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Uma nova nanotecnologia para deteção precoce do cancro

  • 0:05 - 0:07
    "Você tem cancro."
  • 0:09 - 0:13
    Cerca de 40% de todos nós vamos ouvir
    estas três palavras durante a nossa vida,
  • 0:14 - 0:16
    e metade não vai sobreviver.
  • 0:17 - 0:21
    Isto significa que dois de cinco
    dos nossos amigos ou familiares
  • 0:21 - 0:23
    vão ser diagnosticados
    com alguma forma de cancro,
  • 0:23 - 0:25
    e um deles vai morrer.
  • 0:27 - 0:29
    Para além das provações físicas,
  • 0:29 - 0:32
    cerca de um terço dos sobreviventes
    de cancro nos EUA
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    irá contrair dívidas para o tratamento.
  • 0:34 - 0:37
    E é duas vezes e meia mais provável
    que declarem falência
  • 0:37 - 0:39
    do que quem não tem cancro.
  • 0:40 - 0:42
    Esta doença é disseminada.
  • 0:42 - 0:44
    Esgota emocionalmente
  • 0:44 - 0:46
    e, para muitos,
  • 0:45 - 0:47
    é destrutiva financeiramente.
  • 0:48 - 0:52
    Mas um diagnóstico de cancro
    não tem de ser uma sentença de morte.
  • 0:52 - 0:54
    Detetar o cancro cedo,
  • 0:54 - 0:55
    próximo da sua génese,
  • 0:55 - 0:59
    é um dos fatores críticos para melhorar
    as opções de tratamento,
  • 0:59 - 1:01
    reduzindo o impacto emocional
  • 1:01 - 1:03
    e minimizando o encargo financeiro.
  • 1:04 - 1:05
    E mais importante,
  • 1:05 - 1:06
    detetar o cancro cedo,
  • 1:06 - 1:09
    que é um dos objetivos primários
    da minha investigação,
  • 1:09 - 1:12
    aumenta muito
    as hipóteses de sobrevivência.
  • 1:12 - 1:15
    Se olharmos para o caso
    do cancro da mama, por exemplo,
  • 1:15 - 1:18
    percebemos que quem é diagnosticado
    e tratado no estágio um
  • 1:18 - 1:23
    tem um rácio de sobrevivência
    de 5 anos de quase 100%
  • 1:23 - 1:27
    — a percentagem desce para 22%
    se tratados no estágio quatro.
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    Encontramos a mesma tendência
    nos cancros do cólon e dos ovários
  • 1:34 - 1:39
    Todos temos consciência
    de que um diagnóstico precoce
  • 1:39 - 1:42
    é fundamental para a sobrevivência.
  • 1:44 - 1:47
    O problema é que muitas das ferramentas
    de diagnóstico são invasivas,
  • 1:47 - 1:49
    caras,
  • 1:49 - 1:50
    muitas vezes imprecisas
  • 1:50 - 1:54
    e pode demorar muito tempo
    até se saber os resultados.
  • 1:55 - 1:57
    Pior ainda, para algumas
    formas de cancro,
  • 1:57 - 2:01
    como dos ovários, do fígado
    ou do pâncreas,
  • 2:01 - 2:04
    não existem bons métodos de rastreio,
  • 2:05 - 2:09
    o que significa que muitas pessoas
    esperam que surja algum sintoma físico,
  • 2:09 - 2:13
    que são por si só indicadores
    de estágios avançados.
  • 2:14 - 2:17
    É como um tornado sem
    um sistema de aviso prévio,
  • 2:18 - 2:19
    não existe nenhum alarme que avise
  • 2:19 - 2:22
    para o perigo que se aproxima
  • 2:22 - 2:26
    quando as hipóteses
    de sobreviver já são poucas.
  • 2:27 - 2:32
    Ter a conveniência de opções
    de acesso a rastreios regulares
  • 2:32 - 2:37
    que sejam económicas, não invasivas
    e mais rápidas a dar os resultados,
  • 2:37 - 2:42
    poderia dar-nos uma arma formidável
    na luta contra o cancro.
  • 2:43 - 2:46
    Um aviso prévio poderia dar-nos
    um avanço em relação à doença
  • 2:46 - 2:49
    ao invés de apenas seguir
    o seu despertar implacável.
  • 2:49 - 2:51
    É exatamente isso que temos feito.
  • 2:51 - 2:54
    Nos últimos três anos, tenho vindo
    a desenvolver tecnologias
  • 2:54 - 2:56
    que poderão ajudar os médicos
  • 2:56 - 2:59
    com diagnósticos rápidos
    nos primeiros estágios de cancro.
  • 2:59 - 3:03
    Tenho sido alimentado
    por uma curiosidade cientifica profunda,
  • 3:03 - 3:06
    e uma paixão para inverter
    estas estatísticas.
  • 3:07 - 3:09
    No ano passado, no entanto,
  • 3:09 - 3:11
    a luta tornou-se muito mais pessoal.
  • 3:12 - 3:15
    A minha esposa foi diagnosticada
    com cancro da mama.
  • 3:16 - 3:20
    Uma experiência que trouxe uma forte
    e inesperada dimensão emocional
  • 3:20 - 3:22
    aos meus esforços.
  • 3:23 - 3:27
    Eu sei em primeira mão como
    os tratamentos podem alterar uma vida,
  • 3:28 - 3:30
    e estou bem ciente do caos emocional
  • 3:30 - 3:33
    que o cancro pode causar numa família,
  • 3:33 - 3:35
    que, no nosso caso, inclui
    as nossas duas filhas.
  • 3:36 - 3:40
    Como foi descoberto cedo
    numa mamografia de rotina,
  • 3:40 - 3:43
    pudemos focar-nos
    nas opções de tratamento
  • 3:43 - 3:45
    para o tumor localizado,
  • 3:45 - 3:49
    o que prova o quão importante
    é um diagnóstico precoce.
  • 3:51 - 3:53
    Ao contrário de outras formas de cancro,
  • 3:53 - 3:57
    a mamografia oferece um rastreio precoce
    para o cancro da mama.
  • 3:57 - 3:59
    No entanto, nem toda a gente a faz,
  • 3:59 - 4:01
    ou desenvolve cancro da mama
  • 4:01 - 4:04
    antes da idade média recomendada
    para fazer uma mamografia.
  • 4:06 - 4:08
    Há ainda muito para se melhorar,
  • 4:08 - 4:10
    mesmo nos cancros
    que têm opções de rastreio,
  • 4:10 - 4:13
    e, claro, benefícios consideráveis
    para os que não têm.
  • 4:14 - 4:16
    Um desafio vital para os investigadores
  • 4:16 - 4:19
    é desenvolver métodos
  • 4:18 - 4:20
    para tornar mais acessíveis
  • 4:20 - 4:23
    rastreios regulares
    a muitos tipos de cancro
  • 4:24 - 4:27
    Imaginem um cenário em que,
    durante o vosso "check-up" habitual,
  • 4:27 - 4:31
    o médico pode tirar uma amostra
    simples e não invasiva de urina,
  • 4:31 - 4:32
    ou outra biópsia líquida,
  • 4:33 - 4:36
    e apresentar-vos o resultado
    ainda antes de sair do consultório.
  • 4:37 - 4:40
    Tal tecnologia poderia reduzir
    drasticamente o número de pessoas
  • 4:40 - 4:44
    cujo diagnóstico do cancro
    não é feito num estágio inicial.
  • 4:45 - 4:48
    A minha equipa
    de engenheiros e bioquímicos
  • 4:48 - 4:51
    está a trabalhar neste desafio.
  • 4:50 - 4:55
    Estamos a trabalhar em formas de ativar
    um alarme de cancro em fase inicial
  • 4:55 - 5:00
    ao possibilitar rastreios regulares
    enquanto a pessoa é saudável
  • 5:00 - 5:03
    para que possam ser tomadas medidas
    para parar o cancro
  • 5:03 - 5:07
    assim que este emerge e antes que evolua
    para lá da sua infância.
  • 5:09 - 5:12
    A solução neste caso
    são pequenas vesiculas,
  • 5:12 - 5:16
    pequenas cápsulas, por norma protegidas
    por células chamadas exossomas.
  • 5:17 - 5:20
    Os exossomas são importantes
    marcadores biológicos
  • 5:20 - 5:23
    que funcionam como um sistema de alarme
    para o desenvolvimento do cancro.
  • 5:24 - 5:27
    E uma vez que são abundantes
    em todos os fluídos corporais,
  • 5:27 - 5:30
    incluído o sangue, a urina e a saliva,
  • 5:30 - 5:34
    são excelentes para fazer
    biópsias líquidas e não invasivas.
  • 5:35 - 5:37
    Há só um problema.
  • 5:37 - 5:40
    Não está disponível um sistema automático
  • 5:40 - 5:43
    para separar rapidamente
    estes marcadores biológicos.
  • 5:44 - 5:47
    Criámos uma tecnologia
    a que chamámos de nano-DLD
  • 5:47 - 5:49
    que é capaz de fazer precisamente isto:
  • 5:50 - 5:53
    isolamento automático de exossomas
  • 5:53 - 5:56
    para auxiliar diagnósticos
    rápidos de cancro.
  • 5:56 - 6:00
    Os exossomas são a nova arma
    de pré-aviso, se quiserem.
  • 6:00 - 6:02
    a surgir na linha da frente
    das biópsias líquidas.
  • 6:02 - 6:04
    E são muito pequenos.
  • 6:04 - 6:08
    Medem entre 30 a 150
    nanómetros de diâmetro.
  • 6:08 - 6:10
    São tão pequenos
  • 6:10 - 6:14
    que cerca de um milhão
    cabe num único glóbulo vermelho.
  • 6:14 - 6:16
    É mais ou menos a diferença
    entre uma bola de golfe
  • 6:16 - 6:18
    e um grão de areia.
  • 6:19 - 6:23
    Pensava-se que eram pequenos depósitos
    de desperdício celular,
  • 6:23 - 6:26
    mas descobriu-se que as células comunicam
  • 6:26 - 6:29
    ao produzir e ao absorver estes exossomas
  • 6:29 - 6:31
    que contêm recetores de superfície,
  • 6:31 - 6:36
    proteínas e outro material genético
    recolhido da sua célula de origem.
  • 6:37 - 6:39
    Ao serem absorvidos
    por uma célula vizinha,
  • 6:39 - 6:43
    os exossomas libertam
    o seu conteúdo na célula recetora,
  • 6:43 - 6:46
    e podem pôr em marcha mudanças
    fundamentais na expressão genética
  • 6:46 - 6:47
    algumas boas,
  • 6:48 - 6:49
    — e é aqui que o cancro surge —
  • 6:49 - 6:51
    outras más.
  • 6:51 - 6:55
    Uma vez que estão camuflados
    com o material da célula mãe,
  • 6:55 - 6:57
    e contêm uma amostra
    do seu ambiente,
  • 6:57 - 7:02
    fornecem uma foto genética
    da saúde e origem dessa célula.
  • 7:03 - 7:06
    Todas estas qualidade fazem
    dos exossomas mensageiros inestimáveis
  • 7:06 - 7:08
    que potencialmente
    permitem aos médicos
  • 7:08 - 7:11
    auscultar a nossa saúde ao nível celular.
  • 7:12 - 7:14
    No entanto, para detetar cedo o cancro,
  • 7:14 - 7:17
    temos de intercetar
    estas mensagens frequentemente
  • 7:17 - 7:20
    para determinar quando os agentes
    cancerígenos no nosso corpo
  • 7:20 - 7:22
    decidem iniciar um motim
  • 7:22 - 7:25
    e é por isso que os rastreios regulares
    são tão importantes
  • 7:25 - 7:28
    e estamos a criar tecnologia
    para os tornar possíveis.
  • 7:29 - 7:35
    O primeiro diagnóstico à base de exossomas
    surgiu no mercado este ano,
  • 7:35 - 7:39
    mas não faz parte das opções
    dos planos de saúde gerais.
  • 7:39 - 7:41
    Para além do seu aparecimento recente,
  • 7:41 - 7:45
    outro fator que limita
    a sua adoção em massa
  • 7:45 - 7:49
    é que, atualmente, não existe nenhum
    sistema automático para isolar exossomas
  • 7:49 - 7:52
    para tornar os rastreios regulares
    economicamente acessíveis.
  • 7:53 - 7:56
    A norma de ouro atual
    para a isolação de exossomas
  • 7:56 - 7:57
    inclui ultracentrifugação,
  • 7:58 - 8:01
    um processo que requer equipamento
    de laboratório dispendioso,
  • 8:01 - 8:02
    um técnico de laboratório
  • 8:02 - 8:06
    e cerca de 30 horas
    para processar uma amostra.
  • 8:07 - 8:11
    Encontrámos uma abordagem diferente
    para alcançar o isolamento de exossomas
  • 8:11 - 8:13
    de uma amostra como a urina.
  • 8:14 - 8:18
    Usamos uma técnica de separação
    à base de um fluxo contínuo
  • 8:18 - 8:21
    chamada deslocação lateral
    determinística.
  • 8:21 - 8:23
    E conseguimos com isso
  • 8:23 - 8:27
    o que a indústria de semicondutores
    tem feito tão bem nos últimos 50 anos.
  • 8:27 - 8:29
    Diminuímos as dimensões desta tecnologia
  • 8:29 - 8:32
    de uma micro escala
    para a verdadeira nano escala.
  • 8:33 - 8:34
    Como é que isso funciona?
  • 8:34 - 8:36
    Resumidamente,
  • 8:36 - 8:39
    um conjunto de minúsculos pilares
    separados por espaços nanoscópicos
  • 8:39 - 8:41
    são dispostos de forma
  • 8:41 - 8:44
    a que o sistema divida
    o fluido em várias direções,
  • 8:44 - 8:47
    assim as nanopartículas maiores
    do cancro são separadas
  • 8:47 - 8:51
    com um processo de redirecionamento
    das mais pequenas e saudáveis ,
  • 8:51 - 8:53
    que, em contraste,
  • 8:53 - 8:55
    movem-se em ziguezague à volta dos pilares
  • 8:55 - 8:57
    na direção em que o fluido flui.
  • 8:58 - 9:02
    O resultado é uma separação completa
    destes dois tipos de partículas.
  • 9:03 - 9:07
    Podem visualizar
    este processo de separação
  • 9:07 - 9:11
    semelhante ao tráfego na autoestrada
    que se divide em duas estradas,
  • 9:11 - 9:14
    uma que passa num túnel
    através da montanha,
  • 9:15 - 9:17
    e outra que passa à volta dela.
  • 9:17 - 9:19
    Aqui, os carros mais pequenos
    passam pelo túnel
  • 9:19 - 9:23
    os camiões, que carregam materiais
    potencialmente perigosos,
  • 9:23 - 9:25
    são forçados a ir pelo desvio.
  • 9:26 - 9:30
    O tráfego é efetivamente
    separado por tamanho e conteúdo
  • 9:30 - 9:32
    sem impedir o seu fluxo.
  • 9:32 - 9:37
    E é assim que o nosso sistema funciona,
    numa escala muito mais pequena.
  • 9:38 - 9:41
    A ideia é que o processo
    de separação para rastreios
  • 9:41 - 9:46
    seja tão simples como processar
    uma amostra de urina, sangue ou saliva,
  • 9:46 - 9:49
    e está perto de o ser, nos próximos anos.
  • 9:49 - 9:54
    Por fim, poderá ser usado
    para isolar e detetar os exossomas alvo,
  • 9:54 - 9:57
    associados a um tipo particular de cancro,
  • 9:57 - 10:00
    detetando e informando
    a sua presença em minutos.
  • 10:01 - 10:04
    Isto tornará um diagnóstico rápido
    virtualmente indolor.
  • 10:05 - 10:06
    De uma forma geral,
  • 10:06 - 10:09
    a capacidade para separar
    e enriquecer marcadores biológicos
  • 10:09 - 10:12
    com precisão à nanoescala automatizada,
  • 10:12 - 10:16
    abre a porta para entender melhor
    doenças como o cancro,
  • 10:16 - 10:20
    com aplicações desde a preparação
    de amostras para diagnóstico,
  • 10:20 - 10:23
    de monitorização de resistência
    de fármacos até à terapia.
  • 10:23 - 10:26
    Mesmo antes da luta
    da minha esposa com o cancro,
  • 10:26 - 10:29
    era um sonho meu facilitar
    a automatização deste processo
  • 10:30 - 10:33
    — tornar mais acessíveis
    os rastreios regulares ,
  • 10:33 - 10:36
    da mesma forma que Henry Ford
    tornou o automóvel mais acessível
  • 10:36 - 10:37
    à população em geral
  • 10:37 - 10:40
    através da criação
    de uma linha de montagem.
  • 10:40 - 10:43
    A automatização é a chave
    para a acessibilidade.
  • 10:44 - 10:46
    No espírito do sonho de Hoover
  • 10:46 - 10:49
    — "um frango em cada panela
    e um carro em cada garagem" —
  • 10:49 - 10:51
    estamos a criar uma tecnologia
  • 10:51 - 10:54
    que pode colocar um sistema
    de deteção precoce de cancro
  • 10:54 - 10:56
    em cada casa.
  • 10:56 - 10:58
    O que permitirá a cada homem,
    mulher e criança
  • 10:58 - 11:02
    a oportunidade de serem regularmente
    testados enquanto são saudáveis,
  • 11:02 - 11:05
    detetando o cancro assim que ele surge.
  • 11:05 - 11:07
    É a minha esperança e sonho
  • 11:07 - 11:11
    ajudar pessoas em todo o mundo
    a evitar os altos custos
  • 11:11 - 11:13
    — físicos, financeiros e emocionais —
  • 11:13 - 11:15
    que os doentes de cancro enfrentam,
  • 11:16 - 11:18
    dificuldades que conheço muito bem.
  • 11:19 - 11:24
    Estou feliz por anunciar que, por termos
    detetado cedo o cancro da minha esposa,
  • 11:24 - 11:25
    o seu tratamento foi bem sucedido,
  • 11:25 - 11:28
    e ela está agora, felizmente,
    livre do cancro.
  • 11:28 - 11:31
    (Aplausos)
  • 11:36 - 11:41
    É o desfecho que gostaria que todos
    com diagnóstico de cancro tivessem.
  • 11:41 - 11:43
    Com o trabalho desenvolvido
    pela minha equipa
  • 11:43 - 11:46
    na separação de marcadores biológicos
    à nanoescala
  • 11:46 - 11:49
    para diagnósticos rápidos
    e nos primeiros estágios de cancro,
  • 11:49 - 11:52
    estou otimista que,
    na próxima década,
  • 11:52 - 11:54
    este tipo de tecnologia
    vai estar disponível,
  • 11:54 - 11:58
    ajudando a proteger os nossos amigos,
    família e futuras gerações.
  • 11:59 - 12:03
    Mesmo que tenhamos a infelicidade
    de ser diagnosticados com cancro,
  • 12:03 - 12:06
    esse alarme precoce vai ser
    um forte raio de esperança.
  • 12:06 - 12:07
    Obrigado.
  • 12:08 - 12:11
    (Aplausos)
Titel:
Uma nova nanotecnologia para deteção precoce do cancro
Sprecher:
Joshua Smith
Beschreibung:

E se em cada casa houvesse um sistema de deteção precoce de cancro? O investigador Joshua Smith está a desenvolver a nanobiotecnologia "alarme de cancro" que rastreia traços da doença usando marcadores biológicos especiais chamados exossomas. Nesta palestra de pensamento inovador, Joshua partilha o seu sonho de como podemos revolucionar a deteção do cancro e, por fim, salvar vidas.

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Projekt:
TEDTalks
Duration:
12:26

Untertitel in Portuguese

Revisionen