Boa noite.
Esta noite quero falar sobre uma nova área da nanotecnologia, a nanomedicina.
Essa é uma área na qual a nanotecnologia
está possibilitando uma nova e empolgante biotecnologia.
Nas últimas décadas, as mortes devido a doenças cardíacas caíram,
como podem ver neste gráfico, e isso é realmente bom.
Mas, infelizmente, para o câncer, não podemos dizer o mesmo.
Hoje,
o câncer é a doença que mais mata norte-americanos com menos de 85 anos.
E esse não é um problema apenas dos Estados Unidos;
é um problema mundial.
A partir destes dados, vemos que a taxa de mortes devido ao câncer
excede a da tuberculose, malária e HIV juntos.
E, infelizmente, a previsão é continuar a aumentar no futuro.
Então, vemos que o câncer tem um enorme custo para a sociedade
com a perda da produtividade de pessoas que morrem cedo,
mas também com o custo das terapias,
pois essas terapias estão aumentando de preço a taxas insustentáveis,
quando temos que tratar tantas pessoas em todo o mundo.
E claro, você provavelmente já testemunhou
que muitos pacientes recebendo as terapias atuais
sofrem com má qualidade de vida enquanto estão em tratamento
e mesmo após o término do tratamento.
Então, há fortes razões para tentar desenvolver novas terapias contra o câncer
que sejam eficazes e tenham custos razoáveis
e, claro, que possam dar aos pacientes alta qualidade de vida.
E essas questões nos motivam todos os dias.
Acordamos, vamos ao laboratório, vamos ao hospital,
para tentar ver se podemos ter um impacto sobre essas questões.
Se realmente quisermos ter um impacto na taxa de mortalidade,
teremos que tratar a chamada "doença metastática",
em que você tem vários tumores por todo o corpo ao mesmo tempo
e isso implica que sua terapia terá que tratar todo o corpo ao mesmo tempo,
os chamados "tratamentos sistêmicos".
E o que são nanomedicamentos?
São pequenas partículas terapêuticas
com potencial para tentar mudar a forma como tratamos os pacientes com câncer.
O instituto nacional do câncer define essas partículas
como partículas entre 1 e 100 nanômetros,
compostas por agentes terapêuticos
e outras moléculas de transporte, como polímeros.
Agora, por que o tamanho é importante?
Essa é a verdadeira nanotecnologia.
Essas partículas são pequenas.
Aumentar uma partícula de 100 nanômetros para o tamanho de uma bola de futebol
é como aumentar uma bola de futebol para o tamanho do planeta Terra.
Podemos colocar essas partículas bem pequenas no sangue de um paciente
e elas vão circular por todo seu corpo.
O interessante é que isso é nanotecnologia,
mas é grande em relação aos quimioterápicos,
que têm menos de um nanômetro de tamanho.
Assim, a analogia é que a droga é a bola de futebol,
e a nanopartícula é, na verdade, um balão dirigível.
Então ela é muito grande
e, por causa disso, fica restrita a certas áreas do seu corpo.
Ela também pode transportar uma grande carga de droga.
Pense quantas bolas de futebol você seria capaz de colocar no balão dirigível
e como múltiplas outras funções podem ser colocadas nessas entidades maiores.
Minha equipe e outras em todo o mundo passaram a última década
tentando descobrir como projetar e construir esses sistemas multifuncionais
para tratar pacientes com tumores sólidos.
E estamos convergindo para partículas
com diâmetro de 50 mais ou menos 20 nanômetros.
Pense em 50 nanômetros como metade do balão dirigível,
em vez do balão dirigível completo.
Este gráfico ilustra duas dessas partículas.
Estamos tentando projetar o tamanho, o que está na superfície,
e que tipo de funções podemos colocar nessas partículas.
E a razão é a seguinte...
O painel não está aparecendo.
Quando você infundi-las em um paciente, elas podem circular no sistema sanguíneo,
mas não podem acessar certas áreas que as drogas quimioterápicas acessam,
como tecidos saudáveis.
Por exemplo, essas drogas podem entrar na sua medula óssea,
que cria as células de seu sistema imunológico, e matá-las
e nas moléculas do seu cabelo, o que faz seu cabelo cair.
As nanopartículas não podem ir lá,
então são terapias muito mais seguras do que os quimioterápicos.
Mas os tumores criam novos vasos, que ainda não estão completos
e vão permitir que essas nanopartículas acessem essas regiões.
Então, cobrimos a superfície dessas partículas
com moléculas que lhes permitem, preferencialmente, agir e interagir
com moléculas de superfície nas células cancerígenas
e então levar essas partículas para dentro das células cancerígenas.
No Caltech tentamos fazê-las com alguma inteligência;
colocamos sensores químicos nelas que dizem:
"Certo. Estou dentro da célula agora, libere minha carga terapêutica".
O resto dessa partícula é projetado pequeno o suficiente
para que, quando ela se desmontar, esses restos saiam na sua urina
não deixando nenhum vestígio dela após sua administração.
As células normais crescem, se dividem e morrem de forma ordenada.
E muitos sistemas regulatórios são usados
para controlar esse funcionamento.
No câncer, alguns deles são alterados,
então, pode acontecer de o caminho que permite à célula crescer e se dividir
ficar ligado permanentemente.
Se quiser efeitos colaterais mínimos,
você vai querer atacar apenas naquelas posições alteradas.
E há uma nova biotecnologia que pode nos ajudar a fazer esse trabalho
chamada de interferência de RNA, que é um método para silenciar genes
em que a droga é um pequeno pedaço do que é chamado de duplex de RNA,
dois filamentos de RNA juntos.
Em 2006, Craig Mello e Andy Fire receberam o Prêmio Nobel em fisiologia e medicina
por descobrirem como isso funciona em vermes.
Mas, quando Andy deu seu recado no Nobel,
ele disse: "E se tivermos um paciente com um tumor,
e um gene esteja causando o crescimento desse tumor?
Poderíamos, de fato, fazer um desses pequenos RNAs
e, de fato, dá-lo ao paciente e parar o crescimento do tumor?
Se conseguíssemos fazer o RNA atingir o alvo,
teríamos algumas terapias muito legais".
Eu gosto desse termo, "terapias legais".
E este é o maior problema: como chegar ao lugar certo com a função certa?
Então, cerca de um ano atrás,
meus colegas e eu fomos os primeiros a mostrar
que se pode traduzir isso de um verme para um humano
e, como é de se esperar, é uma grande tradução.
Mas só no ano passado conseguimos mostrar que se pode fazer isso em pacientes,
então vou tentar ilustrar alguns pontos agora.
O interessante nessa tecnologia
é que, diferente da maioria das drogas que atacam no nível de proteína...
e as proteínas têm diversas funções,
então precisamos ter drogas diferentes
e há muitas funções proteicas que não podemos atacar,
chamadas "alvos invisíveis à medicação".
Mas a interferência de RNA ataca no RNA mensageiro,
e tudo o que temos que fazer lá é mudar a sequência das letras
que podemos atacar e eliminar qualquer um desses RNAs mensageiros,
então qualquer gene agora pode ser atingido por essa tecnologia
apenas mudando as letras no nosso RNA duplex.
Então, eu e meus colegas desenvolvemos uma nanopartícula
que transporta esses pequenos RNAs
e as infundimos em pacientes com câncer.
Essas partículas circularam através do corpo dos pacientes,
e fomos capazes de mostrar
que elas foram para os tumores em pacientes com melanoma metastático.
E elas fizeram isso de acordo com a dose,
o que significa que, quanto mais nanopartículas inserimos no corpo,
mais delas chegam aos tumores.
E poderíamos fazer isso em tumores
em que os pacientes teriam mais qualidade de vida.
Nos poucos pacientes em que pudemos obter biópsias,
pudemos olhar mais de perto,
e coloquei duas fotos neste slide:
na primeira, as áreas claras que estão na área do tumor
são, na verdade, as nanopartículas.
Mostramos que essas nanopartículas entraram no tumor e nas células do tumor,
mas não entraram no tecido saudável
que estava ao redor do tumor, como estamos tentando fazer.
Então, fomos capazes de eliminar esse RNA mensageiro individual
e mostrar que isso ocorreu por esse mecanismo de interferência de RNA.
Assim, a produção de uma proteína parou,
como mostrado neste slide também:
nós eliminamos essa proteína
e os tumores não cresceram nos pacientes.
Então, eu mostrei pelo menos um exemplo
em que a nanopartícula pode permitir que esta nova biotecnologia
tente criar novas terapias contra o câncer com o tipo certo de propriedades.
Esperamos que o potencial para isso seja alto
e, principalmente, esperamos poder dar aos pacientes com câncer
opções de tratamento com alta qualidade de vida.
Agora, e quanto ao futuro?
O que conseguimos fazer até agora é injetar nanopartículas no paciente
e, na verdade, inibir um gene individual no tumor desses pacientes
enquanto eles têm alta qualidade de vida.
Por que não inserir vários tipos de RNAs nas partículas
para que pudéssemos atacar vários genes simultaneamente?
Então, nossa ideia é começar a tratar pacientes
e, com uma gota de sangue,
analisar uma variedade de biomoléculas no sangue
através de diversas outras técnicas que as pessoas citaram,
vários agrupamentos e assim por diante.
Nós pegamos essa informação,
e no futuro, provavelmente, você fará isso em casa,
vai conectá-la ao seu celular,
seu celular irá ligar para seu médico e dizer: "Aqui estão os resultados".
E, na próxima consulta, ele irá dizer:
"Aqui está sua nova terapia".
Então, você pode mudar para essas terapias não só no sentido de personalizá-las,
mas esperamos que você possa mudar em um sentido dinâmico,
que uma pessoa realmente acompanhe o curso da doença
e elimine-a da melhor maneira que puder.
Essa é a visão para o câncer e provavelmente acontecerá desse jeito,
e esperamos que com outras doenças também.
Obrigado.
(Aplausos)