Mina Bissell: Experiments that point to a new understanding of cancer

Mina Bissell: Experimentos que apontam para uma nova compreensão do câncer.

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Tradutor: Raissa Mendes Revisor: Mariangela Andrade

Now, I don't usually like cartoons,

Bem, normalmente eu não gosto de tirinhas,

I don't think many of them are funny,

não acho muitas delas engraçadas,

I find them weird. But I love this cartoon from the New Yorker.

acho meio estranhas. Mas eu amo essa aqui do New Yorker.

(Text: Never, ever think outside the box.) (Laughter)

(Texto: Nem pensar fora da caixa.) (Risos)

So, the guy is telling the cat,

É o cara dizendo pro gato:

don't you dare think outside the box.

Nem pensar fora da caixa.

Well, I'm afraid I used to be the cat.

Bom, receio que eu era como esse gato.

I always wanted to be outside the box.

Sempre quis pensar fora da caixa.

And it's partly because I came to this field

Isso, em parte, porque eu vim para este campo

from a different background, chemist and a bacterial geneticist.

de uma formação diferente; química, e geneticista bacteriana.

So, what people were saying to me

Assim, o que as pessoas vinham me dizendo

about the cause of cancer, sources of cancer,

sobre a causa do câncer, as origens do câncer,

or, for that matter, why you are who you are,

ou, nesse sentido, por que você é quem você é,

didn't make sense.

não fazia sentido.

So, let me quickly try and tell you why I thought that

Então, deixe-me tentar explicar rapidamente a vocês porque achava isso

and how I went about it.

e como cheguei a essa conclusão.

So, to begin with, however,

Contudo, para começar,

I have to give you a very, very quick lesson

queria lhes dar uma aulinha bem rápida

in developmental biology,

sobre biologia do desenvolvimento,

with apologies to those of you who know some biology.

com minhas desculpas a aqueles que conhecem um pouco de biologia.

So, when your mom and dad met,

Bem, quando sua mãe e seu pai se conheceram,

there is a fertilized egg,

resultou um ovo fertilizado,

that round thing with that little blip.

aquela coisa redonda com aquele pequeno bico.

It grows and then it grows,

Ele vai crescendo, crescendo,

and then it makes this handsome man.

e então daí surge esse belo homem.

(Applause)

(Aplausos)

So, this guy, with all the cells in his body,

Então, esse cara, com todas as células em seu corpo,

all have the same genetic information.

todas possuem a mesma informação genética.

So how did his nose become his nose, his elbow his elbow,

Como é que o nariz dele se tornou o nariz, o cotovelo dele, o cotovelo,

and why doesn't he get up one morning

e por que numa bela manhã ele não levanta

and have his nose turn into his foot?

e seu nariz não se transforma no pé dele?

It could. It has the genetic information.

Poderia. Ele tem a informação genética para tanto.

You all remember, dolly,

Vocês todos se lembram da Dolly.

it came from a single mammary cell.

Ela veio de uma única célula mamária.

So, why doesn't it do it?

Então, por que isso não acontece?

So, have a guess of how many cells he has in his body.

Bem, adivinhem quantas células ele tem no corpo.

Somewhere between 10 trillion to 70 trillion cells in his body.

Algo entre 10 e 70 trilhões de células no corpo.

Trillion!

Trilhões!

Now, how did these cells, all with the same genetic material,

Como essas células, todas com o mesmo material genético,

make all those tissues?

produzem todos esses tecidos?

And so, the question I raised before

E a pergunta que fiz anteriomente

becomes even more interesting if you thought about

fica até mais interessante se pensarmos na

the enormity of this in every one of your bodies.

enormidade disso em cada um de seus corpos.

Now, the dominant cancer theory would say

Bem, a teoria do câncer dominante diz

that there is a single oncogene

que existe um único oncogene

in a single cancer cell, and it would make you

numa única célula de câncer, e isso faria de você

a cancer victim.

uma vítima do câncer.

Well, this did not make sense to me.

Bem, isso não fazia sentido para mim.

Do you even know how a trillion looks?

Vocês têm ideia de quanto é um trilhão?

Now, let's look at it.

Vamos dar uma olhada nesse número.

There it comes, these zeroes after zeroes after zeroes.

Lá está, zeros e mais zeros e mais zeros.

Now, if .0001 of these cells got mutated,

Agora, se 0,0001 dessas células sofrerem mutação

and .00001 got cancer, you will be a lump of cancer.

e 0,00001 se tornarem cancerosas, você terá um nódulo canceroso.

You will have cancer all over you. And you're not.

Você terá câncer em você todo. E não é bem assim.

Why not?

Por que não?

So, I decided over the years,

Bem, com o passar dos anos decidi,

because of a series of experiments

por causa de uma série de experimentos,

that this is because of context and architecture.

que isso acontece devido ao contexto e a arquitetura.

And let me quickly tell you

Deixem-me falar rapidamente

some crucial experiment that was able to actually show this.

sobre um experimento decisivo que foi capaz de efetivamente demonstrar isso.

To begin with, I came to work with this virus

Para começar, comecei a trabalhar com este vírus

that causes that ugly tumor in the chicken.

que causa aquele tumor feio no frango.

Rous discovered this in 1911.

Rous o descobriu em 1911.

It was the first cancer virus discovered,

Foi o primeiro vírus de câncer descoberto,

and when I call it "oncogene," meaning "cancer gene."

e quando o chamo de "oncogene" quero dizer "gene do câncer".

So, he made a filtrate, he took this filter

Então, ele fez uma filtragem pegou este filtro

which was the liquid after he passed the tumor through a filter,

que era o líquido que sobrou após ele passar o tumor por um filtro,

and he injected it to another chicken, and he got another tumor.

e o injetou em outro frango, conseguindo provocar outro tumor.

So, scientists were very excited,

Os cientistas ficaram muito empolgados

and they said, a single oncogene can do it.

e disseram que um simples oncogene podia causar isso.

All you need is a single oncogene.

Tudo que se precisa é de um simples oncogene.

So, they put the cells in cultures, chicken cells,

Então, eles colocaram as células em culturas, células de frango,

dumped the virus on it,

despejaram o vírus nela,

and it would pile up,

e ela se multiplicou.

and they would say, this is malignant and this is normal.

Aí eles disseram: este é maligno e este é normal.

And again this didn't make sense to me.

E, novamente, isso não fazia nenhum sentido para mim.

So for various reasons, we took this oncogene,

Assim, por diversas razões, pegamos este oncogene,

attached it to a blue marker,

prendemos um marcador azul nele

and we injected it into the embryos.

e o injetamos em embriões.

Now look at that. There is that beautiful feather in the embryo.

Agora, olhem só. Lá está uma linda pena no embrião.

Every one of those blue cells are a cancer gene

Cada uma dessas células azuis é um gene do câncer

inside a cancer cell, and they're part of the feather.

dentro de uma célula de câncer, e elas são parte da pena.

So, when we dissociated the feather and put it in a dish,

Então, quando separamos a pena e a colocamos num prato,

we got a mass of blue cells.

conseguimos uma massa de células azuis.

So, in the chicken you get a tumor,

Assim, no frango você tem um tumor,

in the embryo you don't,

no embrião, não.

you dissociate, you put it in a dish, you get another tumor.

Você separa, coloca num prato e consegue outro tumor.

What does that mean?

O que isso significa?

That means that microenvironment

Significa que o microambiente

and the context which surrounds those cells

e o contexto que cercam essas células

actually are telling the cancer gene and the cancer cell what to do.

na verdade estão dizendo o que fazer ao gene e à célula do câncer.

Now, let's take a normal example.

Agora, vamos pegar um exemplo normal.

The normal example, let's take the human mammary gland.

Como exemplo normal, vamos pegar a glândula mamária humana.

I work on breast cancer.

Eu trabalho com câncer de mama.

So, here is a lovely human breast.

Então, eis aqui uma bela mama humana.

And many of you know how it looks,

Muitos de vocês conhecem a aparência dela,

except that inside that breast, there are all these

exceto que, dentro da mama, existem todas essas

pretty, developing, tree-like structures.

lindas estruturas em desenvolvimento, com aspecto de árvore.

So, we decided that what we like to do

Decidimos que íamos

is take just a bit of that mammary gland,

pegar apenas um pouco daquela glândula mamária,

which is called an "acinus,"

que se chama "acinus",

where there are all these little things inside the breast

em que há todas essas coisas pequenas dentro da mama,

where the milk goes, and the end of the nipple

por onde o leite jorra, e o fim do mamilo

comes through that little tube when the baby sucks.

vem até aquele pequeno tubo em que o bebê suga.

And we said, wonderful! Look at this pretty structure.

E falamos: que maravilha! Olha que estrutura linda.

We want to make this a structure, and ask the question,

Queremos fazer disso uma estrutura e perguntar:

how do the cells do that?

como as células fazem isso?

So, we took the red cells --

Pegamos células vermelhas -

you see the red cells are surrounded by blue,

vocês veem que as células vermelhas estão cercadas pelas azuis,

other cells that squeeze them, and behind it

outras células que as comprimem, e lá atrás

is material that people thought was mainly inert,

tem um material que as pessoas achavam que estivesse inerte,

and it was just having a structure to keep the shape,

e que se tratava de uma estrutura apenas para manter a forma.

and so we first photographed it

Primeiro fotografamos ela

with the electron microscope years and years ago,

com um microscópio de elétrons há anos atrás,

and you see this cell is actually quite pretty.

e vocês podem ver como esta célula é mesmo linda.

It has a bottom, it has a top,

Ela tem uma base, um topo,

it is secreting gobs and gobs of milk,

está secretando gotas e mais gotas de leite,

because it just came from an early pregnant mouse.

pois veio de uma fêmea de camundongo no início da gravidez.

You take these cells, you put them in a dish,

Você pega essas células, as coloca num prato

and within three days, they look like that.

e, em três dias, elas ficam assim.

They completely forget.

Se esquecem completamente.

So you take them out, you put them in a dish,

Daí, você as tira, coloca num prato,

they don't make milk. They completely forget.

elas não produzem leite. Se esquecem completamente.

For example, here is a lovely yellow droplet of milk

Por exemplo, aqui à esquerda está uma fascinante

on the left, there is nothing on the right.

gota amarela de leite. À direita, não tem nada.

Look at the nuclei. The nuclei in the cell on the left

Olhem para os núcleos. O núcleo da célula da esquerda

is in the animal, the one on the right is in a dish.

está num animal; o da direita em um prato.

They are completely different from each other.

Eles são completamente diferentes um do outro.

So, what does this tell you?

Então, o que isso lhes diz?

This tells you that here also, context overrides.

Que aqui também é o contexto que manda.

In different contexts, cells do different things.

Em contextos diferentes, as células fazem coisas diferentes.

But how does context signal?

Mas como o contexto comanda?

So, Einstein said that

Einstein disse que

"For an idea that does not first seem insane, there is no hope."

"Se, a princípio, a ideia não for absurda, então não há esperança."

So, you can imagine the amount of skepticism

Vocês podem imaginar o enorme ceticismo

I received -- couldn't get money,

de que fui alvo -- não conseguia dinheiro,

couldn't do a whole lot of other things,

não podia fazer uma série de outras coisas,

but I'm so glad it all worked out.

mas estou muito feliz de que tudo acabou bem.

So, we made a section of the mammary gland of the mouse,

Fizemos um corte na glândula mamária do camundongo,

and all those lovely acini are there,

e todos aqueles adoráveis acinis estão lá,

every one of those with the red around them are an acinus,

cada um daqueles com vermelho ao redor é um acinus,

and we said okay, we are going to try and make this,

Aí dissemos, ok, vamos tentar fazer isso,

and I said, maybe that red stuff

e eu disse, talvez aquela coisa vermelha,

around the acinus that people think there's just a structural scaffold,

ao redor do acinus, que as pessoas pensam que é apenas um suporte estrutural,

maybe it has information,

contenha informação,

maybe it tells the cells what to do, maybe it tells the nucleus what to do.

talvez ele diga às e aos núcleos células o que fazer.

So I said, extracellular matrix, which is this stuff

Aí eu disse: matriz extracelular, que é esse negócio

called ECM, signals and actually tells the cells what to do.

chamado MEC, sinaliza e, na verdade, diz às células o que fazer.

So, we decided to make things that would look like that.

Então decidimos fazer coisas parecidas com isso.

We found some gooey material

Encontramos um material viscoso

that had the right extracellular matrix in it,

que tinha uma matriz extracelular adequada,

we put the cells in it, and lo and behold,

colocamos as células nele e, eis que, de repente,

in about four days, they got reorganized

em aproximadamente quatro dias, eles se reorganizaram

and on the right, is what we can make in culture.

e à direita está o que conseguimos fazer na cultura.

On the left is what's inside the animal, we call it in vivo,

À esquerda, o que está dentro do animal, que chamamos "in vivo",

and the one in culture was full of milk,

o que estava na cultura estava cheio de leite,

the lovely red there is full of milk.

aquele vermelho lindo lá está cheio de leite.

So, we Got Milk, for the American audience.

Para quem conhece a propaganda que passa nos EUA, "Nós temos leite".

All right. And here is this beautiful human cell,

Tudo bem. E aqui, essa linda célula humana,

and you can imagine that here also, context goes.

vocês podem imaginar que aqui também o contexto manda.

So, what do we do now?

Então, o que fazer agora?

I made a radical hypothesis.

Elaborei uma hipótese radical.

I said, if it's true that architecture is dominant,

Pensei, se for verdade que a arquitetura é dominante,

architecture restored to a cancer cell

arquitetura restaurada de uma célula de câncer

should make the cancer cell think it's normal.

deveria fazer a célula de câncer pensar que é normal.

Could this be done?

Isso poderia ser feito?

So, we tried it.

Nós tentamos.

In order to do that, however,

Para fazer isso, no entanto,

we needed to have a method of distinguishing normal from malignant,

precisávamos de um método para distinguir o normal do maligno,

and on the left is the single normal cell,

e à esquerda está a única célula normal,

human breast, put in three-dimensional gooey gel

mama humana, colocada num gel viscoso tridimensional

that has extracellular matrix, it makes all these beautiful structures.

que tem matrizes extracelulares, ela apresenta todas essas lindas estruturas.

On the right, you see it looks very ugly,

À direita, vocês podem ver como está feio,

the cells continue to grow,

as células continuam a crescer,

the normal ones stop.

as normais param.

And you see here in higher magnification

E vocês podem ver aqui ampliados

the normal acinus and the ugly tumor.

o acinus normal e o tumor feio.

So we said, what is on the surface of these ugly tumors?

Aí nos perguntamos: o que está na superfície desses tumores feios?

Could we calm them down --

A gente conseguiria acalmá-los? -

they were signaling like crazy and they have pathways all messed up --

eles estavam sinalizando como loucos e o caminho deles estava todo bagunçado -

and make them to the level of the normal?

e fazê-los voltar ao normal?

Well, it was wonderful. Boggles my mind.

Bem, isso foi maravilhoso. Me encantou.

This is what we got.

Isso foi o que conseguimos.

We can revert the malignant phenotype.

Conseguimos reverter o fenótipo maligno.

(Applause)

(Aplausos)

And in order to show you that the malignant phenotype

E para poder mostrar a vocês que o fenótipo maligno

I didn't just choose one,

eu não escolhi apenas um,

here are little movies, sort of fuzzy,

aqui temos uns vídeos curtos, meio embaçados,

but you see that on the left are the malignant cells,

mas vocês podem ver que à esquerda estão as células malignas,

all of them are malignant,

todas são malignas,

we add one single inhibitor in the beginning,

nós adicionamos um único inibidor no começo,

and look what happens, they all look like that.

e vejam só o que acontece, elas ficam desse jeito.

We inject them into the mouse, the ones on the right,

Injetamos elas no camundongo, aqueles da direita,

and none of them would make tumors.

e nenhum deles teve qualquer tumor.

We inject the other ones in the mouse, 100 percent tumors.

Injetamos as outras no camundongo, 100% de tumor.

So, it's a new way of thinking about cancer,

Assim, esta é uma nova forma de pensar o câncer,

it's a hopeful way of thinking about cancer.

é uma forma esperançosa de pensar o câncer.

We should be able to be dealing with these things at this level,

Nós deveríamos ser capazes de lidar com essas coisas nesse nível,

and these conclusions say that growth and malignant behavior

e essas conclusões dizem que o crescimento e o comportamento maligno

is regulated at the level of tissue organization

são regulados no nível da organização do tecido

and that the tissue organization is dependent

e que a organização do tecido depende

on the extracellular matrix and the microenvironment.

da matriz extracelular e do microambiente.

All right, thus form and function interact dynamically and reciprocally.

Tudo bem, assim a forma e a função interagem de forma dinâmica e recíproca.

And here is another five seconds of repose,

E aqui estão outros cinco segundos de repouso,

is my mantra. Form and function.

é o meu mantra. Forma e função.

And of course, we now ask, where do we go now?

É claro que agora vem a pergunta: aonde vamos agora?

We'd like to take this kind of thinking into the clinic.

Gostaríamos de levar esse tipo de raciocínio para a clínica.

But before we do that, I'd like you to think

Mas antes de fazermos isso, eu gostaria que vocês pensassem

that at any given time when you're sitting there,

que nesse tempo todo que vocês estão aí sentados,

in your 70 trillion cells,

com seus 70 trilhões de células,

the extracellular matrix signaling to your nucleus,

a matriz extracelular está sinalizando para seu núcleo,

the nucleus is signaling to your extracellular matrix

o núcleo está sinalizando para sua matriz extracelular,

and this is how your balance is kept and restored.

e é dessa forma que seu esquilíbrio é mantido e restaurado.

We have made a lot of discoveries,

Fizemos um monte de descobertas,

we have shown that extracellular matrix talks to chromatin.

Mostramos que a matriz extracelular conversa com a cromatina.

We have shown that there's little pieces of DNA

Mostramos que existem pequenas partes do DNA

on the specific genes of the mammary gland

nos genes específicos da glândula mamária,

that actually respond to extracellular matrix.

que na verdade reagem à matriz extracelular.

It has taken many years, but it has been very rewarding.

Isso levou muitos anos, mas tem sido muito gratificante.

And before I get to the next slide, I have to tell you

E antes de mostrar o próximo slide, eu queria lhes dizer

that there are so many additional discoveries to be made.

que ainda existem muitas descobertas a serem feitas.

There is so much mystery we don't know.

Existe tanto mistério que a gente desconhece.

And I always say to the students and post-docs I lecture to,

Eu sempre digo aos alunos e pós-doutorandos para quem leciono:

don't be arrogant, because arrogance kills curiosity.

não sejam arrogantes, pois a arrogância mata a curiosidade.

Curiosity and passion.

Curiosidade e paixão.

You need to always think, what else needs to be discovered?

Vocês precisam ter em mente - o que mais precisa ser descoberto?

And maybe my discovery needs to be added to

E talvez minha descoberta precise ser complementada

or maybe it needs to be changed.

ou talvez precise ser alterada.

So, we have now made an amazing discovery,

Bem, fizemos uma descoberta impressionante.

a post-doc in the lab who is a physicist asked me,

Uma pós-doutoranda do laboratório, que é uma física, me perguntou

what do the cells do when you put them in?

o que as células fazem quando você as coloca lá dentro?

What do they do in the beginning when they do?

O que fazem no início quando são colocadas lá?

I said, I don't know, we couldn't look at them.

Eu disse, não sei, poderíamos observá-las.

We didn't have high images in the old days.

Antigamente não tínhamos imagens de alta definição.

So she, being an imager and a physicist,

Então ela, sendo uma produtora de imagens e física,

did this incredible thing.

fez essa coisa incrível.

This is a single human breast cell in three dimensions.

Esta é uma célula da mama humana em três dimensões.

Look at it. It's constantly doing this.

Olhem só. Ela está fazendo isso constantemente.

Has a coherent movement.

Tem um movimento coerente.

You put the cancer cells there, and they do go all over,

Você coloca as células do câncer lá, e elas se espalham para todos os lugares

they do this. They don't do this.

elas fazem assim. Elas não fazem isso.

And when we revert the cancer cell, it again does this.

E quando revertemos a célula cancerosa, ela faz isso de novo.

Absolutely boggles my mind.

Me encanta totalmente.

So the cell acts like an embryo. What an exciting thing.

Então, a célula age como um embrião. Que coisa emocionante.

So I'd like to finish with a poem.

Bem, eu gostaria de terminar com um poema.

Well I used to love English literature,

Eu adorava literatura inglesa,

and I debated in college, which one should I do?

na faculdade, fiquei ponderando qual curso deveria fazer.

And unfortunately or fortunately, chemistry won.

E, feliz ou infelizmente, a química venceu.

But here is a poem from Yeats. I'll just read you the last two lines.

Mas tem um poema de Yeats. Eu vou ler apenas as duas últimas linhas.

It's called "Among the School Children."

Ele se chama "Entre crianças de escola".

"O body swayed to music / O brightening glance /

" Ó corpo embalado à musica / Ó vislumbre cativante/

How [can we know] the dancer from the dance?"

Como separar da dança o dançante?"

And here is Merce Cunningham,

E aqui está Merce Cunningham,

I was fortunate to dance with him when I was younger,

eu tive a sorte de dançar com ele quando era mais jovem,

and here he is a dancer,

aqui, ele é um dançarino,

and while he is dancing, he is both the dancer and the dance.

e, enquanto está dançando, ele é o dançarino e a dança.

The minute he stops, we have neither.

No minuto em que ele para, não temos nenhum dos dois.

So it's like form and function.

Assim também acontece com a forma e a função.

Now, I'd like to show you a current picture of my group.

Agora, gostaria de mostrar a vocês uma foto atual do meu grupo.

I have been fortunate to have had these magnificant

Eu tive a sorte de ter esses magníficos

students and post-docs who have taught me so much,

alunos e pós-doutorandos, que têm me ensinado tanto,

and I have had many of these groups come and go.

e tive muitos desses grupos indo e vindo.

They are the future and I try to make them not be afraid

Eles são o futuro e eu tento fazer com que eles não tenham medo

of being the cat and being told,

de ser o gato que ouve:

don't think outside the box.

não pensem fora da caixa.

And I'd like to leave you with this thought.

Finalmente, gostaria de deixá-los esse pensamento.

On the left is water coming through the shore,

À esquerda, vemos uma foto da água do mar dando na praia,

taken from a NASA satellite.

tirada de um satélite da Nasa.

On the right, there is a coral.

À direita, vemos um coral.

Now if you take the mammary gland and spread it

Se vocês pegarem a glândula mamária e espalhá-la

and take the fat away, on a dish it looks like that.

num prato, tirando a gordura, ela fica assim.

Do they look the same? Do they have the same patterns?

Elas parecem iguais? Elas têm os mesmos padrões?

Why is it that nature keeps doing that over and over again?

Por que é que a natureza continua fazendo isso constantemente?

And I'd like to submit to you

E gostaria de lhes dizer que

that we have sequenced the human genome,

sequenciamos o genoma humano,

we know everything about the sequence of the gene,

sabemos tudo sobre a sequência do gene,

the language of the gene, the alphabet of the gene,

a linguagem e o alfabeto do gene,

But we know nothing, but nothing,

mas não sabemos nada, nada mesmo,

about the language and alphabet of form.

sobre a linguagem e o alfabeto da forma.

So, it's a wonderful new horizon,

Por isso, este é um horizonte novo e maravilhoso,

it's a wonderful thing to discover for the young

algo fantástico a ser descoberto pelos jovens

and the passionate old, and that's me.

e pelos velhos apaixonados, que é o meu caso.

So go to it!

Então, vão em frente!

(Applause)

(Aplausos)