Para detetar doenças mais cedo, falemos a língua secreta das bactérias

As bactérias "falam" entre si, enviando informações químicas para coordenarem ataques. E se pudéssemos ouvir o que elas dizem? A nanofísica Fatima AlZahra'a Alatraktchi inventou um instrumento para espiar a conversa das bactérias e traduzir as suas comunicações secretas em linguagem humana. O seu trabalho pode abrir o caminho para um diagnóstico precoce da doença. antes de ficarmos gravemente doentes.

Vocês não as conhecem.

Vocês não as veem.

Mas elas estão sempre à nossa volta,

sussurrando,

fazendo planos secretos,

organizando exércitos
com milhões de soldados.

Quando decidem atacar,

atacam todas ao mesmo tempo.

Estou a falar das bactérias.

(Risos)

De quem julgavam que eu estava a falar?

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

Têm famílias,

conversam,

e planeiam as suas atividades.

Tal como os seres humanos,
iludem, enganam,

e algumas até se enganam
umas às outras.

E se eu vos disser que podemos
escutar as conversas das bactérias

e traduzir essas informações confidenciais
em linguagem humana?

E se eu vos disser que essas conversas
bacterianas traduzidas podem salvar vidas?

Tenho um doutoramento em nanofísica

e usei a nanotecnologia

para desenvolver um instrumento
de tradução em tempo real

que pode espiar as comunidades bacterianas

e dar-nos registos
do que as bactérias estão a preparar.

As bactérias vivem em toda a parte.

Estão no solo, nos móveis

e dentro do nosso corpo.

Com efeito, 90% de todas as células vivas
neste teatro são bacterianas.

Algumas bactérias são-nos úteis;

ajudam-nos a digerir os alimentos
ou produzem antibióticos.

Algumas bactérias são-nos prejudiciais;

provocam doenças e morte.

Para coordenar todas as funções
que as bactérias têm

elas precisam de se organizar

e fazem o mesmo que nós, seres humanos,

através da comunicação.

Mas, em vez de usarem palavras,

usam moléculas de sinalização
para comunicarem entre si.

Quando as bactérias são poucas,

as moléculas de sinalização dispersam-se,

como os gritos de um homem
sozinho no deserto.

Mas, quando há muitas bactérias,
as moléculas de sinalização acumulam-se

e as bactérias começam a sentir
que não estão sozinhas.

Escutam-se umas às outras.

Deste modo, ficam a saber quantas são

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

Quando as moléculas de sinalização
atingem um certo nível,

todas as bactérias sentem imediatamente
que precisam de agir

numa ação comum.

Assim, a conversa bacteriana consiste
numa iniciativa e numa reação,

a produção de uma molécula
e a resposta a isso.

Na minha investigação, concentrei-me
em espiar as comunidades bacterianas

no interior do corpo humano.

Como é que isso funciona?

Temos uma amostra de um doente

que pode ser uma amostra
de sangue ou de cuspo.

Disparamos eletrões na amostra,

os eletrões vão interagir com quaisquer
moléculas de comunicação presentes

e essa interação vai dar-nos informações

sobre a identidade das bactérias,

o tipo de comunicação

e até que ponto as bactérias
estão a falar.

Mas o que é que se passa
quando as bactérias comunicam?

Antes de eu desenvolver
o instrumento de tradução,

a minha suposição era que as bactérias
teriam uma linguagem primitiva,

como bebés que ainda
não desenvolveram palavras e frases.

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

Tão simples como isso.

Mas acontece que as bactérias
não são tão primitivas como eu julgava.

Uma molécula não é apenas uma molécula.

Pode significar várias coisas,
consoante o contexto,

tal como o choro dos bebés
pode significar coisas diferentes:

umas vezes o bebé tem fome,

outras vezes está molhado,

outras vezes está magoado
ou está assustado.

Os pais sabem descodificar esses choros.

Para o instrumento de tradução ser real,

tinha de poder descodificar
as moléculas de sinalização

e traduzi-las, consoante o contexto.

E quem sabe?

Talvez o Tradutor Google
possa adaptar isso brevemente.

(Risos)

Vou dar-vos um exemplo.

Trouxe dados de algumas bactérias
que podem ser difíceis de perceber

para quem não tem formação,

mas tentem dar uma olhadela.

(Risos)

Esta é uma família bacteriana feliz
que infetou um doente.

Chamemos-lhe a família Montague.

Partilham recursos,
reproduzem-se, crescem.

Um dia, aparece um novo vizinho,

a família bacteriana Capuleto.

(Risos)

Tudo corre bem, enquanto
trabalham em conjunto.

Mas, depois, acontece
uma coisa não programada.

Romeo, dos Montagues, tem uma relação
com Julieta, dos Capuletos.

(Risos)

E, claro, trocam material genético.

(Risos)

Esta transferência de genes
pode ser perigosa para os Montagues

que têm a ambição de serem
a única família no doente que infetaram

e os genes partilhados contribuem

para que os Capuletos desenvolvam
resistência aos anticorpos.

Assim, os Montagues começam a conspirar
para se verem livres dessa outra família,

libertando esta molécula.

(Risos)

E com legendas:

[Vamos coordenar um ataque]

(Risos)

Vamos coordenar um ataque.

Então, toda a gente reage
ao mesmo tempo

libertando um veneno
que vai matar a outra família.

[Eliminar!]

(Risos)

Os Capuletos reagem
apelando a um contra-ataque.

[Contra-ataque]

E trava-se uma batalha.

Isto é um vídeo de bactérias reais
num duelo com organelas tipo espadas,

em que tentam matar-se
umas às outras

literalmente apunhalando-se
e rompendo-se umas às outras.

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

Assim, o que eu posso fazer
é detetar conversas bacterianas

que levam a diferentes
comportamentos coletivos

como a luta que acabaram de ver.

O meu trabalho era espiar
as comunidades bacterianas

no interior do corpo humano

em doentes num hospital.

Acompanhei 62 doentes numa experiência

em que testei as amostras dos doentes
para uma determinada infeção,

sem saber os resultados
da tradicional análise de diagnóstico.

Nos diagnósticos bacterianos,

coloca-se um esfregaço numa placa.

Se as bactérias crescem
no prazo de cinco dias,

o doente é diagnóstico
como infetado.

Quando acabei o estudo e comparei
os resultados do instrumento

com a tradicional análise de diagnóstico
e a análise de validação,

fiquei chocada.

Era muito mais espantoso
do que eu tinha previsto.

Mas, antes de vos dizer
o que o instrumento revelara,

gostava de vos falar de uma doente
específica que acompanhei, uma rapariga.

Ela tinha fibrose cística,

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

Essa rapariga não fazia parte
do teste clínico.

Acompanhei-a porque eu sabia
pelo seu registo médico

que ela nunca tinha tido
uma infeção antes.

Uma vez por mês, a rapariga ia ao hospital

cuspir para um copo
uma amostra de expetoração.

Essa amostra era transferida
para análise bacteriana

no laboratório central

para os médicos poderem agir
rapidamente se descobrissem uma infeção.

Isso permitiu-me testar o meu aparelho
também naquelas amostras.

Nos dois primeiros meses em que medi
as amostras dela, não havia nada.

mas, no terceiro mês.

descobri alguma conversa
bacteriana na amostra dela.

As bactérias estavam a coordenar-se
para danificar o tecido dos pulmões.

Mas o diagnóstico bacteriano tradicional
não mostrava nenhumas bactérias.

Voltei a medir no mês seguinte,

e observei que as conversas bacterianas
estavam ainda mais agressivas.

Mas o diagnóstico tradicional
não mostrava nada.

O meu estudo terminou mas,
meio ano depois, verifiquei a situação,

para ver se as bactérias que só eu
conhecia tinham desaparecido

sem intervenção médica.

Não tinham.

A rapariga já tinha sido diagnosticada
com uma grave infeção

de bactérias mortíferas.

Eram as mesmas bactérias

que o meu aparelho
tinha descoberto mais cedo.

Apesar de um agressivo
tratamento com antibióticos,

foi impossível erradicar a infeção.

Os médicos consideraram
que ela não ultrapassaria os 20 anos.

Quando eu medi as amostras
daquela rapariga,

o meu instrumento ainda estava
numa fase inicial.

Eu nem sequer sabia
se o meu método funcionava mesmo.

Assim, tinha um acordo com os médicos

para não dizer o que
o meu instrumento revelava

a fim de não comprometer
o seu tratamento.

Assim, quando vi os resultados
que ainda não estavam validados,

não me atrevi a revelá-los,

porque tratar um doente
sem haver uma infeção

também tem consequências
negativas para o doente.

Mas agora, já sabemos mais,

e há muitos rapazes e raparigas
que ainda podem ser salvos

porque, infelizmente, este cenário
ocorre com muita frequência.

Os doentes ficam infetados,

as bactérias não aparecem
nas análises de diagnóstico tradicionais

e, de repente, a infeção irrompe
no doente com sintomas graves.

Nessa altura, já é tarde demais.

O resultado surpreendente
dos 62 doentes que acompanhei

foi que o meu aparelho
apanhou as conversas bacterianas

em mais de metade
das amostras dos doentes

que eram diagnosticados como negativas
pelos métodos tradicionais.

Por outras palavras, mais de metade
desses doentes iam para casa

pensando que estavam isentos
duma infeção,

embora já contivessem
bactérias perigosas.

Dentro desses doentes,
incorretamente diagnosticados,

as bactérias estavam a coordenar
um ataque sincronizado.

Sussurravam entre si.

Chamo "bactérias sussurrantes"

às bactérias que os métodos tradicionais
não conseguem diagnosticar.

Até aqui, só o instrumento de tradução
consegue captar esses sussurros.

Creio que a altura em que as bactérias
ainda estão a sussurrar

é uma janela de oportunidades
para um tratamento direcionado.

Se a rapariga tivesse sido tratada
durante essa janela de oportunidade,

teria sido possível matar as bactérias

na sua fase inicial,

antes de a infeção
ficar fora de controlo.

A experiência que tive com esta rapariga
decidiu-me a fazer tudo o que posso

para introduzir
esta tecnologia no hospital.

Juntamente com os médicos,

já estou a trabalhar na implementação
deste instrumento em clínicas

para diagnosticar infeções precoces.

Embora ainda não se saiba como é
que os médicos devem tratar os doentes

durante a fase dos sussurros,

este instrumento pode ajudar os médicos

a ter mais atenção a pacientes em risco.

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

e pode ajudar a responder
a perguntas simples.

O doente está infetado?

O que é que as bactérias estão a preparar?

As bactérias falam,

fazem planos secretos

e enviam informações confidenciais
entre si.

Mas não só podemos ouvi-las a sussurrar,

como podemos aprender a sua língua secreta

e participar nos sussurros bacterianos.

E, como as bactérias diriam:

"3-oxo-C12-anilina".

["Fim".]

(Risos)

(Aplausos)

Obrigada.

(Aplausos)