Para detectar doenças mais cedo, vamos falar a língua secreta das bactérias

As bactérias "conversam" umas com as outras, enviando informações químicas para coordenar ataques. E se pudéssemos escutar o que elas dizem? A nanofísica Fatima AlZahra'a Alatraktchi inventou uma ferramenta para espionar a conversa entre bactérias e traduzir sua comunicação secreta para a língua humana. O trabalho dela pode abrir caminho para o diagnóstico precoce da doença, antes mesmo de ficarmos doentes.

Vocês não as conhecem.

Vocês não as veem.

Mas elas estão sempre por perto,

sussurrando,

fazendo planos secretos,

criando exércitos com milhões de soldados.

Quando decidem atacar,

todas elas atacam todas ao mesmo tempo.

Estou falando das bactérias.

(Risos)

De quem achavam que eu estava falando?

As bactérias vivem em comunidades,
assim como os seres humanos.

Elas têm famílias,

conversam,

e planejam suas atividades.

Assim como os seres humanos,

elas enganam, iludem e algumas
até enganam umas às outras.

E se eu disser a vocês que podemos
escutar as conversas entre bactérias

e traduzir esses informações
confidenciais na língua humana?

E se eu disser a vocês que traduzir
essas conversas pode salvar vidas?

Tenho doutorado em nanofísica

e tenho usado a nanotecnologia

para desenvolver uma ferramenta
de tradução em tempo real

que pode espionar
as comunidades de bactérias

e nos fornecer registros
do que elas estão tramando.

As bactérias vivem em toda a parte.

Estão no solo, nos móveis
e dentro de nosso corpo.

De fato, 90% de todas as células vivas
neste teatro são bacterianas.

Algumas bactérias nos fazem bem;

nos ajudam a digerir os alimentos
ou produzem antibióticos.

E outras nos causam mal;

provocam doenças e morte.

Para coordenar todas
as funções das bactérias,

elas têm que saber se organizar

e fazer isso assim como nós,
seres humanos,

por meio da comunicação.

Mas, em vez de palavras,

elas usam moléculas sinalizadoras
para se comunicarem entre si.

Quando as bactérias são poucas,

as moléculas sinalizadoras se dispersam,

como os gritos de um homem
sozinho no deserto.

Mas, quando há muitas bactérias,
as moléculas sinalizadoras se acumulam,

e as bactérias começam a sentir
que não estão sozinhas.

Elas escutam umas às outras.

Desse modo, sabem quantas são

e quando estão em número suficiente
para iniciar uma nova ação.

Quando as moléculas sinalizadoras
atingem um certo limite,

todas as bactérias sentem imediatamente
que precisam agir da mesma forma.

A conversa entre bactérias consiste
em uma iniciativa e uma reação,

a produção de uma molécula
e a reação a ela.

Em minha pesquisa, eu me concentrei
em espionar as comunidades de bactérias

dentro do corpo humano.

Como isso funciona?

Temos uma amostra de um paciente,

que pode ser de sangue ou cuspe.

Disparamos elétrons na amostra,

que vão interagir com quaisquer
moléculas de comunicação presentes.

Essa interação vai nos dar informações
sobre a identidade das bactérias,

o tipo de comunicação

e quanto as bactérias estão conversando.

Mas como as bactérias se comunicam?

Antes de eu desenvolver
a ferramenta de tradução,

eu supunha inicialmente que as bactérias
tinham uma língua primitiva,

como os bebês, que ainda
não desenvolveram palavras e frases.

Quando riem, estão felizes;
quando choram, estão tristes.

Simples assim.

Mas acontece que as bactérias
não são nada primitivas como eu pensava.

Uma molécula não é apenas uma molécula.

Pode significar várias coisas,
dependendo do contexto,

assim como o choro dos bebês
pode significar coisas diferentes:

às vezes, o bebê está com fome,

algumas vezes está molhado,

outras vezes está machucado ou com medo.

Os pais sabem interpretar esses choros.

Para ser uma ferramenta de tradução real,

tinha que saber interpretar
as moléculas sinalizadoras

e traduzi-las dependendo do contexto.

E quem sabe?

Talvez o Google Tradutor
adote isso em breve.

(Risos)

Vou dar a vocês um exemplo.

Trouxe alguns dados de bactérias,

que podem ser difíceis de entender
se vocês forem leigos,

mas tentem observar.

(Risos)

Aqui está uma família bacteriana feliz
que infectou um paciente.

Vamos chamá-la de família Montéquio.

Ela compartilha recursos,
se reproduz e cresce.

Um dia, ela ganha um vizinho novo:

a família bacteriana Capuleto.

(Risos)

Tudo vai bem desde que trabalhem juntas.

Mas, então, acontece algo inesperado.

Romeu, dos Montéquios, se relaciona
com Julieta, dos Capuletos.

(Risos)

E, sim, eles trocam material genético.

(Risos)

Essa transferência genética
pode ser perigosa aos Montéquios

que têm a ambição de ser a única família
no paciente que infectaram

e o compartilhamento de genes

contribui para que os Capuletos
desenvolvam resistência a antibióticos.

Os Montéquios começam a conversar
para se livrarem dessa outra família,

por meio da liberação dessa molécula.

(Risos)

E com legendas:

[Vamos coordenar um ataque.]

(Risos)

Vamos coordenar um ataque.

Então, todos reagem imediatamente

liberando um veneno
que vai matar a outra família.

[Eliminar!]

(Risos)

Os Capuletos reagem
ordenando um contra-ataque.

[Contra-atacar!]

Eles travam uma batalha.

Este é um vídeo sobre bactérias reais
duelando com organelas do tipo espada,

em que tentam matar umas às outras

literalmente se apunhalando
e rompendo umas às outras.

A família que ganhar essa batalha
torna-se na bactéria dominante.

Consigo detectar conversas entre bactérias

que levam a diferentes
comportamentos coletivos

como a luta que acabaram de ver.

Meu trabalho era espionar
as comunidades de bactérias

dentro do corpo humano

em pacientes de um hospital.

Acompanhei 62 pacientes em um experimento,

em que testei as amostras deles
para uma infecção específica,

sem saber os resultados
do teste de diagnóstico tradicional.

Em diagnósticos bacterianos,

uma amostra esfregaço
é colocada numa placa.

Se as bactérias crescem
dentro de cinco dias,

o paciente é diagnóstico como infectado.

Quando concluí o estudo
e comparei os resultados da ferramenta

com o teste de diagnóstico tradicional
e o teste de validação, fiquei chocada.

Era muito mais supreendente
do que eu havia previsto.

Mas, antes de dizer
o que a ferramenta revelou,

eu gostaria de falar de uma paciente
específica que acompanhei,

uma moça.

Ela tinha fibrose cística,

uma doença genética que torna os pulmões
suscetíveis a infecções bacterianas.

Essa moça não fazia parte
do ensaio clínico.

Eu a acompanhei porque sabia,
por seu prontuário médico,

que ela nunca tinha tido
uma infecção antes.

Uma vez por mês, essa moça ia ao hospital

para coletar uma amostra de expectoração
que cuspia em um copo.

Essa amostra era transferida
para análise bacteriana

no laboratório central

para que os médicos pudessem agir
rapidamente se descobrissem uma infecção.

Isso me permitiu testar meu aparelho
também nas amostras dela.

Nos dois primeiros meses em que medi
essas amostras, não havia nada,

mas, no terceiro mês,

descobri uma conversa
entre bactérias na amostra dela.

As bactérias estavam se coordenando
para danificar o tecido dos pulmões.

Mas o diagnóstico tradicional mostrava
que não havia nenhuma bactéria.

Voltei a avaliar no mês seguinte.

Pude ver que as conversas entre bactérias
se tornaram ainda mais agressivas.

No entanto, o diagnóstico tradicional
não mostrava nada.

Meu estudo terminou,

mas, meio ano depois,
verifiquei o estado dela,

para ver se as bactérias
que só eu havia descoberto

haviam desaparecido
sem intervenção médica.

Não haviam.

Mas a moça já havia sido diagnosticada
com uma infecção grave

por bactérias mortais.

Eram as mesmas bactérias

que minha ferramenta
havia descoberto antes.

Apesar do tratamento agressivo
com antibióticos,

foi impossível erradicar a infecção.

Os médicos estimaram
que ela não passaria dos 20 anos.

Quando avaliei as amostras daquela moça,

minha ferramenta
ainda estava na fase inicial.

Eu nem sequer sabia
se meu método funcionava mesmo.

Então, eu tinha um acordo com os médicos

para não dizer o que
minha ferramenta revelava

a fim de não comprometer
o tratamento deles.

Quando vi os resultados
que nem mesmo estavam validados,

não ousei falar,

porque o tratamento de um paciente
sem uma infecção real

também tem consequências
negativas para ele.

Mas agora sabemos mais a respeito,

e há muitos rapazes e moças
que ainda podem ser salvos,

porque, infelizmente, esse cenário
ocorre com muita frequência.

Os pacientes são infectados,

as bactérias não aparecem
nos testes de diagnóstico tradicionais

e, de repente, a infecção começa
no paciente com sintomas graves.

Nesse momento, já é tarde demais.

O resultado surpreendente
dos 62 pacientes que acompanhei

foi que meu aparelho captou
as conversas entre bactérias

em mais da metade
das amostras dos pacientes

que foram diagnosticados como negativos
pelos métodos tradicionais.

Em outras palavras, mais da metade
desses pacientes iam para casa

achando que estavam livres da infecção,

embora, na verdade, fossem
portadores de bactérias perigosas.

Dentro desses pacientes
diagnosticados incorretamente,

as bactérias estavam coordenando
um ataque sincronizado.

Sussuravam entre si.

Chamo de "bactérias sussurrantes"

aquelas que os métodos tradicionais
não conseguem diagnosticar.

Até o momento, é apenas
a ferramenta de tradução

que consegue captar esses sussurros.

Creio que o período em que as bactérias
ainda estão sussurrando

é uma janela de oportunidades
para um tratamento direcionado.

Se a moça tivesse sido tratada
durante essa janela,

teria sido possível matar as bactérias

na fase inicial, antes de a infecção
ficar fora de controle.

Minha experiência com essa moça
me fez decidir fazer tudo o que posso

para introduzir
essa tecnologia no hospital.

Estou trabalhando com os médicos
na implementação da ferramenta em clínicas

para diagnosticar infecções precoces.

Embora ainda não se saiba
como os médicos devem tratar os pacientes

durante a fase dos sussurros,

essa ferramenta pode ajudar os médicos
a observar de perto os pacientes em risco.

Pode ajudá-los a confirmar
se um tratamento funcionou ou não,

e pode ajudar a responder
a perguntas simples:

"O paciente está infectado?

O que as bactérias estão tramando?"

As bactérias conversam,

fazem planos secretos

e trocam informações
confidenciais entre si.

Mas não só conseguimos
pegá-las sussurrando,

como também podemos aprender
a língua secreta delas

e nos tornarmos sussurradores bacterianos.

E, como as bactérias diriam:

"3-oxo-C12-anilina".

(Risos)

(Aplausos)

Obrigada.