Για να εντοπίσουμε ασθένειες νωρίτερα, ας μιλήσουμε τη μυστική γλώσσα των βακτηρίων

Τα βακτήρια «συνομιλούν» μεταξύ τους, στέλνουν χημικές πληροφορίες για να οργανώσουν επιθέσεις. Τι θα γινόταν αν μπορούσαμε να ακούσουμε αυτά που λένε; Η νανοφυσικός Φατιμά ΑλΖάχρα Αλατράκτσι εφηύρε ένα εργαλείο για να κατασκοπεύει τις βακτηριακές συνομιλίες και να μεταφράζει τη μυστική τους επικοινωνία στην ανθρώπινη γλώσσα. Η δουλειά της μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για έγκαιρες διαγνώσεις ασθενειών -- προτού καν αρρωστήσουμε.

Δεν τα γνωρίζετε.

Δεν τα βλέπετε.

Όμως είναι πάντοτε τριγύρω,

ψιθυρίζουν,

κάνουν μυστικά σχέδια,

φτιάχνουν στρατούς
με εκατομμύρια στρατιώτες.

Κaι όταν αποφασίζουν να επιτεθούν,

επιτίθενται την ίδια στιγμή.

Μιλάω για τα βακτήρια.

(Γέλια)

Για ποιον νομίζατε ότι μιλάω;

Τα βακτήρια μένουν
σε κοινότητες όπως οι άνθρωποι.

Έχουν οικογένειες,

μιλάνε,

και σχεδιάζουν τις δραστηριότητές τους.

Κι όπως οι άνθρωποι, ξεγελούν, εξαπατούν

και κάποια μπορεί και να απιστούν.

Αν σας έλεγα ότι μπορούμε
να ακούσουμε τις βακτηριακές συνομιλίες

και να μεταφράσουμε τις απόρρητες
πληροφορίες τους στην ανθρώπινη γλώσσα;

Και αν σας έλεγα ότι η μετάφραση
βακτηριακών συνομιλιών

μπορεί να σώσει ζωές;

Έχω διδακτορικό στη νανοφυσική

και με τη νανοτεχνολογία έφτιαξα ένα
μεταφραστικό εργαλείο πραγματικού χρόνου

που μπορεί να κατασκοπεύει
βακτηριακές κοινότητες

και να μας δίνει καταγραφές
με τα σχέδια των βακτηρίων.

Τα βακτήρια ζουν παντού.

Βρίσκονται στο χώμα, στα έπιπλα

και μέσα στο σώμα μας.

Μάλιστα, το 90 τοις εκατό
όλων των ζωντανών κυττάρων

σε αυτό το θέατρο είναι βακτηριακά.

Κάποια βακτήρια είναι καλά για εμάς.

Mας βοηθούν στην πέψη
ή παράγουν αντιβιοτικά.

Κάποια βακτήρια είναι κακά για εμάς.

Προκαλούν ασθένειες και θάνατο.

Για να συντονίσουν
όλες τους τις λειτουργίες

τα βακτήρια πρέπει
να μπορούν να οργανωθούν

και το κάνουν ακριβώς όπως εμείς --

μέσω της επικοινωνίας.

Αντί όμως για λέξεις,

χρησιμοποιούν σηματοδοτικά μόρια
για να επικοινωνήσουν μεταξύ τους.

Όταν τα βακτήρια είναι λίγα

τα σηματοδοτικά μόρια
απλώς απομακρύνονται

όπως οι φωνές ενός ανθρώπου
μόνου στην έρημο.

Όταν όμως τα βακτήρια είναι πολλά,
τα σηματοδοτικά μόρια συσσωρεύονται

και τα βακτήρια αρχίζουν
να νιώθουν ότι δεν είναι μόνα τους.

Ακούν το ένα το άλλο.

Έτσι παρακολουθούν το πόσα είναι

και πότε είναι αρκετά
για να αρχίσουν καινούρια δράση.

Όταν τα σηματοδοτικά μόρια
φτάσουν ένα συγκεκριμένο όριο,

όλα τα βακτήρια αντιλαμβάνονται
αμέσως ότι πρέπει να δράσουν

με τον ίδιο τρόπο.

Έτσι η βακτηριακή συνομιλία
περιλαμβάνει πρωτοβουλία κι αντίδραση,

την παραγωγή ενός μορίου
και την απάντηση σε αυτό.

Η έρευνά μου εστίασε στην κατασκοπεία
των βακτηριακών κοινοτήτων

μέσα στο ανθρώπινο σώμα.

Πώς δουλεύει αυτό;

Παίρνουμε δείγμα από έναν ασθενή.

Μπορεί να είναι δείγμα αίματος ή σιέλου.

Ρίχνουμε ηλεκτρόνια μέσα στο δείγμα,

τα ηλεκτρόνια θα αλληλεπιδράσουν
με όσα επικοινωνιακά μόρια βρίσκονται εκεί

και αυτή η αλληλεπίδραση
μας δίνει πληροφορίες

για την ταυτότητα των βακτηρίων,

το είδος της επικοινωνίας

και πόσο μιλούν τα βακτήρια.

Όμως πώς είναι
να επικοινωνούν τα βακτήρια;

Πριν φτιάξω το μεταφραστικό εργαλείο,

η πρώτη μου υπόθεση ήταν
ότι τα βακτήρια έχουν μια πρωτόγονη γλώσσα

όπως τα μωρά που δεν έχουν ακόμη
αναπτύξει λέξεις και προτάσεις.

Όταν γελούν είναι χαρούμενα.
Όταν κλαίνε είναι λυπημένα.

Απλό.

Όμως τα βακτήρια δεν είναι τόσο
πρωτόγονα όσο πίστευα ότι θα είναι.

Ένα μόριο δεν είναι απλώς ένα μόριο.

Μπορεί να σημαίνει διάφορα
πράγματα ανάλογα με το πλαίσιο,

όπως ακριβώς το κλάμα των μωρών
μπορεί να σημαίνει διάφορα:

κάποιες φορές το μωρό πεινάει,

άλλες είναι βρεγμένο,

άλλες πονάει ή φοβάται.

Οι γονείς ξέρουν πώς
να αποκωδικοποιούν το κλάμα.

Ένα αληθινό μεταφραστικό εργαλείο

πρέπει να μπορεί να αποκωδικοποιήσει
τα σηματοδοτικά μόρια

και να τα μεταφράσει
ανάλογα με το πλαίσιο.

Και ποιος ξέρει;

Ίσως το Google Translate
να το υιοθετήσει σύντομα.

(Γέλια)

Θα σας δώσω ένα παράδειγμα.

Έφερα κάποια δεδομένα βακτηρίων
που ίσως είναι δύσκολο να τα καταλάβεις

εάν δεν είσαι εκπαιδευμένος

αλλά προσπαθήστε.

(Γέλια)

Αυτή είναι μια χαρούμενη οικογένεια
βακτηρίων που μόλυναν έναν ασθενή.

Ας τα ονομάσουμε οικογένεια των Μοντέκων.

Μοιράζονται πόρους,
αναπαράγονται και μεγαλώνουν.

Μία μέρα έχουν έναν καινούριο γείτονα,

τη βακτηριακή οικογένεια των Καπουλέτων.

(Γέλια)

Όλα είναι καλά αρκεί να δουλεύουν μαζί.

Τότε όμως συμβαίνει κάτι απροσδόκητο.

Ο Ρομέο από τους Μοντέκους έχει σχέση
με την Ιουλιέτα από τους Καπουλέτους.

(Γέλια)

Και ναι, μοιράζονται γενετικό υλικό.

(Γέλια)

Η ανταλλαγή γονιδίων ίσως να είναι
επικίνδυνη για τους Μοντέκους

που έχουν τη φιλοδοξία να είναι η μόνη
οικογένεια που έχει μολύνει τον ασθενή

και η ανταλλαγή γονιδίων συμβάλλει

στο να αναπτύξουν οι Καπουλέτοι
ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά.

Έτσι οι Μοντάκοι αρχίζουν να μιλούν
για να ξεφορτωθούν την άλλη οικογένεια

ελευθερώνοντας αυτό το μόριο.

(Γέλια)

Με αυτόν τον υπότιτλο:

[Ας οργανώσουμε επίθεση]

(Γέλια)

Ας οργανώσουμε επίθεση.

Και αμέσως όλοι ανταποκρίνονται

ελευθερώνοντας δηλητήριο
που θα σκοτώσει την άλλη οικογένεια.

[Εξουδετερώστε!]

(Γέλια)

Οι Καπουλέτοι απαντούν με αντεπίθεση.

[Αντεπίθεση!]

Κι έτσι έχουν μάχη.

Εδώ είναι αληθινά βακτήρια που μονομαχούν
με οργανίδια που μοιάζουν με ξίφη

προσπαθώντας να σκοτώσουν το ένα το άλλο

με το να μαχαιρώνουν
και να διαρρηγνύουν το ένα το άλλο.

Όποιου η οικογένεια νικήσει
γίνεται το κυρίαρχο βακτήριο.

Αυτό που κάνω λοιπόν είναι
να εντοπίζω βακτηριακές συζητήσεις

που οδηγούν σε διάφορες
συλλογικές συμπεριφορές

όπως η μάχη που είδατε.

Αυτό που έκανα ήταν
να κατασκοπεύσω βακτηριακές κοινότητες

μέσα στο ανθρώπινο σώμα

σε ασθενείς σε ένα νοσοκομείο.

Παρακολούθησα 62 ασθενείς σε ένα πείραμα

όπου εξέτασα τα δείγματα των ασθενών
για μία συγκεκριμένη μόλυνση,

δίχως να ξέρω τα αποτελέσματα
των παραδοσιακών διαγνωστικών εξετάσεων.

Στις βακτηριακές διαγνώσεις

ένα δείγμα απλώνεται πάνω σε ένα τρυβλίο

και αν το βακτήριο μεγαλώσει
μέσα σε πέντε μέρες

τότε ο ασθενής διαγιγνώσκεται μολυσμένος.

Όταν τελείωσα την έρευνα και συνέκρινα
τα αποτελέσματα του εργαλείου

με τις παραδοσιακές διαγνώσεις
και τους ελέγχους εγκυρότητας

έπαθα σοκ.

Ήταν πολύ πιο εντυπωσιακά
απ' ότι περίμενα.

Προτού όμως σας πω
τι αποκάλυψε το εργαλείο

θα ήθελα να σας πω για έναν ιδιαίτερο
ασθενή που παρακολούθησα

ένα μικρό κορίτσι.

Είχε κυστική ίνωση,

μια γενετική ασθένεια που κάνει
τα πνευμόνια ευαίσθητα

σε βακτηριακές λοιμώξεις.

Το κορίτσι δεν ήταν μέρος
της κλινικής δοκιμής.

Την παρακολούθησα διότι ήξερα
από το ιατρικό της ιστορικό

ότι δεν είχε ποτέ κάποια μόλυνση.

Μία φορά το μήνα πήγαινε στο νοσοκομείο

για να αφήσει δείγμα
σιέλου σε ένα κύπελλο.

Αυτό το δείγμα μεταφερόταν για βακτηριακή
ανάλυση στο κεντρικό εργαστήριο

ώστε οι γιατροί να δράσουν αμέσως
εάν ανακάλυπταν κάποια μόλυνση.

Αυτό μου επέτρεψε να δοκιμάσω
τη συσκευή μου στα δείγματά της.

Τους πρώτους δύο μήνες
τα δείγματά της δεν έδειξαν κάτι.

Τον τρίτο μήνα όμως,

ανακάλυψα μια βακτηριακή
κουβεντούλα στο δείγμα της.

Τα βακτήρια οργανώνονταν
για να βλάψουν τον ιστό των πνευμόνων της.

Η παραδοσιακή διαγνωστική
όμως δεν έδειξε καθόλου βακτήρια.

Έκανα μετρήσεις και τον επόμενο μήνα

και είδα ότι η βακτηριακή συζήτηση
έγινε ακόμη πιο επιθετική.

Πάλι, η παραδοσιακή
διαγνωστική δεν έδειξε κάτι.

Η έρευνά μου τελείωσε, αλλά μισό χρόνο
μετά, ενημερώθηκα για την κατάστασή της

για να δω αν τα βακτήρια για τα οποία
μόνο εγώ ήξερα είχαν εξαφανιστεί

χωρίς ιατρική παρέμβαση.

Δεν είχαν.

Όμως το κορίτσι είχε τώρα
διαγνωστεί με σοβαρή λοίμωξη

θανάσιμων βακτηρίων.

Ήταν τα ίδια ακριβώς βακτήρια που είχε
ανακαλύψει το εργαλείο μου νωρίτερα.

Παρά την επιθετική αντιβιοτική θεραπεία

ήταν αδύνατο να εξουδετερωθεί η λοίμωξη.

Οι γιατροί έκριναν
ότι δεν θα έφτανε να γίνει 20.

Όταν έκανα μετρήσεις στα δείγματά της

το εργαλείο μου ήταν
ακόμη σε αρχικό στάδιο.

Δεν ήξερα καν ότι η μέθοδός μου δουλεύει

έτσι είχα συμφωνήσει με τους γιατρούς

να μην τους πω τις ανακαλύψεις μου

για να μην διακινδυνεύσω τη θεραπεία.

Όταν είδα λοιπόν τα αποτελέσματα
που δεν ήταν καν επιβεβαιωμένα

δεν τόλμησα να πω κάτι

διότι το να δώσεις θεραπεία
σε ασθενή χωρίς κάποια λοίμωξη

έχει επίσης αρνητικές
συνέπειες για τον ασθενή.

Τώρα όμως ξέρουμε καλύτερα

και είναι πολλά τα νέα αγόρια
και κορίτσια που μπορεί να σωθούν

γιατί δυστυχώς αυτό το σενάριο
συμβαίνει πολύ συχνά.

Οι ασθενείς μολύνονται,

τα βακτήρια κάπως δεν φαίνονται
στις παραδοσιακές διαγνωστικές εξετάσεις

και ξαφνικά η λοίμωξη ξεσπάει
στον ασθενή με σοβαρά συμπτώματα.

Σε αυτό το σημείο, είναι ήδη πολύ αργά.

Τα αναπάντεχα αποτελέσματα
των 62 ασθενών που παρακολούθησα

ήταν ότι η συσκευή μου έπιασε
βακτηριακές συζητήσεις

σε παραπάνω από τα μισά
δείγματα των ασθενών

που είχαν διαγνωστεί αρνητικά
με τις παραδοσιακές μεθόδους.

Με άλλα λόγια, παραπάνω από
τους μισούς γύρισαν σπίτι σκεπτόμενοι

ότι δεν είχαν κάποια λοίμωξη,

παρ' όλο που κουβαλούσαν
επικίνδυνα βακτήρια.

Μέσα σε αυτούς τους ασθενείς
με λάθος διαγνώσεις

τα βακτήρια οργάνωναν
μια συγχρονισμένη επίθεση.

Ψιθύριζαν το ένα στο άλλο.

Αυτό που αποκαλώ «ψίθυρο βακτηρίων»

είναι τα βακτήρια που οι παραδοσιακές
μέθοδοι δεν μπορούν να διαγνώσουν.

Μέχρι στιγμής, μόνο το μεταφραστικό
εργαλείο πιάνει τέτοιους ψιθύρους.

Θεωρώ πως αυτό το χρονικό διάστημα
κατά το οποίο τα βακτήρια ακόμη ψιθυρίζουν

είναι μια ευκαιρία
για στοχευμένη θεραπεία.

Αν το κορίτσι είχε λάβει
θεραπεία σε αυτό το διάστημα

ίσως να ήταν δυνατόν
να σκοτωθούν τα βακτήρια

στο αρχικό τους στάδιο

πριν η λοίμωξη ξεφύγει.

Μετά την εμπειρία μου με αυτό το κορίτσι
αποφάσισα να κάνω ό,τι μπορώ

για να προωθήσω αυτήν
την τεχνολογία στα νοσοκομεία.

Μαζί με τους γιατρούς,

δουλεύω ήδη για την εγκατάσταση
του εργαλείου στις κλινικές

για τη διάγνωση πρώιμων λοιμόξεων.

Παρ' όλο που ακόμη οι γιατροί δεν ξέρουν
πώς να αντιμετωπίσουν τους ασθενείς

κατά τη διάρκεια της φάσης των ψιθύρων

το εργαλείο επιτρέπει στους γιατρούς

να παρακολουθούν στενά
τους ευάλωτους ασθενείς.

Θα μπορέσουν να επιβεβαιώσουν
εάν η θεραπεία πιάνει ή όχι

και θα μπορέσουν
να απαντήσουν σε απλές ερωτήσεις:

Είναι μολυσμένος ο ασθενής;

Και τι σχεδιάζουν τα βακτήρια;

Τα βακτήρια μιλάνε,

κάνουν μυστικά σχέδια

και στέλνουν εμπιστευτικές
πληροφορίες το ένα στο άλλο.

Όμως, δεν τα πιάνουμε απλώς να ψιθυρίζουν

μπορούμε να μάθουμε τη μυστική τους γλώσσα

και να ψιθυρίζουμε κι εμείς
στη γλώσσα των βακτηρίων.

Κι όπως λένε και τα βακτήρια,

«3-οξο-Ν-φαινυλ-δωδεκαναμίδη».

(Γέλια)

(Χειροκρότημα)

Ευχαριστώ.