WEBVTT

00:00:01.396 --> 00:00:04.929
Tentar entender a vida
sem observá-la claramente em ação

00:00:04.953 --> 00:00:08.426
é como um alienígena tentar entender
as regras do futebol americano

00:00:08.426 --> 00:00:09.865
apenas olhando algumas fotos.

00:00:09.865 --> 00:00:12.133
Podemos aprender muito com essas imagens.

00:00:12.133 --> 00:00:14.506
Por exemplo, há jogadores
dentro e fora do campo.

00:00:14.530 --> 00:00:15.663
Há uma banda.

00:00:15.677 --> 00:00:19.489
Há até animadoras de torcida
curtindo o jogo.

00:00:19.813 --> 00:00:25.273
Apesar de obter toda essa informação
apenas olhando as fotos,

00:00:25.564 --> 00:00:28.089
ainda não é possível
entender as regras do jogo.

00:00:28.113 --> 00:00:32.205
Para isso, precisamos assisti-lo.

NOTE Paragraph

00:00:33.013 --> 00:00:35.568
Muito do que sabemos
sobre como a vida funciona

00:00:35.592 --> 00:00:37.946
vem da observação de fotos assim.

00:00:37.970 --> 00:00:42.460
Cientistas conseguem descobrir
muita coisa observando imagens,

00:00:42.484 --> 00:00:45.522
mas no final das contas,
para entender como a vida funciona,

00:00:45.546 --> 00:00:47.688
precisam observá-la em ação.

00:00:47.712 --> 00:00:50.702
Isso é, essencialmente, observar
o lugar onde a vida acontece,

00:00:50.726 --> 00:00:55.032
tentar entender como a unidade
fundamental da vida funciona.

00:00:55.056 --> 00:00:59.809
Para isso, precisamos
entender como se dá a vida.

NOTE Paragraph

00:01:01.278 --> 00:01:03.325
Comparada com esta formiga,

00:01:03.349 --> 00:01:07.124
uma célula humana é cerca
de 100 milhões de vezes menor.

00:01:07.148 --> 00:01:09.389
Estão vendo a célula
bem ao lado da formiga?

00:01:09.403 --> 00:01:10.542
Está bem aqui.

00:01:10.562 --> 00:01:12.305
Para podermos observar essa célula,

00:01:13.202 --> 00:01:15.521
precisamos tornar visível
o que é invisível,

00:01:15.545 --> 00:01:17.870
e fazemos isso criando microscópios.

00:01:17.894 --> 00:01:19.285
Não estes microscópios.

00:01:19.295 --> 00:01:22.075
Os que construímos
se parecem mais com isto.

00:01:22.105 --> 00:01:25.054
Ajuda o fato de eu ser
um paparazzo, mais ou menos.

00:01:25.054 --> 00:01:26.963
Em vez de tirar fotos de pessoas,

00:01:26.987 --> 00:01:30.098
estou mais interessado
em tirar fotos de células famosas.

NOTE Paragraph

00:01:31.552 --> 00:01:35.351
Até o momento, minha carreira
tem sido bem turbulenta,

00:01:35.365 --> 00:01:37.704
começando com minha primeira
obsessão na infância

00:01:37.715 --> 00:01:40.025
e a paixão continuada
pela ciência da computação,

00:01:40.045 --> 00:01:43.511
que sofreu uma transição brusca
para a engenharia,

00:01:44.365 --> 00:01:47.743
e, mais recentemente,
outra mudança muito repentina

00:01:47.767 --> 00:01:50.482
para tentar entender biologia celular.

NOTE Paragraph

00:01:51.194 --> 00:01:55.584
Foi essa combinação de disciplinas
que me trouxe até aqui.

00:01:55.862 --> 00:02:00.180
Posso desenvolver pesquisa
interdisciplinar com um objetivo claro.

00:02:00.283 --> 00:02:03.654
A ideia é promover inovação e descoberta

00:02:03.678 --> 00:02:07.141
reunindo especialistas
dessas diferentes áreas

00:02:07.165 --> 00:02:08.503
para trabalharem em conjunto

00:02:08.513 --> 00:02:11.311
e resolverem problemas
que não podemos resolver sozinhos.

NOTE Paragraph

00:02:11.814 --> 00:02:14.810
Estamos interessados em entender a célula.

00:02:15.044 --> 00:02:16.233
O que é uma célula?

00:02:16.257 --> 00:02:18.185
É a unidade fundamental da vida.

00:02:18.209 --> 00:02:20.554
De forma simples, é apenas um saco

00:02:20.578 --> 00:02:23.617
com trilhões de moléculas inanimadas,

00:02:23.641 --> 00:02:26.562
sejam proteínas, carboidratos,
lipídios ou gorduras.

00:02:26.586 --> 00:02:29.095
Acontece que, nos últimos 50 anos,

00:02:29.119 --> 00:02:31.930
biologistas moleculares e bioquímicos
descobriram formas

00:02:31.954 --> 00:02:34.144
de fazer essas proteínas brilharem.

00:02:34.536 --> 00:02:36.605
Elas se acendem como vagalumes.

00:02:37.518 --> 00:02:40.899
Fabricantes de microscópios têm criado
instrumentos cada vez melhores

00:02:40.911 --> 00:02:44.301
para captar a luz emitida
por essas moléculas,

00:02:44.325 --> 00:02:49.051
e cientistas da computação e matemáticos
conseguiram entender os sinais

00:02:49.061 --> 00:02:51.277
registrados pelas câmeras.

00:02:51.491 --> 00:02:53.610
Ao reunir essas ferramentas,

00:02:53.634 --> 00:02:57.870
estamos conseguindo entender
a organização dessas moléculas

00:02:57.894 --> 00:02:59.328
dentro das células,

00:02:59.338 --> 00:03:02.198
entender como isso muda ao longo do tempo,

00:03:02.208 --> 00:03:04.916
e isso é, basicamente,
o que nos interessa:

00:03:04.940 --> 00:03:07.346
tentar compreender a vida em sua essência.

NOTE Paragraph

00:03:07.589 --> 00:03:10.445
Queremos ir da captação de imagens da vida

00:03:10.469 --> 00:03:13.144
tradicionalmente limitadas
a duas dimensões,

00:03:13.168 --> 00:03:15.503
à captação de imagens em três dimensões.

00:03:15.527 --> 00:03:19.073
Como tornar uma imagem
bidimensional em tridimensional?

00:03:19.097 --> 00:03:20.534
Pois é bem simples.

00:03:20.534 --> 00:03:22.767
Coletamos uma série
de imagens bidimensionais,

00:03:22.767 --> 00:03:24.718
movemos a amostra
para cima e para baixo,

00:03:24.718 --> 00:03:28.951
empilhamos as imagens umas sobre as outras
e criamos um volume tridimensional.

00:03:28.951 --> 00:03:32.239
O problema desse método
é que os microscópios tradicionais

00:03:32.253 --> 00:03:35.064
lançam energia demais no sistema.

00:03:35.088 --> 00:03:37.697
Isso significa que esta célula

00:03:37.721 --> 00:03:42.266
está recebendo muita toxicidade luminosa,
e isso é um problema.

NOTE Paragraph

00:03:43.388 --> 00:03:45.122
Vou explicar melhor.

00:03:45.146 --> 00:03:50.145
Por exemplo, digamos que neste planeta,
a vida evoluiu sob apenas um sol.

00:03:50.854 --> 00:03:53.911
E que eu queira observar
consumidores nesta rua

00:03:53.935 --> 00:03:55.795
para entender seus hábitos de consumo:

00:03:55.819 --> 00:03:59.284
quanto tempo ficam olhando as vitrines,
em quantas lojas entram

00:03:59.306 --> 00:04:01.779
e quanto tempo gastam em cada uma.

00:04:01.793 --> 00:04:04.791
Se eu estivesse sentado num café,
só observando as pessoas,

00:04:04.805 --> 00:04:07.207
muitas sequer notariam
que eu as estava observando.

00:04:07.231 --> 00:04:11.487
E se, de repente, eu emitisse
uma luz equivalente

00:04:11.515 --> 00:04:16.360
a cerca de cinco ou dez sóis?

00:04:16.714 --> 00:04:19.097
Elas ainda agiriam normalmente?

00:04:20.277 --> 00:04:23.319
Permaneceriam do lado de fora
pelo mesmo tempo?

00:04:23.353 --> 00:04:25.977
Posso mesmo acreditar
que seu comportamento não mudou

00:04:25.991 --> 00:04:29.390
como consequência
da exposição a toda essa luz?

00:04:29.524 --> 00:04:30.465
Não.

00:04:30.489 --> 00:04:34.416
A maioria dos microscópios
hoje em dia, os convencionais,

00:04:34.433 --> 00:04:38.435
pode emitir de dez a dez mil vezes

00:04:38.489 --> 00:04:40.785
a luz solar à qual somos
expostos neste planeta,

00:04:40.795 --> 00:04:42.478
onde a vida se desenvolveu.

NOTE Paragraph

00:04:43.521 --> 00:04:47.819
Por isso, acabo sendo
um paparazzo de células,

00:04:47.915 --> 00:04:50.958
então precisamos ter muito cuidado
com a quantidade de luz

00:04:50.982 --> 00:04:52.417
que lançamos sobre a célula.

00:04:52.481 --> 00:04:55.471
Senão, podemos acabar
com uma célula frita.

00:04:55.762 --> 00:05:00.976
E não há nada de natural em tentar
observar uma célula danificada,

00:05:01.320 --> 00:05:04.254
cujo comportamento
foi alterado significativamente.

NOTE Paragraph

00:05:06.603 --> 00:05:08.782
Vou tomar esta célula como exemplo.

00:05:08.806 --> 00:05:10.620
Ela está sobre uma lâmina de vidro.

00:05:10.644 --> 00:05:12.448
Veem os pontos espalhados?

00:05:12.472 --> 00:05:17.257
Eles representam máquinas moleculares
que se reúnem na superfície da célula

00:05:17.344 --> 00:05:21.757
para transportar alimento
do exterior para o interior dela.

00:05:21.757 --> 00:05:25.262
Nosso laboratório usa algo chamado
microscopia de lâmina de luz treliçada,

00:05:25.276 --> 00:05:27.635
que gera uma lâmina de luz muito fina,

00:05:27.659 --> 00:05:32.182
com cuidado para não danificar as células,
nem lançar muita luz sobre o sistema.

00:05:32.343 --> 00:05:33.342
Quando fazemos isso,

00:05:33.356 --> 00:05:37.759
podemos assistir à dinâmica
do processo por mais tempo,

00:05:37.783 --> 00:05:39.983
sem estressar as células.

NOTE Paragraph

00:05:40.612 --> 00:05:43.112
Usamos essa técnica
e ferramentas de microscopia

00:05:43.122 --> 00:05:45.870
para entender como vírus infectam células.

00:05:45.894 --> 00:05:48.991
Neste exemplo, expusemos
a célula a rotavírus.

00:05:49.035 --> 00:05:53.808
É um patógeno extremamente infeccioso
que mata mais de 200 mil pessoas todo ano.

00:05:53.968 --> 00:05:56.573
Observando essas moléculas,
essas partículas virais,

00:05:56.597 --> 00:05:59.077
como se difundem na superfície celular,

00:05:59.112 --> 00:06:01.982
podemos entender as regras que seguem.

00:06:02.032 --> 00:06:05.027
Quando as entendemos, podemos burlá-las,

00:06:05.029 --> 00:06:09.210
sendo por meio de terapia medicamentosa 
inteligente para atenuar, controlar

00:06:09.219 --> 00:06:13.321
ou até mesmo impedir o vírus de se ligar
à célula, antes de qualquer coisa.

NOTE Paragraph

00:06:13.929 --> 00:06:17.955
Tornamos visível o que era invisível,
mas a pergunta permanece:

00:06:17.997 --> 00:06:20.418
quando podemos realmente
acreditar no que vemos?

00:06:20.442 --> 00:06:22.496
Tudo o que mostrei até agora

00:06:22.520 --> 00:06:26.900
foi uma célula presa numa lâmina
de vidro ou placa de Petri.

00:06:26.924 --> 00:06:30.655
Acontece que células não evoluíram
numa lâmina de vidro,

00:06:30.669 --> 00:06:34.730
nem isoladamente ou fora
de seu contexto fisiológico.

00:06:35.040 --> 00:06:37.775
Para entender de fato
o comportamento natural das células,

00:06:37.789 --> 00:06:43.784
precisamos observá-las
em ação no seu local de origem.

NOTE Paragraph

00:06:44.482 --> 00:06:47.513
Vamos observar este sistema complexo.

00:06:47.537 --> 00:06:50.544
Isto é um embrião de peixe-zebra
em desenvolvimento.

00:06:50.568 --> 00:06:56.746
Vemos células que se organizam
para formar tecidos e sistemas de órgãos.

00:06:56.901 --> 00:06:59.712
Assistindo ao vídeo de novo,
vemos que, perto das 20 horas,

00:06:59.736 --> 00:07:02.341
o olho e a cauda do peixe-zebra
começam a ser formados.

00:07:02.355 --> 00:07:04.958
Podemos ver isso,
não nessa resolução baixa,

00:07:04.982 --> 00:07:07.845
mas com riqueza de detalhes,

00:07:07.869 --> 00:07:13.182
e queremos poder assistir em 3D ao longo
de minutos, segundos, horas ou até dias.

NOTE Paragraph

00:07:14.977 --> 00:07:20.213
O problema com esses sistemas complexos
é que eles distorcem a luz

00:07:20.213 --> 00:07:22.010
que lançamos sobre eles,

00:07:22.024 --> 00:07:25.158
o que faz com que registremos
imagens muito borradas.

00:07:25.182 --> 00:07:28.384
Acontece que os astrônomos 
têm um problema parecido,

00:07:28.464 --> 00:07:33.545
mas para eles isso acontece quando tentam
registrar a luz de estrelas distantes

00:07:33.545 --> 00:07:36.406
a partir de telescópios em solo terrestre.

00:07:36.597 --> 00:07:39.760
Quando a luz viaja milhares de anos-luz

00:07:39.784 --> 00:07:44.169
e atinge nossa turbulenta atmosfera
de repente, a luz fica distorcida.

00:07:44.676 --> 00:07:48.965
Por sorte, eles acharam uma solução
para isso há quase meio século.

00:07:49.151 --> 00:07:51.624
Eles geram uma estrela artificial

00:07:51.648 --> 00:07:55.617
cerca de 90 km acima da superfície
da Terra e usam essa luz,

00:07:55.648 --> 00:07:59.871
que atravessa a mesma atmosfera turbulenta
pela qual passa a luz da estrela distante,

00:07:59.885 --> 00:08:02.993
e podem entender como a luz
está sendo distorcida,

00:08:03.017 --> 00:08:08.169
e usam um espelho que pode mudar de forma
para compensar ou desfazer a distorção.

NOTE Paragraph

00:08:08.215 --> 00:08:13.110
Pegamos essas ideias e as implementamos
em nosso sistema de microscopia.

00:08:13.378 --> 00:08:17.498
Ao fazermos isso, é mais ou menos possível
corrigir a complexidade da distorção

00:08:17.522 --> 00:08:21.617
e a imprecisão que ocorre
como consequência de sistemas complexos.

NOTE Paragraph

00:08:22.475 --> 00:08:24.283
Fazemos isso com o peixe-zebra.

00:08:24.307 --> 00:08:27.715
Gostamos dele porque é
um vertebrado, como nós,

00:08:27.809 --> 00:08:30.527
mas é basicamente transparente.

00:08:30.527 --> 00:08:32.906
Isso significa que quando
lançamos luz sobre ele,

00:08:32.930 --> 00:08:36.884
podemos observar as dinâmicas celular
e subcelular com precisão de detalhes.

NOTE Paragraph

00:08:37.430 --> 00:08:38.992
Vou mostrar um exemplo.

00:08:39.817 --> 00:08:44.328
Neste vídeo, vemos a coluna
e os músculos de um peixe-zebra.

00:08:44.352 --> 00:08:48.143
Podemos ver a organização das células,

00:08:48.357 --> 00:08:51.293
centenas delas neste volume,
em particular,

00:08:51.327 --> 00:08:53.871
na presença ou não de óptica adaptativa.

00:08:53.895 --> 00:08:55.177
Com essas ferramentas,

00:08:55.191 --> 00:08:59.860
podemos observar da forma mais clara
que já foi possível até hoje.

00:09:00.605 --> 00:09:02.087
Em um exemplo muito específico,

00:09:02.091 --> 00:09:04.545
observando como o olho
do peixe-zebra se desenvolve,

00:09:04.559 --> 00:09:09.181
pode-se ver bem a agitação
dentro do embrião em desenvolvimento.

00:09:09.205 --> 00:09:11.563
Pode-se ver as células se movimentando.

00:09:11.587 --> 00:09:14.638
Num exemplo, vemos a célula se dividindo.

00:09:14.662 --> 00:09:19.561
Em outro, vemos células saindo
do lugar e empurrando outras.

00:09:19.831 --> 00:09:24.991
No último, uma célula agindo de forma
desordeira e batendo em suas vizinhas.

NOTE Paragraph

00:09:27.295 --> 00:09:31.719
Essa tecnologia nos permite observar
de forma mais clara e profunda,

00:09:31.743 --> 00:09:34.844
quase como se víssemos
células isoladas em lâminas de vidro,

00:09:34.848 --> 00:09:36.914
onde são mantidas prisioneiras.

00:09:36.938 --> 00:09:39.525
Para mostrar como
essa tecnologia é promissora,

00:09:39.549 --> 00:09:42.441
fizemos parceria com alguns
dos melhores cientistas do mundo.

00:09:42.455 --> 00:09:45.160
E fizemos uma série
de perguntas fundamentais,

00:09:45.174 --> 00:09:47.418
nas quais começamos a trabalhar juntos.

00:09:47.442 --> 00:09:51.114
Por exemplo, como o câncer
se espalha pelo corpo?

00:09:51.138 --> 00:09:56.199
Neste exemplo, vemos células humanas
de câncer de mama migrando,

00:09:56.215 --> 00:09:58.862
usando vasos sanguíneos,
mostrados em magenta.

00:09:58.886 --> 00:10:02.754
Estão usando vasos sanguíneos
como rodovias para se movimentarem.

00:10:02.793 --> 00:10:05.328
Dá para vê-las se espremendo
para passar pelos vasos.

00:10:05.332 --> 00:10:07.296
E rolando onde há espaço suficiente.

00:10:07.310 --> 00:10:10.340
Em um exemplo, vemos
o que parece ser o trailer

00:10:10.354 --> 00:10:13.357
do próximo filme de Ridley Scott,
"Alien, o Oitavo Passageiro".

00:10:13.361 --> 00:10:16.392
Esta célula cancerosa está, literalmente,
tentando abrir caminho

00:10:16.416 --> 00:10:19.257
através do vaso sanguíneo
para invadir outra parte do corpo.

NOTE Paragraph

00:10:21.685 --> 00:10:23.699
No último exemplo que vou mostrar,

00:10:23.703 --> 00:10:25.897
tentamos entender
como o ouvido se desenvolve.

00:10:25.917 --> 00:10:29.643
Neste caso, somos surpreendidos
por neutrófilos rastejantes.

00:10:29.667 --> 00:10:32.785
Essas células imunes
estão em alerta o tempo todo.

00:10:32.809 --> 00:10:34.544
Elas não têm folga.

00:10:34.558 --> 00:10:38.198
Trabalham constantemente
para detectar algum perigo,

00:10:38.222 --> 00:10:40.838
saber se há uma infecção.

00:10:40.862 --> 00:10:44.265
Examinam o ambiente,
movendo-se incansavelmente.

00:10:45.244 --> 00:10:48.598
Podemos observar essas imagens e vídeos

00:10:48.622 --> 00:10:53.510
com uma riqueza de detalhes
que nunca foi possível antes.

NOTE Paragraph

00:10:54.102 --> 00:10:56.727
Como acontece com toda tecnologia nova,

00:10:56.747 --> 00:10:59.017
novas capacidades vêm com novos desafios,

00:10:59.037 --> 00:11:02.542
e, para nós, o maior deles
é como lidar com os dados.

00:11:03.033 --> 00:11:06.204
Esses microscópios geram muitos dados.

00:11:06.308 --> 00:11:10.244
Eles geram entre um e três
terabytes de dados por hora.

00:11:10.338 --> 00:11:11.925
Para contextualizar isso,

00:11:11.935 --> 00:11:15.115
preenchemos cerca de 2 milhões
de disquetes a cada hora,

00:11:15.135 --> 00:11:17.645
para os membros
mais "experientes" da plateia.

NOTE Paragraph

00:11:17.669 --> 00:11:19.189
(Risos)

NOTE Paragraph

00:11:19.850 --> 00:11:22.362
O que é aproximadamente
o mesmo que 500 DVDs,

00:11:22.386 --> 00:11:24.870
ou, para contextualizar melhor
para a Geração Z,

00:11:24.894 --> 00:11:28.881
são cerca de uma dúzia de iPhones 11
sendo preenchidos por hora.

NOTE Paragraph

00:11:31.199 --> 00:11:32.629
Temos muitos dados.

00:11:32.653 --> 00:11:35.115
Precisamos achar novas formas
de visualizar isso,

00:11:35.139 --> 00:11:40.021
de extrair informação biológica
significativa desses conjuntos de dados,

00:11:40.021 --> 00:11:41.286
e o mais importante,

00:11:41.286 --> 00:11:44.797
queremos ter certeza de que podemos
colocar esses avançados microscópios

00:11:44.797 --> 00:11:47.032
nas mãos de cientistas de todo o mundo.

00:11:47.676 --> 00:11:51.930
Estamos distribuindo o design
dos microscópios gratuitamente.

00:11:51.954 --> 00:11:53.498
Mas a parte fundamental é:

00:11:53.522 --> 00:11:56.300
precisamos colaborar ainda mais
para criarmos um impacto.

00:11:56.324 --> 00:11:59.100
Estamos reunindo cientistas
que podem desenvolver

00:11:59.114 --> 00:12:01.213
novas ferramentas biológicas e químicas.

00:12:01.237 --> 00:12:05.083
Estamos trabalhando com cientistas 
de dados e de instrumentação

00:12:05.095 --> 00:12:07.735
para estruturar e gerenciar os dados.

00:12:08.228 --> 00:12:11.983
Como doamos os instrumentos
gratuitamente para acadêmicos

00:12:11.997 --> 00:12:13.687
e organizações sem fins lucrativos,

00:12:13.691 --> 00:12:16.738
estamos construindo centros
avançados de imagens para abrigá-los,

00:12:16.762 --> 00:12:22.407
para poder reunir microscopistas,
biólogos, o pessoal da computação

00:12:22.847 --> 00:12:25.851
e criar uma equipe capaz
de resolver problemas

00:12:25.875 --> 00:12:28.320
que não conseguimos
resolver individualmente.

NOTE Paragraph

00:12:28.447 --> 00:12:29.884
Graças a esses microscópios,

00:12:29.898 --> 00:12:32.041
a fronteira da ciência
está aberta novamente.

00:12:32.051 --> 00:12:33.652
Vamos observá-la juntos.

NOTE Paragraph

00:12:33.904 --> 00:12:34.961
Obrigado.

NOTE Paragraph

00:12:35.026 --> 00:12:37.017
(Aplausos)