Možda ovo ne shvatate,
ali u našim telima ima više bakterija nego zvezda u celoj našoj galaksiji.
Fascinantni univerzum bakterija koji se nalazi u nama
ključni je deo našeg zdravlja
i naša tehnologija se razvija tako brzo
da danas možemo možemo programirati ove bakterije poput kompjutera.
Dijagram koji ovde vidite,
znam da izgleda kao neki plan igre,
ali je to zapravo nacrt prvog programa za bakterije koji sam razvio.
Baš poput pisanja softverskog koda, možemo štampati i pisati DNK
u razne algoritme i programe unutar bakterija.
Ovaj program proizvodi fluorescentne proteine
u ritmu
i stvara maleni molekul
koji bakterijama omogućava da komuniciraju i razmnožavaju se,
kao što vidite na ovom filmu.
Rastuća kolonija bakterija koju vidite ovde
otprilike je širine ljudske dlake.
Ono što ne možete da vidite je to da naš genetski program
daje instrukcije ovim bakterijama da svaka proizvodi male molekule
i ovi molekuli putuju između hiljada pojedinačnih bakterija
i govore im kada da se uključe i isključe.
Bakterije se na ovoj razmeri sinhronizuju prilično dobro,
ali pošto molekul koji ih sinhonizuje može da putuje samo na određenoj brzini,
u velikim kolonijama bakterija, ovo za posledicu ima talase koji putuju
između bakterija koje su međusobno udaljene
i možete videti kako ovi talasi idu zdesna na levo preko ekrana.
Naš genetski programa oslanja se na prirodnu pojavu
koja se naziva detekcija kvoruma
gde bakterije pokreću koordinisano i ponekad virusno ponašanje
kada dođu do kritične gustine.
Možete posmatrati detekciju kvoruma na delu u ovom snimku,
gde kolonija bakterija koja raste počinje da sija tek onda
kada dođe do visoke ili kritične gustine.
Naš genetski program
nastavlja da proizvodi ove ritmičke šablone fluorescentnih proteina
kako kolonija raste ka spolja.
Ovaj naročiti snimak i eksperiment nazivamo Supernova
jer izgleda kao zvezda koja eksplodira.
Pored programiranja ovih predivnih šablona,
zapitao sam se, šta još možemo da nateramo bakterije da urade?
Odlučio sam da istražim kako možemo programirati bakterije
da otkriju i leče bolesti u našem telu poput raka.
Jedna od iznenađujućih činjenica u vezi sa bakterijama
je da mogu prirodno da rastu unutar tumora.
Ovo se dešava jer su tumori obično
područja gde imuni sistem nema pristup,
i bakterije tako nalaze ove tumore
i koriste ih kao bezbednu luku da rastu i napreduju.
Počeli smo da koristimo probiotičke bakterije
koje su bezbedne i imaju zdravstvenu korist,
i otkrili smo da kada ih miševi oralno konzumiraju,
ove bakterije će selektivno rasti unutar tumora jetre.
Shvatili smo da je najzgodniji način
da se obeleži prisustvo probiotika
i stoga prisustvo tumora,
taj da ove bakterije nateramo da proizvode signal
koji se može otkriti u urinu
i tako smo posebno programirali ove probiotike
da stvaraju molekule koji bi promenili boju vašeg urina
tako da prikazuje prisustvo raka.
Dalje smo pokazali da ova tehnologija
može senzorno i isključivo da otkrije rak jetre,
koji je inače težak za otkriti.
Pošto se ove bakterije posebno lokalizuju na tumore,
programirali smo ih ne samo da otkriju rak,
već i da leče rak
proizvodeći terapeutske molekule iz unutrašnjosti okruženja tumora,
koji bi smanjivali postojeće tumore
i ovo smo radili koristeći programe za detekciju kvoruma
kao što ste videli u prethodnim snimcima.
Na kraju, možete zamisliti da u budućnosti uzimate programirani probiotik
koji bi mogao da otkrije i leči rak
ili čak i druge bolesti.
Naša sposobnost da programiramo bakterije
i programiramo život
otvara nove horizonte u istraživanju raka
i da bih podelio ovu zamisao, radio sam s umetnikom Vikom Munizom
da bih stvorio simbol univerzuma,
stvoren u potpunosti od bakterija ili ćelija raka.
Na kraju, moj cilj je da lepota i svrha ovog mikroskopskog univerzuma
može da nadahne kreativne pristupe za buduća istraživanja raka.
Hvala vam.
(Aplauz)