Tanuljuk meg a baktériumok titkos nyelvét, hogy hamarabb észrevehessük a megbetegedéseket!

A baktériumok "beszélgetnek" egymással, kémiai információkat küldenek egymásnak, így szervezik meg támadásaikat. Mi lenne, ha hallanánk, amit mondanak? Fatima AlZahra'a Alatraktchi nanofizikus kifejlesztett egy eszközt, melynek segítségével lehallgathatjuk a baktériumok társalgását, és lefordíthatjuk kommunikációjukat emberi nyelvre. Munkája utat nyithat a betegségek korai diagnosztizálása felé – még mielőtt a tünetek jelentkeznének.

Nem ismerjük őket.

Nem látjuk őket.

Mégis itt vannak körülöttünk,

suttognak,

titkos terveket szőnek,

többmilliós hadsereget állítanak fel.

És mikor úgy döntenek, hogy támadnak,

hirtelen lecsapnak ránk.

A baktériumokról beszélek.

(Nevetés)

Mit gondoltak, kiről?

A baktériumok közösségekben élnek,
ahogy mi, emberek is.

Családjuk van,

beszélgetnek,

megtervezik tevékenységeiket.

És az emberhez hasonlóan
ők is ravaszkodnak, csalnak,

néha hűtlenek is egymáshoz.

Mit szólnak, ha azt mondom,
hogy lehallgathatjuk a beszélgetéseiket,

és lefordíthatjuk emberi nyelvre
a bizalmas információkat?

És ha azt mondom,
hogy e fordítások életeket menthetnek?

Nanofizikából doktoráltam,

és nanotechnológiai eljárással
olyan szinkronfordító eszközt alkottam,

amivel lehallgathatjuk
a baktériumközösségeket,

és így megtudhatjuk, mire készülődnek.

Mindenfelé élnek baktériumok.

A talajban, a bútorainkon

és a testünkben is.

Az e teremben található élő sejtek
90 százaléka bakteriális sejt.

Vannak számunkra hasznos baktériumok:

segítik az emésztést,
az immunrendszer ellenanyag-termelését.

Némelyikük azonban káros:

betegséget, halált okozhat.

Hogy összehangolják feladataikat,

a baktériumoknak szerveződniük kell,

és ezt pont úgy teszik, ahogy mi:

kommunikálnak.

Szavak helyett azonban

jelzőmolekulákat használnak egymás közt.

Mikor kevés a baktérium,

a jelzőmolekulák szétszóródnak,

mint magányos ember kiáltása a pusztában.

De mikor sok a baktérium,
felgyűlnek a jelzőmolekulák,

így a baktériumok észlelik,
hogy nincsenek egyedül.

Hallgatják egymást.

Figyelik, hányan vannak,

és hogy mikor vannak elegen
egy támadás indításához.

Mikor a jelzőmolekulák száma
elér egy bizonyos szintet,

minden baktériumsejt egyszerre érzékeli,

hogy cselekedniük kell.

A bakteriális párbeszéd tehát egy
kezdeményezésből és egy reakcióból áll:

egy molekula keletkezéséből
és a rá adott válaszból.

Kutatásom során

az emberi szervezetben található
bakteriális közösségekre koncentráltam.

Mit is jelent ez?

Mintát veszünk egy pácienstől.

Vér- vagy köpetmintát.

Elektronokat juttatunk a mintába.

Az elektronok kölcsönhatásba lépnek
a kommunikáló molekulákkal.

E kölcsönhatás információt nyújt

a baktériumok fajtájáról,

a kommunikáció típusáról,

és hogy mennyit kommunikálnak
a baktériumok.

De vajon milyen az, amikor
a baktériumok kommunikálnak?

Mielőtt ezt a fordító eszközt
kifejlesztettem,

azt gondoltam, a baktériumok
egyszerű nyelven kommunikálnak.

Mint a gyerekek, mielőtt elkezdenének
szavakat vagy mondatokat használni.

Mikor nevetnek, akkor boldogok,
mikor sírnak, akkor szomorúak.

Ennyi az egész.

De kiderült, a baktériumok
korántsem ilyen egyszerűek.

Egy molekula nem csak molekula.

Sok mindent jelenthet,
a körülményektől függően.

Mint ahogy a babák sírása is
több dolgot jelezhet:

hol azt, hogy éhesek,

hol azt, hogy bepisiltek,

néha fáj valamijük, vagy félnek.

A szülők tudják,
hogyan értelmezzék a sírást.

Egy igazi fordító eszköz képes arra,

hogy a körülmények függvényében
fejtse meg és fordítsa le

a molekulák jelzéseit.

És ki tudja,

talán hamarosan a Google
Fordító is átveszi ezt.

(Nevetés)

Hadd mondjak egy példát.

Hoztam pár baktériumadatot,
kicsit talán nehéz megérteni őket,

ha nem vagyunk ebben jártasak,

de próbáljuk meg.

(Nevetés)

Ez egy boldog baktériumcsalád,
most fertőztek meg egy beteget.

Nevezzük őket a Montague családnak.

Megosztják erőforrásaikat,
szaporodnak, növekednek.

Egy nap új család költözik a szomszédba,

a Capulet baktériumcsalád.

(Nevetés)

Az élet szépen megy tovább,
ki-ki járja a maga útját.

De egyszercsak váratlan dolog történik.

Montague Rómeó beleszeret Capulet Júliába.

(Nevetés)

És igen, genetikai állományaikat
is megosztják egymással.

(Nevetés)

Ez a génátvitel veszélyes
lehet a Montague-k számára,

akik egyedüliként akarják
uralni a megfertőzött beteget.

A génmegosztás elősegítené,

hogy a Capuletek
antibiotikum-rezisztenssé váljanak.

A Montague-k tehát megbeszélik,
hogy elpusztítják a másik családot:

felszabadítanak egy molekulát.

(Nevetés)

Mégpedig a következő felirattal:

[Szervezzünk támadást!]

(Nevetés)

Szervezzünk támadást!

Mindenki azonnal reagál:

méreganyagot bocsátanak ki,
ami megöli a másik családot.

[Megsemmisítés!]

(Nevetés)

Capuleték válaszul
ellentámadásba lendülnek.

[Ellentámadás!]

A két tábor összecsap.

E videóban valódi baktériumok csatáznak
kardszerű sejtszervecskéik segítségével.

Megpróbálják megölni egymást:

döfködnek és kaszabolnak.

A csata győztese lesz
az uralkodó baktériumcsalád.

Én tehát meg tudom figyelni
a bakteriális beszélgetéseket,

melyek a különböző csoportos
akciókat megelőzik,

amilyen az előbb látott csata is volt.

Kórházi fekvőbetegek testében található

baktériumközösségeket

kezdtem tehát lehallgatni.

A kísérlet során 62 pácienssel dolgoztam,

egy meghatározott fertőzést keresve
elemeztem a tőlük vett mintát,

anélkül, hogy ismertem volna a hagyományos
diagnosztikai mérések eredményét.

A bakteriális diagnosztizálás során

a mintát szétkenjük egy üvegtálon,

és ha öt napon belül növekedni
kezdenek a baktériumok,

a pácienst fertőzöttnek tekintjük.

A vizsgálat végeztével
összehasonlítottam eredményeimet

a hagyományos diagnosztikai
és az ellenőrző mérések eredményeivel,

és elképedtem.

Sokkal meglepőbb volt,
mint amire számítottam.

De mielőtt elmondanám,
mire jöttem rá,

az egyik betegről szeretnék mesélni,

egy fiatal lányról.

Cisztás fibrózisa volt,

ez egy genetikai betegség, amitől a tüdeje
érzékennyé vált a fertőzésekre.

Ő nem vett részt a vizsgálatomban.

Azért figyeltem őt,
mert a leleteiből láttam,

hogy korábban soha nem volt fertőzése.

Havonta egyszer bement a kórházba,

ahol felköhögött egy csészébe
egy köpetmintát.

E mintát bakteriális analízisre küldték,

mégpedig a központi laboratóriumba,

hogy egy esetleges fertőzés esetén
orvosa azonnal tudjon reagálni.

Így én is kipróbálhattam diagnosztikai
módszeremet a mintáin.

Az első két hónapban semmit nem találtam.

De a harmadik hónapban

bakteriális kommunikációt
fedeztem fel a mintában.

A baktériumok a tüdőszövet
szétroncsolására készültek.

A hagyományos diagnosztikai módszerek
nem mutatták ki a baktériumokat.

A következő hónapban
újabb mérést végeztem,

és azt láttam, hogy a bakteriális
kommunikáció agresszívabb lett.

A hagyományos diagnosztikai mérés
még mindig nem mutatott ki semmit.

Kutatásom véget ért, de fél év múlva
utánanéztem, mi történt a lánnyal,

vajon a baktériumok,
melyeket csak én láttam,

maguktól eltűntek-e.

Nem tűntek el.

A lányt súlyosan megfertőzték

a halálos baktériumok.

Azok, amelyeket a módszeremmel kimutattam.

Az agresszív antibiotikumkúra ellenére

sem sikerült megszüntetni a fertőzést.

Az orvosok úgy számolták,
nem éri meg a harmincadik évét.

Mikor e lány mintáin végeztem a méréseket,

a fejlesztésem még
kezdeti stádiumban volt.

Nem tudtam, működik-e
egyáltalán a módszerem,

ezért megegyeztünk az orvosokkal,

hogy nem mondom el
nekik az eredményeimet,

nehogy azok befolyásolják a kezeléseket.

Amikor tehát láttam ezeket az akkor
még meg nem erősített eredményeket,

nem mertem elmondani,

hiszen egy nem fertőzött ember
fertőzöttként kezelése

káros következményekkel is járhat.

De most már okosabbak vagyunk,

és sok a megmentendő fiatal fiú és lány,

ugyanis sajnos gyakran alakul
ehhez hasonlóan egy fertőzés.

A beteg megfertőződik,

a hagyományos diagnosztikai mérések
nem mutatják ki a baktériumokat,

majd hirtelen sokkal súlyosabb
tünetekkel tör elő a betegség.

És ekkor már túl késő.

A 62 betegen folytatott vizsgálatom
meglepő eredménye az volt,

hogy az én módszeremmel bakteriális
kommunikációt észleltünk

olyan minták több mint felénél,

melyeket a hagyományos diagnosztikai
mérések negatívnak értékeltek.

Vagyis e betegek több mint
fele úgy ment haza,

hogy azt hitte, nincs fertőzése,

miközben veszélyes baktériumokat
hordozott a szervezetében.

E tévesen diagnosztizált betegek testében

a baktériumok összehangolt
támadásra készülődtek.

Suttogtak egymásnak.

"Suttogó baktériumoknak" nevezem
azokat a baktériumokat,

melyek hagyományos mérésekkel
nem kimutathatók.

Egyelőre ez az egyetlen olyan eszköz,
mellyel észlelhető a suttogásuk.

Azt gondolom, hogy amíg
a baktériumok csak suttognak,

még van lehetőségünk a célzott terápiára.

Ha azt a lányt ebben az
időszakban kezelték volna,

lehetséges, hogy kiirtották
volna a baktériumokat

a betegség kezdeti stádiumában,

még mielőtt a fertőzés
teljesen elszabadul.

Ez a tapasztalatom arra késztetett,
hogy mindent megtegyek azért,

hogy ez a technológia
bekerüljön a kórházakba.

Orvosokkal együtt dolgozom

a módszer klinikai felhasználásán,

hogy a fertőzéseket
időben felfedezhessék.

Bár még nem tudjuk,
hogyan kezeljék a betegeket

e "suttogó fázisban",

módszerem segítségével több figyelmet
szentelhetnek nekik.

Azonnal látják, a kezelés
hatásos volt-e vagy sem,

és választ kaphatnak olyan
egyszerű kérdésekre, mint:

Megfertőződött a beteg?

Mire készülnek a baktériumok?

A baktériumok beszélgetnek,

titkos terveket szőnek,

bizalmas információkat küldenek egymásnak.

De nemcsak lehallgathatjuk a suttogásukat,

hanem meg is tanulhatjuk titkos nyelvüket,

mi magunk is baktériumnyelven
suttogókká válhatunk.

És ahogy a baktériumok mondanák:

"3-oxo-C12-anilin".

(Nevetés)

(Taps)

Köszönöm.