駭入細菌來對抗癌症
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0:06 - 0:111884 年,有一位病人的運氣
似乎從很差變成更差了。 -
0:11 - 0:15這位病人的脖子上
長了個快速成長的腫瘤, -
0:15 - 0:19接著,又染上了不相關的
細菌性皮膚感染。 -
0:19 - 0:22但,很快的,未預期的事發生了:
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0:22 - 0:26當他從感染中復元時,
癌症也開始減緩。 -
0:27 - 0:32醫生威廉科萊在七年後
追蹤這位病人, -
0:32 - 0:34發現已經沒剩下任何
可見的癌症徵象。 -
0:34 - 0:37科萊相信這位病人身上
發生了很不凡的事: -
0:37 - 0:42細菌感染刺激了病人的免疫系統,
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0:42 - 0:43將癌症擊退。
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0:44 - 0:47科萊幸運的發現讓他成為先驅,
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0:47 - 0:52倡導刻意注射細菌以成功治療癌症。
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0:52 - 0:56一百多年後,合成生物學家
發現了更好的方式 -
0:56 - 0:59來使用這些以前
無法想像的盟友—— -
0:59 - 1:04透過編程,讓細菌將藥物
安全地送到腫瘤所在處。 -
1:04 - 1:08癌症的成因,是因為
細胞的正常功能受到改變, -
1:08 - 1:13導致它們快速增加,
形成叫做「腫瘤」的贅生物。 -
1:13 - 1:17放射線治療、化療、
免疫療法等治療方法 -
1:17 - 1:21都是在嘗試殺死惡性細胞,
但可能會影響整個身體, -
1:21 - 1:23在過程中破壞了健康的組織。
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1:24 - 1:26然而,有些細菌,像大腸桿菌,
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1:26 - 1:32具有獨特的優勢,它們能夠
選擇性地在腫瘤中生長。 -
1:32 - 1:36事實上,腫瘤的核心
反而是個理想的環境, -
1:36 - 1:39讓大腸桿菌能夠避開
免疫細胞,安全增長。 -
1:39 - 1:41細菌可以被重新編程,
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1:41 - 1:45讓它們不會造成感染,
且能夠攜帶抗癌藥物, -
1:45 - 1:50扮演特洛伊木馬,從腫瘤內部進攻。
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1:50 - 1:55透過細菌編程讓細菌
做出新穎的感覺和反應, -
1:55 - 1:59這個點子是合成生物學
領域的主要焦點之一。 -
2:00 - 2:02但要怎麼做細菌編程呢?
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2:02 - 2:05關鍵在於操控細菌的 DNA。
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2:05 - 2:09將特定的基因序列插入到細菌中,
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2:09 - 2:12細菌就能接受指示,
合成不同的分子, -
2:12 - 2:15包括能夠打斷癌症生長的分子。
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2:15 - 2:18在生物電路的協助之下,
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2:18 - 2:21也可以讓細菌做出
非常明確的特定行為。 -
2:21 - 2:25生物電路可以根據存在、
不存在,或某些因子的組合, -
2:25 - 2:28來做不同的行為編程。
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2:28 - 2:32比如,腫瘤的含氧量
及 pH 值都很低, -
2:32 - 2:34且會過度生產特定的分子。
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2:35 - 2:40合成生物學家可透過編程,
讓細菌感測到那些條件, -
2:40 - 2:44因此就能夠針對腫瘤
做出反應,避開健康組織。 -
2:44 - 2:46有一種生物電路
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2:46 - 2:51叫做同步裂解電路(SLC),
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2:51 - 2:56不僅能讓細菌去遞送藥物,
還能依時間表排程遞送。 -
2:56 - 2:58首先,為了避免傷害到健康組織,
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2:58 - 3:02在細菌生長時才開始
製造抗癌藥物, -
3:02 - 3:06因為細菌生長只會
在腫瘤內部發生。 -
3:06 - 3:08接著,在細菌製造了藥物之後,
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3:08 - 3:11當細菌的數量到達臨界值時,
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3:11 - 3:14緊急停止開關會造成細菌爆裂。
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3:14 - 3:19爆裂後釋出藥物也減少細菌的數量。
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3:19 - 3:23然而有一定比例的細菌仍然活著,
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3:23 - 3:25可以讓菌落繼續成長。
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3:25 - 3:29最終,細菌的數量又大到
會再次觸發緊急停止開關, -
3:29 - 3:31不斷重覆循環。
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3:31 - 3:33這種電路可做精確調整,
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3:33 - 3:38依據最適合用來對抗癌症的
固定排程來遞送藥物。 -
3:38 - 3:42在用老鼠的科學試驗中,
已經證明這個方法很有希望。 -
3:42 - 3:45科學家不僅能夠成功
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3:45 - 3:48透過注入細菌的方式消除淋巴瘤,
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3:48 - 3:51同時也能刺激免疫系統,
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3:51 - 3:55指導免疫細胞去辨視並攻擊
在老鼠體內其他地方 -
3:55 - 3:58沒有被治療到的淋巴瘤。
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3:58 - 4:03和許多其他治療方法不同,
細菌不會針對特定的癌症類型, -
4:03 - 4:08而是去找所有實質固態瘤
共同的一般性特徵。 -
4:08 - 4:12可編程的細菌也不限用在對抗癌症,
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4:12 - 4:15還可以被當作精密的感測器,
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4:15 - 4:18監視未來疾病的所在。
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4:18 - 4:22安全的益生菌或許能在
我們的腸道中休眠, -
4:22 - 4:25在那裡,它們可以偵測、
預防、治療疾病, -
4:25 - 4:28讓它們沒機會造成任何症狀。
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4:28 - 4:32科技的進步讓大家
很興奮地預期在未來 -
4:32 - 4:36由機械奈米機器人
遞送個人化的藥物。 -
4:36 - 4:38但,因為有數十億年的演化,
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4:38 - 4:42我們可能已經在
未預期的細菌生物形式中 -
4:42 - 4:44找到了一個起始點。
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4:44 - 4:47再把合成生物學也加進來,
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4:47 - 4:50天知道不久後還會出現
什麼新的可能性。
- Title:
- 駭入細菌來對抗癌症
- Speaker:
- 塔爾·丹尼諾
- Description:
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1884 年,有一位運氣很差的病人,本來脖子的腫瘤就在快速成長,他還得到了不相關的細菌性皮膚感染。當他從感染中復元時,很意外的是,癌症也開始消退。感染刺激了病人的免疫系統。現今,合成生物學家會做細菌編程,將藥物直接送達腫瘤所在。這怎麼可能?讓塔爾·丹尼諾來說明。
完整課程連結:https://ed.ted.com/lessons/hacking-bacteria-to-fight-cancer-tal-danino
課程設計:塔爾·丹尼諾
導演:克里斯·畢夏普 - Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:51
Helen Chang approved Chinese, Traditional subtitles for Hacking bacteria to fight cancer | ||
Helen Chang edited Chinese, Traditional subtitles for Hacking bacteria to fight cancer | ||
Helen Chang accepted Chinese, Traditional subtitles for Hacking bacteria to fight cancer | ||
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Lilian Chiu edited Chinese, Traditional subtitles for Hacking bacteria to fight cancer | ||
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