How to biohack your cells to fight cancer - Greg Foot

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TED-Ed


Por favor, clique duas vezes nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Maurício Kakuei Tanaka Revisor: Leonardo Silva
00:06
Ok, so you,
0
6929
1261
Tudo bem, você é um robô de carne de 4 bilhões de anos.
00:08
are a 4 billion year old meat robot.
1
8190
3660
00:11
Yeah, you heard me right.
2
11850
1375
Sim, você me ouviu bem.
00:13
In fact, as you're made of 30-ish trillion cells,
3
13225
3007
Na verdade, como você é feito de 30 trilhões de células,
00:16
and each of those have their own task,
4
16232
2103
e cada uma delas tem sua própria função,
00:18
you're a robot made of trillions of mini robots-
5
18335
3665
você é um robô feito de trilhões de minirrobôs.
00:22
you are a mega-meat-bot!
6
22000
3044
Você é um megarrobô de carne!
00:25
And your mission, for the past 4 billion years or so-
7
25044
2783
E sua missão, nos últimos 4 bilhões de anos ou mais,
00:27
and for as long as you keep playing this game of life-
8
27827
2715
e enquanto continuar jogando esse jogo da vida,
00:30
is to safeguard the code.
9
30542
2029
é proteger o código,
00:32
To duplicate it. To pass it on.
10
32571
2441
duplicá-lo, passá-lo adiante.
00:35
The thing is, you're rubbish at copying your own code.
11
35012
3238
O problema é que você é péssimo quando copia seu próprio código.
00:38
Every time it's copied, errors crop up.
12
38250
3540
Toda vez que é copiado, os erros aparecem.
00:41
Not good when an error makes a robot worse at surviving,
13
41790
3604
Não é bom quando um erro prejudica a sobrevivência de um robô,
00:45
but sometimes a mistake helps them survive...
14
45394
2653
mas, às vezes, um erro o ajuda a sobreviver,
00:48
and they pass that glitch in the code on-
15
48047
2047
e a falha é passada adiante no código.
00:50
that's evolution in a nutshell, right?
16
50094
3020
É a evolução em poucas palavras, não é?
00:53
Which means you're not the result of some fancy design, I'm afraid.
17
53114
3601
Isso significa que você não é o resultado de algum plano perfeito, receio.
00:56
You're a result of billions of years of bad copies.
18
56715
3921
Você é o resultado de bilhões de anos de cópias ruins.
01:00
Go you.
19
60636
1027
Adiante.
01:01
Another reason you're not totally awesome
20
61663
2104
Outra razão pela qual você não é totalmente incrível
01:03
is because that megabot of yours often breaks down.
21
63767
3380
é porque esse seu megarrobô falha muito.
01:07
Fortunately,
22
67147
777
01:07
cardiologists, immunologists, microbiologists- all the "ists"-
23
67924
3687
Felizmente, os cardiologistas, imunologistas, microbiólogos, todos eles,
01:11
have spent centuries figuring out our sensors and wiring
24
71611
3433
passaram séculos estudando nossos sensores e conexões
01:15
so if something does go wrong, they can usually fix it.
25
75044
3720
para que, se algo der errado, geralmente consigam repará-los.
01:18
Where they struggle, though, is when the machinery turns on itself-
26
78764
3580
Eles têm dificuldade, porém, quando a máquina se volta contra si mesma,
01:22
when a copying error leads a cell to start dividing uncontrollably,
27
82344
4150
quando um erro de cópia leva uma célula a começar a se dividir descontroladamente,
01:26
to grow and multiply into a tumor.
28
86494
3110
a crescer e a se multiplicar, virando um tumor.
01:29
That's cancer.
29
89604
1160
Isso é câncer.
01:30
And sadly, even with the might of our modern medicine,
30
90764
2850
E, infelizmente, mesmo com o poder de nossa medicina moderna,
01:33
some cancers evade treatment.
31
93614
3440
alguns tipos de câncer se livram do tratamento.
01:37
But this is where a new band of biologists step into the story:
32
97054
3626
Mas é aí que um novo grupo de biólogos entra na história:
01:40
The "Synthetic Biologists."
33
100680
2070
os "biólogos sintéticos".
01:42
These biohackers are mashing up science, medicine and engineering
34
102750
4059
Esses hackers biológicos combinam ciência, medicina e engenharia
01:46
to rewrite the code and fix the un-fixable.
35
106809
4373
para reescrever o código e reparar o irreparável.
01:51
Biohackers are going into a patient's genetic code
36
111182
2621
Os hackers biológicos entram no código genético do paciente
01:53
and reprogramming their own immune system
37
113803
2360
e reprogramam seu sistema imunológico
01:56
to recognize cancer cells and destroy them.
38
116163
3056
para reconhecer células cancerígenas e destruí-las.
01:59
It's called CAR T-cell therapy, and it's awesome.
39
119219
4130
Chama-se terapia com células T CAR, e é incrível.
02:03
See, you're constantly under attack by pathogens-
40
123349
2958
Somos constantemente atacados por agentes patogênicos:
02:06
single-celled bacteria, viruses and fungi.
41
126307
3124
bactérias unicelulares, vírus e fungos.
02:09
Despite deciding, back in the day,
42
129431
1772
Apesar de decidirem, no passado,
02:11
to stay solo and not 'avengers assemble' like you did,
43
131203
3491
ficarem isolados e não "bancarem vingadores" como fizemos,
02:14
those pathogens see you, in all your mega-meat-bot glory,
44
134694
3581
esses agentes patogênicos nos veem, em nossa glória de megarrobôs de carne,
02:18
as a fortress ripe for the plundering.
45
138275
3335
como uma fortaleza pronta para o saque.
02:21
Thankfully, you've got a security team in place to battle these invaders-
46
141610
4011
Felizmente, temos uma equipe de segurança para combater esses invasores,
02:25
your immune system-
47
145621
1340
nosso sistema imunológico,
02:26
and some of it's top guards are your white blood cells.
48
146961
3242
e alguns dos guardas principais são os glóbulos brancos.
02:30
They trawl the darkness that is your inner space,
49
150203
2604
Eles vasculham a escuridão que é nosso espaço interior,
02:32
checking the IDs of any cells they pass...
50
152807
3135
verificando a identidade de todas as células por onde passam,
02:35
although they're not name badges,
51
155942
1619
embora ela não seja um crachá,
02:37
but rather protein fragments on the cell's surface called antigens.
52
157561
3965
mas fragmentos de proteínas na superfície das células,
chamados de antígenos.
02:41
There are two types of these guards: T-cells and B-cells.
53
161526
4130
Há dois tipos desses guardas: células T e células B.
02:45
T-cells check those antigen IDs using special claws-
54
165656
3879
As células T verificam a identidade dos antígenos usando garras especiais,
02:49
receptors that lock with a particular antigen.
55
169535
2861
receptores que se travam com um antígeno específico.
02:52
If they find a match, they attach and they release toxic chemicals
56
172396
3630
Se encontrarem um par, eles se fixam e liberam substâncias químicas tóxicas
02:56
that burst open the invading cell's membrane.
57
176026
3255
que rompem a membrana da célula invasora.
02:59
Their B-cell workmates create antibodies-
58
179281
2570
Suas colegas de trabalho, as células B, criam anticorpos,
03:01
loads of small proteins,
59
181851
1840
um monte de pequenas proteínas,
03:03
little claws that latch perfectly onto a particular antigen,
60
183691
3482
pequenas garras que se fixam perfeitamente em um antígeno específico,
03:07
marking them for destruction.
61
187173
4920
marcando-o para destruição.
03:12
These two comrades have got your back
62
192093
2162
Essas duas colegas nos dão cobertura,
03:14
and your immune system is brilliant at spotting and fighting pathogens
63
194255
3520
e nosso sistema imunológico é engenhoso
em detectar e combater agentes patogênicos que invadem de fora.
03:17
that invade from outside.
64
197775
2260
03:20
However,
65
200035
850
03:20
they're not so good at spotting your own cells that have gone rogue.
66
200885
3828
No entanto, não são tão boas
em identificar nossas células que ficaram fora de controle.
03:24
The antigens on cancerous cells don't look weird,
67
204713
2942
Os antígenos nas células cancerígenas não parecem estranhos,
03:27
they look a lot like your own cells,
68
207655
2112
pois são muito parecidos com nossas células,
03:29
and the T's and B's aren't programmed to attack them.
69
209767
4004
e as células T e B não estão programadas para atacá-los.
03:33
The usual way to deal with cancer is to try to cut the tumor out,
70
213771
3594
A forma habitual de lidar com o câncer é tentar extrair o tumor,
03:37
or turn to radiotherapy and then chemotherapy
71
217365
2778
ou recorrer à radioterapia e depois à quimioterapia
03:40
to destroy or block the growth of cancer cells,
72
220143
3075
para destruir ou bloquear o crescimento das células cancerígenas.
03:43
but if it's a blood cancer, if it's floating around your whole body,
73
223218
3801
Porém, se for um câncer no sangue, se estiver circulando por todo o corpo,
03:47
you can't do that.
74
227019
2845
não é possível fazer isso.
03:49
And if the blood cancer actually starts in your white blood cells-
75
229864
3452
E se o câncer no sangue, na verdade, começar nos glóbulos brancos,
03:53
those key guards in your immune system-
76
233316
2602
esses guardas fundamentais de nosso sistema imunológico,
03:55
you'll really struggle to spot it.
77
235918
2620
será realmente difícil detectá-lo.
03:58
That's the case with acute lymphoblastic leukemia,
78
238538
3086
É o que acontece com a leucemia linfoblástica aguda,
04:01
and that's where CAR T-cell therapy is kicking butt.
79
241624
5325
e é aí que a terapia com células T CAR está sendo muito eficaz.
04:06
The biohackers are reprogramming a patient's own immune system
80
246949
3614
Os hackers biológicos reprogramam o sistema imunológico do paciente
04:10
to recognize particular antigens- those particular protein fragments-
81
250563
3856
para reconhecer antígenos específicos, esses fragmentos de proteínas,
04:14
on the cancer cells.
82
254419
3231
nas células cancerígenas.
04:17
To do it, you first need millions of a patient's T-cells
83
257650
3791
Para isso, primeiro precisamos de milhões de células T de um paciente.
04:21
Then, to get a T-cell to do something different,
84
261441
2587
Então, para levar uma célula T a fazer algo diferente,
04:24
you need to replace its normal code with something new,
85
264028
3373
precisamos substituir seu código normal por algo novo,
04:27
something you've designed.
86
267401
1824
algo que concebemos.
04:29
What synthetic biologists can now do with DNA is super cool-
87
269225
4419
O que os biólogos sintéticos podem fazer agora com o DNA é superinteressante:
04:33
they use a computer to put together their own sequences of bases-
88
273644
3830
eles usam um computador para montar suas próprias sequências de bases,
04:37
the chemical letters that spell out the DNA-
89
277474
2540
as letras químicas que especificam o DNA.
04:40
then they model what that new genetic code will do on a computer
90
280014
3328
Então, modelam o que esse novo código genético fará em um computador
04:43
and then make those sequences on a DNA printer-
91
283342
3488
e depois fazem essas sequências em uma impressora de DNA -
04:46
yeah, that's a thing!-
92
286830
1218
sim, isso é demais -
04:48
printing not with ink, or with a plastic polymer like in a 3D printer,
93
288048
3557
cuja impressão não é com tinta ou polímero plástico,
como numa impressora 3D,
04:51
but with those fundamental building blocks of life,
94
291605
3012
mas com os elementos fundamentais da vida:
04:54
with those A's and C's and T's and G's.
95
294617
3240
aqueles As, Cs, Ts e Gs.
04:57
The new code they designed for a T-cell has 3 key instructions:
96
297857
4550
O novo código que projetaram para uma célula T
tem três instruções principais:
05:02
1. It tells it how to recognize and kill a cancer cell.
97
302407
3711
1. Diz como reconhecer e matar uma célula cancerígena.
05:06
More specifically,
98
306118
1028
Mais especificamente,
05:07
how to modify an antibody-
99
307146
2050
como modificar um anticorpo,
05:09
what the B-cells make to latch onto a target antigen.
100
309196
3254
o que as células B fazem para se agarrar a um antígeno alvo.
05:12
The antibody is modified to make a new receptor
101
312450
2890
O anticorpo é modificado para fazer um novo receptor
05:15
that can detect the particular antigens on the specific cancer.
102
315340
4422
que pode detectar os antígenos particulares do câncer específico.
05:19
2. It tells it to make copies of itself when it finds that cancer cell
103
319762
5302
2. Diz para fazer cópias de si mesma quando encontra a célula cancerígena
05:25
and 3. It tells it to survive in the patient's body.
104
325064
4090
e 3. Diz para sobreviver no corpo do paciente.
05:29
To get this new code into the patient's T-cells,
105
329154
2690
Para introduzir esse novo código nas células T do paciente,
05:31
you use a vector-
106
331844
1319
usa-se um vetor,
05:33
it's something that will easily infect the T-cell
107
333163
2494
algo que infectará facilmente a célula T
05:35
and carry that bespoke DNA in with it.
108
335657
2739
e introduzirá nela o DNA personalizado.
05:38
And voila! One CAR T-cell.
109
338396
2922
E aqui está: uma célula T CAR.
05:41
The name comes from a fire-breathing monster from Ancient Greece,
110
341318
3210
O nome vem de um monstro que cospe fogo, da Grécia Antiga,
05:44
that had a lion's head, a goat's body and a serpent's tail.
111
344528
4075
que tinha cabeça de leão, corpo de cabra e cauda de serpente.
05:48
It was called "Chimera"- a name that has now come to be used
112
348603
3270
Chamava-se "Quimera", um nome que hoje é usado
05:51
for something that contains two or more different types of tissues or cells.
113
351873
4248
para algo que contém dois ou mais tipos diferentes de tecidos ou células.
05:56
As this newly engineered cell's genetic code is part T-cell, part antibody,
114
356121
4900
Como esse código genético da célula recém-modificada
é, em parte, célula T e, em parte, anticorpo,
06:01
it's a "C"himera and it goes in search of the cancer's "A"ntigen
115
361021
3953
é uma "C"himera e vai em busca do "A"ntígeno do câncer
06:04
using its new "R"eceptor.
116
364974
6480
usando seu novo "R"eceptor.
06:11
Before you put the multiplied up T-cells back into the patient,
117
371454
3288
Antes de introduzirmos as células T multiplicadas no paciente,
06:14
you give them a mild dose of chemotherapy to wipe their existing T-cells.
118
374742
4221
damos a ele uma pequena dose de quimioterapia
para eliminar as células T existentes.
06:18
Then you simply reinsert the now modified T-cells-
119
378963
3313
Depois reinserimos as células T agora modificadas,
06:22
the CAR T-cells-
120
382276
1220
as células T CAR,
06:23
and they follow their normal DNA programming to move and search.
121
383496
4128
que seguem a programação normal do DNA para mover e pesquisar.
06:27
However, thanks to their new butt-kicking code,
122
387624
2865
No entanto, graças ao seu novo código,
06:30
they've changed what they're looking for:
123
390489
2225
elas mudaram o que estão procurando:
06:32
they're now on a mission to find the cancerous cells and destroy them.
124
392714
5599
agora a missão é encontrar as células cancerígenas e destruí-las.
06:38
Unlike conventional chemical-based drugs
125
398313
2232
Ao contrário de drogas baseadas em produtos químicos
06:40
that get used up or excreted from the body pretty quickly,
126
400545
3276
que se esgotam ou são eliminadas do corpo muito rapidamente,
06:43
CAR T-cells are living drugs that stay in the patient's bloodstream for years.
127
403821
4980
as células T CAR são drogas vivas
que ficam na corrente sanguínea do paciente durante anos.
06:48
That's a huge pro.
128
408801
1675
Isso é uma enorme vantagem.
06:50
The flip side is that they're expensive-
129
410476
2612
O lado adverso é que elas são caras.
06:53
each CAR T-cell treatment is bespoke to the patient-
130
413088
3186
Cada tratamento com células T CAR é personalizado para o paciente,
06:56
and it's more difficult to get them to work with common cancers
131
416274
2757
e é mais difícil de funcionar com cânceres comuns,
06:59
like breast or lung, because you need a specific antigen on the cancer cells
132
419031
4161
como o de mama ou do pulmão,
porque é preciso um antígeno específico nas células cancerígenas
07:03
for the CAR T-cell to target-
133
423192
2155
como alvo para a célula T CAR,
07:05
and it's much easier to find that in blood cancers.
134
425347
3524
o que é muito mais fácil de encontrar nos cânceres do sangue.
07:08
It's still early days, though,
135
428871
1478
Ainda é cedo, no entanto,
07:10
and there's an exciting future for CAR T-cell therapy.
136
430349
3094
e há um futuro animador para a terapia com células T CAR.
07:13
Researchers like Dr. Martin Pule and his team at UCL,
137
433443
3308
Pesquisadores como o Dr. Martin Pule e sua equipe da UCL
07:16
are working on improving the leukemia and lymphoma treatments even further,
138
436751
4291
estão trabalhando para melhorar ainda mais os tratamentos de leucemia e linfoma,
07:21
and there's recently been some promising work on solid cancers.
139
441042
3715
e houve recentemente trabalho promissor sobre cânceres sólidos.
07:24
Thanks to CAR T-cell therapy,
140
444757
1809
Graças à terapia com células T CAR,
07:26
the survival rate for B acute lymphoblastic leukemia has improved hugely
141
446566
4802
a taxa de sobrevivência para leucemia linfoblástica aguda B melhorou bastante.
07:31
-nearly all patients go into remission-
142
451368
2139
Quase todos os pacientes entram em remissão,
07:33
which means that leukemia cannot be detected anymore-
143
453507
3142
o que significa que a leucemia não pode mais ser detectada,
07:36
and most patients stay in remission.
144
456649
3318
e a maioria dos pacientes permanece em remissão.
07:39
Biohacking is here,
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459967
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A pirataria biológica está aqui
07:41
and it can reprogram your own genetic code to enable your mega-meat-bot
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e pode reprogramar nosso código genético
para ativar nosso megarrobô de carne
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to do things it's never been able to do before!
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para fazer coisas que nunca conseguimos fazer antes!
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