A new superweapon in the fight against cancer | Paula Hammond

Tradutor: Rafael Gidra Revisor: Ruy Lopes Pereira

Cancer affects all of us --

O câncer afeta todos nós,

especially the ones that come back over and over again,

especialmente os que sempre retornam,

the highly invasive and drug-resistant ones,

os muito invasivos e os resistentes às drogas,

the ones that defy medical treatment,

os que resistem ao tratamento médico,

even when we throw our best drugs at them.

mesmo quando usamos nossas melhores drogas.

Engineering at the molecular level,

A engenharia em nível molecular,

working at the smallest of scales,

trabalhando na menor das escalas,

can provide exciting new ways

pode prover novas e excitantes formas

to fight the most aggressive forms of cancer.

para combater os tipos mais agressivos de câncer.

Cancer is a very clever disease.

O câncer é uma doença muito inteligente.

There are some forms of cancer,

Há alguns tipos de câncer,

which, fortunately, we've learned how to address relatively well

que, por sorte, aprendemos como tratar relativamente bem

with known and established drugs and surgery.

com drogas conhecidas e eficientes, e cirurgia.

But there are some forms of cancer

Mas há alguns tipos de câncer

that don't respond to these approaches,

que não reagem a essas abordagens,

and the tumor survives or comes back,

e o tumor sobrevive ou ressurge,

even after an onslaught of drugs.

mesmo depois de um massacre de drogas.

We can think of these very aggressive forms of cancer

Podemos pensar nesses tipos muito agressivos de câncer

as kind of supervillains in a comic book.

como supervilões de histórias em quadrinhos.

They're clever, they're adaptable,

Eles são inteligentes, adaptáveis,

and they're very good at staying alive.

e muito bons em permanecer vivos.

And, like most supervillains these days,

E, como a maioria dos supervilões hoje em dia,

their superpowers come from a genetic mutation.

seus superpoderes surgem de uma mutação genética.

The genes that are modified inside these tumor cells

Os genes que são modificados dentro das células do tumor

can enable and encode for new and unimagined modes of survival,

podem habilitar e codificar novos e inimagináveis modos de sobrevivência,

allowing the cancer cell to live through

permitindo à célula cancerosa sobreviver a até mesmo

even our best chemotherapy treatments.

nossos melhores tratamentos quimioterápicos.

One example is a trick in which a gene allows a cell,

Um exemplo é um truque no qual um gene permite a uma célula,

even as the drug approaches the cell,

mesmo quando a droga aborda a célula,

to push the drug out,

expulsar a droga,

before the drug can have any effect.

antes da droga poder ter algum efeito.

Imagine -- the cell effectively spits out the drug.

Imagine: a célula efetivamente cospe a droga.

This is just one example of the many genetic tricks

Esse é apenas um exemplo dos muitos truques genéticos

in the bag of our supervillain, cancer.

na bolsa do nosso supervilão, o câncer,

All due to mutant genes.

tudo isso devido aos genes mutantes.

So, we have a supervillain with incredible superpowers.

Então, nós temos um supervilão com superpoderes inacreditáveis,

And we need a new and powerful mode of attack.

e precisamos de um novo e poderoso modo de ataque.

Actually, we can turn off a gene.

Na verdade, podemos desligar um gene.

The key is a set of molecules known as siRNA.

A chave é um conjunto de moléculas conhecidas como siRNA.

siRNA are short sequences of genetic code

As siRNA são sequências pequenas de código genético

that guide a cell to block a certain gene.

que guiam uma célula para bloquear um certo gene.

Each siRNA molecule can turn off a specific gene

Cada molécula siRNA pode desligar um gene específico

inside the cell.

dentro da célula.

For many years since its discovery,

Por muitos anos desde sua descoberta,

scientists have been very excited

cientistas têm estado muito animados

about how we can apply these gene blockers in medicine.

com a possibilidade de aplicar bloqueadores genéticos na medicina.

But, there is a problem.

Mas, existe um problema.

siRNA works well inside the cell.

A siRNA funciona bem dentro da célula.

But if it gets exposed to the enzymes

Mas se ficar exposta às enzimas

that reside in our bloodstream or our tissues,

que vivem no nosso sangue ou tecidos,

it degrades within seconds.

ela se degrada em segundos.

It has to be packaged, protected through its journey through the body

Ela tem que ser empacotada, protegida em sua jornada pelo corpo

on its way to the final target inside the cancer cell.

a caminho do alvo final dentro da célula cancerosa.

So, here's our strategy.

Então, aqui está nossa estratégia:

First, we'll dose the cancer cell with siRNA, the gene blocker,

primeiro, vamos dosar a célula cancerosa com siRNA, o bloqueador de gene,

and silence those survival genes,

e silenciar os que sobreviverem,

and then we'll whop it with a chemo drug.

e então vencê-lo com uma quimioterapia.

But how do we carry that out?

Mas como vamos realizar isso?

Using molecular engineering,

Usando engenharia molecular,

we can actually design a superweapon

podemos na verdade projetar uma superarma

that can travel through the bloodstream.

que pode atravessar a corrente sanguínea.

It has to be tiny enough to get through the bloodstream,

Tem que ser pequena o bastante para atravessar o sangue,

it's got to be small enough to penetrate the tumor tissue,

suficientemente pequena para penetrar no tecido do tumor,

and it's got to be tiny enough to be taken up inside the cancer cell.

e pequena o bastante para ser absorvida dentro da célula cancerosa.

Para fazer bem esse trabalho,

To do this job well,

it has to be about one one-hundredth the size of a human hair.

ela tem que ser 100 vezes menor que a espessura de um cabelo humano.

Let's take a closer look at how we can build this nanoparticle.

Vamos olhar de perto como podemos construir esta nanopartícula.

First, let's start with the nanoparticle core.

Primeiro, vamos começar com o seu núcleo.

It's a tiny capsule that contains the chemotherapy drug.

É uma cápsula minúscula que contém a droga quimioterápica.

This is the poison that will actually end the tumor cell's life.

Esse é o veneno que vai acabar com a vida da célula do tumor.

Around this core, we'll wrap a very thin,

Em volta desse núcleo, vamos envolver uma muito fina,

nanometers-thin blanket of siRNA.

nanometricamente fina camada de siRNA.

This is our gene blocker.

Esse é o nosso bloqueador de gene.

Because siRNA is strongly negatively charged,

Porque a siRNA tem uma carga fortemente negativa,

we can protect it

podemos protegê-la

with a nice, protective layer of positively charged polymer.

com uma camada protetora de polímero com carga positiva.

The two oppositely charged molecules stick together

As duas moléculas com cargas opostas ficam juntas

through charge attraction,

pela atração das cargas,

and that provides us with a protective layer

e isso nos dá uma camada protetora

that prevents the siRNA from degrading in the bloodstream.

que previne a degradação da siRNA na corrente sanguínea.

We're almost done.

Estamos quase lá.

(Laughter)

(Risos)

But there is one more big obstacle we have to think about.

Há mais um grande obstáculo em que temos que pensar.

In fact, it may be the biggest obstacle of all.

Na verdade, pode ser o maior obstáculo de todos.

How do we deploy this superweapon?

Como posicionar essa superarma?

I mean, every good weapon needs to be targeted,

Digo, toda boa arma precisa ser direcionada,

we have to target this superweapon to the supervillain cells

temos que direcionar essa superarma para as células supervilãs

that reside in the tumor.

que vivem no tumor.

But our bodies have a natural immune-defense system:

Mas nossos corpos têm um sistema imunológico de defesa natural:

cells that reside in the bloodstream

as células que vivem no sangue

and pick out things that don't belong,

e selecionam os corpos estranhos,

so that it can destroy or eliminate them.

para que os destruam ou os eliminem.

And guess what? Our nanoparticle is considered a foreign object.

E adivinhem? Nossa nanopartícula é considerada um objeto estranho.

We have to sneak our nanoparticle past the tumor defense system.

Temos que disfarçá-la perante o sistema de defesa do tumor..

We have to get it past this mechanism of getting rid of the foreign object

Temos que passá-la por esse mecanismo de se livrar do objeto estranho,

by disguising it.

disfarçando-a.

So we add one more negatively charged layer

Adicionamos mais uma camada com carga negativa

around this nanoparticle,

ao redor da nanopartícula, o que serve a dois objetivos.

which serves two purposes.

First, this outer layer is one of the naturally charged,

Primeiro, essa camada externa

é um dos polissacarídeos altamente hidratados,

highly hydrated polysaccharides that resides in our body.

e naturalmente carregados que vivem no nosso corpo.

It creates a cloud of water molecules around the nanoparticle

Ela cria uma nuvem de moléculas de água ao redor da nanopartícula

that gives us an invisibility cloaking effect.

que nos dá um efeito de capa de invisibilidade.

This invisibility cloak allows the nanoparticle

Essa capa de invisibilidade permite a nanopartícula

to travel through the bloodstream

viajar pelo sangue

long and far enough to reach the tumor,

pelo tempo e distância suficiente para alcançar o tumor,

without getting eliminated by the body.

sem ser eliminada pelo corpo.

Second, this layer contains molecules

Segundo, essa camada contém moléculas

which bind specifically to our tumor cell.

que se ligam especificamente à nossa célula do tumor.

Once bound, the cancer cell takes up the nanoparticle,

Uma vez ligadas, a célula do câncer aceita a nanopartícula,

and now we have our nanoparticle inside the cancer cell

e agora temos nossa nanopartícula dentro da célula do câncer

and ready to deploy.

e pronta para o combate.

Alright! I feel the same way. Let's go!

Isso aí! Eu sinto o mesmo que vocês. Vamos lá!

(Applause)

(Aplausos)

The siRNA is deployed first.

A siRNA entra em ação primeiro

It acts for hours,

Ela age por horas,

giving enough time to silence and block those survival genes.

dando tempo suficiente para silenciar e bloquear os genes sobreviventes.

We have now disabled those genetic superpowers.

Agora nós já desabilitamos os superpoderes genéticos.

What remains is a cancer cell with no special defenses.

O que resta é uma célula de câncer sem defesas especiais.

Then, the chemotherapy drug comes out of the core

Então, a droga quimioterápica sai do núcleo

and destroys the tumor cell cleanly and efficiently.

e destrói a célula do tumor pura e eficientemente.

With sufficient gene blockers,

Com genes bloqueadores suficientes,

we can address many different kinds of mutations,

podemos abordar vários tipos de mutações diferentes,

allowing the chance to sweep out tumors,

permitindo a chance de varrer os tumores,

without leaving behind any bad guys.

sem deixar para trás quaisquer vilões.

So, how does our strategy work?

Então, como funciona nossa estratégia?

We've tested these nanostructure particles in animals

Nós testamos essas partículas de nanoestrutura em animais

using a highly aggressive form of triple-negative breast cancer.

usando uma forma muito agressiva de câncer de mama triplo-negativo.

This triple-negative breast cancer exhibits the gene

Esse câncer de mama triplo-negativo contém o gene

that spits out cancer drug as soon as it is delivered.

que cospe a droga tão logo ela é entregue.

Usually, doxorubicin -- let's call it "dox" -- is the cancer drug

Normalmente, a doxorrubicina, vamos chamá-la de "dox",

that is the first line of treatment for breast cancer.

é a droga que se usa primeiro no tratamento de câncer de mama.

So, we first treated our animals with a dox core, dox only.

Então, tratamos nossos animais primeiro com um núcleo de dox, somente dox.

The tumor slowed their rate of growth,

O tumor reduziu sua taxa de crescimento,

but they still grew rapidly,

mas ainda cresceu rapidamente, dobrando de tamanho em duas semanas.

doubling in size over a period of two weeks.

Then, we tried our combination superweapon.

Então, tentamos nossa combinação de superarma.

A nanolayer particle with siRNA against the chemo pump,

Uma partícula de nanocamada com siRNA contra a bomba quimioterápica,

plus, we have the dox in the core.

e mais, nós temos a dox no núcleo.

And look -- we found that not only did the tumors stop growing,

E veja, descobrimos que os tumores não apenas pararam de crescer,

they actually decreased in size

eles realmente diminuíram de tamanho

and were eliminated in some cases.

e foram eliminados em alguns casos.

The tumors were actually regressing.

Os tumores estavam realmente regredindo.

(Applause)

(Aplausos)

What's great about this approach is that it can be personalized.

O que é ótimo nessa abordagem é que pode ser personalizada.

We can add many different layers of siRNA

Podemos adicionar várias camadas diferentes de siRNA

to address different mutations and tumor defense mechanisms.

para abordar diferentes mutações e mecanismos de defesa do tumor.

And we can put different drugs into the nanoparticle core.

E podemos colocar drogas variadas no núcleo da nanopartícula.

As doctors learn how to test patients

Uma vez que os médicos aprendam como testar os pacientes

and understand certain tumor genetic types,

e entendam certos tipos genéticos de tumor,

they can help us determine which patients can benefit from this strategy

podem ajudar a determinar quais pacientes podem se beneficiar dessa estratégia

and which gene blockers we can use.

e quais bloqueadores de genes podemos usar.

Ovarian cancer strikes a special chord with me.

O câncer de ovário mexe comigo de uma maneira especial.

It is a very aggressive cancer,

É um câncer muito agressivo,

in part because it's discovered at very late stages,

em parte porque é descoberto em fases muito avançadas,

when it's highly advanced

quando está bem desenvolvido

and there are a number of genetic mutations.

e há um número grande de mutações genéticas.

After the first round of chemotherapy,

Depois da primeira rodada de quimioterapia,

this cancer comes back for 75 percent of patients.

esse câncer volta em 75% dos pacientes.

And it usually comes back in a drug-resistant form.

E normalmente reaparece numa forma resistente à droga.

High-grade ovarian cancer

O câncer de ovário de alto grau

is one of the biggest supervillains out there.

é um dos maiores supervilões por aí.

And we're now directing our superweapon

E agora estamos apontando nossa superarma para vencê-lo.

toward its defeat.

As a researcher,

Como pesquisadora,

I usually don't get to work with patients.

normalmente não trabalho com pacientes.

But I recently met a mother

Mas recentemente conheci uma mãe

who is an ovarian cancer survivor, Mimi, and her daughter, Paige.

que é uma sobrevivente de câncer de ovário, Mimi, e sua filha, Paige.

I was deeply inspired by the optimism and strength

Fui profundamente inspirada pelo otimismo e força

that both mother and daughter displayed

que mãe e filha mostraram

and by their story of courage and support.

e pela história delas de coragem e apoio.

At this event, we spoke about the different technologies

Naquele evento, falamos sobre as diferentes tecnologias

directed at cancer.

direcionadas ao câncer.

And Mimi was in tears

E Mimi estava chorando

as she explained how learning about these efforts

enquanto explicava como aprender sobre esses esforços

gives her hope for future generations,

dava a ela esperança para as gerações futuras,

including her own daughter.

incluindo sua própria filha.

This really touched me.

Isso realmente me tocou.

It's not just about building really elegant science.

Não se trata apenas de construir uma ciência realmente elegante.

It's about changing people's lives.

Trata-se de mudar as vidas das pessoas.

It's about understanding the power of engineering

É sobre entender o poder da engenharia

on the scale of molecules.

na escala das moléculas.

I know that as students like Paige move forward in their careers,

Uma vez que estudantes como Paige avancem em suas carreiras,

they'll open new possibilities

abrirão novas possibilidades

in addressing some of the big health problems in the world --

de enfrentar alguns dos grandes problemas de saúde do mundo,

including ovarian cancer, neurological disorders, infectious disease --

incluindo câncer de ovário, desordens neurológicas, doenças contagiosas,

just as chemical engineering has found a way to open doors for me,

assim como a engenharia química achou uma forma de abrir portas para mim,

and has provided a way of engineering

e tem provido uma forma de engenharia

on the tiniest scale, that of molecules,

na menor das escalas, no nível das moléculas,

to heal on the human scale.

para curar na escala humana.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)