Cum să îți înveți celulele să lupte cu cancerul - Greg Foot

Vezi întreaga lecție: https://ed.ted.com/lessons/how-to-biohack-your-cells-to-fight-cancer-greg-foot

Corpul uman e alcătuit din 30 de trilioane de celule care au un cod ce a fost copiat iar și iar timp de miliarde de ani, cu un grad variabil de acuratețe. Ce se întâmplă când sistemul se strică și organismul se întoarce împotriva lui? Greg Foot ne descrie știința din spatele modificărilor făcute de biologi pentru a repara ceea ce părea de nereparat.

Lecție de Greg Foot, regia de Pierangelo Pirak.

Bine, deci ești

un robot din carne,
vechi de 4 miliarde de ani.

Da, m-ai auzit bine.

De fapt, ești alcătuit
din 30 de trilioane de celule

și fiecare dintre ele are rolul său.

Ești un robot alcătuit
din trilioane de mini roboți,

tu ești un mega robot din carne!

Iar misiunea ta
în ultimile 4 miliarde de ani,

și atâta timp cât joci
acest joc numit viață,

e să protejezi codul.

Să îl multiplici. Să îl dai mai departe.

Problema e că ești groaznic
la a-ți copia propriul cod.

De fiecare dată când e copiat, apar erori.

Asta nu e bine pentru că afectează
supraviețuirea robotului,

dar uneori aceste greșeli
îl ajută să supraviețuiască...

și transmit acest defect din cod,

asta e evoluția într-o coajă de nucă, nu?

Asta înseamnă că nu ești rezultatul
unui design minunat.

Ești rezultatul a miliarde de ani
de copieri greșite.

Bravo ție!

Un alt motiv pentru care
nu ești complet minunat

e că acest mega robot deseori cedează.

Din fericire,

cardiologii, imunologii,
microbiologii și ceilalți „ogi”,

au petrecut secole întregi
cercetând senzorii și circuitele,

astfel încât dacă ceva nu merge,
îl pot, de obicei, repara.

Dar se chinuie când mașinăria
se întoarce împotriva sa,

când o eroare de copiere
face o celulă să se dividă incontrolabil

și crește formând o tumoră.

Acesta e cancerul.

Și din păcate,
chiar și cu forța medicinei moderne,

unele cancere nu răspund la tratament.

Dar aici intervine un alt clan de biologi:

„Biologii Sintetici”.

Acești bio-hackeri folosesc știința,
medicina și ingineria

să rescrie codul și să repare
ceea ce e de nereparat.

Bio-hackerii intră în codul
genetic al pacientului

și îi reprogramează
propriul sistem imunitar

să recunoască celulele canceroase
și să le distrugă.

Se numește terapie celulară CAR-T,
și e grozavă.

Tu ești atacat încontinuu de patogeni,

de bacterii, virusuri și fungi.

În ciuda faptului că în trecut

erai singur și nu în echipă
cu acești Răzbunători,

acești patogeni te vedeau,
în întreaga ta glorie,

ca o cetate bună de cucerit.

Din fericire, ai o echipă de apărare
care luptă cu acești invadatori,

sistemul tău imunitar,

iar cei mai buni luptători
sunt celulele albe.

Acestea veghează în interiorul tău,

verificând identitatea
fiecărei celule întâlnite...

deși nu au acte,

ci fragmente de proteine
pe suprafața celulei numite antigeni.

Sunt două tipuri de celule albe:
celule T și B.

Celulele T verifică identitatea
celulelor folosind un clește special,

receptori ce se potrivesc
cu un antigen specific.

Dacă se potrivesc, se leagă
de aceasta și eliberează niște toxine

ce rup membrana celulei invadatoare.

Camarazii lor,
celulele B crează anticorpi,

multe proteine mici,

mici clești ce se fixează perfect
pe un anume antigen,

marcând celulele pentru a fi distruse.

Acești doi camarazi îți păzesc spatele,

iar sistemul imunitar e genial
în a găsi și a distruge patogenii

ce ne invadează din exterior.

Totuși,

nu sunt la fel de buni în a găsi
celulele proprii ce au luat-o razna.

Antigenele celulelor
canceroase nu par diferite,

ci seamănă mult
cu cele ale celulelor proprii,

iar celulele T și B
nu sunt instruite să le atace.

Metoda tradițională de a trata
cancerul e să elimini tumora,

sau să apelezi la radioterapie
sau chimioterapie

pentru a distruge sau bloca
creșterea celulelor canceroase,

dar dacă e un cancer sangvin,
dacă celulele canceroase se află în sânge,

nu putem face asta.

Iar când cancerul își are originea
în celulele albe,

acei gardieni ai sistemului imunitar,

va fi mai dificil de detectat.

Un astfel de exemplu
e leucemia acută limfoblastică,

și tot aici terapia celulară CAR-T
are efecte grozave.

Bio-hackerii reprogramează
sistemul imun al pacientului

să recunoască acele antigene,
acele proteine specifice,

de pe celulele canceroase.

Pentru a face asta,
ai nevoie de milioane de celule T.

Apoi, pentru a face o celulă T
să facă ceva diferit,

trebuie să îi modifici codul cu unul nou,

ceva scris de tine.

Ceea ce pot face biologii sintetici
cu ADN-ul e impresionant.

Folosesc un computer
pentru a introduce propriile baze azotate,

adică literele chimice ce formează ADN-ul,

apoi simulează pe un computer
ce va face acel nou cod

și realizează acele secvențe
la o imprimantă de ADN,

da, există așa ceva,

ce printează, nu cu cerneală,
nici cu un polimer, ca în cazul celor 3D,

ci cu elementele fundamentale ale vieții,

cu acele A-uri, C-uri, T-uri și G-uri.

Noul cod pentru celulele T
are trei instrucțiuni:

1. Îi spune cum să recunoască
și să ucidă o celulă canceroasă.

Mai specific,

cum să modifice un anticorp,

adică proteina produsă de celulele B.

Anticorpul e modificat astfel încât

să recunoască un anume antigen
de pe celula canceroasă.

2. Îi spune să se multiplice
când găsește acea celulă canceroasă

și 3. îi permite să supraviețuiască
în organism.

Pentru a introduce
acest cod în celulele T,

folosesc un vector,

adică ceva ce infectează ușor celulele T

și cară acel ADN personalizat cu el.

Și iată! Avem o celulă CAR-T.

Numele vine de la un monstru
ce scuipa flăcări din Grecia Antică,

ce avea capul unui leu, trunchiul
unei capre și coada un șarpe.

Era numit „Chimera”, o denumire
ce e folosită acum

pentru a descrie ceva alcătuit din două

sau mai multe tipuri
de țesuturi sau celule.

Deoarece această nouă celulă
e în parte celulă T și anticorp,

e o „C”himeră și caută
„A”ntigenul canceros

folosing un „R”eceptor.

Înainte să introduci
celulele T în pacient,

pacientul va face o scurtă
cură de chimioterapie

pentru a omorî celulele T existente.

Apoi se reintroduc celulele T modificate,

adică celulele CAR-T,

și își reiau rolul de căutare
a invadatorilor.

Dar, datorită noului cod,

și-au schimbat obiectul căutărilor:

acum au misiunea de a găsi celulele
canceroase și de a le distruge.

Spre deosebire
de medicamentele convenționale

ce sunt metabolizate sau eliminate
din organism foarte repede,

celulele CAR-T rămân
în organism ani întregi.

Acesta e un avantaj enorm.

Dezavantajul e că sunt scumpe,

fiecare tratament cu celule CAR-T
e personalizat pe pacient

și e mult mai dificil să funcționeze
pentru cancere comune

precum cel mamar sau pulmonar,

deoarece e nevoie de un antigen
specific pe celulele canceroase

pe care să se lege celulele CAR-T,

și e mult mai ușor să faci asta
pentru cancerele sangvine.

Încă suntem la început,

și există un viitor strălucit
pentru terapia celulară CAR-T.

Cercetătorii precum Dr. Martin Pule
și echipa sa de la UCL,

lucrează la îmbunătățirea
tratamentului leucemiilor și limfoamelor,

iar recent s-a avansat
și în tratamentul cancerelor solide.

Mulțumită terapiei celulare CAR-T,

rata supraviețuirii pentru leucemia
limfoblastică B s-a îmbunătățit major,

aproape toți pacienții
intrând în remisiune,

ceea ce înseamnă că leucemia
nu mai putea fi detectată,

și majoritatea pacienților
rămân în remisiune.

Bio-hackerii sunt aici

și pot reprograma codul genetic
pentru a permite mega-robotului tău

să facă lucruri
pe care nu le-a făcut niciodată!