1
00:00:00,788 --> 00:00:02,533
Je beseft het misschien niet,

2
00:00:02,533 --> 00:00:07,413
maar er zijn meer bacteriën in je lichaam 
dan er sterren zijn in het heelal.

3
00:00:08,040 --> 00:00:11,167
Deze fascinerende wereld
van bacteriën in ons lichaam

4
00:00:11,167 --> 00:00:13,443
vormt een integraal deel
van onze gezondheid,

5
00:00:13,443 --> 00:00:15,532
en onze technologie 
ontwikkelt zich zo snel

6
00:00:15,532 --> 00:00:20,291
dat we deze bacteriën nu,
net als computers, kunnen programmeren.

7
00:00:21,060 --> 00:00:22,939
Het schema dat je hier ziet,

8
00:00:22,939 --> 00:00:25,470
lijkt op een wedstrijdstrategie

9
00:00:25,470 --> 00:00:29,626
maar is eigenlijk een overzicht van
mijn eerste bacterieprogramma.

10
00:00:29,626 --> 00:00:32,947
En net zoals bij software,
kunnen we DNA printen en schrijven

11
00:00:32,947 --> 00:00:36,174
in verschillende logaritmes
en programma's in de bacteriën.

12
00:00:36,824 --> 00:00:39,519
Dit programma produceert
fluorescerende eiwitten

13
00:00:39,519 --> 00:00:40,957
in een regelmatig tempo

14
00:00:40,957 --> 00:00:42,559
en genereert kleine moleculen

15
00:00:42,559 --> 00:00:45,137
waardoor de bacteriën communiceren
en synchroniseren,

16
00:00:45,137 --> 00:00:46,965
zoals je kunt zien in deze video.

17
00:00:47,255 --> 00:00:49,275
Deze groeiende kolonie van bacteriën

18
00:00:49,275 --> 00:00:51,778
heeft ongeveer de breedte
van een menselijk haar.

19
00:00:51,778 --> 00:00:54,285
Wat je niet ziet,
is dat ons genetisch programma

20
00:00:54,285 --> 00:00:57,768
elke bacterie voorschrijft om
kleine moleculen aan te maken,

21
00:00:57,768 --> 00:01:01,181
en deze moleculen verspreiden zich
tussen duizenden andere bacteriën

22
00:01:01,181 --> 00:01:03,897
om die al dan niet te activeren.

23
00:01:03,897 --> 00:01:07,148
De bacteriën synchroniseren 
redelijk goed op deze schaal,

24
00:01:07,148 --> 00:01:11,142
maar omdat de molecule die
ze synchroniseert in snelheid beperkt is,

25
00:01:11,142 --> 00:01:14,718
ontstaan in grotere bacteriekolonies
bewegende golven

26
00:01:14,718 --> 00:01:17,620
tussen bacteriën die 
ver uit elkaar liggen.

27
00:01:17,620 --> 00:01:21,266
Je ziet deze golven op het scherm
van rechts naar links bewegen.

28
00:01:21,266 --> 00:01:24,334
Ons genetisch programma is gebaseerd
op het natuurlijke fenomeen

29
00:01:24,334 --> 00:01:25,517
'quorum sensing',

30
00:01:25,517 --> 00:01:28,649
waarbij bacteriën gelijktijdig
en soms heftig reageren

31
00:01:28,649 --> 00:01:31,590
wanneer ze een kritische 
dichtheid bereiken.

32
00:01:31,590 --> 00:01:34,245
Je kan 'quorum sensing' in actie zien
in deze video,

33
00:01:34,245 --> 00:01:37,177
waarbij een groeiende kolonie bacteriën 
pas begint te gloeien

34
00:01:37,177 --> 00:01:40,258
als een hoge of kritische 
dichtheid wordt bereikt.

35
00:01:40,258 --> 00:01:41,960
Ons genetisch programma

36
00:01:41,960 --> 00:01:45,251
blijft deze regelmatige patronen van
fluorescente eiwitten produceren

37
00:01:45,251 --> 00:01:47,619
terwijl de kolonie groeit.

38
00:01:47,619 --> 00:01:51,310
Dit is een video van een experiment
dat we de Supernova noemen,

39
00:01:51,310 --> 00:01:54,340
omdat het op een exploderende ster lijkt.

40
00:01:54,340 --> 00:01:56,490
Naast het programmeren van
deze mooie patronen

41
00:01:56,490 --> 00:01:59,161
vroeg ik mij af: wat kunnen deze
bacteriën nog meer doen?

42
00:01:59,161 --> 00:02:01,900
Daarom onderzocht ik hoe we
bacteriën kunnen programmeren

43
00:02:01,900 --> 00:02:04,689
om ziektes als kanker
te herkennen en te genezen.

44
00:02:06,009 --> 00:02:08,307
Een van de verrassende feiten
over bacteriën

45
00:02:08,307 --> 00:02:11,744
is dat ze zonder hulp kunnen 
groeien in tumoren.

46
00:02:11,744 --> 00:02:13,508
Dit gebeurt omdat tumoren in principe

47
00:02:13,508 --> 00:02:15,923
plekken zijn waar
het immuunsysteem niet werkt.

48
00:02:15,923 --> 00:02:17,920
Bacteriën vinden deze tumoren,

49
00:02:17,920 --> 00:02:21,751
die een vrijhaven is
voor hun groei en ontwikkeling.

50
00:02:21,751 --> 00:02:23,585
We gebruikten probiotische bacteriën,

51
00:02:23,585 --> 00:02:26,209
veilige bacteriën 
die goed zijn voor de gezondheid,

52
00:02:26,209 --> 00:02:28,670
die, wanneer ze oraal
aan muizen werden toegediend,

53
00:02:28,670 --> 00:02:32,826
uitsluitend in levertumoren
verder groeiden.

54
00:02:32,826 --> 00:02:34,780
Het bleek dat de makkelijkste manier

55
00:02:34,780 --> 00:02:36,861
om de probioticums te vinden,

56
00:02:36,861 --> 00:02:38,394
en dus ook tumoren,

57
00:02:38,394 --> 00:02:40,953
was om deze bacteriën een signaal
te laten produceren

58
00:02:40,953 --> 00:02:43,069
dat we konden detecteren in urine.

59
00:02:43,069 --> 00:02:45,661
Deze probioticums zijn dan ook
speciaal geprogrammeerd

60
00:02:45,661 --> 00:02:48,660
om een molecuul aan te maken
dat de kleur van je urine verandert

61
00:02:48,660 --> 00:02:50,980
om de aanwezigheid van kanker 
aan te tonen.

62
00:02:50,980 --> 00:02:52,710
Het bleek dat deze technologie

63
00:02:52,710 --> 00:02:56,370
zeer precies en nauwkeurig
leverkanker kon herkennen,

64
00:02:56,370 --> 00:02:59,060
wat normaal gesproken erg lastig is.

65
00:02:59,891 --> 00:03:02,690
Omdat deze bacteriën zich
specifiek aan tumoren vastkleven,

66
00:03:02,690 --> 00:03:05,598
hebben we ze geprogrammeerd
om kanker niet alleen te herkennen

67
00:03:05,598 --> 00:03:07,266
maar het ook te behandelen

68
00:03:07,266 --> 00:03:10,493
door binnenin de tumor
helende moleculen te produceren

69
00:03:10,493 --> 00:03:12,815
die de bestaande tumoren laten krimpen.

70
00:03:12,815 --> 00:03:15,070
Dit deden we met
quorum-sensingprogramma's,

71
00:03:15,070 --> 00:03:17,413
zoals die uit de voorgaande video's.

72
00:03:17,413 --> 00:03:21,140
Samengevat: stel je een toekomst voor
waarin een geprogrammeerd probioticum

73
00:03:21,140 --> 00:03:23,589
kanker kan herkennen en behandelen,

74
00:03:23,589 --> 00:03:26,170
maar ook andere ziektes.

75
00:03:26,960 --> 00:03:30,304
Ons vermogen om bacteriën
en leven te programmeren,

76
00:03:30,304 --> 00:03:33,248
opent nieuwe mogelijkheden
in kankeronderzoek.

77
00:03:33,248 --> 00:03:36,303
Om dit toekomstbeeld te delen,
werkte ik met kunstenaar Vik Muniz

78
00:03:36,303 --> 00:03:40,789
aan het symbool van het universum
gemaakt uit bacteriën en kankercellen.

79
00:03:41,443 --> 00:03:46,645
Ik hoop dat de schoonheid en het doel
van dit microscopische universum

80
00:03:46,645 --> 00:03:51,464
als inspiratie kan dienen voor nieuwe en
creatieve richtingen in kankeronderzoek.

81
00:03:51,464 --> 00:03:52,378
Dankjewel.

82
00:03:52,378 --> 00:03:54,374
(Applaus)