-
Title:
Για να εντοπίσουμε ασθένειες νωρίτερα, ας μιλήσουμε τη μυστική γλώσσα των βακτηρίων
-
Description:
Τα βακτήρια «συνομιλούν» μεταξύ τους, στέλνουν χημικές πληροφορίες για να οργανώσουν επιθέσεις. Τι θα γινόταν αν μπορούσαμε να ακούσουμε αυτά που λένε; Η νανοφυσικός Φατιμά ΑλΖάχρα Αλατράκτσι εφηύρε ένα εργαλείο για να κατασκοπεύει τις βακτηριακές συνομιλίες και να μεταφράζει τη μυστική τους επικοινωνία στην ανθρώπινη γλώσσα. Η δουλειά της μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για έγκαιρες διαγνώσεις ασθενειών -- προτού καν αρρωστήσουμε.
-
Speaker:
Φατιμά ΑλΖάχρα Αλατράκτσι
-
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.
-
-
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.
-
-
Θα σας δώσω ένα παράδειγμα.
¶
-
Έφερα κάποια δεδομένα βακτηρίων
που ίσως είναι δύσκολο να τα καταλάβεις
-
εάν δεν είσαι εκπαιδευμένος
-
αλλά προσπαθήστε.
-
-
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.
-
-
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.
-
-
Και ναι, μοιράζονται γενετικό υλικό.
¶
-
-
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.
-
-
-
[Ας οργανώσουμε επίθεση]
¶
-
-
Ας οργανώσουμε επίθεση.
¶
-
Και αμέσως όλοι ανταποκρίνονται
-
ελευθερώνοντας δηλητήριο
που θα σκοτώσει την άλλη οικογένεια.
-
-
-
Οι Καπουλέτοι απαντούν με αντεπίθεση.
¶
-
-
-
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;
-
-
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».
-
-
-