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)

Tal Danino: Kita bisa menggunakan bakteri untuk mendeteksi kanker (dan mungkin mengobatinya)

Filmed:
1,329,748 views

Kanker hati adalah salah satu kanker yang tersulit untuk dideteksi, tapi ahli biologi sintetis Tal Danino memiliki pemikiran berbeda: Bagaimana jika kita bisa menciptakan bakteri probiotik yang bisa dimakan yang "diprogram" untuk menemukan tumor hati? Pengetahuannya menjabarkan sesuatu tentang bakteri yang baru mulai kita pahami: kemampuan penginderaan kuorum mereka, atau bersama-sama melakukan sesuatu saat mereka mencapai titik kepadatan kritis. Danino, seorang Rekan TED, menjelaskan cara kerja penginderaan kuorum - dan bagaimana suatu hari bakteri cerdas yang bekerja sama bisa mengubah pengobatan kanker.
- 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 maymungkin not realizemenyadari this,
0
788
1745
Anda mungkin tak menyadari,
00:14
but there are more bacteriabakteri in your bodytubuh
than starsbintang in our entireseluruh galaxygalaksi.
1
2533
4880
ada lebih banyak bakteri di tubuh Anda
daripada bintang di seluruh galaksi.
00:20
This fascinatingmenarik universealam semesta
of bacteriabakteri insidedalam of us
2
8040
3127
Semesta bakteri yang menakjubkan
di dalam tubuh kita
adalah bagian yang tak terpisahkan
dari kesehatan kita,
00:23
is an integralintegral partbagian of our healthkesehatan,
3
11167
2276
00:25
and our technologyteknologi is evolvingberkembang so rapidlycepat
4
13443
2089
dan teknologi kita berevolusi
begitu pesat
00:27
that todayhari ini we can programprogram these bacteriabakteri
like we programprogram computerskomputer.
5
15532
4759
sehingga kini kita bisa memprogram semua
bakteri ini seperti pada komputer.
00:33
Now, the diagramdiagram that you see here,
6
21060
1879
Diagram yang Anda lihat ini,
00:34
I know it looksterlihat like
some kindjenis of sportsolahraga playbermain,
7
22939
2531
memang terlihat seperti sebuah
permainan olahraga,
00:37
but it is actuallysebenarnya a blueprintcetak biru of
the first bacterialbakteri programprogram I developeddikembangkan.
8
25470
4156
tapi ini adalah cetak biru dari program
bakteri pertama yang saya kembangkan.
00:41
And like writingpenulisan softwareperangkat lunak,
we can printmencetak and writemenulis DNADNA
9
29626
3321
Seperti menulis perangkat lunak,
kita bisa mencetak dan menulis DNA
00:44
into differentberbeda algorithmsalgoritma
and programsprogram insidedalam of bacteriabakteri.
10
32947
3227
menjadi beragam algoritme
dan program di dalam bakteri.
00:48
What this programprogram does
is producesmenghasilkan fluorescentneon proteinsprotein
11
36824
2695
Program ini menghasilkan protein yang
00:51
in a rhythmicberirama fashionmode
12
39519
1438
berpendar secara ritmis
dan menghasilkan sebuah molekul kecil
00:52
and generatesmenghasilkan a smallkecil moleculemolekul
13
40957
1602
yang membuat bakteri bisa
berkomunikasi dan sinkronisasi
00:54
that allowsmemungkinkan bacteriabakteri
to communicatemenyampaikan and synchronizemenyinkronkan,
14
42559
2578
00:57
as you're seeingmelihat in this moviefilm.
15
45137
1838
seperti yang terlihat dalam video ini.
Koloni bakteri yang berkembang
yang Anda lihat ini
00:59
The growingpertumbuhan colonykoloni of bacteriabakteri
that you see here
16
47505
2280
01:01
is about the widthlebar of a humanmanusia hairrambut.
17
49785
1993
selebar sehelai rambut manusia.
01:03
Now, what you can't see
is that our geneticgenetik programprogram
18
51778
2507
Anda tidak bisa melihat bahwa
program genetik kami
01:06
instructsmemerintahkan these bacteriabakteri
to eachsetiap producemenghasilkan smallkecil moleculesmolekul,
19
54285
3483
memerintahkan setiap bakteri ini untuk
menghasilkan molekul kecil,
01:09
and these moleculesmolekul travelperjalanan betweenantara
the thousandsribuan of individualindividu bacteriabakteri
20
57768
3413
dan molekul itu bergerak
di antara ribuan bakteri
01:13
tellingpemberitaan them when to turnbelok on and off.
21
61181
2716
yang mengatur kapan mereka hidup dan mati.
01:15
And the bacteriabakteri synchronizemenyinkronkan
quitecukup well at this scaleskala,
22
63897
3251
Bakteri ini bersinkronisasi cukup
baik pada tahap ini,
01:19
but because the moleculemolekul that synchronizessinkronisasi
them togetherbersama can only travelperjalanan so fastcepat,
23
67148
3994
tapi karena kecepatan gerak molekul
yang menyinkronkan mereka terbatas,
01:23
in largerlebih besar colonieskoloni of bacteriabakteri,
this resultshasil in travelingperjalanan wavesombak
24
71142
3576
dalam koloni bakteri yang lebih besar,
hal ini menghasilkan gelombang gerak
01:26
betweenantara bacteriabakteri that are
farjauh away from eachsetiap other,
25
74718
2902
antar bakteri yang jaraknya
jauh satu sama lain,
01:29
and you can see these wavesombak going
from right to left acrossmenyeberang the screenlayar.
26
77620
3736
dan Anda bisa melihat gelombang ini
bergerak dari kiri ke kanan layar.
Program genetik kami bergantung
kepada sebuah fenomena alam
01:33
Now, our geneticgenetik programprogram
reliesbergantung on a naturalalam phenomenonfenomena
27
81356
2788
bernama penginderaan kuorum,
01:36
calledbernama quorumkuorum sensingpenginderaan,
28
84144
1173
01:37
in whichyang bacteriabakteri triggerpelatuk coordinateddikoordinasikan
and sometimesterkadang virulentvirulen behaviorsperilaku
29
85317
3332
di mana bakteri memicu perilaku yang
terkoordinasi, dan kadang ganas
01:40
oncesekali they reachmencapai a criticalkritis densitymassa jenis.
30
88649
2941
ketika kepadatan mereka
mencapai titik kritis.
01:43
You can observemengamati quorumkuorum sensingpenginderaan
in actiontindakan in this moviefilm,
31
91590
2655
Dalam film ini Anda bisa
melihat penginderaan kuorum,
01:46
where a growingpertumbuhan colonykoloni of bacteriabakteri
only beginsdimulai to glowcahaya
32
94245
3642
ketika sebuah koloni bakteri yang tumbuh
mulai bercahaya hanya saat
01:49
oncesekali it reachesmencapai a hightinggi
or criticalkritis densitymassa jenis.
33
97887
2371
ia mencapai titik
kepadatan tinggi atau kritis.
01:52
Our geneticgenetik programprogram
34
100258
1842
Program genetik kami
01:54
continuesterus berlanjut producingmemproduksi these
rhythmicberirama patternspola of fluorescentneon proteinsprotein
35
102100
3151
terus menghasilkan pola ritmik
protein berpendar ini
01:57
as the colonykoloni growstumbuh outwardskeluar.
36
105251
2368
sementara koloninya tumbuh ke luar.
01:59
This particulartertentu moviefilm and experimentpercobaan
we call The SupernovaSupernova,
37
107619
3691
Film dan eksperimen ini kami
sebut Supernova,
02:03
because it looksterlihat like an explodingmeledak starbintang.
38
111310
3030
karena terlihat seperti sebuah
bintang yang meledak,
02:06
Now, besidesselain programmingpemrograman
these beautifulindah patternspola,
39
114340
2390
Selain memprogram
pola-pola indah ini,
saya bertanya, apa lagi
yang bisa dilakukan bakteri ini?
02:08
I wonderedbertanya-tanya, what elselain can we get
these bacteriabakteri to do?
40
116730
2591
Lalu saya putuskan untuk
meneliti cara memprogram bakteri
02:11
And I decidedmemutuskan to explorejelajahi
how we can programprogram bacteriabakteri
41
119321
2579
02:13
to detectmendeteksi and treatmemperlakukan diseasespenyakit
in our bodiestubuh like cancerkanker.
42
121900
2789
untuk mendeteksi dan mengobati
penyakit seperti kanker.
02:18
One of the surprisingmengejutkan factsfakta about bacteriabakteri
43
126009
2298
Salah satu fakta mengejutkan
tentang bakteri
02:20
is that they can naturallytentu saja growtumbuh
insidedalam of tumorstumor.
44
128307
3437
adalah mereka bisa
tumbuh alami di dalam tumor.
02:23
This happensterjadi because typicallykhas tumorstumor
45
131744
1764
Ini karena biasanya tumor adalah
wilayah yang tak bisa
ditembus oleh sistem kekebalan,
02:25
are areasdaerah where the immuneimun systemsistem
has no accessmengakses,
46
133508
2415
jadi para bakteri menemukan
tumor-tumor ini
02:27
and so bacteriabakteri find these tumorstumor
47
135923
1997
02:29
and use them as a safeaman havensurga
to growtumbuh and thriveberkembang.
48
137920
3831
dan menggunakannya sebagai sebuah
tempat aman untuk berkembang biak.
Kami mulai menggunakan
bakteri probiotik
02:33
We starteddimulai usingmenggunakan probioticprobiotik bacteriabakteri
49
141751
1834
02:35
whichyang are safeaman bacteriabakteri
that have a healthkesehatan benefitmanfaat,
50
143585
2624
yang aman dan memiliki
manfaat kesehatan,
dan menemukan bahwa saat
diberikan secara oral ke tikus,
02:38
and foundditemukan that
when orallylisan delivereddisampaikan to micetikus,
51
146209
2461
02:40
these probioticsprobiotik would selectivelyselektif
growtumbuh insidedalam of liverhati tumorstumor.
52
148670
4156
probiotik ini secara selektif akan
tumbuh di dalam tumor hati.
02:44
We realizedmenyadari that the mostpaling convenientmudah way
53
152826
1954
Kami sadar bahwa cara termudah
02:46
to highlightSorot the presencekehadiran
of the probioticsprobiotik,
54
154780
2081
untuk melihat
keberadaan probiotik ini,
02:48
and hencekarenanya, the presencekehadiran of the tumorstumor,
55
156861
1863
yang artinya, keberadaan sang tumor,
02:50
was to get these bacteriabakteri
to producemenghasilkan a signalsinyal
56
158724
2229
adalah agar bakterinya
mengeluarkan sinyal
02:52
that would be detectableterdeteksi in the urineair seni,
57
160953
2116
yang akan bisa terdeteksi
dalam air seni,
jadi kami secara khusus
memprogram bakteri probiotik ini
02:55
and so we specificallysecara khusus
programmeddiprogram these probioticsprobiotik
58
163069
2412
02:57
to make a moleculemolekul that would changeperubahan
the colorwarna of your urineair seni
59
165481
2879
untuk membuat molekul yang
akan mengubah warna air seni Anda
03:00
to indicatemenunjukkan the presencekehadiran of cancerkanker.
60
168360
2810
untuk menunjukkan keberadaan kanker.
Kemudian kami menunjukkan
bahwa teknologi ini
03:03
We wentpergi on to showmenunjukkan that this technologyteknologi
61
171170
2010
03:05
could sensitivelysensitif and specificallysecara khusus
detectmendeteksi liverhati cancerkanker,
62
173180
3190
bisa secara khusus
mendeteksi kanker hati dengan baik,
03:08
one that is challengingmenantang
to detectmendeteksi otherwisejika tidak.
63
176370
2690
yang sebetulnya sulit untuk ditemukan.
03:11
Now, sincesejak these bacteriabakteri
specificallysecara khusus localizepelokalan to tumorstumor,
64
179891
2999
Karena bakteri ini khusus
diperuntukkan bagi tumor,
kami telah memprogramnya
bukan hanya untuk mendeteksi kanker
03:14
we'vekita sudah been programmingpemrograman them
to not only detectmendeteksi cancerkanker
65
182890
2588
03:17
but alsojuga to treatmemperlakukan cancerkanker
66
185478
1788
tapi juga mengobatinya
03:19
by producingmemproduksi therapeuticterapeutik moleculesmolekul
from withindalam the tumortumor environmentlingkungan Hidup
67
187266
3227
dengan menghasilkan molekul
terapeutik dari dalam tumornya
03:22
that shrinkmenyusut the existingada tumorstumor,
68
190493
2322
yang menyusuti tumor yang ada,
dan hal ini kami lakukan menggunakan
program pengindraan kuorum
03:24
and we'vekita sudah been doing this
usingmenggunakan quorumkuorum sensingpenginderaan programsprogram
69
192815
2755
03:27
like you saw in the previoussebelumnya moviesfilm.
70
195570
1843
seperti yang Anda lihat di film tadi.
03:29
AltogetherSama sekali, imaginemembayangkan in the futuremasa depan
takingpengambilan a programmeddiprogram probioticprobiotik
71
197413
3697
Bayangkan di masa depan
menggunakan probiotik terprogram
03:33
that could detectmendeteksi and treatmemperlakukan cancerkanker,
72
201110
2479
yang bisa mendeteksi dan mengobati kanker,
03:35
or even other diseasespenyakit.
73
203589
2581
atau bahkan penyakit lainnya.
Kemampuan kita untuk
memprogram bakteri
03:38
Our abilitykemampuan to programprogram bacteriabakteri
74
206960
1644
03:40
and programprogram life
75
208604
1695
dan kehidupan
03:42
opensterbuka up newbaru horizonscakrawala in cancerkanker researchpenelitian,
76
210299
2949
membuka cakrawala baru
dalam penelitian kanker,
dan untuk membagi visi ini,
saya bekerja sama dengan seniman
03:45
and to shareBagikan this visionpenglihatan,
I workedbekerja with artistartis VikVIK MunizMuniz
77
213248
2735
Vik Muniz untuk membuat
simbol alam semesta,
03:47
to createmembuat the symbolsimbol of the universealam semesta,
78
215983
1816
03:49
madeterbuat entirelysepenuhnya out of bacteriabakteri
or cancerkanker cellssel.
79
217799
3641
yang seluruhnya terbuat dari bakteri
atau sel kanker.
03:53
UltimatelyPada akhirnya, my hopeberharap is that the beautykeindahan
and purposetujuan of this microscopicmikroskopis universealam semesta
80
221443
5202
Harapan utama saya adalah agar keindahan
dan tujuan dari semesta mikroskopis ini
03:58
can inspiremengilhami newbaru and creativekreatif approachespendekatan
for the futuremasa depan of cancerkanker researchpenelitian.
81
226645
4899
bisa mengilhami pendekatan baru dan
kreatif bagi masa depan penelitian kanker.
04:03
Thank you.
82
231544
2624
Terima kasih.
04:06
(ApplauseTepuk tangan)
83
234168
3766
(Tepuk tangan)
Translated by Desi Farida Mandarini
Reviewed by Lusia Nurdin

▲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