Could a breathalyzer detect cancer? - Julian Burschka

Tradutor: Revisora: Margarida Ferreira

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

Como é que um balão

pode medir o conteúdo do álcool no sangue duma pessoa,

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

horas depois de ela ter bebido a última bebida,

com base apenas no seu bafo?

Exhaled breath contains trace amounts of hundreds, even thousands,

O bafo exalado contém quantidades detetáveis

de centenas ou mesmo milhares de compostos orgânicos voláteis:

of volatile organic compounds:

small molecules lightweight enough to travel easily as gases.

pequenas moléculas suficientemente leves para viajarem facilmente, como gases.

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

Um deles é o etanol que consumimos nas bebidas alcoólicas.

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

Viaja pela corrente sanguínea

até aos diminutos sacos aéreos dos pulmões,

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

passando para o ar exalado numa concentração 2000 vezes mais baixa,

on average, than in the blood.

em média, do que no sangue.

When someone breathes into a breathalyzer,

Quando alguém sopra num balão,

the ethanol in their breath passes into a reaction chamber.

o etanol no seu bafo passa por uma câmara de reação.

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

Aí, converte-se noutra molécula, chamada ácido acético,

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

num 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

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

na amostra de ar e, por extensão, no sangue.

In addition to the volatile organic compounds like ethanol

Para além dos compostos orgânicos voláteis, como o etanol,

we consume in food and drink,

que consumimos nos alimentos e nas bebidas,

the biochemical processes of our cells produce many others.

os processos bioquímicos das células produzem muitos outros.

And when something disrupts those processes, like a disease,

Quando qualquer coisa prejudica esses processos, como uma doença,

the collection of volatile organic compounds in the breath

a colheita dos compostos orgânicos voláteis no bafo

may change, too.

também pode mudar.

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

Então, será possível detetar uma doença analisando o bafo duma pessoa

without using more invasive diagnostic tools

sem usar meios de diagnóstico mais invasivos

like biopsies, blood draws, and radiation?

como as biópsias, as radiações e as colheitas de sangue?

In theory, yes,

Em teoria, sim,

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

mas testar uma doença é muito mais complicado do que testar álcool.

To identify diseases,

Para identificar doenças,

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

os investigadores precisam de observar dezenas de compostos no bafo.

A given disease may cause some of these compounds

Uma determinada doença pode causar que alguns desses compostos

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

aumente ou diminua de concentração enquanto outros podem não se alterar

the profile is likely to be different for every disease,

— o perfil provavelmente será diferente para cada doença

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

e pode variar em diferentes fases da mesma doença.

For example, cancers are among the most researched candidates

Por exemplo, os cancros encontram-se entre os candidatos mais investigados

for diagnosis through breath analysis.

para um diagnóstico através da análise do bafo.

One of the biochemical changes many tumors cause

Uma das alterações biológicas que muitos tumores provocam

is a large increase in an energy-generating process

é um grande aumento num processo que gera energia,

called glycolysis.

chamado glicólise.

Known as the Warburg Effect,

Conhecido por Efeito de Warburg,

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

este aumento da glicólise resulta num aumento de metabólitos como a lactato

which in turn can affect a whole cascade of metabolic processes

que, por sua vez, podem afetar toda uma cascata de processos metabólicos

and ultimately result in altered breath composition,

e acabar por resultar numa composição alterada do bafo,

possibly including an increased concentration of volatile compounds

possivelmente incluindo uma concentração aumentada de compostos voláteis

such as dimethyl sulfide.

como o dimetilsulfureto.

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

Mas o Efeito de Warburg

é apenas um indicador potencial de atividade cancerosa

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

e não revela nada sobre o tipo particular do cancro.

Many more indicators are needed to make a diagnosis.

São precisos muito mais indicadores para fazer um diagnóstico.

To find these subtle differences,

Para encontrar essas diferenças subtis,

researchers compare the breath of healthy people

os investigadores comparam o bafo de pessoas saudáveis

with the breath of people who suffer from a particular disease

com o bafo de pessoas que sofrem duma determinada doença

using profiles based on hundreds of breath samples.

usando perfis com base em centenas de amostras de bafos.

This complex analysis requires a fundamentally different,

Esta análise complexa exige um tipo de sensor

totalmente diferente, mais versátil do que o balão do álcool.

more versatile type of sensor from the alcohol breathalyzer.

There are a few being developed.

Há alguns em desenvolvimento.

Some discriminate between individual compounds

Alguns discriminam entre compostos individuais

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

observando como os compostos se movimentam através dum conjunto de campos elétricos.

Others use an array of resistors made of different materials

Outros usam uma série de resistências feitas de diferentes materiais

that each change their resistance when exposed to a certain mix

que mudam de resistência quando expostas a uma determinada mistura

of volatile organic compounds.

de compostos orgânicos voláteis.

There are other challenges too.

Também há outros problemas.

These substances are present at incredibly low concentrations—

Essas substâncias estão presentes em concentrações extremamente baixas

typically just parts per billion,

— normalmente, em partes por mil milhões,

much lower than ethanol concentrations in the breath.

muito mais baixas do que as concentrações de etanol no bafo.

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

Os níveis de compostos podem ser afetados por fatores diferentes da doença,

including age, gender, nutrition, and lifestyle.

incluindo a idade, o sexo, a nutrição, e o estilo de vida.

Finally, there’s the issue

Por fim, há a questão de distinguir

of distinguishing which compounds in the sample

quais os compostos na amostra

were produced in the patient’s body

que foram produzidos pelo corpo do doente

and which were inhaled from the environment

e quais os que foram inspirados a partir do ambiente,

shortly before the test.

pouco tempo antes da análise.

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

Por causa destes problemas,

a análise do bafo ainda não está disponível.

But preliminary clinical trials on lung, colon,

Mas testes clínicos preliminares ao cancro dos pulmões, do cólon

and other cancers have had encouraging results.

e a outros cancros têm tido resultados encorajadores.

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

Um dia, detetar um cancro precocemente

pode ser tão fácil como inspirar e expirar.