New nanotech to detect cancer early | Joshua Smith

Tradutor: Leonardo Silva Revisor: Claudia Sander

"You have cancer."

"O que você tem é câncer."

Sadly, about 40 percent of us will hear those three words within our lifetime,

Infelizmente, cerca de 40% de nós vão ouvir isso em algum momento da vida,

and half will not survive.

e metade não vai sobreviver.

This means that two out of five of your closest friends and relatives

Isso significa que dois em cada cinco de nossos amigos mais chegados e parentes

will be diagnosed with some form of cancer,

receberão o diagnóstico de algum tipo de câncer,

and one will die.

e um irá morrer.

Beyond the physical hardships,

Além das dificuldades físicas,

roughly one-third of cancer survivors here in the US

quase um terço daqueles que sobreviverem ao câncer aqui nos EUA

will go into debt from treatment.

se endividarão com o tratamento

And they're at least two and a half times more likely to declare bankruptcy

e terão pelo menos duas vezes e meia mais chance de declararem falência

than those without cancer.

do que pessoas sem câncer.

This disease is pervasive.

É uma doença devastadora, emocionalmente desgastante

It's emotionally draining

and, for many,

e, para muitos, financeiramente destrutiva.

financially destructive.

But a cancer diagnosis doesn't have to be a death sentence.

Mas o diagnóstico do câncer não precisa ser uma sentença de morte.

Finding cancer early,

Descobri-lo logo, bem no início,

closer its genesis,

is one of the critical factors to improving treatment options,

é um dos fatores cruciais para melhores opções de tratamento,

reducing its emotional impact

diminuindo o impacto emocional e minimizando dificuldades financeiras.

and minimizing financial burdens.

Most importantly,

O mais importante é que descobrir o câncer cedo,

finding cancer early --

which is one of the primary aims of my research --

um dos principais objetivos da minha pesquisa,

greatly enhances your odds of survival.

aumenta muito as chances de sobrevivência.

If we just look at the case of breast cancer for example,

Se analisarmos, por exemplo, o câncer de mama,

we find that those who are diagnosed and treated at stage one

vemos que as pessoas diagnosticadas e tratadas no estágio 1

have a five-year survival rate of nearly 100 percent --

têm quase 100% de chance de viver mais cinco anos.

odds that decrease to just 22 percent if treated at stage four.

Essa taxa cai para apenas 22% se o paciente for tratado no estágio 4.

And similar trends are found for colorectal and ovarian cancer.

Tendências semelhantes ocorrem nos cânceres de ovário e colorretal.

Now, we're all aware that an early diagnosis that is accurate

Bem, todos sabemos que um diagnóstico precoce e preciso

is critical for survival.

é crucial pra sobrevivência dos pacientes.

The problem is that many cancer diagnostic tools are invasive,

O problema é que muitas ferramentas de diagnóstico do câncer são invasivas,

costly,

caras, geralmente imprecisas

often inaccurate

and they can take an agonizing amount of time to get the results back.

e os resultados podem demorar angustiantemente pra sair.

Still worse, when it comes to some forms of cancer,

O pior é que, em alguns tipos de câncer,

such as ovarian, liver or pancreatic cancer,

como o de ovário, de fígado ou de pâncreas,

good screening methods simply don't exist,

exames eficazes de detecção simplesmente não existem,

meaning that often people wait until physical symptoms surface,

o que significa que os pacientes têm de esperar até o surgimento dos sintomas,

which are themselves already indicators of late-stage progression.

que em si já são indicativos de um estágio avançado da doença.

Like a tornado strike in an area without an early warning system,

Tal como um tornado atinge uma região que não tem sistema de alarme,

there is no alarm to warn,

não há um alarme nesses casos, antes que o perigo já esteja à sua porta,

for the danger is already at your doorstep

when your odds of survival are greatly reduced.

quando as chances de sobrevivência já estão bem reduzidas.

Having the convenience and accessibility of regular screening options

Ter a vantagem do acesso a opções regulares de exame

that are affordable, noninvasive and could provide results much sooner,

que sejam baratas, não invasivas e cujo resultado não demore muito a sair

would provide us with a formidable weapon in the fight against cancer.

nos proporcionaria uma ótima arma na luta contra o câncer.

An early warning would allow us to get out ahead of the disease

Um alerta precoce permitiria que nos antecipássemos à doença

instead of merely following in its relentless wake.

em vez de simplesmente remediar os sintomas depois que surgem.

And this is exactly what I've been doing.

É exatamente isso que venho fazendo.

For the past three years, I've been developing technologies

Nos últimos três anos,

venho desenvolvendo tecnologias que finalmente auxiliariam os médicos

that could ultimately aid clinicians

with rapid, early-stage cancer diagnostics.

no diagnóstico rápido e em estágio inicial do câncer.

And I've been fueled by a deep scientific curiosity,

Fui impulsionado por uma profunda curiosidade científica

and a passion to change these statistics.

e por uma vontade de mudar essas estatísticas.

Last year however,

Porém, no ano passado, a luta ficou um pouco mais pessoal

this fight became much more personal

when my wife was diagnosed with breast cancer.

quando minha mulher foi diagnosticada com câncer de mama.

It was an experience that added a strong and unexpected emotional dimension

Foi uma experiência que acrescentou

uma dimensão emocional forte e inesperada a todo esse empenho.

to these efforts.

I know firsthand how life-altering treatment can be,

Sei bem como o tratamento pode abalar a vida dos envolvidos

and I'm keenly aware of the emotional havoc

e conheço muito bem o prejuízo emocional que o câncer pode causar numa família,

that cancer can wreak on a family,

which in our case included our two young daughters.

que, no nosso caso, incluía nossas duas filhas.

Because we found it early during a routine mammogram,

Como descobrimos o câncer cedo, numa mamografia de rotina,

we were able to focus primarily on treatment options

pudemos focar primordialmente

as alternativas de tratamento contra o tumor em nível local,

for the localized tumor,

reaffirming to me how important an early diagnosis is.

o que só reitera o quanto é importante um diagnóstico precoce.

Unlike other forms of cancer,

Diferentemente de outros tipos de câncer,

mammograms do offer an early-stage screening option for breast cancer.

a mamografia é um exame que detecta o câncer de mama em estágio inicial.

Still, not everyone has this done,

Porém, nem todo mundo faz o exame,

or they may develop breast cancer

ou acaba desenvolvendo a doença antes da idade média recomendada

before the middle age recommendation for having a mammogram.

para realizar a mamografia.

So, there's still a lot of room for improvement,

Assim, ainda há muito o que melhorar,

even for cancers that do have screening options,

até nos tipos de câncer para os quais há exames,

and, of course, considerable benefits for those that don't.

e, claro, há benefícios consideráveis naqueles para os quais não há.

A key challenge then for cancer researchers

Um dos principais desafios para os pesquisadores da doença

is to develop methods

é desenvolver métodos que tornem muito mais acessíveis

that make regular screening for many types of cancers

exames de rotina para diversos tipos de câncer

much more accessible.

Imagine a scenario where during your regular checkup,

Imagine se, durante um checape de rotina,

your doctor can take a simple, noninvasive urine sample,

seu médico colhesse uma amostra simples e não invasiva de urina,

or other liquid biopsy,

ou outro fluido corporal,

and present you with the results before you even leave the doctor's office.

e te mostrasse os resultados antes mesmo que você saísse do consultório.

Such a technology could dramatically reduce the number of people

Uma tecnologia assim poderia reduzir drasticamente o número de pessoas

who slip through the net of an early-stage cancer diagnosis.

que acabam não sendo diagnosticadas no estágio inicial do câncer.

My research team of engineers and biochemists

Minha equipe de pesquisa, engenheiros e bioquímicos,

is working on exactly this challenge.

está trabalhando exatamente nisso.

We're working on ways to frequently activate an early-stage cancer alarm

Estamos tentando criar formas constantes de alerta pro câncer em estágio inicial,

by enabling regular screenings that would start when a person is healthy

possibilitando exames regulares que começariam com a pessoa ainda saudável

so that action could be taken to stop cancer the moment it emerges,

para que algo possa ser feito para deter o câncer assim ele aparecer,

and before it can progress beyond its infancy.

antes que ele passe a estágios mais avançados.

The silver bullet in this case are tiny vesicles,

O truque de mestre nesse caso são minúsculas bolhas,

little escape pods regularly shed by cells called exosomes.

pequenos casulos que são repelidos por células chamadas exossomas.

Exosomes are important biomarkers

Exossomas são importantes biomarcadores

that provide an early-warning system for the development of cancer.

que funcionam como um sistema de alarme e detecção precoce do câncer.

And because they're abundantly present in just about every bodily fluid,

Por serem abundantes em praticamente todos os fluidos corporais,

including blood, urine and saliva,

inclusive sangue, urina e saliva,

they're extremely attractive for noninvasive liquid biopsies.

são extremamente visados em biópsias não invasivas de fluidos corporais.

There's just one problem.

Só há um problema:

An automated system for rapidly sorting these important biomarkers

um sistema automatizado para a triagem rápida desses biomarcadores

is not currently available.

ainda não está disponível.

We've created a technology that we call nano-DLD

Nós criamos uma tecnologia que chamamos de nano-DLD

that is capable of precisely this:

capaz de fazer exatamente isto:

automated exosome isolation

o isolamento exossômico automatizado, permitindo o diagnóstico rápido do câncer.

to aid rapid cancer diagnostics.

Exosomes are the newest early-warning weapon, if you will,

Exossomas são as mais novas armas de alerta, digamos assim,

to emerge on the liquid biopsy front.

a surgir na área da biópsia de fluidos.

And they're really, really small.

E são muito, muito pequenas.

They measure just 30 to 150 nanometers in diameter.

Têm apenas de 30 a 50 nanômetros de diâmetro.

This is so tiny

São tão pequenas

that you could fit about a million of them into a single red blood cell.

que poderíamos colocar quase 1 milhão delas numa única hemácia.

That's roughly the difference between a golf ball

É quase a diferença entre uma bola de golfe

and a fine grain piece of sand.

e um grão bem fino de areia.

Once thought to be little bins for unwanted cellular waste,

Acreditava-se serem pequenos espaços para resíduo celular indesejado,

it has been found that cells actually communicate

mas descobriu-se que as células na verdade se comunicam

by producing and absorbing these exosomes

produzindo e absorvendo exossomas

which contain surface receptors,

que contêm receptores na superfície,

proteins and other genetic material collected from their cell of origin.

proteínas e outros materiais genéticos oriundos de sua célula de origem.

When absorbed by a neighboring cell,

Quando absorvidas por uma célula vizinha,

exosomes release their contents into the receiving cell,

as exossomas liberam seu conteúdo dentro da célula recipiente,

and can set in motion fundamental changes in gene expression --

o que pode dar início a mudanças fundamentais na expressão genética,

some good,

algumas boas e algumas ruins - e é aí que o câncer aparece.

and this is where cancer comes in,

some bad.

Because they are clothed in the material of the mother cell,

Por estarem cobertas pelo material da célula-mãe

and contain a sample of its environment,

e conterem uma amostra de seu ambiente,

they provide a genetic snapshot of that cell's health and its origin.

elas fornecem uma pista genética da saúde e da origem dessa célula.

All of these qualities make exosomes invaluable messengers

Todas essas qualidades tornam as exossomas mensageiras inestimáveis

that potentially allow physicians

capazes de possibilitar que os médicos "bisbilhotem" nossa saúde a nível celular.

to eavesdrop on your health at the cellular level.

To catch cancer early, however,

Mas, pra detectar precocemente o câncer,

you have to frequently intercept these messages

é preciso interceptar frequentemente essas mensagens,

to determine when cancer-causing troublemakers within your body

para determinar quando vilões causadores do câncer em seu corpo

decide to start staging a coup,

decidem começar a se rebelar,

which is why regular screening is so critical

razão pela qual fazer exames regularmente é crucial,

and why we're developing technologies to make this possible.

e estamos desenvolvendo tecnologias para tornar isso possível.

While the first exosome-based diagnostics emerged on the market just this year,

Os primeiros diagnósticos com base em exossomas surgiram no mercado este ano,

they are not yet part of mainstream healthcare options.

mas ainda não são parte das opções disponíveis ao público em geral.

In addition to their recent emergence,

Além de seu surgimento recente,

outro fator que tem limitado sua ampla utilização

another factor that's limiting their widespread adoption

is that currently, no automated exosome isolation system exists

é que, atualmente, não há qualquer sistema automatizado de isolamento de exossoma

to make regular screening economically accessible.

para tornar exames rotineiros economicamente acessíveis.

The current gold standard for exosome isolation

Um dos procedimentos-padrão atualmente para o isolamento de exossoma

includes ultracentrifugation,

é a ultracentrifugação,

a process requiring expensive laboratory equipment,

processo que requer equipamentos caros de laboratório,

a trained lab tech

um técnico de laboratório

and about 30 hours of time to process a sample.

e cerca de 30 horas para que uma amostra seja processada.

We've come up with a different approach for achieving automated exosome isolation

Criamos uma abordagem diferente pro isolamento automatizado de exossomas

from a sample such as urine.

de uma amostra de urina.

We use a chip-based, continuous flow separation technique

Utilizamos uma técnica de separação de fluxo contínuo e baseada em chipe,

called deterministic lateral displacement.

chamada de deslocamento lateral determinístico.

And we have done with it

Fizemos com ela

what the semiconductor industry has done so successfully for the past 50 years.

o que a indústria de semicondutores fez com sucesso nos últimos 50 anos:

We shrunk the dimensions of this technology

reduzimos as dimensões dessa tecnologia

from the micron scale to the true nanoscale.

da escala de mícrons à verdadeira escala nanométrica.

So how does it work?

Como ela funciona?

In a nutshell,

De forma resumida,

a set of tiny pillars separated by nanoscopic gaps

uma série de colunas minúsculas separadas por espaços nanoscópicos

are arranged in such a way

são organizadas de forma que o sistema divida o fluído em linhas,

that the system divides the fluid into streamlines,

with the larger cancer-related nanoparticles being separated

separando as nanopartículas relacionadas ao câncer, que são maiores,

through a process of redirection from the smaller, healthier ones,

de partículas menores e mais saudáveis, num processo de redirecionamento,

which can in contrast

e estas podem, por sua vez,

move around the pillars in a zigzag-type motion

transitar pelos pilares num movimento de ziguezague

in the direction of fluid flow.

na direção do fluxo do fluido.

The net result is a complete separation of these two particle populations.

Isso resulta na total separação desses dois tipos de partículas.

You can visualize this separation process

É possível visualizar esse mesmo processo

similar to traffic on a highway that separates into two roads,

no tráfego em uma avenida dividida em duas estradas,

with one road going into a low-clearance tunnel under a mountain,

uma delas passando por um túnel com pouca iluminação, sob uma montanha,

and the other road going around it.

e a outra passando ao redor dela.

Here, smaller cars can go through the tunnel

Aqui, carros menores podem passar pelo túnel

while larger trucks, carrying potentially hazardous material,

e carros maiores, carregando material potencialmente perigoso,

are forced to take the detour route.

são forçados a pegar o outro caminho.

Traffic is effectively separated by size and contents

O tráfego é separado de forma eficaz por tamanho e tipo de carga,

without impeding its flow.

sem que o fluxo seja atrapalhado.

And this is exactly how our system works on a much, much smaller scale.

É exatamente assim que nosso sistema faz, numa escala muito, muito menor.

The idea here is that the separation process for screening

A ideia é que o processo de separação em exames

could be as simple as processing a sample of urine, blood or saliva,

possa ser tão simples quanto processar uma amostra de urina, sangue ou saliva,

which is a near-term possibility within the next few years.

o que será uma possibilidade nos próximos anos.

Ultimately, it could be used to isolate and detect target exosomes

Por fim, poderia ser usado para isolar e detectar exossomas-alvo

associated with a particular type of cancer,

associados a um tipo específico de câncer,

sensing and reporting their presence within minutes.

detectando e sinalizando sua presença em minutos.

This would make rapid diagnostics virtually painless.

Isso tornaria os diagnósticos rápidos praticamente indolores.

Broadly speaking,

Num sentido mais amplo,

the ability to separate and enrich biomarkers

a capacidade de separar e melhorar os biomarcadores

with nanoscale precision in an automated way,

com precisão nanométrica e de forma automatizada

opens the door to better understanding diseases such as cancer,

possibilita um melhor entendimento de doenças como o câncer,

with applications ranging from sample preparation to diagnostics,

com aplicações que vão da preparação de amostras a diagnósticos,

and from drug resistance monitoring to therapeutics.

e do monitoramento de resistência a medicamentos à terapêutica.

Even before my wife's bout with cancer,

Mesmo antes do câncer da minha esposa,

it was a dream of mine to facilitate the automation of this process --

meu sonho era facilitar a automatização desse processo,

to make regular screening more accessible,

tornar mais acessíveis os exames regulares,

similar to the way Henry Ford made the automobile accessible

tal como Henry Ford tornou o automóvel acessível ao público em geral

to the general population

through development of the assembly line.

através do desenvolvimento da linha de montagem.

Automation is the key to accessibility.

A automatização é a chave para a acessibilidade.

And in the spirit of the Hoover dream,

Assim como no sonho de Hoover,

"a chicken in every pot and a car in every garage,"

"comida no prato de todos e um carro na garagem de todos",

we're developing a technology

estamos criando uma tecnologia que poderia enfim

that could ultimately place an early-warning cancer detection system

dar início a um sistema de detecção precoce do câncer,

in every home.

acessível a todos.

This would allow every man, woman and child

Isso daria a homens, mulheres e crianças

the opportunity to be regularly tested while they're still healthy,

a oportunidade de serem examinados regularmente, enquanto ainda saudáveis,

catching cancer when it first emerges.

detectando o câncer assim que ele aparecer.

It is my hope and dream

Minha esperança e meu sonho

to help people around the world avoid the high costs --

são ajudar pessoas em todo o mundo a evitar altos custos,

physical, financial and emotional --

físicos, financeiros e emocionais,

faced by today's cancer patients,

que os pacientes de câncer enfrentam atualmente,

hardships that I'm well acquainted with.

dificuldades que conheço muito bem.

I'm also happy to report that because we caught my wife's cancer early,

Também fico feliz em dizer que, como detectamos cedo o câncer da minha esposa,

her treatment was successful,

o tratamento foi um sucesso e hoje, felizmente, ela está curada.

and she is now, thankfully, cancer-free.

(Applause)

(Aplausos)

It is an outcome that I would like to see for everyone with a cancer diagnosis.

É um resultado que gostaria que todos com um diagnóstico de câncer tivessem.

With the work that my team has already done

Com o trabalho que a minha equipe já fez na separação de biomarcadores nanométricos

on separation of nanoscale biomarkers

for rapid, early-stage cancer diagnostics,

para diagnósticos rápidos de detecção precoce do câncer,

I am optimistic that within the next decade,

estou otimista de que, nos próximos dez anos,

this type of technology will be available,

esse tipo de tecnologia estará disponível,

helping protect our friends, our family and future generations.

ajudando a proteger nossos amigos, nossa família e as futuras gerações.

Even if we are so unlucky as to be diagnosed with cancer,

Mesmo se um dia tivermos o azar de um diagnóstico de câncer,

that early-stage alarm will provide a strong beacon of hope.

esse sistema de detecção precoce será uma grande luz no fim do túnel.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)