Return to Video

הבה נדבר בשפת החיידקים ונגלה מחלות מוקדם יותר

  • 0:02 - 0:03
    אינכם מכירים אותם.
  • 0:04 - 0:05
    אינכם רואים אותם.
  • 0:06 - 0:08
    אבל הם תמיד בסביבה,
  • 0:09 - 0:11
    לוחשים,
  • 0:11 - 0:13
    רוחשים תכניות סתרים,
  • 0:14 - 0:17
    בונים צבאות עם מיליוני חיילים.
  • 0:19 - 0:21
    וכאשר הם מחליטים לתקוף,
  • 0:21 - 0:24
    הם כולם תוקפים בבת אחת.
  • 0:27 - 0:29
    אני מתכוונת לחיידקים.
  • 0:29 - 0:30
    (צחוק)
  • 0:30 - 0:32
    על מי חשבתם שאני מדברת?
  • 0:34 - 0:38
    חיידקים חיים בקהילות
    בדיוק כמו בני-אדם.
  • 0:38 - 0:39
    יש להם משפחות,
  • 0:39 - 0:40
    הם מדברים,
  • 0:40 - 0:42
    והם מתכננים את הפעילויות שלהם.
  • 0:42 - 0:45
    ובדיוק כמו בני-אדם,
    הם מערימים, מטעים,
  • 0:45 - 0:47
    וחלקם אף מרמים
    האחד את השני.
  • 0:48 - 0:52
    מה תגידו אם אומר לכם שאנחנו יכולים
    להאזין לשיחות של חיידקים
  • 0:52 - 0:56
    ולתרגם את המידע החסוי שלהם
    לשפת בני אדם?
  • 0:56 - 1:01
    ומה אם אומר לכם שתרגום של שיחות של חיידקים יכול להציל חיים?
  • 1:03 - 1:04
    יש לי תואר דוקטור בננו-פיזיקה,
  • 1:04 - 1:09
    והשתמשתי בננו-טכנולוגיה
    לפיתוח כלי תרגום בזמן אמת
  • 1:09 - 1:11
    שיכול לרגל אחרי קהילות של חיידקים
  • 1:11 - 1:14
    ולספק לנו הקלטות שמספרות
    מה זוממים החיידקים.
  • 1:16 - 1:18
    חיידקים חיים בכל מקום.
  • 1:18 - 1:20
    הם נמצאים באדמה, ברהיטים שלנו
  • 1:20 - 1:21
    ובתוך גופנו.
  • 1:22 - 1:27
    למעשה, 90% מכל התאים החיים
    באולם הזה הינם חיידקים.
  • 1:28 - 1:30
    חלק מהחיידקים טובים עבורנו -
  • 1:30 - 1:33
    הם עוזרים לנו לעכל מזון
    או מייצרים אנטיביוטיקה.
  • 1:33 - 1:35
    וחלק מהחיידקים רעים עבורנו -
  • 1:35 - 1:37
    הם גורמים מחלות ומוות.
  • 1:38 - 1:40
    כדי שיוכלו לתאם ביניהם
    את כל מה שהם עושים,
  • 1:40 - 1:42
    הם צריכים להיות בעלי יכולת לארגן,
  • 1:42 - 1:44
    והם עושים זאת בדיוק כמונו בני האדם,
  • 1:44 - 1:46
    באמצעות תקשורת.
  • 1:47 - 1:48
    אלא שבמקום להשתמש במלים,
  • 1:48 - 1:51
    הם משתמשים במולקולות איתות
    כדי לתקשר האחד עם השני.
  • 1:52 - 1:53
    כאשר החיידקים מועטים,
  • 1:53 - 1:56
    מולקולות האיתות פשוט זורמות הלאה,
  • 1:56 - 1:59
    בדומה לזעקה של אדם לבד במדבר.
  • 2:00 - 2:04
    אבל כשיש הרבה חיידקים,
    מולקולות האיתות מצטברות,
  • 2:04 - 2:07
    והחיידקים מתחילים
    להרגיש שהם אינם לבד.
  • 2:07 - 2:09
    הם מאזינים האחד לשני.
  • 2:09 - 2:12
    בדרך זו הם יודעים
    כמה מהם ישנם בסביבה
  • 2:12 - 2:16
    ומתי יש מספיק מהם
    כדי ליזום פעולה חדשה.
  • 2:17 - 2:20
    כאשר כמות מולקולות האיתות
    עולה על סף מסויים,
  • 2:20 - 2:24
    כל החיידקים, חשים
    בבת אחת, שעליהם לבצע
  • 2:24 - 2:25
    את אותה פעולה.
  • 2:26 - 2:30
    לכן, שיחה של החיידקים,
    מורכבת מהתנעה ותגובה,
  • 2:30 - 2:33
    ייצור של מולקולה
    והתגובה אליה.
  • 2:35 - 2:38
    במחקר שלי, התמקדתי בריגול
    אחר קהילות של חיידקים
  • 2:38 - 2:40
    הנמצאים בתוך גוף האדם.
  • 2:40 - 2:42
    איך זה עובד?
  • 2:42 - 2:44
    אנחנו לוקחים דגימה ממטופל.
  • 2:44 - 2:47
    זאת יכולה להיות דגימת דם או רוק.
  • 2:47 - 2:50
    אנחנו יורים אלקטרונים לתוך הדגימה,
  • 2:50 - 2:54
    האלקטרונים מתקשרים עם כל מולקולת תקשורת שנמצאת,
  • 2:54 - 2:56
    והתקשורת הזאת מספקת לנו מידע
  • 2:56 - 2:58
    על זהותם של החיידקים,
  • 2:58 - 3:00
    סוג התקשורת
  • 3:00 - 3:02
    וכמה מהחיידקים מדברים.
  • 3:04 - 3:07
    אבל איך זה נראה
    כאשר חיידקים מתַקְשרים?
  • 3:08 - 3:12
    לפני שפיתחתי את כלי התרגום,
  • 3:12 - 3:15
    ההנחה הראשונית שלי היתה שלחיידקים
    יש שפה פרימיטיבית,
  • 3:15 - 3:19
    בדומה לתינוקות שלא פיתחו עדיין
    מלים ומשפטים עדיין.
  • 3:19 - 3:22
    כשהם צוחקים - הם שמחים,
    כשהם בוכים - הם עצובים.
  • 3:22 - 3:23
    פשוט מאוד.
  • 3:24 - 3:28
    אבל חיידקים מסתבר לא קרובים אפילו
    להיות פרימיטיביים כפי שחשבתי שהם.
  • 3:29 - 3:31
    מולקולה היא לא רק מולקולה.
  • 3:31 - 3:34
    היא יכולה להיות דברים שונים
    בהתאם להקשר.
  • 3:34 - 3:37
    בדיוק כמו שבכי של תינוקות
    יכול להביע הרבה דברים:
  • 3:37 - 3:39
    לפעמים התינוק רעב,
  • 3:39 - 3:40
    לפעמים הוא רטוב,
  • 3:40 - 3:42
    לפעמים הוא פגוע או פוחד.
  • 3:42 - 3:45
    הורים יודעים לפענח את סוגי הבכי.
  • 3:46 - 3:48
    וכדי שכלי התרגום יהיה אמיתי
  • 3:48 - 3:51
    היה עליו להיות מסוגל לפענח
    את מולקולות האיתות
  • 3:51 - 3:55
    ולתרגם אותן בהתאם להקשר.
  • 3:55 - 3:57
    ומי יודע?
  • 3:57 - 3:59
    אולי "גוגל טרנסלייט" יאמץ אותו בקרוב.
  • 3:59 - 4:01
    (צחוק)
  • 4:02 - 4:04
    אתן לכם דוגמה.
  • 4:04 - 4:08
    הבאתי קצת מידע על חיידקים
    שעלול להיות קצת קשה להבינו
  • 4:08 - 4:09
    אם אינכם מאומנים בכך,
  • 4:09 - 4:10
    אבל נסו להתבונן.
  • 4:12 - 4:13
    (צחוק)
  • 4:15 - 4:18
    כאן ישנה משפחת חיידקים מאושרת
    שהדביקה חולה.
  • 4:20 - 4:22
    הבה נקרא להם משפחת "מונטַגְיו".
  • 4:24 - 4:27
    הם חולקים ביניהם משאבים,
    הם מתחלקים, והם גדלים.
  • 4:28 - 4:30
    יום אחד הגיעו אליהם שכנים חדשים,
  • 4:33 - 4:35
    משפחת החיידקים "קָפּולֵט".
  • 4:35 - 4:36
    (צחוק)
  • 4:36 - 4:39
    הכל בסדר, כל עוד הם עובדים ביחד.
  • 4:40 - 4:43
    אבל אז קורה משהו בלתי מתוכנן.
  • 4:44 - 4:49
    רומיאו ממשפחת מונטגיו מפתח יחסים
    עם יוליה ממשפחת קפולט.
  • 4:49 - 4:50
    (צחוק)
  • 4:51 - 4:54
    וכן, הם חולקים חומר גנטי.
  • 4:54 - 4:56
    (צחוק)
  • 4:59 - 5:01
    ובכן, העברת גנים זו עלולה להיות
    מסוכנת לבני מונטַגְיו.
  • 5:01 - 5:05
    אשר שואפים להיות המשפחה היחידה
    בתוך החולה אותו הדביקו,
  • 5:05 - 5:07
    וחלוקת גנים תורמת לזה
  • 5:07 - 5:10
    שבני משפחת קָפּולֵט
    מפתחים עמידות לאנטיביוטיקה
  • 5:12 - 5:16
    אז בני מונטַגְיו מתחילים לדבר ביניהם
    על איך להפטר מהמשפחה האחרת.
  • 5:16 - 5:18
    על-ידי שחרור המולקולה הזאת.
  • 5:19 - 5:20
    (צחוק)
  • 5:21 - 5:22
    ועם כתוביות:
  • 5:22 - 5:24
    [בואו נתאם התקפה.]
  • 5:24 - 5:25
    (צחוק)
  • 5:26 - 5:27
    בואו נתאם התקפה.
  • 5:29 - 5:32
    ואז כולם ביחד, בבת אחת מגיבים
  • 5:32 - 5:37
    על-ידי שחרור רעל שיהרוג את המשפחה האחרת.
  • 5:37 - 5:38
    [חסֵל!]
  • 5:40 - 5:42
    (צחוק)
  • 5:43 - 5:48
    בני קָפּולֵט מגיבים
    בקריאה להתקפת נגד.
  • 5:48 - 5:49
    [התקפת נגד!]
  • 5:49 - 5:50
    ויש קרב.
  • 5:52 - 5:57
    זהו סרטון של חיידקים אמיתיים
    הנלחמים בעזרת אברונים דמויי חרב,
  • 5:57 - 5:59
    בו הם נראים מנסים
    להרוג אחד את השני
  • 5:59 - 6:01
    ממש על-ידי דקירה
    וקריעה אחד את השני.
  • 6:03 - 6:07
    המשפחה שתנצח בקרב
    תהיה הדומיננטית.
  • 6:08 - 6:12
    אז מה שאני יכולה לעשות
    זה לגלות שיחות של חיידקים
  • 6:12 - 6:14
    שמובילות להתנהגויות
    קולקטיביות שונות
  • 6:14 - 6:15
    כמו הקרב שראיתם זה עתה.
  • 6:16 - 6:19
    ומה שעשיתי היה
    לרגל אחרי קהילות החיידקים
  • 6:19 - 6:21
    בתוך הגוף האנושי
  • 6:21 - 6:22
    של מטופלים בבית-חולים.
  • 6:23 - 6:25
    עקבתי אחרי 62 מטופלים במהלך ניסוי,
  • 6:25 - 6:29
    בו בחנתי דגימות של מטופלים
    בחיפוש אחר זיהום מסויים,
  • 6:29 - 6:32
    מבלי לדעת את התוצאות של
    בדיקות האבחון השגרתיות.
  • 6:32 - 6:37
    לידיעה, בעת אבחון של חיידקים
  • 6:37 - 6:39
    מורחים דגימה על צלוחית,
  • 6:39 - 6:42
    ואם החיידקים גדלים בתוך חמישה ימים,
  • 6:42 - 6:44
    מאובחן המטופל כחולה שנדבק.
  • 6:46 - 6:49
    כאשר סיימתי את המחקר
    והשוויתי בין התוצאות של הכלי
  • 6:49 - 6:52
    לאלה של בדיקות האבחון השגרתיות
    ושל בדיקות האימות,
  • 6:52 - 6:53
    הייתי בהלם.
  • 6:53 - 6:57
    זה היה הרבה יותר
    מפתיע ממה שציפיתי.
  • 6:58 - 7:00
    אבל לפני שאספר לכם מה חשף הכלי,
  • 7:00 - 7:03
    אני רוצה לספר לכם
    על מטופלת מסויימת.
  • 7:03 - 7:04
    ילדה צעירה.
  • 7:05 - 7:06
    היה לה סיסטיק פיבורזיס,
  • 7:06 - 7:10
    מחלה גנטית שגרמה לריאות שלה
    להיות פגיעות לזיהומים חיידקיים.
  • 7:11 - 7:13
    הילדה הזאת לא היתה
    חלק מהניסוי במרפאה.
  • 7:13 - 7:16
    עקבתי אחריה כי ידעתי
    שעל פי התיק הרפואי שלה
  • 7:16 - 7:18
    שהיא לא נדבקה בזיהום בעבר.
  • 7:19 - 7:22
    פעם בחודש הגיעה
    הילדה הזאת לבית-החולים
  • 7:22 - 7:24
    כדי לתת דגימה ליחה
    אותה היא ירקה לתוך ספל.
  • 7:25 - 7:28
    הדגימה הזאת הועברה
    לניתוח תכולת חיידקים
  • 7:28 - 7:30
    במעבדה המרכזית,
  • 7:30 - 7:33
    כדי שהרופאים יוכלו
    לפעול במהירות אם יגלו זיהום.
  • 7:34 - 7:37
    זה אִפשר לי לבדוק את המתקן שלי
    גם על הדגימות שלה.
  • 7:37 - 7:41
    בחודשיים הראשונים בהם מדדתי
    את הדגימות שלה, לא היה כלום.
  • 7:42 - 7:43
    אבל בחודש השלישי
  • 7:43 - 7:46
    גיליתי שיחת חיידקים
    כלשהי בדגימה שלה.
  • 7:46 - 7:50
    החיידקים תיאמו לקראת התקפה
    על רקמת הריאות שלה.
  • 7:51 - 7:55
    האבחון השגרתי לא מצא כל חיידק.
  • 7:56 - 7:58
    ביצעתי מדידה חוזרת בחודש שאחריו,
  • 7:58 - 8:01
    ויכולתי לראות שהשיחות בין החיידקים
    הפכו לתוקפניות אפילו יותר.
  • 8:02 - 8:05
    האבחון השגרתי עדיין לא הראה דבר.
  • 8:06 - 8:10
    המחקר שלי הסתיים, אבל
    אחרי חצי שנה, בדקתי מה מצבה.
  • 8:10 - 8:13
    כדי לראות אם החיידקים,
    שרק אני ידעתי עליהם, נעלמו
  • 8:13 - 8:15
    בלי התערבות רפואית.
  • 8:16 - 8:18
    הם לא.
  • 8:18 - 8:21
    והילדה אובחנה עם זיהום חמור
  • 8:21 - 8:22
    מחיידקים קטלניים.
  • 8:24 - 8:28
    אלו היו בדיוק אותם חיידקים
    אותם גילה הכלי שלי מוקדם יותר.
  • 8:29 - 8:31
    למרות טיפול אנטיביוטי נמרץ,
  • 8:31 - 8:34
    לא ניתן היה לבער את הזיהום.
  • 8:35 - 8:38
    הרופאים סברו שהיא לא תשרוד
    מעבר לשנות ה-20 שלה.
  • 8:40 - 8:43
    כאשר מדדתי את הדגימות
    של הילדה הזו,
  • 8:43 - 8:45
    היה הכלי שלי בשלב הראשוני.
  • 8:45 - 8:47
    לא ידעתי אפילו
    אם השיטה שלי בכלל עובדת,
  • 8:47 - 8:50
    לכן היה לי הסכם עם הרופאים
  • 8:50 - 8:52
    לא לספר להם על תוצאות הכלי שלי
  • 8:52 - 8:54
    כדי לא להשפיע על הטיפול שלהם.
  • 8:54 - 8:57
    לכן, כשראיתי את התוצאות האלה,
    שאפילו לא אומתו,
  • 8:57 - 8:58
    לא העזתי לספר
  • 8:58 - 9:01
    כי למתן טיפול לחולה
    שאין לו באמת זיהום
  • 9:01 - 9:04
    יש גם כן השלכות שליליות על המטופל.
  • 9:05 - 9:07
    אבל כעת אנחנו יודעים יותר,
  • 9:07 - 9:10
    וישנם הרבה ילדים וילדות בגיל צעיר
    שניתן עדיין להצילם
  • 9:11 - 9:15
    כי לרוע המזל,
    התסריט הזה מתרחש לעתים קרובות.
  • 9:15 - 9:16
    מטופלים נדבקים בזיהום,
  • 9:16 - 9:20
    החיידקים איכשהו לא מופיעים
    בבדיקות האבחון השגרתיות,
  • 9:20 - 9:24
    ולפתע, הזיהום מתפרץ במטופל
    תוך הופעת סימפטומים חמורים.
  • 9:24 - 9:26
    ובנקודה הזאת, זה כבר מאוחר מדי.
  • 9:27 - 9:31
    התוצאה המפתיעה
    של 62 המטופלים אחריהם עקבתי
  • 9:31 - 9:33
    היתה שהמכשיר שלי
    גילה שיחות בין חיידקים,
  • 9:33 - 9:36
    ביותר ממחצית מדגימות המטופלים
  • 9:36 - 9:39
    שאובחנו כשליליות
    ע"י השיטות השגרתיות.
  • 9:40 - 9:43
    במלים אחרות, יותר ממחצית מהמטופלים האלה הלכו הביתה,
  • 9:43 - 9:45
    כשהם חושבים שהם נקיים מזיהומים,
  • 9:45 - 9:48
    למרות שלמעשה
    הם נשאו חיידקים מסוכנים.
  • 9:49 - 9:52
    בתוך המטופלים האלה
    שאובחנו לא נכון,
  • 9:52 - 9:55
    היו חיידקים
    שתיאמו התקפה מתוזמנת.
  • 9:56 - 9:57
    הם לחשו האחד לשני.
  • 9:58 - 10:00
    מה שאני קוראת לו "חיידקים לוחשים"
  • 10:00 - 10:03
    הם חיידקים שהשיטות השגרתיות
    לא יכולות לאבחן.
  • 10:03 - 10:07
    בינתיים, רק כלי התרגום
    מסוגל לגלות את הלחישות האלה.
  • 10:08 - 10:12
    אני מאמינה שמסגרת הזמן בה החיידקים עדיין לוחשים
  • 10:12 - 10:15
    היא חלון הזדמנויות למתן טיפול ייעודי.
  • 10:16 - 10:19
    אם הילדה היתה מטופלת בזמן
    חלון ההזדמנויות הזה,
  • 10:19 - 10:21
    ייתכן וניתן היה להרוג את החיידקים
  • 10:21 - 10:23
    בשלב ההתחלתי שלהם,
  • 10:23 - 10:25
    לפני שהזיהום יצא משליטה.
  • 10:27 - 10:31
    מה שחוויתי עם הילדה הצעירה הזאת
    גרם לי להחליט לעשות ככל יכולתי
  • 10:31 - 10:33
    כדי לדחוף את
    הטכנולוגיה הזו לבתי החולים.
  • 10:34 - 10:35
    יחד עם הרופאים,
  • 10:35 - 10:38
    אני כבר עובדת
    על יישום הכלי הזה במרפאות
  • 10:38 - 10:40
    כדי לבצע אבחון מוקדם של זיהומים.
  • 10:41 - 10:45
    למרות שעדיין לא ידוע
    איך צריכים הרופאים לטפל בחולים
  • 10:45 - 10:46
    במהלך שלב הלחישות,
  • 10:46 - 10:50
    יכול הכלי הזה לעזור לרופאים
    לשמור יותר מקרוב אחר חולים בסיכון.
  • 10:51 - 10:54
    הוא יכול לסייע להם לוודא
    אם טיפול עבד או לא,
  • 10:54 - 10:57
    והוא יכול לעזור לענות על
    שאלות פשוטות:
  • 10:57 - 10:58
    האם המטופל נדבק בזיהום?
  • 10:58 - 11:00
    ומה זוממים החיידקים?
  • 11:01 - 11:03
    חיידקים מדברים,
  • 11:03 - 11:05
    הם הוגים תכניות סודיות,
  • 11:05 - 11:08
    והם שולחים מידע חסוי האחד לשני.
  • 11:08 - 11:11
    אבל לא רק שאנחנו יכולים
    לתפוס אותם לוחשים,
  • 11:11 - 11:13
    אנחנו יכולים ללמוד את
    שפת הסתרים שלהם
  • 11:13 - 11:16
    ולהפוך בעצמנו לוחשים לחיידקים.
  • 11:17 - 11:19
    וכפי שחיידקים עשויים לאמר,
  • 11:20 - 11:23
    "3-אוקסו-סי-12-אניליין."
  • 11:24 - 11:25
    (צחוק)
  • 11:25 - 11:26
    (מחיאות כפיים)
  • 11:26 - 11:27
    תודה רבה.
Title:
הבה נדבר בשפת החיידקים ונגלה מחלות מוקדם יותר
Speaker:
פאטימה אל'זהרה אלאטרקצ'י
Description:

חיידקים "מדברים" זה עם זה, כאשר הם שולחים מידע כימי כדי לתאם התקפות. מה אם יכולנו להאזין למה שהם אומרים? הננו-פיזיקאית פאטימה אל'זהרה אלאטרקצ'י המציאה כלי שמרגל אחר השיחות של החיידקים ומתרגם את התקשורת הסודית שלהם לשפת אנוש. עבודתה עשויה לסלול את הדרך לאבחנה מוקדמת של מחלות -- אפילו עוד לפני שנחלה בהן.

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
11:41

Hebrew subtitles

Revisions