Tal Danino: We can use bacteria to detect cancer (and maybe treat it)

Tal Danino: Podemos usar bactérias para detectar o câncer (e talvez tratá-lo)

Tradutor: Nadja Nathan Revisor: Ruy Lopes Pereira

You may not realize this,

Pode ser que não saibam,

but there are more bacteria in your body than stars in our entire galaxy.

mas existem mais bactérias em seu corpo do que estrelas na nossa galáxia.

This fascinating universe of bacteria inside of us

Este fascinante universo de bactérias dentro de nós

is an integral part of our health,

é parte integral da nossa saúde,

and our technology is evolving so rapidly

e, a nossa tecnologia está evoluindo tão rapidamente

that today we can program these bacteria like we program computers.

que hoje podemos programar essas bactérias como programamos computadores.

Now, the diagram that you see here,

O diagrama que veem aqui,

I know it looks like some kind of sports play,

eu sei que parece com um tipo de jogo esportivo,

but it is actually a blueprint of the first bacterial program I developed.

mas, na verdade, é um modelo do primeiro programa de bactérias que desenvolvi.

And like writing software, we can print and write DNA

Tal como escrever um software, podemos imprimir e escrever DNA

into different algorithms and programs inside of bacteria.

em diferente algoritmos e programas dentro de bactérias.

What this program does is produces fluorescent proteins

O que este programa faz é produzir proteínas fluorescentes

in a rhythmic fashion

de forma rítmica

and generates a small molecule

e gera uma pequena molécula

that allows bacteria to communicate and synchronize,

que permite às bactérias se comunicarem e se sincronizarem,

as you're seeing in this movie.

como veem neste filme.

The growing colony of bacteria that you see here

A crescente colônia de bactérias que aqui veem

is about the width of a human hair.

tem a largura de um cabelo humano.

Now, what you can't see is that our genetic program

Mas, o que não podem ver é que o nosso programa genético

instructs these bacteria to each produce small molecules,

instrui estas bactérias para que produzam pequenas moléculas

and these molecules travel between the thousands of individual bacteria

e estas moléculas viajam entre milhares de bactérias individuais,

telling them when to turn on and off.

dizendo-lhes quando ligar e desligar.

And the bacteria synchronize quite well at this scale,

As bactérias sincronizam-se bastante bem a esta escala,

but because the molecule that synchronizes them together can only travel so fast,

mas, como a molécula que as sincroniza só pode viajar a determinada velocidade

in larger colonies of bacteria, this results in traveling waves

em colônias de bactérias maiores, isto resulta em ondas de viagem

between bacteria that are far away from each other,

entre bactérias que estão muito longe umas das outras;

and you can see these waves going from right to left across the screen.

vocês podem ver estas ondas indo da direita para a esquerda na tela.

Now, our genetic program relies on a natural phenomenon

O nosso programa genético conta com um fenômeno natural

chamado percepção de quorum,

called quorum sensing,

in which bacteria trigger coordinated and sometimes virulent behaviors

em que bactérias ativam reações coordenadas e, por vezes, virulentas

once they reach a critical density.

quando atingem a densidade crítica.

You can observe quorum sensing in action in this movie,

Podemos ver a percepção de quorum em ação neste filme,

where a growing colony of bacteria only begins to glow

em que uma crescente colônia de bactérias só começa a brilhar

once it reaches a high or critical density.

quando atinge uma densidade alta ou crítica.

Our genetic program

O nosso programa genético

continua produzindo estes padrões rítmicos de proteínas fluorescentes

continues producing these rhythmic patterns of fluorescent proteins

as the colony grows outwards.

à medida que a colônia cresce.

This particular movie and experiment we call The Supernova,

Chamamos este filme e experimento de "A Supernova",

because it looks like an exploding star.

por parecer com uma estrela explodindo.

Now, besides programming these beautiful patterns,

Bom, além de programar estes belíssimos padrões pensei:

I wondered, what else can we get these bacteria to do?

que mais poderíamos fazer com estas bactérias?

And I decided to explore how we can program bacteria

Eu decidi explorar como programar as bactérias

to detect and treat diseases in our bodies like cancer.

para detectar e tratar doenças em nosso corpo, como o câncer.

One of the surprising facts about bacteria

Um fato surpreendente sobre as bactérias

is that they can naturally grow inside of tumors.

é que elas podem crescer naturalmente dentro de tumores.

This happens because typically tumors

Isto acontece porque, normalmente, tumores

are areas where the immune system has no access,

são áreas sem acesso ao sistema imunológico,

and so bacteria find these tumors

e, assim, as bactérias acham estes tumores

and use them as a safe haven to grow and thrive.

e os usam como um refúgio seguro para crescerem e se propagarem.

We started using probiotic bacteria

Começamos a usar bactérias probióticas,

which are safe bacteria that have a health benefit,

que são bactérias seguras com benefícios à saúde,

and found that when orally delivered to mice,

e descobrimos que, quando administrados por via oral a ratos,

these probiotics would selectively grow inside of liver tumors.

estes probióticos cresciam seletivamente dentro dos tumores de fígado.

We realized that the most convenient way

Verificamos que a forma mais conveniente

to highlight the presence of the probiotics,

de realçar a presença dos probióticos,

and hence, the presence of the tumors,

e, dai, a presença de tumores,

was to get these bacteria to produce a signal

era fazer estas bactérias produzirem um sinal

that would be detectable in the urine,

que fosse detectável na urina.

Portanto, programamos especificamente estes probióticos

and so we specifically programmed these probiotics

to make a molecule that would change the color of your urine

para fazer uma molécula que mudasse a cor da urina

to indicate the presence of cancer.

para indicar a presença de câncer.

We went on to show that this technology

Seguimos mostrando que esta tecnologia

could sensitively and specifically detect liver cancer,

podia sensitiva e especificamente detectar o câncer do fígado,

one that is challenging to detect otherwise.

que é difícil de se detectar de outra forma.

Now, since these bacteria specifically localize to tumors,

Já que estas bactérias se situam especificamente em tumores,

we've been programming them to not only detect cancer

nós as programamos não só para detectar o câncer,

but also to treat cancer

mas para também tratá-lo,

by producing therapeutic molecules from within the tumor environment

produzindo moléculas terapêuticas dentro do ambiente do tumor,

that shrink the existing tumors,

que encolhem os tumores existentes,

and we've been doing this using quorum sensing programs

e, temos feito isto com programas de percepção de quórum,

like you saw in the previous movies.

como viram antes nos vídeos.

Altogether, imagine in the future taking a programmed probiotic

Em suma, imaginem, no futuro, tomar um probiótico programado

that could detect and treat cancer,

que pudesse detectar e tratar o câncer,

or even other diseases.

ou até mesmo outras doenças.

Our ability to program bacteria

Nossa capacidade de programar bactérias

and program life

e programar vida

opens up new horizons in cancer research,

abre novos horizontes na pesquisa do câncer,

e, para partilhar esta visão, trabalhei com o artista Vik Muniz

and to share this vision, I worked with artist Vik Muniz

to create the symbol of the universe,

para criar um símbolo do Universo,

made entirely out of bacteria or cancer cells.

feito inteiramente de células bacterianas e cancerígenas.

Ultimately, my hope is that the beauty and purpose of this microscopic universe

Enfim, espero que a beleza e propósito deste universo microscópico

can inspire new and creative approaches for the future of cancer research.

inspire abordagens novas e criativas no futuro da pesquisa do câncer.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)