Forse non immaginate che ci sono
più batteri nel nostro corpo che stelle nella nostra galassia.
Questo affascinante universo di batteri
è parte integrante della nostra salute.
La tecnologia si è evoluta tanto che oggi
possiamo programmare questi batteri
come facciamo con i computer.
Il diagramma che vedete sembra più uno schema di gioco
ma è in realtà il progetto
del primo programma da me sviluppato.
Come un programma, è possibile trascrivere il DNA
in diversi algoritmi all'interno dei batteri.
Il programma produce proteine fluorescenti
in maniera ritmica
e genera una piccola molecola
che permette ai batteri di comunicare
e sincronizzarsi come vedete nel filmato.
La colonia di batteri che vedete
ha la stessa larghezza di un capello umano.
Il nostro programma genetico
istruisce i batteri per produrre piccole molecole
che si muovono tra le centinaia di batteri
dicendo loro quando accendersi e quando spegnersi.
I batteri si sincronizzano piuttosto bene su questa scala
ma poiché la molecola che le sincronizza non è molto veloce
in grandi colonie di batteri si generano onde che viaggiano
tra batteri molto distanti tra loro.
Potete vedere le onde da destra a sinistra.
Il programma genetico si basa su un fenomeno
chiamato quorum sensing
in cui i batteri innescano comportamenti coordinati
quando raggiungono una densità critica.
Osservate questo fenomeno in azione:
una colonia di batteri si illumina
solo quando raggiunge una densità alta o critica.
Il nostro programma continua a produrre
queste scie ritmiche di proteine fluorescenti
mentre la colonia si espande.
Abbiamo chiamato questo esperimento la "Supernova"
perché sembra l'esplosione di una stella.
Oltre a programmare queste scie,
cos'altro potevamo far fare ai batteri?
Iniziai a studiare come programmare i batteri
per rilevare e curare malattie come i tumori.
Sorprendentemente, i batteri sono in grado
di crescere dentro i tumori
perché sono aree a cui il sistema immunitario non accede.
I batteri usano questi tumori
come rifugio dove moltiplicarsi.
Abbiamo iniziato con batteri probiotici,
che sono benefici per la salute.
Nei topi, questi batteri selezionano i tumori del fegato
per crescere e riprodursi.
Capimmo che il modo migliore
per evidenziare i probiotici e quindi i tumori
era indurre i batteri a produrre un segnale
rilevabile nelle urine.
Abbiamo programmato questi probiotici
a produrre una molecola che modifica il colore delle urine
per segnalare la presenza di un tumore.
Abbiamo mostrato che questa tecnologia
può rilevare in modo specifico il tumore al fegato
altrimenti difficile da diagnosticare.
Poiché questi batteri si localizzano nei tumori
li abbiamo programmati non solo a rilevarli
ma anche a curarli
producendo molecole terapeutiche da dentro il tumore
che ne riducano le dimensioni.
Abbiamo usato programmi di quorum sensing
come quello mostrato nel filmato.
Immaginate di assumere un probiotico programmato
a rilevare e a curare il tumore
o anche altre malattie.
La nostra capacità di programmare i batteri e la vita
apre nuovi orizzonti nella ricerca sul cancro.
Per condividere questa prospettiva
ho lavorato con l'artista Vik Muniz
per creare il simbolo dell'universo
fatto di batteri e cellule tumorali.
Spero che la bellezza e l'obiettivo
di questo universo microscopico
possano ispirare nuovi approcci creativi
nella futura ricerca sul cancro.
Grazie.
(Applausi)