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← Programando bactérias para combater o câncer - Tal Danino

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Showing Revision 9 created 12/16/2019 by Leonardo Silva.

  1. Em 1884, a sorte de um paciente
    parecia ir de mal a pior.
  2. Esse paciente teve um câncer
    em rápido crescimento no pescoço
  3. e depois adoeceu com uma infecção
    bacteriana de pele sem relação.
  4. Mas logo, algo inesperado aconteceu:
  5. quando ele se recuperou da infecção,
    o câncer também começou a regredir.
  6. Quando um médico chamado William Coley
    localizou o paciente sete anos depois,
  7. não havia mais sinais visíveis do câncer.
  8. Coley acreditava que estava acontecendo
    algo extraordinário:
  9. a infecção bacteriana havia estimulado
    o sistema imunológico do paciente
  10. a combater o câncer.
  11. A feliz descoberta de Coley
    o levou ao pioneirismo

  12. na injeção intencional de bactérias
    para tratar com êxito o câncer.
  13. Mais de um século depois,
  14. biólogos sintéticos encontraram
    uma maneira ainda melhor
  15. de usar esses aliados, antes improváveis,
  16. programando-os para fornecer medicamentos
    com segurança diretamente aos tumores.
  17. O câncer ocorre quando as funções normais
    das células são alteradas,

  18. fazendo-as se multiplicarem rapidamente
    e formarem abcessos chamados tumores.
  19. Tratamentos como radiação,
    quimioterapia e imunoterapia
  20. tentam matar células malignas,
  21. mas podem afetar todo o corpo
    e alterar tecidos saudáveis no processo.
  22. No entanto, algumas bactérias,
    como a E. coli,

  23. têm a vantagem única de conseguir crescer
    seletivamente dentro de tumores.
  24. Na realidade, o núcleo de um tumor
    forma um ambiente ideal
  25. no qual conseguem
    se multiplicar com segurança,
  26. escondidas das células imunológicas.
  27. Em vez de causar infecção,
  28. as bactérias podem ser reprogramadas
  29. para transportar
    medicamentos contra o câncer,
  30. agindo como cavalos de Tróia
    que atacam o tumor por dentro.
  31. Essa ideia de programar bactérias
  32. para detectar e reagir
    de maneiras inovadoras
  33. é o foco principal de um campo
    chamado Biologia Sintética.
  34. Mas como as bactérias
    podem ser programadas?

  35. A chave está na manipulação de seu DNA.
  36. Ao inserir sequências genéticas
    específicas nas bactérias,
  37. elas podem ser instruídas
    a sintetizar moléculas diferentes,
  38. inclusive aquelas que interrompem
    o crescimento do câncer.
  39. Elas também podem ser criadas
    para se comportar de modo muito específico
  40. com a ajuda de circuitos biológicos,
  41. que programam comportamentos diferentes,
  42. dependendo da presença, ausência
    ou combinação de certos fatores.
  43. Por exemplo, tumores apresentam
    baixos níveis de oxigênio e pH
  44. e produzem em excesso
    moléculas específicas.
  45. Biólogos sintéticos conseguem programar
    bactérias para detectar essas condições
  46. e, ao fazer isso, reagir a tumores
    sem afetar tecidos saudáveis.
  47. Um tipo de circuito biológico,

  48. conhecido como circuito
    de lise sincronizado, ou SLC,
  49. permite que as bactérias
    não apenas forneçam medicamentos,
  50. mas que façam isso em um horário definido.
  51. Primeiro, para evitar danos
    a tecidos saudáveis,
  52. a produção de medicamentos anticâncer
    começa à medida que as bactérias crescem,
  53. o que ocorre apenas
    dentro do próprio tumor.
  54. Em seguida, após a produção
    dos medicamentos,
  55. um interruptor faz
    com que as bactérias explodam
  56. ao atingir um limite crítico da população.
  57. Isso libera o medicamento
    e diminui a população de bactérias.
  58. No entanto, uma certa porcentagem
    das bactérias permanece viva
  59. para repovoar a colônia.
  60. Por fim, sua quantidade aumenta o bastante
    para acionar o interruptor novamente,
  61. e o ciclo continua.
  62. Esse circuito pode ser ajustado
    para fornecer medicamentos
  63. em qualquer horário periódico
    que seja melhor para combater o câncer.
  64. Essa abordagem se mostrou promissora
    em ensaios científicos com camundongos.

  65. Os cientistas não apenas
    conseguiram eliminar com sucesso
  66. os tumores de linfoma
    injetados com bactérias,
  67. como também a injeção
    estimulou o sistema imunológico,
  68. preparando as células imunológicas
  69. para identificar e atacar
    linfomas não tratados
  70. em outras partes do camundongo.
  71. Ao contrário de muitas outras terapias,

  72. as bactérias não têm como alvo
    um tipo específico de câncer,
  73. mas, sim, as características gerais
  74. compartilhadas por todos
    os tumores sólidos.
  75. As bactérias programáveis também não estão
    limitadas ao simples combate ao câncer.
  76. Em vez disso, elas podem servir
    como sensores sofisticados
  77. que monitoram locais de futuras doenças.
  78. As bactérias probióticas seguras
  79. podem talvez estar dormentes
    dentro de nossas entranhas,
  80. onde detectam, previnem e tratam doenças
  81. antes que tenham a chance
    de causar sintomas.
  82. Os avanços da tecnologia criaram
    entusiasmo em torno de um futuro

  83. da medicina personalizada impulsionada
    por nanorrobôs mecânicos.
  84. Mas, graças a bilhões de anos de evolução,
  85. já podemos ter um ponto de partida
  86. na inesperada forma
    biológica de bactérias.
  87. Adicione biologia sintética à mistura,
  88. e quem sabe o que será possível em breve.