WEBVTT

00:00:05.943 --> 00:00:10.763
1884 schien sich das Unglück 
eines Patienten weiter zu verschlimmern.

00:00:10.763 --> 00:00:14.268
Dieser Patient hatte einen 
schnell wachsenden Krebs am Hals

00:00:14.268 --> 00:00:18.909
und erkrankte dann an einer 
unabhängigen bakteriellen Hautinfektion.

00:00:18.909 --> 00:00:21.619
Doch schon bald geschah 
etwas Unerwartetes:

00:00:21.619 --> 00:00:26.670
Als er sich von der Infektion erholte, 
begann sich auch der Krebs zurückzubilden.

00:00:26.670 --> 00:00:31.531
Als ein Arzt namens William Coley 
den Patienten 7 Jahre später aufspürte,

00:00:31.531 --> 00:00:34.191
blieben keine sichtbaren 
Anzeichen des Krebses zurück.

00:00:34.191 --> 00:00:37.162
Coley glaubte, dass etwas 
Bemerkenswertes geschah:

00:00:37.162 --> 00:00:40.482
dass die bakterielle Infektion 
das Immunsystem des Patienten

00:00:40.482 --> 00:00:43.710
zur Bekämpfung des Krebses angeregt hatte.

NOTE Paragraph

00:00:43.710 --> 00:00:46.114
Coleys glückliche Entdeckung 
ermöglichte es ihm,

00:00:46.114 --> 00:00:49.077
als Pionier die gezielte
Injektion von Bakterien

00:00:49.077 --> 00:00:51.677
zur erfolgreichen
Krebsbehandlung einzusetzen.

00:00:51.697 --> 00:00:55.867
Über 100 Jahre später haben synthetische
Biologen einen noch besseren Weg gefunden,

00:00:55.867 --> 00:00:58.954
die einst ungewöhnlichen 
Verbündeten zu nutzen --

00:00:58.954 --> 00:01:00.486
indem sie sie so programmierten,

00:01:00.486 --> 00:01:04.040
dass sie Wirkstoffe sicher und gezielt 
zu Tumoren transportieren.

NOTE Paragraph

00:01:04.040 --> 00:01:07.670
Krebs entsteht, wenn sich normale 
Zellenfunktionen so verändern,

00:01:07.670 --> 00:01:11.334
dass sie sich dadurch schnell vermehren 
und Wucherungen bilden,

00:01:11.334 --> 00:01:12.854
die Tumore genannt werden.

00:01:12.854 --> 00:01:17.288
Behandlungen wie Bestrahlung, 
Chemo- und Immuntherapie versuchen,

00:01:17.288 --> 00:01:20.579
bösartige Zellen abzutöten, 
können aber den gesamten Körper schädigen

00:01:20.579 --> 00:01:23.457
und dabei gesundes Gewebe zerstören.

NOTE Paragraph

00:01:23.517 --> 00:01:27.715
Einige Bakterien wie E. coli haben 
jedoch den einzigartigen Vorteil,

00:01:27.715 --> 00:01:31.528
dass sie selektiv im Inneren 
von Tumoren wachsen können.

00:01:31.528 --> 00:01:35.478
Tatsächlich bildet der Kern 
eines Tumors eine ideale Umgebung,

00:01:35.478 --> 00:01:39.367
in der sie sich sicher und vor Immunzellen
verborgen vermehren können.

00:01:39.367 --> 00:01:43.307
Anstatt Infektionen zu verursachen, 
können Bakterien so umprogrammiert werden,

00:01:43.307 --> 00:01:46.007
dass sie krebsbekämpfende 
Medikamente in sich tragen

00:01:46.007 --> 00:01:49.847
und als Trojanische Pferde agieren, 
die den Tumor von innen heraus angreifen.

00:01:49.847 --> 00:01:52.284
Diese Idee, Bakterien so zu programmieren,

00:01:52.284 --> 00:01:55.334
dass sie auf völlig neue Art und Weise 
wahrnehmen und reagieren,

00:01:55.334 --> 00:01:58.954
ist ein Schwerpunkt 
der synthetischen Biologie.

NOTE Paragraph

00:01:59.514 --> 00:02:01.984
Wie können wir Bakterien programmieren?

00:02:01.984 --> 00:02:05.083
Der Schlüssel liegt in 
der Manipulation ihrer DNS.

00:02:05.083 --> 00:02:08.456
Indem man bestimmte genetische 
Sequenzen in Bakterien einfügt,

00:02:08.456 --> 00:02:11.715
kann man sie anweisen, verschiedene 
Moleküle zu synthetisieren,

00:02:11.715 --> 00:02:15.271
darunter auch solche, 
die das Krebswachstum stören.

00:02:15.271 --> 00:02:18.332
Bakterien können auch mit Hilfe 
biologischer Schaltkreise

00:02:18.332 --> 00:02:20.866
zu ganz bestimmten 
Verhaltensweisen angeregt werden.

00:02:20.866 --> 00:02:23.825
Diese steuern unterschiedliche
Reaktionen in Abhängigkeit

00:02:23.825 --> 00:02:27.811
von der Anwesenheit, Abwesenheit 
oder Kombination bestimmter Faktoren.

00:02:27.811 --> 00:02:31.557
Zum Beispiel haben Tumore 
niedrige Sauerstoff- und pH-Werte

00:02:31.557 --> 00:02:34.630
und produzieren zu viele 
spezifische Moleküle.

00:02:34.630 --> 00:02:38.109
Synthetische Biologen 
programmieren Bakterien so,

00:02:38.109 --> 00:02:41.769
dass sie diese Bedingungen wahrnehmen 
und hierdurch auf Tumore reagieren,

00:02:41.769 --> 00:02:44.012
während gesundes Gewebe gemieden wird.

NOTE Paragraph

00:02:44.012 --> 00:02:46.377
Eine Art biologischer Kreislauf,

00:02:46.377 --> 00:02:50.307
der als synchronisierter Lysekreislauf 
oder SLC bekannt ist,

00:02:50.307 --> 00:02:53.359
ermöglicht es den Bakterien, 
nicht nur Medikamente zu befördern,

00:02:53.359 --> 00:02:55.814
sondern dies nach 
einem festgelegten Zylkus zu tun.

00:02:55.814 --> 00:02:58.329
Um eine Schädigung 
gesunden Gewebes zu vermeiden,

00:02:58.329 --> 00:03:02.242
beginnt die Produktion von Wirkstoffen 
erst mit dem Wachstum der Bakterien,

00:03:02.242 --> 00:03:05.324
was nur innerhalb 
des Tumors selbst geschieht.

00:03:05.324 --> 00:03:07.671
Nachdem die Wirkstoffe produziert wurden,

00:03:07.671 --> 00:03:10.840
bewirkt ein Notschalter 
das Platzen der Bakterien,

00:03:10.840 --> 00:03:14.000
wenn eine kritische Populations-
schwelle überschritten wird.

00:03:14.000 --> 00:03:18.497
Dadurch wird das Medikament freigesetzt 
und die Bakterienpopulation verringert.

00:03:18.497 --> 00:03:22.549
Ein gewisser Prozentsatz der Bakterien
bleibt jedoch am Leben,

00:03:22.549 --> 00:03:24.537
um die Kolonie wieder zu vergrößern.

00:03:24.537 --> 00:03:28.518
Mit der Zeit wird ihre Zahl so groß, 
dass erneut der Notschalter umgelegt wird,

00:03:28.518 --> 00:03:30.568
und der Zyklus beginnt von vorne.

00:03:30.568 --> 00:03:32.536
Dieser Kreislauf kann optimiert werden,

00:03:32.536 --> 00:03:35.248
so dass Medikamente nach 
dem Zyklus freigesetzt werden,

00:03:35.248 --> 00:03:37.858
der am besten zur Bekämpfung
des Krebses geeignet ist.

NOTE Paragraph

00:03:37.858 --> 00:03:40.908
Dieser Ansatz hat sich bei 
wissenschaftlichen Studien mit Mäusen

00:03:40.908 --> 00:03:42.338
als vielversprechend erwiesen.

00:03:42.338 --> 00:03:44.804
Es gelang den Wissenschaftlern nicht nur,

00:03:44.804 --> 00:03:48.124
mit Bakterien injizierte Lymphomtumore 
erfolgreich zu beseitigen,

00:03:48.124 --> 00:03:51.294
sondern die Injektion stimulierte 
auch das Immunsystem,

00:03:51.294 --> 00:03:53.843
indem es die Immunzellen dazu brachte,

00:03:53.843 --> 00:03:57.732
unbehandelte Lymphome an anderen Stellen 
in der Maus zu erkennen und anzugreifen.

NOTE Paragraph

00:03:57.732 --> 00:03:59.468
Im Gegensatz zu anderen Therapien,

00:03:59.468 --> 00:04:02.478
richten sich die Bakterien nicht 
gegen eine bestimmte Krebsart,

00:04:02.478 --> 00:04:07.789
sondern gegen allgemeine Eigenschaften, 
die bei allen soliden Tumoren gleich sind.

00:04:07.789 --> 00:04:12.169
Programmierbare Bakterien sind nicht nur 
auf die Krebsbekämpfung beschränkt.

00:04:12.169 --> 00:04:14.970
Sie können als komplexe Sensoren dienen,

00:04:14.970 --> 00:04:17.939
um Orte zukünftiger 
Krankheiten zu überwachen.

00:04:17.939 --> 00:04:22.198
Unbedenkliche Probiotika könnten
in unseren Eingeweiden schlummern,

00:04:22.198 --> 00:04:25.098
wo sie Störungen erkennen, 
verhindern und bekämpfen,

00:04:25.098 --> 00:04:27.532
noch bevor Symptome auftreten.

NOTE Paragraph

00:04:28.042 --> 00:04:30.617
Technologische Fortschritte 
sorgten für Aufregung

00:04:30.617 --> 00:04:33.167
um die Zukunft 
der personalisierten Medizin,

00:04:33.167 --> 00:04:35.610
die von mechanischen 
Nanorobotern angetrieben wird.

00:04:35.610 --> 00:04:38.224
Dank der Milliarden von Jahren
währenden Evolution

00:04:38.224 --> 00:04:40.354
haben wir vielleicht einen Ausgangspunkt

00:04:40.354 --> 00:04:44.343
mit der unerwarteten
Biologie der Bakterien.

00:04:44.343 --> 00:04:46.910
Fügt man noch etwas 
synthetische Biologie hinzu,

00:04:46.910 --> 00:04:49.637
wer weiß, was bald möglich sein könnte.