Joshua Chu-Tan: The science of preserving sight | TED

Transcriber:

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

Now to start off today, I want everyone in here to close their eyes

Para começarmos, peço a todos aqui que fechem os olhos

and think about the first thing you saw this morning when you opened your eyes.

e pensem na primeira coisa que viram esta manhã quando abriram os olhos.

You know, was it that stain on your ceiling

Estão a ver, terá sido aquela mancha no teto

that you keep putting off cleaning?

que há que tempos estão para limpar?

Was it your partner’s face or your child jumping on top of you?

Terá sido a cara do vosso parceiro

ou o vosso filho a saltar em cima de vocês?

Or was it the morning rays of the sun just creeping in through the blinds,

Ou terá sido os raios do sol da manhã a espreitar por entre as persianas,

that mixture of pink, orange and yellow that signifies the start of a new day.

aquela mistura de rosa, laranja e amarelo, que significa o nascer de um novo dia?

Keep your eyes shut just for a moment longer.

Continuem com os olhos fechados mais um bocadinho.

And imagine waking up now, but instead of those beautiful images,

Imaginem agora acordar mas, em vez dessas belas imagens,

all you could see is what you're seeing right now.

a única coisa que podem ver é aquilo que estão a ver agora.

Darkness.

Escuridão.

Those thoughts, those images of the first thing you saw this morning

Esses pensamentos, essas imagens, da primeira coisa que viram esta manhã

being exactly what it is now,

serem exatamente como são agora,

just a memory,

apenas uma memória,

an image conjured by your brain from your past.

uma imagem do passado evocada pelo vosso cérebro.

Now open your eyes.

Agora, abram os olhos.

When I asked people what the one sense that they couldn't live without is

Quando pergunto às pessoas

qual o sentido sem o qual não conseguiriam viver,

most people immediately say, their sight.

a maioria das pessoas dizem imediatamente que é a visão.

And you can understand why that is.

E percebemos porque é que é assim.

I mean, our vision and what we see

A nossa visão, aquilo que vemos

play such an integral role in how we perceive the world around us.

desempenha um papel integral

na forma como apercebemos o mundo à nossa volta.

Just look at how much we spend on buildings,

Vejam só quanto gastamos em edifícios, em parques, em arquitetura,

on parks, on architecture, on things just to please our visual sense.

em coisas apenas para agradar ao nosso sentido visual.

But what if we can't see?

Mas e se não pudéssemos ver?

What if we lose this gift?

E se perdêssemos este dom?

What if slowly but surely,

E se, lentamente mas de forma segura,

your visual field looks something like this?

o nosso campo visual fosse uma coisa como esta?

Well, this is exactly what happens

Bom, isso é exatamente o que acontece

in age-related macular degeneration, or AMD.

degenerescência macular da idade, ou DMI.

This disease is the leading cause of blindness in the developed world.

Esta doença é a principal causa de cegueira no mundo desenvolvido.

This disease affects one in seven New Zealanders over the age of 50,

Esta doença afeta um em cada sete neozelandeses com mais de 50 anos,

and yet the most common form of this disease has no cure.

e contudo, a forma mais vulgar desta doença não tem cura.

AMD is a serious problem.

A DMI é um problema grave.

But we think we have something that may just be the solution

Mas pensamos que temos uma coisa que talvez possa ser a solução

because of tiny molecules called microRNA

graças a moléculas minúsculas chamadas microARN

that are incredibly powerful gene regulators.

que são reguladoras de genes extremamente potentes.

But first, let's talk a little bit about how we actually see.

Mas primeiro, vamos falar um pouco sobre a forma como vemos.

Now that is just a stunning structure, isn't it?

Isto é uma estrutura espantosa, não é?

I could stare at it forever,

Eu não me canso de a observar,

which is ironic because that's what allows me to do so.

o que é irónico, porque é ela que me permite fazê-lo.

This is a retina.

Isto é a retina.

This is the thing that allows us to absorb light bouncing off of objects.

É a coisa que nos permite absorver a luz que se reflete dos objetos.

This is the thing that allows us to define shapes, define edges.

É a coisa que nos permite definir formas, definir limites.

This is what allows us to see.

É aquilo que nos permite ver.

It lines the back of the eye and is multilayered,

Forra a parte posterior do olho e tem várias camadas.

with each layer containing cells with its own respective role.

Cada camada contém células com uma função definida.

Now the cell type I want you to know about today are photoreceptors.

O tipo de células que quero mostrar hoje são as fotorrecetoras.

And if you break down the word and figure out what they mean,

Se decompuserem a palavra perceberão o que significa,

photo, meaning light, and receptors, or something that receives.

foto, significa luz, e recetor, aquilo que recebe.

So they receive the light.

Portanto, elas recebem a luz.

So when the light comes into our eye,

Quando a luz entra nos nossos olhos,

it's received by these cells

é recebida por estas células

and through a series of processes

e, através duma série de processos,

begins to convert it into an electrical signal

começa a converter-se num sinal elétrico

that has been sent to the brain.

que é enviado ao cérebro.

Eventually, this will form an image.

Por fim, isso forma uma imagem.

This is the first step to our vision,

Isto é o primeiro passo para a nossa visão,

to everything we see, to you looking at me right now.

para tudo aquilo que vemos, como vocês a olhar para mim agora.

Now there's a specialized region within the retina known as the macula.

Há uma região especializada no interior da retina, chamada mácula.

It's approximately 5 millimeters in diameter

Tem cerca de 5 milímetros de diâmetro

and houses another even more specialized region known as the fovea.

e contém outra região ainda mais especializada,

chamada a fóvea.

Now when the light comes into our eye,

Quando a luz entra no olho,

it's concentrated to focus on this region of the retina.

concentra-se nesta região da retina.

It's responsible for pretty much all of our useful day to day vision,

É responsável por grande parte da nossa visão útil diária,

da perceção das cores

from our color perception

to our high visual detail, to our central vision.

aos mais pequenos pormenores visuais, à nossa visão central.

All of this mediated by this tiny region.

Tudo isso através desta região minúscula.

This is also the region where your photoreceptors begin to die

É também a região onde começam a morrer os fotorrecetores

if you have AMD.

se tiverem DMI.

In fact, a 1.5-millimeter lesion in this area,

Com efeito, uma lesão de 1,5 milímetro nesta área,

which is approximately the thickness of a credit card,

que é a espessura aproximada de um cartão de crédito,

will render you legally blind.

fará de nós um cego.

Unfortunately, AMD is an incredibly complex disease,

Infelizmente, a DMI é uma doença extremamente complexa,

and what this means is if you try and block a single thing

significa que, se tentarmos bloquear uma só coisa

leading to the disease,

que provoque esta doença

it's very likely that something else would just come and take its place.

é muito provável que surja outra coisa que a substitua.

Whether that be well establish causes, such as inflammation or oxidative stress,

Podem ser causas bem conhecidas, como uma inflamação ou uma tensão oxidante

or things we just don't even know about yet.

ou coisas que ainda não conhecemos.

It's the same issue that faces researchers looking into treatments

É o mesmo problema que enfrentam os investigadores que procuram tratamento

for all kinds of neurodegenerative diseases,

para todos os tipos de doenças neurodegenerativas,

such as Alzheimer's or Parkinson's.

como a doença de Alzheimer ou de Parkinson.

But what if we could find one therapy that could treat multiple causes?

E se pudéssemos encontrar uma terapia que tratasse de causas múltiplas?

You know, what if we could get to the root of the disease?

E se pudéssemos chegar à raiz da doença?

Well, maybe we can, but to get there,

Talvez possamos mas, para lá chegar,

we need to understand just a little bit about genetics.

precisamos de perceber um pouco mais sobre genética.

Now some of you may be familiar with the famous Watson, Crick and Wilkins,

Alguns de vocês talvez conheçam o famoso trio Watson, Crick e Wilkins,

who in many ways were the pioneers of DNA as we know it.

que, de muitas formas, foram os pioneiros do ADN, tal como o cnhecemos.

I'm sure a lot of you will also be familiar

Certamente que muitos de vocês também conhecem

with Steven Spielberg's epic movie "Jurassic Park."

o filme épico “Parque Jurássico” de Steven Spielberg.

Remember that scene

Lembram-se daquela cena

where they have a preserved mosquito with dinosaur’s blood in it,

em que eles têm um mosquito com sangue de dinossauro dentro dele

and they use that to create new dinosaurs

e usam isso para criar novos dinossauros

and probably the coolest yet most dangerous theme park of all time.

e provavelmente o parque temático mais fixe e mais perigoso de sempre?

Well, a lot of you probably scoffed at that idea,

Bom, muitos de vocês talvez tenham troçado desse ideia,

but in some ways, genetically speaking, it's actually true.

mas, geneticamente falando, é mesmo verdade.

As Francis Crick said, DNA makes RNA,

Como disse Francis Crick, o ADN fabrica o ARN,

RNA makes protein, and protein makes us.

o ARN fabrica proteínas e as proteínas fabrica-nos a nós.

This is the central dogma of genetics.

Este é o dogma central da genética.

You can think of DNA as the code,

Pensamos no ADN como o código,

coding for just about everything about us,

que codifica praticamente tudo em nós,

so it makes us human and not a monkey, a rat or a dog.

por isso torna-nos humanos, em vez de macacos, ratos ou cães.

So it makes us unique individuals.

Torna-nos indivíduos únicos.

It's what makes us who we are,

É o que nos faz aquilo que somos,

but it is just the code.

mas é apenas um código.

So without the other components of this central dogma,

Sem os outros componentes deste dogma central,

it's just going to sit there like a book waiting to be read.

vai-se manter ali como um livro à espera de ser lido.

Knowledge from this book just waiting to be implemented.

O conhecimento deste livro está à espera de ser implementado.

Now your RNA are your messengers responsible for bringing some of that code

O nosso ARN é o nosso mensageiro

responsável por transportar parte desse código

and telling our cells,

e dizer às nossas células:

OK, this is what needs to be produced right now.

“OK, é isto que é preciso produzir neste momento”.

Then the protein that's made is your functional component,

Então, as proteínas que fabricam os nossos componentes funcionais,

or your workers, if you will.

ou os nossos operários, se assim quisere.

You can actually think of this central dogma

Podemos pensar neste dogma central

as Swedish flatpack furniture giant IKEA.

como o mobiliário sueco duma gigantesca IKEA.

Think of the IKEA warehouse as your DNA,

Pensem no armazém da IKEA como o vosso ADN,

containing all of the code,

contendo todo o código,

all the instructions for how these pieces of furniture will be made,

todas as instruções para como serão montadas essas peças de mobiliário,

but nothing is actually assembled yet.

mas sem que nada esteja montado.

Vocês escolhem aquilo de que precisam e saem do armazém

You choose what you need and you come out of the warehouse

with a set of instructions for your furniture.

com um conjunto de instruções para a vossa mobília.

The set of instructions is your RNA, copies and copies of these instructions,

O conjunto de instruções é o vosso ARN,

cópias e cópias dessas instruções, a sair do armazém,

leaving the warehouse, telling us exactly how we assemble these pieces of furniture.

que nos dizem exatamente como montar essas peças da mobília.

Then the fully functional furniture, whether it be your wardrobe or a couch,

Depois, toda a mobília já montada, seja o guarda-fato ou um sofá,

that's your protein, all assembled, ready to do what they need to do.

são as vossas proteínas, montadas, prontas para fazer o que é preciso.

DNA makes RNA, RNA makes protein, and protein makes us.

O ADN fabrica o ARN, o ARN fabrica as proteínas,

e as proteínas fabricam-nos a nós.

Now when we talk about a standard gene therapy,

Quando falamos duma terapia genética,

you're often looking at a single target.

frequentemente olhamos para u único objetivo.

So gene therapies are fantastic

As terapias genéticas são excelentes

for diseases that can be attributed to a single gene mutation

para doenças que podem ser atribuídas a uma única mutação genética

or single root cause.

ou a uma única raiz do problema.

But for a disease like AMD,

Mas, para uma doença como a DMI,

where there's multiple possible causes,

em que há múltiplas causas possíveis,

it's just not as useful at this point in time.

não é assim tão útil neste momento.

But there's another type of RNA called microRNA.

Mas há outro tipo de ARN chamado microARN,

And instead of coding for the creation of protein,

Em vez de codificarem a criação de proteínas,

these microRNA can actually control which RNA are being read.

estes microARN podem controlar qual o ARN que deve ser lido.

They are incredibly powerful molecules,

São moléculas extremamente poderosas

with a single microRNA having the ability

em que um único microARN

to control up to 200 different targets

consegue controlar mais de 200 alvos diferentes

in what is known as negative regulation.

naquilo que é conhecido como regulação negativa.

What this means is that when it binds to an RNA,

Isto significa que, quando se liga a um ARN,

it stops it from being read and the protein from being produced.

impede-o de ser lido e a proteína de ser fabricada.

So let's go back to IKEA.

Então, voltemos ao IKEA.

Imagine microRNA as an officer roaming the car park of IKEA,

Imaginem que o microARN é um funcionário que percorre o estacionamento da IKEA,

checking everything that's coming out of the warehouse

inspecionando tudo o que sai do armazém

for a particular type of furniture.

para um determinado tipo de mobília.

Now notice I say type.

Reparem que eu disse “tipo”.

This is what I mean by a pathway.

É o que eu quero dizer para percurso.

So let's say we're suffering from a coffee table epidemic

Digamos que está a haver um açambarcamento de mesas de café

where people are just cluttering their living rooms

em que as pessoas enchem a sala

with coffee tables upon coffee tables upon coffee tables for no apparent reason.

com mesas de café em cima de mesas de café, sem razão aparente.

(Risos)

Now IKEA will sell hundreds of different kinds of coffee tables,

A IKEA vende centenas de diferentes tipos de mesas de café,

but they're all still coffee tables serving the same general function.

mas todas elas são mesas de café que servem o mesmo objetivo geral.

A microRNA officer will recognize this

Um funcionário do microARN reconhecê-las-á

and specifically get rid of all coffee table instructions.

e elimina especificamente todas as instruções das mesas de café.

Doesn't matter the shape, the size or the color.

Não interessa qual o feitio, o tamanho ou a cor.

If it’s a coffee table, the instructions will no longer be read,

É uma mesa de café?

Passa a não ter instruções e deixa de poder ser montada.

and it will no longer be assembled.

This is how microRNA work.

É assim que funcionam os microARN.

They can regulate multiple genes from the same pathway,

Podem regular múltiplos genes do mesmo percurso,

and this is why they are so powerful

e é por isso que são tão poderosos

because we now have the ability to control an entire pathway

porque agora temos a possibilidade de controlar todo um percurso

rather than a single gene on it.

em vez de um único gene nele.

MicroRNA have only really been discovered since the turn of the century,

Os microARN só foram descobertos no virar do século

and yet there are already multiple microRNA-based therapeutics

mas já há muitas terapias com base nos microARN

and clinical trials for complex diseases such as cancer.

assim como ensaios clínicos para doenças complexas como o cancro.

This shows their potential.

Isso mostra o seu potencial.

This shows their rapidness in going from the lab bench

Isso mostra a rapidez em passar da mesa do laboratório

to the clinical bedside.

para a mesa de cabeceira clínica.

So let's recap.

Então, recapitulemos.

We have an incredibly complex disease known as age-related macular degeneration,

Temos uma doença extremamente complexa

conhecida por degenerescência macular, ou DMI.

or AMD.

A disease that affects the central vision

Uma doença que afeta a visão central

with the most common form having no known cure or treatment.

com a forma mais vulgar que não tem cura nem tratamento.

We have DNA, code that makes us us.

Temos ADN, o código que nos fabrica.

We have RNA messengers for the creation of protein,

Temos os ARN mensageiros para a criação das proteínas

and then we have microRNA, controllers of this process.

e temos os microARN que controlam este processo.

So in order to decide which microRNA might be effective in AMD,

Para decidir que microARN pode ser eficaz para a DMI,

we used a technique that allowed us to figure out

usámos uma técnica que nos permitiu calcular

all of the active microRNA in the retina and the targets they're controlling.

todos os microARN nativos na retina e os alvos que eles controlam.

Using this technique, we found there’s a particular microRNA

Usando esta técnica, descobrimos que há um determinado microARN

known as microRNA-124,

conhecido por microARN-124,

our hero of the story.

o nosso herói da história.

124 was far and wide the most abundant and active microRNA

O 124 era, de longe, o microARN mais abundante e mais ativo

that we found in the retina.

que encontrámos na retina.

It's definitely playing a role.

Está sem dúvida a desempenhar um papel.

In fact, we found that it's playing an anti-inflammatory role.

Com efeito, descobrimos que desempenha um papel anti-inflamatório.

This is one of the pathways that it acts on.

Este é um dos percursos em que ele atua.

So it controls the production of highly inflammatory molecules

Assim, ele controla a produção de moléculas altamente inflamatórias

when the retina gets too stressed.

quando a retina fica demasiado tensa.

124 is strong.

O 124 é forte.

It's a great worker, helps the greater good.

É um operário fantástico, contribui para o bem maior.

Exactly like a hero should.

Tal como um herói deve fazer.

So we looked in the retinas of AMD patients

Então, observámos as retinas de doentes de DMI

and what we found was this.

e descobrimos isto.

124, stained in red,

O 124, marcado a vermelho,

was completely absent from the central retina of AMD patients

estava totalmente ausente da retina central dos doentes com DMI

compared to a healthy individual.

em comparação com indivíduos saudáveis.

Completely.

Totalmente.

Lembram-se da parte da vossa retina

Remember the part of your retina

responsible for pretty much all of our useful vision?

responsável pela maior parte de toda a nossa visão útil?

Well, 124 is missing there.

Bom, falta aí o 124.

And this is what we think is happening.

Isto é o que pensamos que está a acontecer.

124 is the most active microRNA in the retina,

O 124 é o microARN mais ativo na retina,

meaning that it's working a lot even in a disease state,

o que significa que trabalha muito mesmo numa situação de doença,

fighting off danger molecules,

combatendo moléculas perigosas,

inflammatory molecules that will cause even more harm.

moléculas inflamatórias que ainda causam mais danos.

Now the retina recognizes this

Ora bem, a retina reconhece isso

and activates more and more of our 124.

e ativa cada vez mais o nosso 124.

However, the retina eventually gets overwhelmed.

Contudo, a retina acaba por ficar esgotada.

Tragically, our heroes can no longer keep fighting

Tragicamente, os nossos heróis não continuam o combate

and start dying off

e começam a morrer

to the point where they are completely absent.

ao ponto de desaparecerem completamente.

Exactly like we see in those AMD patients.

Tal como vimos naqueles doentes de DMI.

The enemies keep coming.

Os inimigos continuam a aparecer,

124, though, no more, missing in action.

mas já não há mais 124, desapareceu em ação.

And as a consequence, our retina suffers.

Em consequência disso, a retina sofre.

Our vision suffers.

A visão sofre.

So in a study we published last year,

Num estudo que publicámos no ano passado,

we supplemented 124 to animals that have undergone retinal damage.

fornecemos um suplemento de 124

a animais que tinham sofrido danos na retina.

And through an injection of these molecules into the eye,

Através duma injeção dessas moléculas, no olho,

what we saw was that animals receiving the treatment

vimos que os animais que recebem o tratamento

had better retinal function,

tinham melhorado a função da retina,

had less photoreceptor cell death

tinham menos mortes nas células fotorrecetoras

and had less inflammation.

e tinham menos inflamação.

These are preliminary experiments but a very promising start at that.

Estas são experiências preliminares mas num início muito promissor.

Our next step is to carefully analyze all of the targets

O passo seguinte é analisar cuidadosamente todos os alvos

that this 124 acts to control.

que o 124 controla.

And we're also particularly interested

Também estamos especialmente interessados

in how it is that these microRNA travel in the retina

em como é que estes microARN viajam pela retina

as a form of communication between cells.

como uma forma de comunicação entre as células.

Now what do I mean by this?

O que é que eu quero dizer com isto?

Well, we mainly focused on photoreceptors,

Nós concentramo-nos principalmente nos fotorrecetores,

but the retina is an interconnected network,

mas a retina é uma rede interligada,

with every cell contributing to its overall function.

em que todas as células contribuem para a mesma função.

In this same study,

Nesse mesmo estudo,

we found that 124 moves from the photoreceptor cells

descobrimos que o 124 se move das células fotorrecetoras

to another cell type,

para outro tipo de células,

but only after the retina is damaged.

mas só depois de a retina ter sofrido danos.

Too often we kind of look at what's happening in the cells,

Demasiadas vezes olhamos para o que acontece nas células

completely forgetting there's actually a space in between them.

esquecendo totalmente que há um espaço entre elas.

So if we can harness this

Se pudermos explorar esse espaço

and discover how and why these microRNA move between cells,

e descobrir como e porquê estes microARN se movem entre células,

then we can engineer a deliverable vehicle

talvez possamos conceber um veículo de entregas

to transport the microRNA that we want exactly where we want it.

para transportar o microARN que queremos exatamente para onde o queremos.

Now I want everyone to have a look at this image again.

Ora bem, gostava que todos olhassem de novo para esta imagem.

And imagine living the rest of your life with vision like this.

Imaginem que viviam o resto da vossa vida com este tipo de visão.

So next time you're with your loved ones,

Da próxima vez que estiverem com os vossos entes queridos,

study their faces, their every feature.

estudem a cara deles, todas as feições deles.

Next time you wake up in the morning,

Da próxima vez que acordarem de manhã,

pay attention to every single detail of what you're seeing.

prestem atenção a todos os pormenores do que estão a ver.

Use that gift of sight

Usem este dom da visão

and cherish these memories.

e acarinhem estas memórias.

Because as I said,

Porque, como eu disse,

one in seven of you will lose this ability if nothing is done about this disease.

um em cada sete de nós perderá essa capacidade

se nada se fizer em relação a esta doença.

With an aging demographic in current times,

Com uma demografia em envelhecimento nos tempos atuais,

our society seems to be very concerned about living longer

a nossa sociedade parece estar muito preocupada em viver mais tempo

and extending our lifespan.

e em estender a nossa esperança de vida.

But this is so wrong.

Mas isso é errado.

Trust me when I say this.

Acreditem em mim quando digo isto.

Longevity is not the answer.

A longevidade não é resposta.

Quality is the answer.

A resposta é a qualidade.

It's not about --

(Applause)

(Aplausos)

It's not about how long we can live, no.

Não se trata de quanto tempo podemos viver, não.

It's about how long we can live well.

Trata-se de quanto tempo podemos viver bem.

And with the use of microRNA

Com o uso dos microARN

our hope and our goal is that for millions of people,

a nossa esperança e o nosso objetivo é que, para milhões de pessoas,

this image can become clearer

esta imagem possa tornar-se mais nítida

for longer.

durante mais tempo.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)