ABOUT THE SPEAKER
Tal Danino - Synthetic biologist
Tal Danino explores the emerging frontier of combining biology and engineering (and art). He is a 2015 TED Fellow.

Why you should listen

Tal Danino's research explores the emerging frontier of combining biology, engineering and medicine. His work as a synthetic biologist focuses on reprogramming bacteria to detect and treat diseases in our bodies such as cancer.

Originally from Los Angeles, Danino received B.S. degrees from UCLA in Physics, Chemistry and Math, and received his Ph.D. in Bioengineering from UCSD. He did a postdoctoral fellowship at the Massachusetts Institute of Technology and is currently an assistant professor at Columbia University in New York.

Danino's work has been published in scientific journals and highlighted in several popular press venues. He actively develops "Bio-Art" projects that share perspectives and stories about science with recent projects featured in the New York Times, WIRED, and the Wall Street Journal.

More profile about the speaker
Tal Danino | Speaker | TED.com
TED2015

Tal Danino: Programming bacteria to detect cancer (and maybe treat it)

ทาล ดานิโน (Tal Danino): ใช้แบคทีเรียเพื่อตรวจหามะเร็ง (และอาจรักษาได้ด้วย)

Filmed:
1,329,748 views

มะเร็งตับเป็นมะเร็งที่ตรวจจับยากที่สุดชนิดหนึ่ง แต่นักชีววิทยาสังเคราะห์ ทาล ดานิโน กลับมีความคิดนอกกรอบ: จะเป็นเช่นไรถ้าเราสามารถสร้างแบคทีเรียโปรไบโอติก ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่สามารถกินได้ และโปรแกรมให้มันหามะเร็งตับ แนวคิดของเขาใช้ประโยชน์จากบางสิ่งที่เราเพิ่งเริ่มเข้าใจเกี่ยวกับแบคทีเรีย นั่นคือ พลังแห่งการสื่อสารระหว่างแบคทีเรีย (quorum sensing) หรือการที่มันทำบางอย่างพร้อมๆ กันเมื่อความหนาแน่นถึงจุดวิกฤติ TED Fellow ดาล ทานิโน อธิบายให้พวกเราฟังถึงการสื่อสารระหว่างแบคทีเรีย และวิธีที่แบคทีเรียแสนฉลาดเหล่านี้ทำงานร่วมกัน อาจเปลี่ยนวิธีการรักษาโรคมะเร็งได้ในวันหนึ่ง
- Synthetic biologist
Tal Danino explores the emerging frontier of combining biology and engineering (and art). He is a 2015 TED Fellow. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
You mayอาจ not realizeตระหนักถึง this,
0
788
1745
คุณอาจจะยังไม่รู้ว่า
00:14
but there are more bacteriaแบคทีเรีย in your bodyร่างกาย
than starsดาว in our entireทั้งหมด galaxyกาแล็กซี.
1
2533
4880
มีแบคทีเรียในร่างกายของเรา
มากกว่าดวงดาวในกาแล็กซีทั้งหมด
00:20
This fascinatingมโนหร universeจักรวาล
of bacteriaแบคทีเรีย insideภายใน of us
2
8040
3127
แบคทีเรียจำนวนมหาศาลภายในตัวเรา
00:23
is an integralสำคัญ partส่วนหนึ่ง of our healthสุขภาพ,
3
11167
2276
เป็นส่วนหนึ่งของสุขภาพเรา
00:25
and our technologyเทคโนโลยี is evolvingการพัฒนา so rapidlyอย่างรวดเร็ว
4
13443
2089
และด้วยเทคโนโลยีที่ได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว
00:27
that todayในวันนี้ we can programโครงการ these bacteriaแบคทีเรีย
like we programโครงการ computersคอมพิวเตอร์.
5
15532
4759
ทุกวันนี้เราสามารถโปรแกรมแบคทีเรียเหล่านี้
ได้เหมือนกับที่เราโปรแกรมคอมพิวเตอร์
00:33
Now, the diagramแผนภาพ that you see here,
6
21060
1879
และนี่ แผนภาพที่คุณกำลังเห็นอยู่นี้
00:34
I know it looksรูปลักษณ์ like
some kindชนิด of sportsกีฬา playเล่น,
7
22939
2531
มันดูเหมือนแผนการเล่นกีฬา
00:37
but it is actuallyแท้จริง a blueprintพิมพ์เขียว of
the first bacterialเชื้อแบคทีเรีย programโครงการ I developedพัฒนา.
8
25470
4156
แต่จริงๆ แล้วมันคือพิมพ์เขียว
ของโปรแกรมแบคทีเรียอันแรกที่ผมพัฒนาขึ้นมา
00:41
And like writingการเขียน softwareซอฟต์แวร์,
we can printพิมพ์ and writeเขียน DNAดีเอ็นเอ
9
29626
3321
เช่นเดียวกับการเขียนซอฟท์แวร์
เราสามารถพิมพ์ และเขียนดีเอ็นเอ
00:44
into differentต่าง algorithmsอัลกอริทึม
and programsโปรแกรม insideภายใน of bacteriaแบคทีเรีย.
10
32947
3227
เป็นขั้นตอนการทำงานต่างๆ
แล้วโปรแกรมเข้าไปในตัวแบคทีเรีย
00:48
What this programโครงการ does
is producesผลิต fluorescentเรือง proteinsโปรตีน
11
36824
2695
สิ่งที่โปรแกรมนี้ทำ
คือผลิตโปรตีนเรืองแสง
00:51
in a rhythmicเป็นจังหวะ fashionแฟชั่น
12
39519
1438
อย่างมีรูปแบบ มีจังหวะ
00:52
and generatesสร้าง a smallเล็ก moleculeอณู
13
40957
1602
และสร้างโมเลกุลขนาดเล็ก
00:54
that allowsช่วยให้ bacteriaแบคทีเรีย
to communicateสื่อสาร and synchronizeประสาน,
14
42559
2578
ที่ทำให้แบคทีเรียสื่อสาร
ทำงานประสานกันได้
00:57
as you're seeingเห็น in this movieหนัง.
15
45137
1838
อย่างที่คุณเห็นในวีดิโอนี้
00:59
The growingการเจริญเติบโต colonyอาณานิคม of bacteriaแบคทีเรีย
that you see here
16
47505
2280
คือการขยายอาณาจักรของแบคทีเรีย
01:01
is about the widthความกว้าง of a humanเป็นมนุษย์ hairผม.
17
49785
1993
กว้างประมาณเส้นผมคน
01:03
Now, what you can't see
is that our geneticทางพันธุกรรม programโครงการ
18
51778
2507
ตอนนี้สิ่งที่คุณไม่เห็นก็คือ
โปรแกรมทางชีวภาพของเรา
01:06
instructsแนะ these bacteriaแบคทีเรีย
to eachแต่ละ produceก่อ smallเล็ก moleculesโมเลกุล,
19
54285
3483
ที่สั่งให้แบคทีเรียพวกนี้
สร้างโมเลกุลขนาดจิ๋ว
01:09
and these moleculesโมเลกุล travelการท่องเที่ยว betweenระหว่าง
the thousandsพัน of individualรายบุคคล bacteriaแบคทีเรีย
20
57768
3413
และโมเลกุลพวกนี้เดินทางไปมา
ระหว่างแบคทีเรียหลายพันตัว
01:13
tellingบอก them when to turnกลับ on and off.
21
61181
2716
แล้วบอกพวกมันให้ทำงานหรือหยุดทำงาน
01:15
And the bacteriaแบคทีเรีย synchronizeประสาน
quiteทีเดียว well at this scaleขนาด,
22
63897
3251
และแบคทีเรียพวกนี้ก็เชื่อมโยงกันได้
เป็นอย่างดีทีเดียวในระดับนี้
01:19
but because the moleculeอณู that synchronizesประสาน
them togetherด้วยกัน can only travelการท่องเที่ยว so fastรวดเร็ว,
23
67148
3994
แต่เพราะโมเลกุลที่ประสานจังหวะของพวกมัน
เดินทางด้วยความเร็วจำกัด
01:23
in largerที่มีขนาดใหญ่ coloniesอาณานิคม of bacteriaแบคทีเรีย,
this resultsผล in travelingการเดินทาง wavesคลื่น
24
71142
3576
ในอาณาจักรของแบคทีเรียที่ขยายตัวขึ้น
ทำให้เกิดคลื่นที่กำลังเคลื่อนตัว
01:26
betweenระหว่าง bacteriaแบคทีเรีย that are
farห่างไกล away from eachแต่ละ other,
25
74718
2902
ระหว่างแบคทีเรียที่อยู่ห่างกันออกไป
01:29
and you can see these wavesคลื่น going
from right to left acrossข้าม the screenจอภาพ.
26
77620
3736
และคุณจะเห็นจากหน้าจอว่า
คลื่นเหล่านี้กำลังเคลื่อนตัวจากขวาไปซ้าย
01:33
Now, our geneticทางพันธุกรรม programโครงการ
reliesอาศัย on a naturalโดยธรรมชาติ phenomenonปรากฏการณ์
27
81356
2788
ตอนนี้โปรแกรมทางชีวภาพของเรา
ขึ้นกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ
01:36
calledเรียกว่า quorumองค์ประชุม sensingการตรวจจับ,
28
84144
1173
ที่เรียกว่า การสื่อสารระหว่างแบคทีเรีย
(quorum sensing)
01:37
in whichที่ bacteriaแบคทีเรีย triggerไก coordinatedการประสานงาน
and sometimesบางครั้ง virulentรุนแรง behaviorsพฤติกรรม
29
85317
3332
ที่ซึ่งแบคทีเรียจะทำงานร่วมกัน
และในบางครั้งสร้างอาการเป็นพิษ
01:40
onceครั้งหนึ่ง they reachมาถึง a criticalวิกฤติ densityความหนาแน่น.
30
88649
2941
เมื่อพวกมันอยู่กันหนาแน่นจนเข้าขั้นวิกฤต
01:43
You can observeสังเกต quorumองค์ประชุม sensingการตรวจจับ
in actionการกระทำ in this movieหนัง,
31
91590
2655
ในจอภาพจะเห็นสภาพ
การสื่อสารระหว่างเซลส์แบคทีเรีย
01:46
where a growingการเจริญเติบโต colonyอาณานิคม of bacteriaแบคทีเรีย
only beginsเริ่มต้น to glowเรืองแสง
32
94245
3642
ที่การขยายอาณาจักรของแบคทีเรีย
เริ่มเรืองแสง
01:49
onceครั้งหนึ่ง it reachesต้นน้ำ a highสูง
or criticalวิกฤติ densityความหนาแน่น.
33
97887
2371
เมื่อความหนาแน่นถึงจุดวิกฤติ
01:52
Our geneticทางพันธุกรรม programโครงการ
34
100258
1842
โปรแกรมทางชีวภาพของเรา
01:54
continuesอย่างต่อเนื่อง producingการผลิต these
rhythmicเป็นจังหวะ patternsรูปแบบ of fluorescentเรือง proteinsโปรตีน
35
102100
3151
จะสร้างรูปแบบจังหวะของ
โปรตีนเรืองแสงอย่างต่อเนื่อง
01:57
as the colonyอาณานิคม growsเติบโต outwardsออกข้างนอก.
36
105251
2368
เหมือนกับอาณาจักรที่ขยายตัวออกไป
01:59
This particularโดยเฉพาะ movieหนัง and experimentการทดลอง
we call The Supernovaซูเปอร์โนวา,
37
107619
3691
เราเรียกว่าวีดีโอของการทดลองนี้ว่า
ซูเปอร์โนวา
02:03
because it looksรูปลักษณ์ like an explodingที่ระเบิด starดาว.
38
111310
3030
เพราะมันดูเหมือนดวงดาวกำลังระเบิด
02:06
Now, besidesนอกเหนือจาก programmingการเขียนโปรแกรม
these beautifulสวย patternsรูปแบบ,
39
114340
2390
ตอนนี้ นอกจากการโปรแกรม
ทำให้มีรูปแบบสวยงามเหล่านี้
02:08
I wonderedสงสัย, what elseอื่น can we get
these bacteriaแบคทีเรีย to do?
40
116730
2591
ผมก็เริ่มคิดว่าเราจะทำให้
แบคทีเรียเหล่านี้ทำอะไรได้อีก
02:11
And I decidedตัดสินใจ to exploreสำรวจ
how we can programโครงการ bacteriaแบคทีเรีย
41
119321
2579
ผมตัดสินใจค้นหาว่าจะทำอย่างไร
จึงจะโปรแกรมแบคทีเรีย
02:13
to detectตรวจจับ and treatรักษา diseasesโรค
in our bodiesร่างกาย like cancerโรคมะเร็ง.
42
121900
2789
ให้ตรวจจับและรักษาโรคในร่างกายคนเรา
เช่น โรคมะเร็ง
02:18
One of the surprisingน่าแปลกใจ factsข้อเท็จจริง about bacteriaแบคทีเรีย
43
126009
2298
เรื่องจริงน่าแปลกใจเรื่องหนึ่ง
ของแบคทีเรียก็คือ
02:20
is that they can naturallyเป็นธรรมชาติ growเจริญ
insideภายใน of tumorsเนื้องอก.
44
128307
3437
พวกมันสามารถเติบโตภายในเนื้องอกได้
02:23
This happensที่เกิดขึ้น because typicallyเป็นปกติ tumorsเนื้องอก
45
131744
1764
เรื่องนี้เกิดขึ้นได้เพราะเนื้องอก
02:25
are areasพื้นที่ where the immuneภูมิคุ้มกัน systemระบบ
has no accessทางเข้า,
46
133508
2415
จะเกิดในที่ระบบภูมิคุ้มกันเข้าไปไม่ถึง
02:27
and so bacteriaแบคทีเรีย find these tumorsเนื้องอก
47
135923
1997
ดังนั้น เมื่อแบคทีเรียเจอเนื้องอกเหล่านี้
02:29
and use them as a safeปลอดภัย havenที่พัก
to growเจริญ and thriveเจริญเติบโต.
48
137920
3831
จะใช้มันเป็นที่หลบภัยเพื่อเจริญเติบโต
02:33
We startedเริ่มต้น usingการใช้ probioticโปรไบโอติก bacteriaแบคทีเรีย
49
141751
1834
เราเริ่มใช้แบคทีเรียโปรไบโอติก
02:35
whichที่ are safeปลอดภัย bacteriaแบคทีเรีย
that have a healthสุขภาพ benefitประโยชน์,
50
143585
2624
เป็นแบคทีเรียที่ปลอดภัย
มีประโยชน์ต่อสุขภาพ
02:38
and foundพบ that
when orallyปากเปล่า deliveredส่ง to miceหนู,
51
146209
2461
เราพบว่าเมื่อให้หนูทดลองกินมันเข้าไป
02:40
these probioticsโปรไบโอติก would selectivelyโดยการคัดเลือก
growเจริญ insideภายใน of liverตับ tumorsเนื้องอก.
52
148670
4156
โปรไบโอติกเลือกจะเติบโตภายในเนื้องอกของตับ
02:44
We realizedตระหนัก that the mostมากที่สุด convenientสะดวกสบาย way
53
152826
1954
เราพบว่าวิธีนี้สะดวกที่สุด
02:46
to highlightไฮไลท์ the presenceการมี
of the probioticsโปรไบโอติก,
54
154780
2081
จะมองเห็นการดำรงอยู่ของโปรไบโอติก
02:48
and henceด้วยเหตุนี้, the presenceการมี of the tumorsเนื้องอก,
55
156861
1863
ซึ่งก็คือ การอยู่ในเนื้องอก
02:50
was to get these bacteriaแบคทีเรีย
to produceก่อ a signalสัญญาณ
56
158724
2229
ด้วยการทำให้แบคทีเรียพวกนั้น
ผลิตสัญญานอย่างหนึ่ง
02:52
that would be detectableสืบค้นได้ in the urineปัสสาวะ,
57
160953
2116
ที่สามารถตรวจจับได้ในปัสสาวะ
02:55
and so we specificallyเฉพาะ
programmedโปรแกรม these probioticsโปรไบโอติก
58
163069
2412
ดังนั้นถ้าเราโปรแกรม
โปรไบโอติกเหล่านั้น
02:57
to make a moleculeอณู that would changeเปลี่ยนแปลง
the colorสี of your urineปัสสาวะ
59
165481
2879
ให้สร้างโมเลกุลที่เปลี่ยนสีปัสสาวะของคน
03:00
to indicateแสดง the presenceการมี of cancerโรคมะเร็ง.
60
168360
2810
เพื่อตรวจว่ามีโรคมะเร็งอยู่หรือไม่
03:03
We wentไป on to showแสดง that this technologyเทคโนโลยี
61
171170
2010
เราทำต่อไปเพื่อแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้
03:05
could sensitivelyละม่อม and specificallyเฉพาะ
detectตรวจจับ liverตับ cancerโรคมะเร็ง,
62
173180
3190
สามารถตรวจจับโรคมะเร็งในตับ
ได้อย่างรวดเร็วและเจาะจง
03:08
one that is challengingการท้าทาย
to detectตรวจจับ otherwiseมิฉะนั้น.
63
176370
2690
ซึ่งเป็นมะเร็งชนิดที่ตรวจจับยาก
โดยวิธีอื่นๆ
03:11
Now, sinceตั้งแต่ these bacteriaแบคทีเรีย
specificallyเฉพาะ localizeจำกัด to tumorsเนื้องอก,
64
179891
2999
เมื่อแบคทีเรียพวกนี้
เติบโตเฉพาะในเนื้องอก
03:14
we'veเราได้ been programmingการเขียนโปรแกรม them
to not only detectตรวจจับ cancerโรคมะเร็ง
65
182890
2588
เราเริ่มโปรแกรมพวกมันใหม่
โดยไม่เพียงแต่ตรวจหาโรคมะเร็ง
03:17
but alsoด้วย to treatรักษา cancerโรคมะเร็ง
66
185478
1788
แต่ให้พวกมันรักษาโรคมะเร็งด้วย
03:19
by producingการผลิต therapeuticทางการรักษา moleculesโมเลกุล
from withinภายใน the tumorเนื้องอก environmentสิ่งแวดล้อม
67
187266
3227
โดยการผลิตโมเลกุลที่ทำการรักษา
จากภายในสภาพแวดล้อมของเนื้องอกเอง
03:22
that shrinkหด the existingที่มีอยู่ tumorsเนื้องอก,
68
190493
2322
ที่จะทำให้เนื้องอกที่เกิดขึ้นแล้วยุบตัวลง
03:24
and we'veเราได้ been doing this
usingการใช้ quorumองค์ประชุม sensingการตรวจจับ programsโปรแกรม
69
192815
2755
และเราทำเรื่องนี้ได้ด้วยการใช้โปรแกรม
การสื่อสารระหว่างแบคทีเรีย
03:27
like you saw in the previousก่อน moviesภาพยนตร์.
70
195570
1843
เหมือนที่เห็นในวีดีโอก่อนหน้านี้
03:29
Altogetherโดยสิ้นเชิง, imagineจินตนาการ in the futureอนาคต
takingการ a programmedโปรแกรม probioticโปรไบโอติก
71
197413
3697
ทั้งหมดนี้ ลองจินตนาการถึงอนาคต
การใช้โปรไบโอติกที่ถูกโปรแกรมแล้ว
03:33
that could detectตรวจจับ and treatรักษา cancerโรคมะเร็ง,
72
201110
2479
ให้สามารถตรวจจับและรักษาโรคมะเร็ง
03:35
or even other diseasesโรค.
73
203589
2581
หรือแม้แต่โรคอื่นๆ
03:38
Our abilityความสามารถ to programโครงการ bacteriaแบคทีเรีย
74
206960
1644
ความสามารถในการโปรแกรมแบคทีเรีย
03:40
and programโครงการ life
75
208604
1695
แล้วก็โปรแกรมชีวิต
03:42
opensเปิด up newใหม่ horizonsอันไกลโพ้น in cancerโรคมะเร็ง researchการวิจัย,
76
210299
2949
เปิดโลกใหม่ในการวิจัยโรคมะเร็ง
03:45
and to shareหุ้น this visionวิสัยทัศน์,
I workedทำงาน with artistศิลปิน Vikวิก MunizMuniz
77
213248
2735
การแบ่งปันวิสัยทัศน์ครั้งนี้
ผมทำงานร่วมกับศิลปิน วิค มูนีซ (Vik Muniz)
03:47
to createสร้าง the symbolสัญลักษณ์ of the universeจักรวาล,
78
215983
1816
ที่สร้างภาพสัญลักษณ์ของจักรวาล
03:49
madeทำ entirelyอย่างสิ้นเชิง out of bacteriaแบคทีเรีย
or cancerโรคมะเร็ง cellsเซลล์.
79
217799
3641
สร้างขึ้นจากแบคทีเรียหรือเซลส์โรคมะเร็ง
03:53
Ultimatelyในที่สุด, my hopeหวัง is that the beautyความงาม
and purposeวัตถุประสงค์ of this microscopicจิ๋ว universeจักรวาล
80
221443
5202
สุดท้ายแล้ว ผมหวังว่าความงดงาม
และเป้าหมายของจุลจักรวาลครั้งนี้
03:58
can inspireบันดาลใจ newใหม่ and creativeความคิดสร้างสรรค์ approachesวิธีการ
for the futureอนาคต of cancerโรคมะเร็ง researchการวิจัย.
81
226645
4899
จะสร้างแรงบรรดาลให้เกิดแนวทางใหม่
และสร้างสรรค์ในการวิจัยโรคมะเร็งในอนาคต
04:03
Thank you.
82
231544
2624
ขอบคุณครับ
04:06
(Applauseการปรบมือ)
83
234168
3766
(เสียงปรบมือ)
Translated by Lek Mongkol

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Tal Danino - Synthetic biologist
Tal Danino explores the emerging frontier of combining biology and engineering (and art). He is a 2015 TED Fellow.

Why you should listen

Tal Danino's research explores the emerging frontier of combining biology, engineering and medicine. His work as a synthetic biologist focuses on reprogramming bacteria to detect and treat diseases in our bodies such as cancer.

Originally from Los Angeles, Danino received B.S. degrees from UCLA in Physics, Chemistry and Math, and received his Ph.D. in Bioengineering from UCSD. He did a postdoctoral fellowship at the Massachusetts Institute of Technology and is currently an assistant professor at Columbia University in New York.

Danino's work has been published in scientific journals and highlighted in several popular press venues. He actively develops "Bio-Art" projects that share perspectives and stories about science with recent projects featured in the New York Times, WIRED, and the Wall Street Journal.

More profile about the speaker
Tal Danino | Speaker | TED.com