidamente
e formare dei noduli chiamati tumori. -
1:13 - 1:17I trattamenti come la radioterapia,
la chemioterapia e l'immunoterapia -
1:17 - 1:21cercano di uccidere le cellule maligne,
ma possono colpire tutto il corpo -
1:21 - 1:24e danneggiare i tessuti sani nel processo.
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1:24 - 1:26Tuttavia, alcuni batteri
come l'Escherichia coli -
1:26 - 1:32hanno il vantaggio unico di crescere
selettivamente all'interno dei tumori. -
1:32 - 1:35Di fatto, il nucleo di un tumore
costituisce un ambiente ideale -
1:35 - 1:40in cui possono moltiplicarsi in sicurezza,
al riparo dalle cellule immunitarie. -
1:40 - 1:41Invece di causare un'infezione,
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1:41 - 1:45i batteri possono essere riprogrammati
per trasportare i farmaci anti-cancro, -
1:45 - 1:49che si comportano come un trojan horse,
colpendo il tumore dall'interno. -
1:50 - 1:55L'idea di programmare i batteri
per percepire e reagire in modi nuovi -
1:55 - 1:59è un obiettivo primario
nel campo della biologia sintetica. -
2:00 - 2:02Ma come si possono programmare i batteri?
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2:02 - 2:05La chiave è la manipolazione del loro DNA.
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2:05 - 2:09Inserendo delle sequenze
genetiche particolari nei batteri, -
2:09 - 2:12questi possono essere indotti
a sintetizzare molecole diverse, -
2:12 - 2:16incluse quelle che inibiscono
la crescita del cancro. -
2:16 - 2:19Possono anche essere indotte
a comportarsi in modi molto precisi -
2:19 - 2:21con l'aiuto di circuiti biologici.
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2:21 - 2:25Questi programmano diverse reazioni
in base alla presenza, all'assenza -
2:25 - 2:28o alla combinazione di certi fattori.
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2:28 - 2:32Per esempio, i tumori hanno
bassi livelli di ossigeno e pH -
2:32 - 2:34e producono specifiche
molecole in eccesso. -
2:35 - 2:39I biologici sintetici possono programmare
i batteri per rilevare quelle condizioni, -
2:39 - 2:44e, così facendo, reagire ai tumori
evitando i tessuti sani. -
2:44 - 2:50Un tipo di circuito biologico, conosciuto
come circuito di lisi sincronizzato -
2:50 - 2:53permette ai batteri non solo
di trasportare farmaci, -
2:53 - 2:56ma di farlo secondo
uno schema predefinito. -
2:56 - 2:59Innanzitutto, per evitare
di danneggiare il tessuto sano, -
2:59 - 3:02la produzione di farmaci anti-cancro
comincia con la crescita dei batteri, -
3:02 - 3:05il che si verifica solo
all'interno del tumore stesso. -
3:05 - 3:08In seguito, dopo aver prodotto il farmaco,
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3:08 - 3:11un interruttore fa esplodere i batteri
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3:11 - 3:14quando raggiungono una soglia
di popolazione critica. -
3:14 - 3:18Ciò rilascia il farmaco e al contempo
riduce la popolazione batterica. -
3:19 - 3:22Tuttavia, una certa percentuale
di batteri rimane in vita -
3:22 - 3:24per ricostituire la colonia.
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3:25 - 3:29Infine, il numero aumenta ancora
fino ad attivare di nuovo l'interruttore -
3:29 - 3:31e continuare il ciclo.
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3:31 - 3:34Questo circuito può essere perfezionato
per trasportare farmaci -
3:34 - 3:38con qualsiasi schema temporale
vada meglio per combattere il cancro. -
3:38 - 3:42Questo approccio si è rivelato promettente
negli studi clinici con i topi. -
3:42 - 3:47Non solo gli scienziati hanno eliminato
con successo i linfomi -
3:47 - 3:52iniettati con batteri, ma l'iniezione
ha stimolato il sistema immunitario -
3:52 - 3:56preparando le cellule immunitarie
a identificare e attaccare nuovi linfomi -
3:56 - 3:58in altre parti del topo.
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3:58 - 4:00Al contrario di molte terapie,
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4:00 - 4:03i batteri non colpiscono
un tipo specifico di cancro, -
4:03 - 4:08ma piuttosto le caratteristiche generali
che tutti i tumori solidi condividono. -
4:08 - 4:12Inoltre, i batteri programmati
non si limitano a combattere il cancro. -
4:12 - 4:15Possono fungere da sensori sofisticati
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4:15 - 4:18che monitorano le zone potenziali
di future malattie. -
4:18 - 4:22I batteri probiotici buoni potrebbero
rimanere dormienti nel nostro intestino, -
4:22 - 4:25dove potrebbero rilevare, prevenire
e trattare i disturbi -
4:25 - 4:28prima che si presentino i sintomi.
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4:28 - 4:32I progressi tecnologici hanno generato
entusiasmo per un futuro -
4:32 - 4:35con farmaci personalizzati,
guidato da nanorobot meccanici. -
4:36 - 4:38Ma grazie a milioni di anni di evoluzione,
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4:38 - 4:41potremmo già avere un punto di partenza
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4:41 - 4:44nell'inaspettata
forma biologica dei batteri. -
4:45 - 4:47Aggiungiamo al tutto la biologia sintetica
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4:47 - 4:50e chissà cosa potrebbe
essere possibile a breve.
- Title:
- Programmare i batteri per combattere il cancro - Tal Danino
- Speaker:
- Tal Danino
- Description:
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Per la visione della lezione completa: https://ed.ted.com/lessons/hacking-bacteria-to-fight-cancer-tal-danino
Nel 1884, un paziente sfortunato con un cancro al collo che cresceva rapidamente, prese un'infezione batterica cutanea non correlata al cancro. Man mano che l'infezioni guariva, il cancro cominciò sorprendentemente a regredire. L'infezione aveva stimolato il sistema immunitario del paziente. Oggi, i biologi sintetici programmano i batteri per trasportare i farmaci in modo sicuro direttamente ai tumori. Com'è possibile? Tal Danino cerca di scoprirlo.
Lezione di Tal Danino, diretta da Chris Bishop.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:51
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