Um bafômetro poderia detectar o câncer? - Julian Burschka

Veja a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/could-a-breathalyzer-detect-cancer-julian-burschka

Como um bafômetro pode medir o nível de álcool no nosso sangue, horas depois da última ingestão, com base apenas no sopro? E poderíamos usar essa mesma tecnologia para detectar doenças, analisando o ar exalado por uma pessoa, sem a necessidade de usar métodos mais invasivos, como biópsia, exames de sangue ou radiação? Julian Burschka explica esse complicado processo.
Lição de Julian Burschka, dirigido por Cabong Studios.

Como pode um bafômetro medir
o nível de álcool no nosso sangue,

horas depois da última ingestão,
com base apenas no sopro?

O ar exalado dos pulmões contém
vestígios de centenas, até mesmo milhares,

de compostos orgânicos voláteis:

pequenas moléculas, leves o bastante
para viajarem facilmente como gases.

Uma delas é o etanol,
que consumimos em bebidas alcoólicas.

Ele viaja pela corrente sanguínea,
até os alvéolos pulmonares,

passando para o ar exalado
a uma concentração 2 mil vezes menor,

em média, do que no sangue.

Quando alguém sopra em um bafômetro,

o etanol presente no ar exalado
passa para uma câmara de reação.

Lá, ele é convertido em outra molécula,
chamada acido acético,

em um tipo especial de reator que produz
uma corrente elétrica durante a reação.

A força da corrente indica a quantidade
de etanol na amostra de ar,

e, por conseguinte, no sangue.

Além dos compostos orgânicos voláteis,

como o etanol ingerido
dos alimentos e das bebidas alcoólicas,

os processos bioquímicos de nossas células
produzem muitos outros.

E quando algo interfere
nesses processos, como uma doença,

os compostos orgânicos voláteis presentes
no ar exalado também podem variar.

Será que poderíamos detectar doenças
analisando o ar exalado por uma pessoa,

sem exames de diagnósticos mais invasivos

como biópsias, radiação
e exames de sangue?

Teoricamente, sim.

Mas os testes de doenças são bem mais
complicados que os de nível alcoólico.

Para identificar doenças,

os pesquisadores precisariam considerar
dezenas de compostos no ar exalado.

Uma dada doença pode fazer
com que alguns desses compostos

aumentem ou diminuam de concentração,
enquanto outros talvez não mudem.

É provável que o perfil seja
diferente para cada doença

e que possa até mesmo variar
em diferentes estágios dela.

Por exemplo, os tipos de câncer
estão entre os candidatos

mais pesquisados para o diagnóstico
pela análise do ar exalado.

Uma das reações bioquímicas
que muitos tumores podem causar

é um grande aumento em um processo
de geração de energia chamado glicólise,

conhecido como "Efeito Warburg",

Esse aumento da glicólise eleva
os metabólitos, como o lactato,

que, por sua vez, podem afetar
uma série de processos metabólicos

e, por fim, resultar
na composição alterada do ar,

possivelmente incluindo uma concentração
aumentada de compostos voláteis,

como o sulfóxido de dimetilo.

Mas o Efeito Warburg é apenas um possível
indicador de atividade cancerosa

e não revela nada sobre o tipo de câncer.

Mais indicadores são necessários
para fazer um diagnóstico.

Para encontrar essas diferenças sutis,

os pesquisadores comparam
o ar exalado por pessoas saudáveis

com o de pessoas
que sofrem de alguma doença,

usando perfis baseados
em centenas de amostras de ar.

Essa análise complexa requer
um tipo de sensor bem diferente

e mais versátil que o bafômetro.

Alguns estão sendo desenvolvidos.

Alguns diferenciam
os compostos individuais,

observando como eles se movem
por uma série de campos elétricos.

Outros utilizam uma gama de resistores
feitos de diferentes materiais,

os quais alteram a resistência
quando expostos a uma certa mistura

de compostos orgânicos voláteis.

Há outros desafios também.

Essas substâncias estão presentes
em concentrações incrivelmente baixas,

geralmente apenas partes por bilhão,

muito inferiores às concentrações
de etanol no ar exalado.

Os níveis dos compostos podem ser
influenciados por fatores além da doença,

incluindo idade, gênero,
alimentação e estilo de vida.

Por fim, existe a necessidade
de distinguir quais compostos da amostra

foram produzidos no organismo do paciente

e quais foram inalados no ambiente,
pouco antes do teste.

Em razão desses desafios,

a análise do ar exalado
ainda não está disponível.

Mas os testes clínicos preliminares
em câncer nos pulmões, no cólon

e em outros tipos de câncer
têm apresentado resultados encorajadores.

Um dia, a detecção precoce do câncer

poderá ser tão fácil
quanto inspirar e expirar.