Could a breathalyzer detect cancer? - Julian Burschka

Tradutor: Simone Gumier Revisor: Maricene Crus

How is it that a breathalyzer can measure the alcohol content in someone’s blood,

Como pode um bafômetro medir o nível de álcool no nosso sangue,

hours after they had their last drink, based on their breath alone?

horas depois da última ingestão, com base apenas no sopro?

Exhaled breath contains trace amounts of hundreds, even thousands,

O ar exalado dos pulmões contém vestígios de centenas, até mesmo milhares,

of volatile organic compounds:

de compostos orgânicos voláteis:

small molecules lightweight enough to travel easily as gases.

pequenas moléculas, leves o bastante para viajarem facilmente como gases.

One of these is ethanol, which we consume in alcoholic drinks.

Uma delas é o etanol, que consumimos em bebidas alcoólicas.

It travels through the bloodstream to tiny air sacs in the lungs,

Ele viaja pela corrente sanguínea, até os alvéolos pulmonares,

passing into exhaled air at a concentration 2,000 times lower,

passando para o ar exalado a uma concentração 2 mil vezes menor,

on average, than in the blood.

em média, do que no sangue.

When someone breathes into a breathalyzer,

Quando alguém sopra em um bafômetro,

the ethanol in their breath passes into a reaction chamber.

o etanol presente no ar exalado passa para uma câmara de reação.

There, it’s converted to another molecule, called acetic acid,

Lá, ele é convertido em outra molécula, chamada acido acético,

in a special type of reactor that produces an electric current during the reaction.

em um tipo especial de reator que produz uma corrente elétrica durante a reação.

The strength of the current indicates the amount of ethanol

A força da corrente indica a quantidade de etanol na amostra de ar,

in the sample of air, and by extension in the blood.

e, por conseguinte, no sangue.

In addition to the volatile organic compounds like ethanol

Além dos compostos orgânicos voláteis,

we consume in food and drink,

como o etanol ingerido dos alimentos e das bebidas alcoólicas,

the biochemical processes of our cells produce many others.

os processos bioquímicos de nossas células produzem muitos outros.

And when something disrupts those processes, like a disease,

E quando algo interfere nesses processos, como uma doença,

the collection of volatile organic compounds in the breath

os compostos orgânicos voláteis presentes no ar exalado também podem variar.

may change, too.

So could we detect disease by analyzing a person’s breath,

Será que poderíamos detectar doenças analisando o ar exalado por uma pessoa,

without using more invasive diagnostic tools

sem exames de diagnósticos mais invasivos

like biopsies, blood draws, and radiation?

como biópsias, radiação e exames de sangue?

In theory, yes,

Teoricamente, sim.

but testing for disease is a lot more complicated than testing for alcohol.

Mas os testes de doenças são bem mais complicados que os de nível alcoólico.

To identify diseases,

Para identificar doenças,

researchers need to look at a set of tens of compounds in the breath.

os pesquisadores precisariam considerar dezenas de compostos no ar exalado.

A given disease may cause some of these compounds

Uma dada doença pode fazer com que alguns desses compostos

to increase or decrease in concentration, while others may not change—

aumentem ou diminuam de concentração, enquanto outros talvez não mudem.

the profile is likely to be different for every disease,

É provável que o perfil seja diferente para cada doença

and could even vary for different stages of the same disease.

e que possa até mesmo variar em diferentes estágios dela.

For example, cancers are among the most researched candidates

Por exemplo, os tipos de câncer estão entre os candidatos

mais pesquisados para o diagnóstico pela análise do ar exalado.

for diagnosis through breath analysis.

One of the biochemical changes many tumors cause

Uma das reações bioquímicas que muitos tumores podem causar

is a large increase in an energy-generating process

é um grande aumento em um processo de geração de energia chamado glicólise,

called glycolysis.

Known as the Warburg Effect,

conhecido como "Efeito Warburg",

this increase in glycolysis results in an increase of metabolites like lactate

Esse aumento da glicólise eleva os metabólitos, como o lactato,

which in turn can affect a whole cascade of metabolic processes

que, por sua vez, podem afetar uma série de processos metabólicos

and ultimately result in altered breath composition,

e, por fim, resultar na composição alterada do ar,

possibly including an increased concentration of volatile compounds

possivelmente incluindo uma concentração aumentada de compostos voláteis,

such as dimethyl sulfide.

como o sulfóxido de dimetilo.

But the Warburg Effect is just one potential indicator of cancerous activity,

Mas o Efeito Warburg é apenas um possível indicador de atividade cancerosa

and doesn’t reveal anything about the particular type of cancer.

e não revela nada sobre o tipo de câncer.

Many more indicators are needed to make a diagnosis.

Mais indicadores são necessários para fazer um diagnóstico.

To find these subtle differences,

Para encontrar essas diferenças sutis,

researchers compare the breath of healthy people

os pesquisadores comparam o ar exalado por pessoas saudáveis

with the breath of people who suffer from a particular disease

com o de pessoas que sofrem de alguma doença,

using profiles based on hundreds of breath samples.

usando perfis baseados em centenas de amostras de ar.

This complex analysis requires a fundamentally different,

Essa análise complexa requer um tipo de sensor bem diferente

more versatile type of sensor from the alcohol breathalyzer.

e mais versátil que o bafômetro.

There are a few being developed.

Alguns estão sendo desenvolvidos.

Some discriminate between individual compounds

Alguns diferenciam os compostos individuais,

by observing how the compounds move through a set of electric fields.

observando como eles se movem por uma série de campos elétricos.

Others use an array of resistors made of different materials

Outros utilizam uma gama de resistores feitos de diferentes materiais,

that each change their resistance when exposed to a certain mix

os quais alteram a resistência quando expostos a uma certa mistura

of volatile organic compounds.

de compostos orgânicos voláteis.

There are other challenges too.

Há outros desafios também.

These substances are present at incredibly low concentrations—

Essas substâncias estão presentes em concentrações incrivelmente baixas,

typically just parts per billion,

geralmente apenas partes por bilhão,

much lower than ethanol concentrations in the breath.

muito inferiores às concentrações de etanol no ar exalado.

Compounds’ levels may be affected by factors other than disease,

Os níveis dos compostos podem ser influenciados por fatores além da doença,

including age, gender, nutrition, and lifestyle.

incluindo idade, gênero, alimentação e estilo de vida.

Finally, there’s the issue

Por fim, existe a necessidade de distinguir quais compostos da amostra

of distinguishing which compounds in the sample

were produced in the patient’s body

foram produzidos no organismo do paciente

and which were inhaled from the environment

e quais foram inalados no ambiente, pouco antes do teste.

shortly before the test.

Because of these challenges, breath analysis isn’t quite ready yet.

Em razão desses desafios,

a análise do ar exalado ainda não está disponível.

But preliminary clinical trials on lung, colon,

Mas os testes clínicos preliminares em câncer nos pulmões, no cólon

and other cancers have had encouraging results.

e em outros tipos de câncer têm apresentado resultados encorajadores.

One day, catching cancer early might be as easy as breathing in and out.

Um dia, a detecção precoce do câncer

poderá ser tão fácil quanto inspirar e expirar.