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Programando bactérias para detectar o câncer (e talvez tratá-lo)

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    Pode ser que não saibam,
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    mas existem mais bactérias em seu corpo
    do que estrelas na nossa galáxia.
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    Este fascinante universo
    de bactérias dentro de nós
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    é parte integral da nossa saúde,
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    e, a nossa tecnologia está evoluindo
    tão rapidamente
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    que hoje podemos programar essas bactérias
    como programamos computadores.
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    O diagrama que veem aqui,
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    eu sei que parece com
    um tipo de jogo esportivo,
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    mas, na verdade, é um modelo do primeiro
    programa de bactérias que desenvolvi.
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    Tal como escrever um software,
    podemos imprimir e escrever DNA
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    em diferente algoritmos
    e programas dentro de bactérias.
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    O que este programa faz
    é produzir proteínas fluorescentes
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    de forma rítmica
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    e gera uma pequena molécula
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    que permite às bactérias
    se comunicarem e se sincronizarem,
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    como veem neste filme.
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    A crescente colônia
    de bactérias que aqui veem
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    tem a largura de um cabelo humano.
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    Mas, o que não podem ver
    é que o nosso programa genético
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    instrui estas bactérias
    para que produzam pequenas moléculas
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    e estas moléculas viajam
    entre milhares de bactérias individuais,
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    dizendo-lhes quando ligar e desligar.
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    As bactérias sincronizam-se
    bastante bem a esta escala,
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    mas, como a molécula que as sincroniza
    só pode viajar a determinada velocidade
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    em colônias de bactérias maiores,
    isto resulta em ondas de viagem
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    entre bactérias que estão muito longe
    umas das outras;
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    vocês podem ver estas ondas indo
    da direita para a esquerda na tela.
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    O nosso programa genético
    conta com um fenômeno natural
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    chamado percepção de quorum,
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    em que bactérias ativam reações
    coordenadas e, por vezes, virulentas
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    quando atingem a densidade crítica.
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    Podemos ver a percepção de quorum
    em ação neste filme,
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    em que uma crescente
    colônia de bactérias só começa a brilhar
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    quando atinge
    uma densidade alta ou crítica.
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    O nosso programa genético
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    continua produzindo estes padrões rítmicos
    de proteínas fluorescentes
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    à medida que a colônia cresce.
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    Chamamos este filme e experimento
    de "A Supernova",
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    por parecer com uma estrela explodindo.
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    Bom, além de programar
    estes belíssimos padrões pensei:
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    que mais poderíamos
    fazer com estas bactérias?
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    Eu decidi explorar
    como programar as bactérias
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    para detectar e tratar doenças
    em nosso corpo, como o câncer.
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    Um fato surpreendente sobre as bactérias
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    é que elas podem crescer naturalmente
    dentro de tumores.
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    Isto acontece porque,
    normalmente, tumores
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    são áreas sem acesso
    ao sistema imunológico,
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    e, assim, as bactérias acham estes tumores
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    e os usam como um refúgio seguro
    para crescerem e se propagarem.
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    Começamos a usar bactérias probióticas,
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    que são bactérias seguras
    com benefícios à saúde,
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    e descobrimos que, quando
    administrados por via oral a ratos,
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    estes probióticos cresciam seletivamente
    dentro dos tumores de fígado.
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    Verificamos que a forma mais conveniente
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    de realçar a presença dos probióticos,
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    e, dai, a presença de tumores,
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    era fazer estas bactérias
    produzirem um sinal
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    que fosse detectável na urina.
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    Portanto, programamos
    especificamente estes probióticos
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    para fazer uma molécula
    que mudasse a cor da urina
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    para indicar a presença de câncer.
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    Seguimos mostrando que esta tecnologia
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    podia sensitiva e especificamente
    detectar o câncer do fígado,
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    que é difícil de se detectar
    de outra forma.
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    Já que estas bactérias
    se situam especificamente em tumores,
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    nós as programamos
    não só para detectar o câncer,
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    mas para também tratá-lo,
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    produzindo moléculas terapêuticas
    dentro do ambiente do tumor,
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    que encolhem os tumores existentes,
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    e, temos feito isto com programas
    de percepção de quórum,
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    como viram antes nos vídeos.
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    Em suma, imaginem, no futuro,
    tomar um probiótico programado
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    que pudesse detectar e tratar o câncer,
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    ou até mesmo outras doenças.
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    Nossa capacidade de programar bactérias
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    e programar vida
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    abre novos horizontes
    na pesquisa do câncer,
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    e, para partilhar esta visão,
    trabalhei com o artista Vik Muniz
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    para criar um símbolo do Universo,
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    feito inteiramente de células
    bacterianas e cancerígenas.
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    Enfim, espero que a beleza
    e propósito deste universo microscópico
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    inspire abordagens novas e criativas
    no futuro da pesquisa do câncer.
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    Obrigado.
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    (Aplausos)
Title:
Programando bactérias para detectar o câncer (e talvez tratá-lo)
Speaker:
Tal Danino
Description:

O câncer do fígado é um dos mais difíceis de detectar, mas o biólogo sintético, Tal Danino, teve um pensamento pouco convencional: e se pudéssemos criar um probiótico, uma bactéria comestível "programada" para encontrar tumores no fígado? A sua visão explora algo que apenas agora começamos a entender sobre as bactérias: o seu poder de percepção de quorum, ou de fazer algo em massa assim que atingem a densidade crítica. Danino, um Bolsista TED, explica como funciona a percepção de quorum – e como bactérias inteligentes trabalhando em conjunto podem, um dia, mudar o tratamento do câncer.

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
04:11

Portuguese, Brazilian subtitles

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