How a long-forgotten virus could help us solve the antibiotics crisis | Alexander Belcredi

Tradutor: Daniela Silva Revisora: Margarida Ferreira

Take a moment

Quero que parem por instantes

and think about a virus.

e pensem num vírus.

What comes to your mind?

O que lhes vem à cabeça?

An illness?

Doença?

A fear?

Medo?

Probably something really unpleasant.

Muito provavelmente algo desagradável.

And yet, viruses are not all the same.

No entanto, nem todos os vírus são iguais.

It's true, some of them cause devastating disease.

É certo que alguns causam doenças devastadoras.

But others can do the exact opposite -- they can cure disease.

Mas certos vírus podem fazer o oposto — curar doenças.

These viruses are called "phages."

Estes vírus são chamados "fagos".

Now, the first time I heard about phages was back in 2013.

A primeira vez que eu ouvi falar em fagos foi em 2013.

My father-in-law, who's a surgeon,

O meu sogro, que é cirurgião,

was telling me about a woman he was treating.

estava a falar-me de uma paciente dele

The woman had a knee injury, required multiple surgeries,

que tinha uma lesão no joelho que obrigara a várias cirurgias.

and over the course of these,

No decorrer dessas cirurgias,

developed a chronic bacterial infection in her leg.

desenvolvera uma infecção bacteriana crónica na perna.

Unfortunately for her,

Lamentavelmente,

the bacteria causing the infection also did not respond

a bactéria responsável pela infecção, não reagiu

to any antibiotic that was available.

a nenhum antibiótico disponível.

So at this point, typically, the only option left is to amputate the leg

A este ponto, habitualmente, a única opção é amputar a perna

to stop the infection from spreading further.

para evitar que a infecção se espalhe ainda mais.

Now, my father-in-law was desperate for a different kind of solution,

O meu sogro estava desesperado por encontrar outro tipo de solução,

and he applied for an experimental, last-resort treatment using phages.

e assim, recorreu a um tratamento experimental, de último recurso com fagos.

And guess what? It worked.

E sabem que mais? Resultou.

Within three weeks of applying the phages, the chronic infection had healed up,

Três semanas após a administração de fagos, a infecção crónica tinha sarado,

where before, no antibiotic was working.

algo que nenhum antibiótico tinha conseguido fazer.

I was fascinated by this weird conception:

Fiquei fascinado com esta estranha noção:

viruses curing an infection.

um vírus capaz de curar infecções.

To this day, I am fascinated by the medical potential of phages.

Ainda hoje fico fascinado pelo potencial médico dos fagos.

And I actually quit my job last year to build a company in this space.

Na verdade, demiti-me o ano passado para criar uma empresa neste ramo.

Now, what is a phage?

O que é um fago?

The image that you see here was taken by an electron microscope.

Esta imagem foi captada por um microscópio electrónico.

And that means what we see on the screen is in reality extremely tiny.

Isso significa que o que vêem no ecrã é extremamente minúsculo.

The grainy thing in the middle with the head, the long body

Aquela coisa granulosa no centro, com a cabeça, o corpo alongado

and a number of feet --

e com vários membros

this is the image of a prototypical phage.

— este é o aspecto de um fago prototípico.

It's kind of cute.

Até que é fofinho.

(Laughter)

(Risos)

Now, take a look at your hand.

Agora, olhem bem para a vossa mão.

In our team, we've estimated that you have more than 10 billion phages

A nossa equipa calculou que existem mais de 10 mil milhões de fagos

on each of your hands.

em cada uma das nossas mãos.

What are they doing there?

Que fazem eles ali?

(Laughter)

(Risos)

Well, viruses are good at infecting cells.

Os vírus são bons a infectar células.

And phages are great at infecting bacteria.

E os fagos são peritos em infectar bactérias.

And your hand, just like so much of our body,

As mãos, tal como grande parte do nosso corpo,

is a hotbed of bacterial activity,

são um viveiro de actividade bacteriana,

making it an ideal hunting ground for phages.

tornando-a numa zona de caça ideal para os fagos.

Because after all, phages hunt bacteria.

Porque, afinal de contas, os fagos caçam bactérias.

It's also important to know that phages are extremely selective hunters.

Também é importante saber que os fagos são caçadores bastante selectivos.

Typically, a phage will only infect a single bacterial species.

Normalmente, um fago infecta apenas uma espécie de bactérias.

So in this rendering here, the phage that you see

Neste caso, o fago que vêem

hunts for a bacterium called Staphylococcus aureus,

tem como alvo a bactéria Staphylococcus aureus,

which is known as MRSA in its drug-resistant form.

conhecida como MRSA na sua forma resistente a medicamentos,

It causes skin or wound infections.

e causa infecções na pele ou em feridas.

The way the phage hunts is with its feet.

O fago caça com os seus membros,

The feet are actually extremely sensitive receptors,

que são receptores extremamente sensíveis,

on the lookout for the right surface on a bacterial cell.

em busca da superfície ideal numa célula bacteriana.

Once it finds it,

Assim que a encontra,

the phage will latch on to the bacterial cell wall

o fago adere à parede celular da bactéria

and then inject its DNA.

e injecta o seu ADN.

DNA sits in the head of the phage

O ADN situa-se na cabeça do fago

and travels into the bacteria through the long body.

e é conduzido até à bactéria pelo corpo alongado.

At this point, the phage reprograms the bacteria

Nessa altura, o fago reprograma a bactéria

into producing lots of new phages.

para que produza imensos novos fagos.

The bacteria, in effect, becomes a phage factory.

Assim, a bactéria torna-se uma fábrica de fagos.

Once around 50-100 phages have accumulated within the bacteria cell,

Uma vez acumulados entre 50 a 100 fagos dentro da célula bacteriana,

the phages are then able to release a protein

estes começam a libertar uma proteína

that disrupts the bacteria cell wall.

que desfaz a parede celular da bactéria.

As the bacteria bursts, the phages move out

Assim que a bactéria se desintegra, os fagos são libertados

and go on the hunt again for a new bacteria to infect.

e vão à caça de novas bactérias que possam infectar.

Now, I'm sorry, this probably sounded like a scary virus again.

Desculpem, isto provavelmente tornou os vírus assustadores outra vez.

But it's exactly this ability of phages --

Mas é precisamente esta aptidão dos fagos

to multiply within the bacteria and then kill them --

— de proliferarem dentro das bactérias e depois destruí-las —

that make them so interesting from a medical point of view.

que os torna tão interessantes do ponto de vista médico.

The other part that I find extremely interesting

Outro aspecto que acho bastante interessante

is the scale at which this is going on.

é a escala a que isto ocorre.

Now, just five years ago, I really had no clue about phages.

Há cinco anos, não sabia sequer que os fagos existiam.

And yet, today I would tell you they are part of a natural principle.

E hoje, posso dizer-vos que fazem parte de um princípio natural.

Phages and bacteria go back to the earliest days of evolution.

Os fagos e as bactérias datam dos primórdios da evolução.

They have always existed in tandem, keeping each other in check.

Têm existido sempre em simultâneo, mantendo-se um ao outro sob controlo.

So this is really the story of yin and yang, of the hunter and the prey,

É uma história real de yin e yang, do predador e da presa,

at a microscopic level.

mas a um nível microscópico.

Some scientists have even estimated

Certos cientistas chegaram a estimar

that phages are the most abundant organism on our planet.

que os fagos são o organismo que mais abunda no nosso planeta.

So even before we continue talking about their medical potential,

Assim, antes de nos debruçarmos sobre o seu potencial médico,

I think everybody should know about phages and their role on earth:

creio que devemos tomar conhecimento sobre os fagos e o seu papel no planeta:

they hunt, infect and kill bacteria.

eles caçam, infectam e destroem bactérias.

Now, how come we have something that works so well in nature,

Ora, como é possível que exista algo tão eficaz na natureza,

every day, everywhere around us,

constantemente ao nosso redor,

and yet, in most parts of the world,

e todavia, na maior parte do mundo,

we do not have a single drug on the market

não tenhamos no mercado um único fármaco

that uses this principle to combat bacterial infections?

que use este princípio no combate a infecções bacterianas?

The simple answer is: no one has developed this kind of a drug yet,

A resposta simples é: ainda ninguém desenvolveu este tipo de medicação

at least not one that conforms to the Western regulatory standards

ou, pelo menos, uma que cumpra os critérios reguladores ocidentais

that set the norm for so much of the world.

que ditam a norma para grande parte do mundo.

To understand why, we need to move back in time.

Para compreender porquê, temos de recuar um pouco no tempo.

This is a picture of Félix d'Herelle.

Este é Félix d'Herelle.

He is one of the two scientists credited with discovering phages.

É um dos dois cientistas responsáveis pela descoberta de fagos.

Except, when he discovered them back in 1917, he had no clue

Se bem que, quando os descobriu, em 1917,

ele não fazia ideia daquilo que tinha descoberto.

what he had discovered.

He was interested in a disease called bacillary dysentery,

Na altura, ele estudava a doença disenteria bacilar,

uma infecção bacteriana que provoca casos graves de diarreia,

which is a bacterial infection that causes severe diarrhea,

and back then, was actually killing a lot of people,

o que na época levava à morte de bastantes pessoas,

because after all, no cure for bacterial infections had been invented.

pois ainda não existia uma cura para infecções bacterianas.

He was looking at samples from patients who had survived this illness.

Ao analisar várias amostras de doentes que tinham sobrevivido à doença,

And he found that something weird was going on.

ele descobriu algo peculiar.

Something in the sample was killing the bacteria

Algo na amostra estava a destruir as bactérias

that were supposed to cause the disease.

que eram responsáveis pela doença.

To find out what was going on, he did an ingenious experiment.

Para compreender o que tinha em mãos, fez um teste engenhoso.

He took the sample, filtered it

Pegou na amostra e filtrou-a,

until he was sure that only something very small could have remained,

até ter a certeza de que apenas restava algo minúsculo,

and then took a tiny drop and added it to freshly cultivated bacteria.

extraiu uma pequena gota e adicionou-a a uma cultura de bactérias.

And he observed that within a number of hours,

Algumas horas mais tarde, observou

the bacteria had been killed.

que as bactérias tinham sido destruídas.

He then repeated this, again filtering, taking a tiny drop,

Então, repetiu o processo, filtrando a amostra, extraindo uma pequena gota,

adding it to the next batch of fresh bacteria.

e adicionando-a a uma nova cultura de bactérias.

He did this in sequence 50 times,

Fez isto 50 vezes, sequencialmente,

always observing the same effect.

obtendo sempre o mesmo resultado.

And at this point, he made two conclusions.

Nessa altura, ele concluiu duas coisas.

First of all, the obvious one: yes, something was killing the bacteria,

Primeiro, e o mais óbvio: algo estava a destruir as bactérias,

and it was in that liquid.

e estava contido no fluido.

The other one: it had to be biologic in nature,

Segundo: tinha de ser algo biológico,

because a tiny drop was sufficient to have a huge impact.

visto que uma pequena gota era suficiente para provocar um efeito maciço.

He called the agent he had found an "invisible microbe"

Chamou "micróbio invisível" ao agente que encontrou

and gave it the name "bacteriophage,"

e deu-lhe o nome "bacteriófago",

which, literally translated, means "bacteria eater."

que significa literalmente "devorador de bactérias".

And by the way, this is one of the most fundamental discoveries

Acontece que esta foi uma das descobertas fundamentais

of modern microbiology.

da microbiologia moderna.

So many modern techniques go back to our understanding of how phages work --

Devemos muitas técnicas modernas ao nosso conhecimento de como os fagos funcionam,

in genomic editing, but also in other fields.

não só na edição do genoma, como noutros campos.

And just today, the Nobel Prize in chemistry was announced

E ainda hoje, o prémio Nobel da Química

for two scientists who work with phages and develop drugs based on that.

foi atribuído a dois cientistas que trabalham com fagos

e que desenvolvem fármacos a partir deles.

Now, back in the 1920s and 1930s,

Durante os anos 20 e 30,

people also immediately saw the medical potential of phages.

reconheceu-se de imediato o potencial médico dos fagos.

After all, albeit invisible,

Afinal, ainda que invisíveis,

you had something that reliably was killing bacteria.

tínhamos algo eficaz a destruir bactérias.

Companies that still exist today, such as Abbott, Squibb or Lilly,

Empresas que ainda hoje operam, tais como Abbott, Squibb ou Lilly,

sold phage preparations.

vendiam preparações de fagos.

But the reality is, if you're starting with an invisible microbe,

Mas a verdade é que, quando lidamos com um micróbio invisível,

it's very difficult to get to a reliable drug.

torna-se muito difícil obter um fármaco fidedigno.

Just imagine going to the FDA today

Imaginem chegarem à FDA

and telling them all about that invisible virus

e falarem-lhes de um vírus invisível

you want to give to patients.

que querem administrar a doentes.

So when chemical antibiotics emerged in the 1940s,

Então, quando surgiram os antibióticos químicos, nos anos 40,

they completely changed the game.

o jogo mudou, por assim dizer.

And this guy played a major role.

Este homem teve um papel fundamental.

This is Alexander Fleming.

Este é Alexander Fleming.

He won the Nobel Prize in medicine

Ganhou o Prémio Nobel da Medicina

for his work contributing to the development

pelo seu trabalho que contribuiu para a criação

of the first antibiotic, penicillin.

do primeiro antibiótico, a penicilina.

And antibiotics really work very differently than phages.

Os antibióticos funcionam de uma forma diferente dos fagos.

For the most part, they inhibit the growth of the bacteria,

Na sua maioria, inibem a proliferação das bactérias,

and they don't care so much which kind of bacteria are present.

sem grande distinção quanto ao tipo de bactérias presentes.

The ones that we call broad-spectrum

Os ditos antibióticos de largo espectro

will even work against a whole bunch of bacteria out there.

chegam a eliminar uma ampla gama de bactérias.

Compare that to phages, which work extremely narrowly

Ao comparar com os fagos, que se focam somente

against one bacterial species,

numa espécie de bactérias,

and you can see the obvious advantage.

é possível perceber a óbvia vantagem.

Now, back then, this must have felt like a dream come true.

Na altura, deve ter parecido um sonho tornado realidade.

You had a patient with a suspected bacterial infection,

Imaginemos um doente com suspeitas de uma infecção bacteriana,

you gave him the antibiotic,

administrávamos-lhe o antibiótico,

and without really needing to know anything else about the bacteria

e sem precisar de saber mais nada sobre a bactéria causadora da doença

causing the disease,

many of the patients recovered.

muitos dos doentes melhoravam.

And so as we developed more and more antibiotics,

Assim, ao criarmos cada vez mais antibióticos,

they, rightly so, became the first-line therapy for bacterial infections.

estes tornaram-se a terapia de primeira linha para infecções bacterianas.

And by the way, they have contributed tremendously to our life expectancy.

E, diga-se, melhoraram imenso a nossa esperança de vida.

We are only able to do complex medical interventions

Actualmente realizamos intervenções médicas e cirurgias

and medical surgeries today

altamente complexas,

because we have antibiotics,

e graças aos antibióticos,

and we don't risk the patient dying the very next day

o doente não corre o risco de morrer no dia seguinte

from the bacterial infection that he might contract during the operation.

com uma infecção bacteriana que possa ter contraído durante a operação.

So we started to forget about phages, especially in Western medicine.

Então, começámos a esquecer os fagos, principalmente na medicina ocidental.

And to a certain extent, even when I was growing up, the notion was:

E em certa medida, ainda quando eu era novo, a ideia era:

we have solved bacterial infections; we have antibiotics.

resolvemos o problema das infecções bacterianas; temos os antibióticos.

Of course, today, we know that this is wrong.

É claro que, hoje em dia, sabemos que estávamos errados.

Today, most of you will have heard about superbugs.

Já devem ter ouvido falar em superbactérias.

Those are bacteria that have become resistant

São bactérias que ficaram resistentes

to many, if not all, of the antibiotics that we have developed

a vários, senão a todos, os antibióticos que desenvolvemos

to treat this infection.

para combater essas infecções.

How did we get here?

Como chegámos a este ponto?

Well, we weren't as smart as we thought we were.

Parece que não somos tão espertos quanto pensávamos.

As we started using antibiotics everywhere --

Conforme começámos a utilizar antibióticos em todo o lado

in hospitals, to treat and prevent; at home, for simple colds;

— em hospitais para tratamento e prevenção e em casa para constipações,

on farms, to keep animals healthy --

na pecuária, para manter o gado saudável —

the bacteria evolved.

as bactérias foram evoluindo.

In the onslaught of antibiotics that were all around them,

Perante a investida que os antibióticos desferiam contra elas,

those bacteria survived that were best able to adapt.

sobreviveram as bactérias com melhor capacidade de adaptação.

Today, we call these "multidrug-resistant bacteria."

Hoje, chamamos-lhes "bactérias multirresistentes".

And let me put a scary number out there.

E deixem-me referir um número assustador.

In a recent study commissioned by the UK government,

Um estudo recente pedido pelo governo do Reino Unido

it was estimated that by 2050,

estima que, pelo ano 2050,

ten million people could die every year from multidrug-resistant infections.

dez milhões de pessoas podem morrer anualmente de infecções multirresistentes.

Compare that to eight million deaths from cancer per year today,

Comparando isso com os oito milhões de mortes anuais por cancro,

and you can see that this is a scary number.

podemos ver o quão assustador é este valor.

But the good news is, phages have stuck around.

A boa notícia é que os fagos continuam connosco.

And let me tell you, they are not impressed by multidrug resistance.

E a multirresistência a antibióticos não os impressiona muito.

(Laughter)

(Risos)

They are just as happily killing and hunting bacteria all around us.

Continuam a caçar e a destruir bactérias ao nosso redor sem qualquer problema.

And they've also stayed selective, which today is really a good thing.

E mantiveram-se selectivos, o que é uma vantagem hoje em dia.

Today, we are able to reliably identify a bacterial pathogen

Agora conseguimos identificar exactamente qual a bactéria patogénica

that's causing an infection in many settings.

responsável por uma infecção em vários contextos.

And their selectivity will help us avoid some of the side effects

E a sua selectividade ajuda a evitar certos efeitos secundários

that are commonly associated with broad-spectrum antibiotics.

normalmente associados a antibióticos de largo espectro.

But maybe the best news of all is: they are no longer an invisible microbe.

Mas talvez a melhor notícia seja esta: já não são um micróbio invisível.

We can look at them.

Agora podemos observá-los.

And we did so together before.

Foi o que fizemos há pouco.

We can sequence their DNA.

Podemos fazer sequenciação do seu ADN.

We understand how they replicate.

Podemos estudar como se replicam

And we understand the limitations.

e compreender as suas limitações.

We are in a great place

Estamos numa óptima posição

to now develop strong and reliable phage-based pharmaceuticals.

para desenvolver medicação à base de fagos que seja eficaz e segura.

And that's what's happening around the globe.

E é isso que está a acontecer a nível global.

More than 10 biotech companies, including our own company,

Mais de 10 empresas de biotecnologia, incluindo a nossa,

are developing human-phage applications to treat bacterial infections.

estão a estudar como utilizar fagos para tratar infecções bacterianas.

A number of clinical trials are getting underway in Europe and the US.

Na Europa e nos EUA, já estão em curso vários ensaios clínicos.

So I'm convinced that we're standing on the verge

Por isso, estou convencido

de que estamos perante a era do Renascimento da fagoterapia.

of a renaissance of phage therapy.

And to me, the correct way to depict the phage is something like this.

E para mim, a forma mais correcta de representar os fagos é esta.

(Laughter)

(Risos)

To me, phages are the superheroes that we have been waiting for

Para mim, os fagos são os super-heróis de que precisávamos

in our fight against multidrug-resistant infections.

na luta contra as infecções por multirresistência a antibióticos.

So the next time you think about a virus,

Então, da próxima vez que pensarem num vírus,

keep this image in mind.

tenham esta imagem em mente.

After all, a phage might one day save your life.

Quem sabe, um dia, um fago pode salvar-vos a vida.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)