How nanoparticles could change the way we treat cancer | Joy Wolfram

Tradutor: Maurício Kakuei Tanaka Revisor: Leonardo Silva

It was a Sunday afternoon back in April of this year.

Foi numa tarde de domingo, em abril deste ano.

My phone was ringing,

Meu telefone tocou,

I picked it up.

e eu atendi.

The voice said, "It's Rebecca.

A voz disse: "É Rebecca.

I'm just calling to invite you

Só estou ligando para te convidar

to my funeral."

para o meu enterro".

I said, "Rebecca, what are you talking about?"

Falei: "Rebecca, do que você está falando?"

She said, "Joy, as my friend, you have to let me go.

Ela disse: "Joy, como minha amiga, você tem que me deixar partir.

It's my time."

Chegou a minha hora".

The next day, she was dead.

No dia seguinte, ela havia morrido.

Rebecca was 31 years old when she died.

Rebecca tinha 31 anos quando morreu.

She had an eight-year struggle with breast cancer.

Lutou oito anos contra o câncer de mama,

It came back three times.

que voltou três vezes.

I failed her.

Eu fracassei com ela.

The scientific community failed her.

A comunidade científica fracassou com ela.

And the medical community failed her.

E a comunidade médica também.

And she's not the only one.

Ela não é a única.

Every five seconds,

A cada cinco segundos,

someone dies of cancer.

alguém morre de câncer.

Today, we medical researchers are committed

Hoje, nós, pesquisadores médicos, temos o compromisso

to having Rebecca and people like her

de fazer com que Rebecca e pessoas como ela

be one of the last patients that we fail.

sejam alguns dos últimos pacientes com quem fracassamos.

The US government alone has spent over 100 billion on cancer research

Só o governo dos EUA gastou mais de US$ 100 bilhões

em pesquisas sobre o câncer desde a década de 1970,

since the 1970s,

with limited progress in regards to patient survival,

com progressos limitados em relação à sobrevivência dos pacientes,

especially for certain types of very aggressive cancers.

especialmente para certos tipos de câncer muito agressivos.

So we need a change because, clearly,

Precisamos de uma mudança porque, claramente,

what we've been doing so far has not been working.

o que estamos fazendo até agora não está funcionando.

And what we do in medicine is to send out firefighters,

O que fazemos na medicina é enviar bombeiros,

because cancer is like a big fire.

porque o câncer é como um grande incêndio.

And these firefighters are the cancer drugs.

E esses bombeiros são os medicamentos contra o câncer.

But we're sending them out without a fire truck --

Mas nós os enviamos sem um caminhão de bombeiros,

so without transportation, without ladders

portanto, sem transporte, sem escadas,

and without emergency equipment.

e sem equipamento de emergência.

And over 99 percent of these firefighters never make it to the fire.

Mais de 99% desses bombeiros nunca chegam ao fogo.

Over 99 percent of cancer drugs never make it to the tumor

Mais de 99% dos medicamentos contra o câncer nunca chegam ao tumor

because they lack transportation and tools

porque faltam transporte e ferramentas

to take them to the location they're aiming for.

para levá-los ao local que pretendem.

Turns out, it really is all about location, location, location.

Acontece que tudo se trata realmente de local, local, local.

(Laughter)

(Risos)

So we need a fire truck to get to the right location.

Precisamos de um caminhão de bombeiros para chegar ao local certo.

And I'm here to tell you that nanoparticles are the fire trucks.

Estou aqui para dizer que nanopartículas são os caminhões de bombeiros.

We can load cancer drugs inside nanoparticles,

Podemos carregar medicamentos contra o câncer dentro de nanopartículas,

and nanoparticles can function as the carrier

e elas podem funcionar como transportadoras

and necessary equipment

e equipamentos necessários

to bring the cancer drugs to the heart of the tumor.

para levar os medicamentos contra o câncer ao centro do tumor.

So what are nanoparticles,

O que são nanopartículas

and what does it really mean to be nano-sized?

e o que realmente significa ser nanométrico?

Well, there are many different types of nanoparticles

Existem muitos tipos diferentes de nanopartículas,

made out of various materials,

feitas de vários materiais,

such as metal-based nanoparticles

como nanopartículas baseadas em metal

or fat-based nanoparticles.

ou nanopartículas baseadas em gordura.

But to really illustrate what it means to be nano-sized,

Mas, para realmente ilustrar o que significa ser nanométrico,

I took one of my hair strands

peguei um fio de cabelo

and placed it under the microscope.

e o coloquei no microscópio.

Now, I have very thin hair,

Tenho cabelos muito finos,

so my hair is approximately 40,000 nanometers in diameter.

com espessura aproximada de 40 mil nanômetros.

So this means, if we take 400 of our nanoparticles

Isso significa que, se pegarmos 400 de nossas nanopartículas

and we stack them on top of each other,

e as empilharmos umas sobre as outras,

we get the thickness of a single hair strand.

obteremos a espessura de um único fio de cabelo.

I lead a nanoparticle laboratory to fight cancer and other diseases

Dirijo um laboratório de nanopartículas para combater o câncer e outras doenças

at Mayo Clinic here in Jacksonville.

na Mayo Clinic, aqui em Jacksonville.

And at Mayo Clinic,

Na Mayo Clinic,

we really have the tools to make a difference for patients,

temos realmente as ferramentas para fazer a diferença para os pacientes,

thanks to the generous donations and grants to fund our research.

graças às doações e aos subsídios generosos que financiam nossa pesquisa.

And so, how do these nanoparticles manage to transport cancer drugs

Como essas nanopartículas conseguem transportar medicamentos contra o câncer

to the tumor?

para o tumor?

Well, they have an extensive toolbox.

Elas têm uma ampla caixa de ferramentas.

Cancer drugs without nanoparticles are quickly washed out of the body

Medicamentos sem nanopartículas são rapidamente eliminados do corpo

through the kidneys

pelos rins,

because they're so small.

porque são muito pequenos.

So it's like water going through a sieve.

É como água que passa por uma peneira.

And so they don't really have time to reach the tumor.

Eles não têm tempo para chegar ao tumor.

Here we see an illustration of this.

Aqui vemos uma ilustração disso.

We have the firefighters, the cancer drugs.

Temos os bombeiros, medicamentos contra o câncer,

They're circulating in the blood,

que circulam no sangue,

but they're quickly washed out of the body

mas são rapidamente eliminados do corpo

and they don't really end up inside the tumor.

e não acabam dentro do tumor.

But if we put these cancer drugs inside nanoparticles,

Mas, se colocarmos esses medicamentos contra o câncer dentro de nanopartículas,

they will not get washed out by the body

eles não serão eliminados pelo corpo

because the nanoparticles are too big.

porque as nanopartículas são muito grandes.

And they will continue to circulate in the blood,

Continuarão a circular no sangue,

giving them more time to find the tumor.

dando-lhes mais tempo para encontrar o tumor.

And here we see the cancer drug, the firefighters,

Estes são os medicamentos contra o câncer, os bombeiros,

inside the fire truck, the nanoparticles.

dentro do caminhão de bombeiros, as nanopartículas.

They're circulating in the blood,

Eles circulam no sangue,

they don't get washed out

não são eliminados

and they actually end up reaching the tumor.

e acabam, de fato, chegando ao tumor.

And so what other tools do nanoparticles have?

E que outras ferramentas as nanopartículas possuem?

Well, they can protect cancer drugs from getting destroyed inside the body.

Elas podem proteger esses medicamentos para não serem destruídos dentro do corpo.

There are certain very important but sensitive drugs

Há certos medicamentos muito importantes, mas sensíveis,

that are easily degraded by enzymes in the blood.

que são facilmente degradados por enzimas no sangue.

So unless they have this nanoparticle protection,

A menos que tenham essa proteção de nanopartículas,

they will not be able to function.

não conseguirão funcionar.

Another nanoparticle tool are these surface extensions

Outra ferramenta de nanopartículas são extensões de superfície,

that are like tiny hands with fingers that grab on to the tumor

que são como mãos minúsculas com dedos que se agarram ao tumor

and fit exactly onto it,

e se encaixam exatamente dentro dele,

so that when the nanoparticles are circulating,

para que, quando as nanopartículas circulem,

they can attach onto the cancer cells,

elas possam se fixar nas células cancerígenas,

buying the cancer drugs more time to do their job.

dando aos medicamentos contra o câncer mais tempo para cumprir a tarefa deles.

And these are just some of the many tools that nanoparticles can have.

Essas são algumas das muitas ferramentas que as nanopartículas podem ter.

And today,

Hoje temos mais de dez nanopartículas clinicamente aprovadas para o câncer

we have more than 10 clinically approved nanoparticles for cancer

that are given to patients all over the world.

que são dadas a pacientes em todo o mundo.

Yet, we have patients, like Rebecca, who die.

No entanto, temos pacientes, como Rebecca, que morrem.

So what are the major challenges and limitations

Então, quais são os principais desafios e limitações

with currently approved nanoparticles?

das nanopartículas atualmente aprovadas?

Well, a major challenge is the liver,

Um desafio importante é o fígado,

because the liver is the body's filtration system,

porque ele é o sistema de filtragem do corpo,

and the liver recognizes and destroys foreign objects,

que reconhece e destrói objetos estranhos,

such as viruses, bacteria and also nanoparticles.

como vírus, bactérias e também nanopartículas.

And the immune cells in the liver eat the nanoparticles,

As células imunológicas do fígado comem as nanopartículas,

preventing them from reaching the tumor.

impedindo-as de chegarem ao tumor.

And here we see an illustration where the kidney is no longer a problem,

Aqui vemos uma ilustração em que o rim não é mais um problema,

but these fire trucks, the nanoparticles,

mas esses caminhões de bombeiros, as nanopartículas,

get stuck in the liver

ficam presos no fígado

and, actually, less of them end up reaching the tumor.

e, na verdade, menos deles acabam chegando ao tumor.

So a future strategy to improve nanoparticles

Uma estratégia futura para melhorar as nanopartículas

is to temporarily disarm the immune cells in the liver.

é desarmar temporariamente as células imunológicas do fígado.

So how do we disarm these cells?

Como desarmamos essas células?

Well, we looked at drugs that were already clinically approved

Examinamos os medicamentos que já foram clinicamente aprovados

for other indications

para outras indicações,

to see if any of them could stop the immune cells

para ver se algum deles poderia impedir as células imunológicas

from eating the nanoparticles.

de comer as nanopartículas.

And unexpectedly, in one of our preclinical studies,

Inesperadamente, em um de nossos estudos pré-clínicos,

we found that a 70-year-old malaria drug

descobrimos que um medicamento de 70 anos contra a malária

was able to stop the immune cells from internalizing the nanoparticles

conseguia impedir as células imunológicas de capturarem as nanopartículas

so that they could escape the liver

para que pudessem escapar do fígado

and continue their journey to their goal, the tumor.

e continuar a jornada delas rumo ao objetivo, o tumor.

And here we see the illustration of blocking the liver.

Esta é a ilustração do bloqueio do fígado.

The nanoparticles don't go there,

As nanopartículas não vão para lá

and they instead end up in the tumor.

e, em vez disso, acabam no tumor.

So, sometimes, unexpected connections are made in science

Às vezes, conexões inesperadas são feitas na ciência

that lead to new solutions.

que levam a novas soluções.

Another strategy for preventing nanoparticles

Outra estratégia para impedir que as nanopartículas

from getting stuck in the liver

fiquem presas no fígado

is to use the body's own nanoparticles.

é usar as próprias nanopartículas do corpo.

Yes -- surprise, surprise.

Sim, surpresa, surpresa.

You, and you and you, and all of us have a lot of nanoparticles

Você, você e você, e todos nós temos muitas nanopartículas

circulating in our bodies.

circulando no corpo.

And because they're part of our bodies,

Como elas fazem parte do corpo,

the liver is less likely to label them as foreign.

é menos provável que o fígado as identifique como estranhas.

And these biological nanoparticles can be found in the saliva,

Essas nanopartículas biológicas podem ser encontradas na saliva,

in the blood, in the urine, in pancreatic juice.

no sangue, na urina, no suco pancreático.

And we can collect them from the body

Podemos coletá-las do corpo

and use them as fire trucks for cancer drugs.

e usá-las como caminhões de bombeiros para medicamentos contra o câncer.

And in this case,

Neste caso,

the immune cells in the liver are less likely to eat

é menos provável que as células imunológicas do fígado comam

the biological nanoparticles.

as nanopartículas biológicas.

So we're using a Trojan-horse-based concept

Usamos um conceito baseado no cavalo de Tróia

to fool the liver.

para enganar o fígado.

And here we see the biological nanoparticles

Aqui vemos as nanopartículas biológicas

circulating in the blood.

circulando no sangue.

They don't get recognized by the liver,

Elas não são reconhecidas pelo fígado

and they end up in the tumor.

e acabam no tumor.

And in the future,

No futuro,

we want to exploit nature's own nanoparticles

queremos explorar as próprias nanopartículas da natureza

for cancer drug delivery,

para administrar medicamentos contra o câncer,

to reduce side effects and save lives

reduzir efeitos colaterais e salvar vidas,

by preventing the cancer drugs from being in the wrong location.

impedindo que os medicamentos contra o câncer estejam no local errado.

However, a major problem has been:

No entanto, um problema importante é:

How do we isolate these biological nanoparticles in large quantities

como podemos isolar essas nanopartículas biológicas em grandes quantidades

without damaging them?

sem danificá-las?

My lab has developed an efficient method for doing this.

Meu laboratório desenvolveu um método eficiente para fazer isso.

We can process large quantities of liquids from the body

Podemos processar grandes quantidades de líquidos do corpo

to produce a highly concentrated, high-quality formulation

para produzir uma substância de alta qualidade e altamente concentrada

of biological nanoparticles.

de nanopartículas biológicas.

And these nanoparticles are not yet in clinical use,

Essas nanopartículas ainda não estão em uso clínico,

because it takes an average of 12 years

porque leva, em média, 12 anos

to get something from the lab

para que algo do laboratório

to your medicine cabinet.

chegue ao seu armário de medicamentos.

And this is the type of challenge that requires teamwork

Esse é o tipo de desafio que exige trabalho em equipe

from scientists and physicians,

de cientistas e médicos,

who dedicate their lives to this battle.

que dedicam a vida a essa batalha.

And we keep going, thanks to inspiration from patients.

Continuamos, graças à inspiração dos pacientes.

And I believe that if we keep working on these nanomedicines,

Acredito que, se continuarmos trabalhando nesses nanomedicamentos,

we will be able to reduce harm to healthy organs,

conseguiremos reduzir os danos a órgãos saudáveis,

improve quality of life

melhorar a qualidade de vida

and save future patients.

e salvar futuros pacientes.

I like to imagine

Gosto de imaginar

that if these treatments had been available for Rebecca,

que, se esses tratamentos estivessem disponíveis para Rebecca,

that call from her

aquela ligação dela

could have been an invitation

poderia ter sido um convite

not to her funeral,

não para o enterro,

but her wedding.

mas para o casamento dela.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)