Piratear as bactérias para lutar contra o cancro — Tal Danino

Vejam a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/hacking-bacteria-to-fight-cancer-tal-danino

Em 1884, um doente que tinha um cancro de rápida evolução no pescoço apanhou uma infeção bacteriana da pele sem relação com o cancro. À medida que recuperava dessa infeção, o cancro começou a regredir, surpreendentemente. A infeção tinha estimulado o sistema imunitário do doente. Hoje, os biólogos sintéticos programam bactérias para administrar drogas diretamente em tumores. Como é que isto é possível? Tal Danino investiga.

Lição de Tal Danino, realização de Chris Bishop.

Em 1884, o destino de um doente
parecia ir de mal a pior.

Esse doente tinha um cancro
de rápida evolução no pescoço

e apanhou uma infeção bacteriana da pele
sem relação com o cancro.

Em breve, aconteceu uma coisa inesperada:

À medida que recuperava dessa infeção,
o cancro também começou a regredir.

Quando um médico, William Coley,
observou o doente sete anos depois,

não havia vestígios visíveis do cancro.

Coley percebeu que tinha acontecido
uma coisa espantosa.

A infeção bacteriana tinha estimulado
o sistema imunitário do doente

que combatera o cancro.

A feliz descoberta de Coley
levou-o a inventar

a injeção intencional de bactérias
para tratar o cancro com êxito.

Mais de cem anos depois,
os biólogos sintéticos

descobriram uma forma melhor
de usar esses aliados improváveis

programando bactérias para administrar
diretamente as drogas em tumores.

O cancro ocorre quando se alteram
as funções normais das células,

levando-as a multiplicarem-se
rapidamente

e a formarem massas chamadas tumores.

Os tratamentos como as radiações,
a quimioterapia e a imunoterapia

tentam matar as células malignas,
mas podem afetar todo o corpo

e prejudicar os tecidos sãos.

Mas algumas bactérias,
como a E.coli

têm a vantagem única de conseguirem
crescer seletivamente dentro dos tumores.

Com efeito, o núcleo de um tumor
forma um ambiente ideal

onde se podem multiplicar,
ocultas das células imunitárias.

Em vez de causarem uma infeção,

as bactérias podem ser reprogramadas

para transportar drogas
de combate ao cancro,

que agem como Cavalos de Troia
que visam o tumor, por dentro.

Esta ideia de programar as bactérias
para reagirem de formas novas

é o principal foco de um campo
chamado Biologia Sintética.

Como é que as bactérias
podem ser programadas?

O segredo está na manipulação do ADN.

Inserindo determinadas
sequências genéticas nas bactérias,

elas podem ser instruídas
para sintetizar diversas moléculas,

incluindo as que interrompem
o crescimento do cancro.

Também podem ser instruídas
para se comportarem de formas específicas

com a ajuda de circuitos biológicos.

Estes programam diferentes comportamentos

consoante a presença, a ausência
ou a combinação de determinados fatores.

Por exemplo, os tumores têm níveis
baixos de oxigénio e de pH

e produzem em demasia
moléculas especificas.

Os biólogos sintéticos podem programar
as bactérias para detetarem essa situação

e, quando o fazem, reagem aos tumores
evitando tecidos sãos.

Um tipo de circuito biológico, conhecido
por circuito de lise sincronizado, ou CLS,

permite que as bactérias administrem
os medicamentos, segundo um horário.

Primeiro, para evitar
prejudicar tecidos sãos,

a produção de drogas anti cancro
começa quando as bactérias crescem

o que só acontece dentro do tumor.

A seguir, depois de terem
produzido as drogas,

um interruptor provoca
o rebentamento das bactérias

quando elas atingem
um limiar crítico de população.

Isto liberta o medicamento
e reduz a população das bactérias.

Porém, uma certa percentagem
de bactérias mantém-se viva

para repovoar a colónia.

Por fim, o número cresce
até acionar de novo o interruptor

e o ciclo continua.

Este circuito pode ser afinado
para administrar drogas

segundo o calendário periódico
que melhor combata o cancro.

Esta abordagem mostrou-se promissora
nos testes científicos com ratos.

Não só os cientistas conseguiram
eliminar linfomas injetados com bactérias,

mas a injeção também estimulou
o sistema imunitário,

preparando as células imunitárias
a identificar e atacar

os linfomas não tratados, nos ratos.

Ao contrário de outras terapias,

as bactérias não visam
um tipo específico de cancro

mas as características gerais
partilhadas pelos tumores sólidos.

As bactérias programáveis
não se limitam a combater o cancro.

Também servem como
sofisticados sensores

que vigiam zonas potenciais de doenças.

As bactérias seguras probióticas

poderão manter-se
adormecidas nos intestinos

onde detetam, impedem
e tratam perturbações

antes de elas terem hipótese
de provocar sintomas.

Os progressos na tecnologia
têm criado entusiasmo

quanto a um futuro
de medicamentos personalizados

orientados por nanorobôs mecânicos.

Mas, graças a milhares de milhões
de anos de evolução,

podemos ter agora um ponto de partida

sob a forma biológica
inesperada de bactérias.

Juntem a biologia sintética
à mistura

e quem sabe o que poderá
ser possível, dentro em breve.