0:00:05.943,0:00:10.763
1884 schien sich das Unglück [br]eines Patienten weiter zu verschlimmern.

0:00:10.763,0:00:14.268
Dieser Patient hatte einen [br]schnell wachsenden Krebs am Hals

0:00:14.268,0:00:18.909
und erkrankte dann an einer [br]unabhängigen bakteriellen Hautinfektion.

0:00:18.909,0:00:21.619
Doch schon bald geschah [br]etwas Unerwartetes:

0:00:21.619,0:00:26.670
Als er sich von der Infektion erholte, [br]begann sich auch der Krebs zurückzubilden.

0:00:26.670,0:00:31.531
Als ein Arzt namens William Coley [br]den Patienten 7 Jahre später aufspürte,

0:00:31.531,0:00:34.191
blieben keine sichtbaren [br]Anzeichen des Krebses zurück.

0:00:34.191,0:00:37.162
Coley glaubte, dass etwas [br]Bemerkenswertes geschah:

0:00:37.162,0:00:40.482
dass die bakterielle Infektion [br]das Immunsystem des Patienten

0:00:40.482,0:00:43.710
zur Bekämpfung des Krebses angeregt hatte.

0:00:43.710,0:00:46.114
Coleys glückliche Entdeckung [br]ermöglichte es ihm,

0:00:46.114,0:00:49.077
als Pionier die gezielte[br]Injektion von Bakterien

0:00:49.077,0:00:51.677
zur erfolgreichen[br]Krebsbehandlung einzusetzen.

0:00:51.697,0:00:55.867
Über 100 Jahre später haben synthetische[br]Biologen einen noch besseren Weg gefunden,

0:00:55.867,0:00:58.954
die einst ungewöhnlichen [br]Verbündeten zu nutzen --

0:00:58.954,0:01:00.486
indem sie sie so programmierten,

0:01:00.486,0:01:04.040
dass sie Wirkstoffe sicher und gezielt [br]zu Tumoren transportieren.

0:01:04.040,0:01:07.670
Krebs entsteht, wenn sich normale [br]Zellenfunktionen so verändern,

0:01:07.670,0:01:11.334
dass sie sich dadurch schnell vermehren [br]und Wucherungen bilden,

0:01:11.334,0:01:12.854
die Tumore genannt werden.

0:01:12.854,0:01:17.288
Behandlungen wie Bestrahlung, [br]Chemo- und Immuntherapie versuchen,

0:01:17.288,0:01:20.579
bösartige Zellen abzutöten, [br]können aber den gesamten Körper schädigen

0:01:20.579,0:01:23.457
und dabei gesundes Gewebe zerstören.

0:01:23.517,0:01:27.715
Einige Bakterien wie E. coli haben [br]jedoch den einzigartigen Vorteil,

0:01:27.715,0:01:31.528
dass sie selektiv im Inneren [br]von Tumoren wachsen können.

0:01:31.528,0:01:35.478
Tatsächlich bildet der Kern [br]eines Tumors eine ideale Umgebung,

0:01:35.478,0:01:39.367
in der sie sich sicher und vor Immunzellen[br]verborgen vermehren können.

0:01:39.367,0:01:43.307
Anstatt Infektionen zu verursachen, [br]können Bakterien so umprogrammiert werden,

0:01:43.307,0:01:46.007
dass sie krebsbekämpfende [br]Medikamente in sich tragen

0:01:46.007,0:01:49.847
und als Trojanische Pferde agieren, [br]die den Tumor von innen heraus angreifen.

0:01:49.847,0:01:52.284
Diese Idee, Bakterien so zu programmieren,

0:01:52.284,0:01:55.334
dass sie auf völlig neue Art und Weise [br]wahrnehmen und reagieren,

0:01:55.334,0:01:58.954
ist ein Schwerpunkt [br]der synthetischen Biologie.

0:01:59.514,0:02:01.984
Wie können wir Bakterien programmieren?

0:02:01.984,0:02:05.083
Der Schlüssel liegt in [br]der Manipulation ihrer DNS.

0:02:05.083,0:02:08.456
Indem man bestimmte genetische [br]Sequenzen in Bakterien einfügt,

0:02:08.456,0:02:11.715
kann man sie anweisen, verschiedene [br]Moleküle zu synthetisieren,

0:02:11.715,0:02:15.271
darunter auch solche, [br]die das Krebswachstum stören.

0:02:15.271,0:02:18.332
Bakterien können auch mit Hilfe [br]biologischer Schaltkreise

0:02:18.332,0:02:20.866
zu ganz bestimmten [br]Verhaltensweisen angeregt werden.

0:02:20.866,0:02:23.825
Diese steuern unterschiedliche[br]Reaktionen in Abhängigkeit

0:02:23.825,0:02:27.811
von der Anwesenheit, Abwesenheit [br]oder Kombination bestimmter Faktoren.

0:02:27.811,0:02:31.557
Zum Beispiel haben Tumore [br]niedrige Sauerstoff- und pH-Werte

0:02:31.557,0:02:34.630
und produzieren zu viele [br]spezifische Moleküle.

0:02:34.630,0:02:38.109
Synthetische Biologen [br]programmieren Bakterien so,

0:02:38.109,0:02:41.769
dass sie diese Bedingungen wahrnehmen [br]und hierdurch auf Tumore reagieren,

0:02:41.769,0:02:44.012
während gesundes Gewebe gemieden wird.

0:02:44.012,0:02:46.377
Eine Art biologischer Kreislauf,

0:02:46.377,0:02:50.307
der als synchronisierter Lysekreislauf [br]oder SLC bekannt ist,

0:02:50.307,0:02:53.359
ermöglicht es den Bakterien, [br]nicht nur Medikamente zu befördern,

0:02:53.359,0:02:55.814
sondern dies nach [br]einem festgelegten Zylkus zu tun.

0:02:55.814,0:02:58.329
Um eine Schädigung [br]gesunden Gewebes zu vermeiden,

0:02:58.329,0:03:02.242
beginnt die Produktion von Wirkstoffen [br]erst mit dem Wachstum der Bakterien,

0:03:02.242,0:03:05.324
was nur innerhalb [br]des Tumors selbst geschieht.

0:03:05.324,0:03:07.671
Nachdem die Wirkstoffe produziert wurden,

0:03:07.671,0:03:10.840
bewirkt ein Notschalter [br]das Platzen der Bakterien,

0:03:10.840,0:03:14.000
wenn eine kritische Populations-[br]schwelle überschritten wird.

0:03:14.000,0:03:18.497
Dadurch wird das Medikament freigesetzt [br]und die Bakterienpopulation verringert.

0:03:18.497,0:03:22.549
Ein gewisser Prozentsatz der Bakterien[br]bleibt jedoch am Leben,

0:03:22.549,0:03:24.537
um die Kolonie wieder zu vergrößern.

0:03:24.537,0:03:28.518
Mit der Zeit wird ihre Zahl so groß, [br]dass erneut der Notschalter umgelegt wird,

0:03:28.518,0:03:30.568
und der Zyklus beginnt von vorne.

0:03:30.568,0:03:32.536
Dieser Kreislauf kann optimiert werden,

0:03:32.536,0:03:35.248
so dass Medikamente nach [br]dem Zyklus freigesetzt werden,

0:03:35.248,0:03:37.858
der am besten zur Bekämpfung[br]des Krebses geeignet ist.

0:03:37.858,0:03:40.908
Dieser Ansatz hat sich bei [br]wissenschaftlichen Studien mit Mäusen

0:03:40.908,0:03:42.338
als vielversprechend erwiesen.

0:03:42.338,0:03:44.804
Es gelang den Wissenschaftlern nicht nur,

0:03:44.804,0:03:48.124
mit Bakterien injizierte Lymphomtumore [br]erfolgreich zu beseitigen,

0:03:48.124,0:03:51.294
sondern die Injektion stimulierte [br]auch das Immunsystem,

0:03:51.294,0:03:53.843
indem es die Immunzellen dazu brachte,

0:03:53.843,0:03:57.732
unbehandelte Lymphome an anderen Stellen [br]in der Maus zu erkennen und anzugreifen.

0:03:57.732,0:03:59.468
Im Gegensatz zu anderen Therapien,

0:03:59.468,0:04:02.478
richten sich die Bakterien nicht [br]gegen eine bestimmte Krebsart,

0:04:02.478,0:04:07.789
sondern gegen allgemeine Eigenschaften, [br]die bei allen soliden Tumoren gleich sind.

0:04:07.789,0:04:12.169
Programmierbare Bakterien sind nicht nur [br]auf die Krebsbekämpfung beschränkt.

0:04:12.169,0:04:14.970
Sie können als komplexe Sensoren dienen,

0:04:14.970,0:04:17.939
um Orte zukünftiger [br]Krankheiten zu überwachen.

0:04:17.939,0:04:22.198
Unbedenkliche Probiotika könnten[br]in unseren Eingeweiden schlummern,

0:04:22.198,0:04:25.098
wo sie Störungen erkennen, [br]verhindern und bekämpfen,

0:04:25.098,0:04:27.532
noch bevor Symptome auftreten.

0:04:28.042,0:04:30.617
Technologische Fortschritte [br]sorgten für Aufregung

0:04:30.617,0:04:33.167
um die Zukunft [br]der personalisierten Medizin,

0:04:33.167,0:04:35.610
die von mechanischen [br]Nanorobotern angetrieben wird.

0:04:35.610,0:04:38.224
Dank der Milliarden von Jahren[br]währenden Evolution

0:04:38.224,0:04:40.354
haben wir vielleicht einen Ausgangspunkt

0:04:40.354,0:04:44.343
mit der unerwarteten[br]Biologie der Bakterien.

0:04:44.343,0:04:46.910
Fügt man noch etwas [br]synthetische Biologie hinzu,

0:04:46.910,0:04:49.637
wer weiß, was bald möglich sein könnte.