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

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Tradutor: Rafael Galupa Revisora: Miguel Cabral de Pinho

Now, I don't usually like cartoons,

Bom, geralmente não gosto de cartunes,

I don't think many of them are funny,

acho que a maioria deles não tem piada, acho-os estranhos.

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

Mas adoro este cartune do The New Yorker.

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

[Nunca, mas nunca penses "fora da caixa"]

So, the guy is telling the cat,

Portanto, o tipo diz ao gato

don't you dare think outside the box.

para não se atrever a pensar "fora da caixa".

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

Bem, receio que eu costumava ser o gato.

I always wanted to be outside the box.

Sempre quis estar fora da caixa.

And it's partly because I came to this field

E parte disso provém de eu ter chegado a esta área

from a different background, chemist and a bacterial geneticist.

com antecedentes diferentes, sou química e geneticista bacteriana.

So, what people were saying to me

Portanto, aquilo que as pessoas me diziam

about the cause of cancer, sources of cancer,

sobre a causa do cancro, as origens do cancro,

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

ou, no fundo, porque é que somos quem somos,

didn't make sense.

não fazia sentido.

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

Vou então tentar dizer-vos rapidamente porque é que pensei assim

and how I went about it.

e de que maneira é que procedi.

So, to begin with, however,

Contudo, para começar,

I have to give you a very, very quick lesson

tenho de vos dar uma aula muito rápida

in developmental biology,

de biologia do desenvolvimento,

with apologies to those of you who know some biology.

e desculpem-me aqueles que sabem alguma biologia.

So, when your mom and dad met,

Então, quando a vossa mãe e o vosso pai se conheceram,

there is a fertilized egg,

existiu um óvulo fertilizado,

that round thing with that little blip.

como aquela coisa redonda com aquele pequeno ponto.

It grows and then it grows,

O óvulo cresce e cresce,

and then it makes this handsome man.

e depois torna-se neste belo homem.

(Applause)

(Aplausos)

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

Então, neste homem, todas as células do seu corpo

all have the same genetic information.

têm a mesma informação genética.

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

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

and why doesn't he get up one morning

e porque é que não há um dia em que se levanta de manhã

and have his nose turn into his foot?

e o seu nariz está transformado num pé?

It could. It has the genetic information.

Poderia. Tem a informação genética para isso.

You all remember, dolly,

Todos se lembram da Dolly,

it came from a single mammary cell.

que veio de uma única célula mamária.

So, why doesn't it do it?

Então porque é que aquilo não acontece?

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

Tentem agora adivinhar quantas células é que ele tem no corpo.

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

Qualquer coisa como 10 a 70 biliões de células no seu corpo.

Trillion!

Biliões!

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

Como é que estas células, todas elas com a mesma informação genética,

make all those tissues?

fazem todos estes tecidos?

And so, the question I raised before

Então, a questão que eu levantei antes

becomes even more interesting if you thought about

torna-se ainda mais interessante

the enormity of this in every one of your bodies.

se pensarem na enormidade disto em cada um dos vossos corpos.

Now, the dominant cancer theory would say

A teoria dominante sobre o cancro diria

that there is a single oncogene

que há um único oncogene

in a single cancer cell, and it would make you

numa única célula cancerígena

a cancer victim.

e que é isso que vos tornaria numa vítima de cancro.

Well, this did not make sense to me.

Para mim, isto não fazia sentido.

Do you even know how a trillion looks?

Vocês sabem quanto é que é um bilião?

Now, let's look at it.

Vamos olhar para ele.

There it comes, these zeroes after zeroes after zeroes.

Aqui vem, zeros atrás de zeros atrás de zeros.

Now, if .0001 of these cells got mutated,

Se 0,0001 destas células sofressem mutações

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

e 0,00001 originassem cancro, nós seríamos uma massa de cancro.

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

Teríamos cancro por todo o lado. Mas não temos.

Why not?

Porque não?

So, I decided over the years,

Então, decidi ao longo dos anos,

because of a series of experiments

à conta de uma série de experiências,

that this is because of context and architecture.

que isto é por causa do contexto e da arquitetura.

And let me quickly tell you

Vou contar-vos rapidamente

some crucial experiment that was able to actually show this.

uma experiência fundamental que conseguiu mostrar isto.

To begin with, I came to work with this virus

Para começar, eu trabalhava com um vírus

that causes that ugly tumor in the chicken.

que provoca este horrível tumor em galinhas.

Rous discovered this in 1911.

Rous descobriu isto em 1911.

It was the first cancer virus discovered,

Foi o primeiro vírus oncogénico a ser descoberto.

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

Quando eu digo "oncogene" quero dizer "gene de cancro".

So, he made a filtrate, he took this filter

Então, ele fez um filtrado, pegou nele,

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

que era o líquido depois de ter passado o tumor por um filtro,

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

injetou-o noutra galinha e obteve outro tumor.

So, scientists were very excited,

Os cientistas ficaram muito excitados

and they said, a single oncogene can do it.

e disseram que bastava um único oncogene.

All you need is a single oncogene.

Só precisamos de um único oncogene.

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

Então, fizeram uma cultura de células, células de galinha,

dumped the virus on it,

adicionaram-lhes o vírus,

and it would pile up,

elas acumularam-se e eles disseram:

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

"Isto é maligno, isto é normal".

And again this didn't make sense to me.

Novamente, para mim, isto não fazia sentido.

So for various reasons, we took this oncogene,

Por várias razões, escolhemos este oncogene,

attached it to a blue marker,

juntámos-lhe um marcador azul

and we injected it into the embryos.

e injetámo-lo em embriões.

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

Agora olhem para isto. Há aqui esta belíssima pena no embrião.

Every one of those blue cells are a cancer gene

Cada uma daquelas células azuis é um gene de cancro

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

dentro de uma célula cancerígena e fazem parte da pena.

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

Quando dissociámos a pena e a colocámos em cultura,

we got a mass of blue cells.

obtivemos uma massa de células azuis.

So, in the chicken you get a tumor,

Portanto, na galinha obtemos um tumor, mas no embrião, não.

in the embryo you don't,

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

dissociamos, colocamos em cultura, temos outro tumor.

What does that mean?

O que é que isto significa?

That means that microenvironment

Significa que o microambiente

and the context which surrounds those cells

e o contexto que envolvem estas células

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

estão a dizer ao gene do cancro e à célula cancerígena o que fazer.

Now, let's take a normal example.

Vamos pensar num exemplo normal.

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

O exemplo normal, vamos pensar na glândula mamária humana.

I work on breast cancer.

Eu trabalho em cancro da mama.

So, here is a lovely human breast.

Esta é uma encantadora mama humana.

And many of you know how it looks,

Muitos de vocês conhecem o seu aspeto, mas não o seu interior.

except that inside that breast, there are all these

Há todas estas lindas estruturas a desenvolver-se que parecem árvores.

pretty, developing, tree-like structures.

So, we decided that what we like to do

Decidimos que o que queríamos fazer

is take just a bit of that mammary gland,

era tirar apenas um pedaço dessa glândula mamária,

which is called an "acinus,"

que se chama "ácino",

where there are all these little things inside the breast

onde estão todas estas coisinhas dentro da mama, para onde vai o leite,

where the milk goes, and the end of the nipple

e o final do mamilo vem através daquele pequeno tubo

comes through that little tube when the baby sucks.

quando o bebé mama.

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

Pensámos: "Ótimo! Olhemos para esta linda estrutura.

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

"Queremos fazer esta estrutura e perguntar:

how do the cells do that?

" 'Como é que as células fazem isto?' "

So, we took the red cells --

Portanto, pegámos nas células vermelhas

you see the red cells are surrounded by blue,

— vemos as células vermelhas rodeadas por azul,

other cells that squeeze them, and behind it

outras células que as comprimem e atrás delas

is material that people thought was mainly inert,

está um material que se julgava ser sobretudo inerte

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

e apenas contribuía como estrutura para manter a forma.

and so we first photographed it

Então, primeiro fotografámo-la

with the electron microscope years and years ago,

com o microscópio eletrónico há muitos anos.

and you see this cell is actually quite pretty.

Vemos que esta célula até é bastante bonita.

It has a bottom, it has a top,

Tem uma base, tem um topo,

it is secreting gobs and gobs of milk,

e está a segregar bocadinhos de leite,

because it just came from an early pregnant mouse.

porque acabou de vir de uma fêmea de ratinho recém-grávida.

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

Pegamos nestas células, colocamo-las numa placa de cultura,

and within three days, they look like that.

e, em três dias, é assim que se parecem.

They completely forget.

Esquecem-se completamente.

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

Portanto, quando as retiramos e as colocamos em cultura,

they don't make milk. They completely forget.

não produzem leite, esquecem-se completamente.

For example, here is a lovely yellow droplet of milk

Por exemplo, aqui à esquerda está uma linda partícula amarela de leite

on the left, there is nothing on the right.

Não há nada à direita.

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

Olhem para os núcleos.

O núcleo da célula à esquerda está no animal,

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

o da direita está numa placa de cultura.

They are completely different from each other.

São completamente diferentes um do outro.

So, what does this tell you?

O que é que isto nos diz?

This tells you that here also, context overrides.

Isto diz-nos que, também aqui, é o contexto que domina.

In different contexts, cells do different things.

Em contextos diferentes, as células fazem coisas diferentes.

But how does context signal?

Mas como é que o contexto emite sinais?

So, Einstein said that

Einstein disse:

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

"Se, a princípio, a ideia não é absurda, então não há esperança para ela".

So, you can imagine the amount of skepticism

Portanto, podem imaginar a quantidade de ceticismo que recebi.

I received -- couldn't get money,

Não conseguia obter dinheiro nem fazer uma data de outras coisas,

couldn't do a whole lot of other things,

but I'm so glad it all worked out.

mas estou muito feliz por tudo ter resultado.

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

Fizemos então cortes da glândula mamária do rato

and all those lovely acini are there,

e todos aqueles lindos ácinos estão lá.

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

Cada um daqueles que tem vermelho à volta é um ácino,

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

Pensámos: "Ok, vamos tentar fazer isto.

and I said, maybe that red stuff

"Talvez aquela coisa vermelha à volta dos ácinos

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

"que se pensa ser apenas um suporte estrutural,

maybe it has information,

"talvez contenha informação.

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

"Talvez diga às células o que fazer, talvez diga ao núcleo o que fazer.

So I said, extracellular matrix, which is this stuff

"Por isso" — disse eu — "a matriz extracelular,

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

"que é esta coisa chamada ECM, sinaliza e diz às células o que fazer."

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

Portanto, decidimos fazer coisas que se parecessem com isto.

We found some gooey material

Encontrámos um material pegajoso

that had the right extracellular matrix in it,

que continha a matriz extracelular adequada,

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

colocámos as células nele, e eis que,

in about four days, they got reorganized

em cerca de quatro dias, elas se reorganizaram.

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

À direita, está aquilo que conseguimos fazer em cultura.

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

À esquerda está o que temos no interior do animal — chamamos-lhe in vivo.

and the one in culture was full of milk,

A que está em cultura estava cheia de leite,

the lovely red there is full of milk.

aquela linda vermelha ali está cheia de leite.

So, we Got Milk, for the American audience.

Portanto, obtivemos leite.

All right. And here is this beautiful human cell,

Certo. E aqui está esta linda célula humana.

and you can imagine that here also, context goes.

Já imaginam que, também aqui, o contexto é importante.

So, what do we do now?

Então, o que é que fazemos agora?

I made a radical hypothesis.

Formulei uma hipótese radical.

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

Se é verdade que a arquitetura é dominante,

architecture restored to a cancer cell

se restabelecermos a arquitetura a uma célula cancerosa

should make the cancer cell think it's normal.

ela deverá pensar que é normal.

Could this be done?

Seria possível fazer isto?

So, we tried it.

Foi o que tentámos.

In order to do that, however,

No entanto, para fazer isto,

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

precisávamos de ter um método para distinguir normal de maligno.

and on the left is the single normal cell,

À esquerda temos uma célula mamária humana normal,

human breast, put in three-dimensional gooey gel

colocada no gel pegajoso tridimensional que tem matriz extracelular.

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

Faz todas estas lindas estruturas.

On the right, you see it looks very ugly,

À direita, vemos que parece muito 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

Vemos aqui numa maior ampliação

the normal acinus and the ugly tumor.

o ácino normal e o tumor feio.

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

Perguntámos então: "O que é que está na superfície destes tumores feios?

Could we calm them down --

"Será que poderíamos acalmá-los?"

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

— estavam a sinalizar que nem malucos

e têm as vias de sinalização todas baralhadas —

and make them to the level of the normal?

"Fazê-los regressar aos níveis das células normais?"

Well, it was wonderful. Boggles my mind.

Foi maravilhoso! Fiquei surpreendida.

This is what we got.

Obtivemos isto.

We can revert the malignant phenotype.

Conseguimos inverter o fenótipo maligno.

(Applause)

(Aplausos)

And in order to show you that the malignant phenotype

Para vos mostrar que o fenótipo maligno

I didn't just choose one,

não foi só um que eu escolhi,

here are little movies, sort of fuzzy,

estão aqui pequenos filmes — um bocado confusos.

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

Vemos que, à esquerda, as células são malignas,

all of them are malignant,

todas elas são malignas.

we add one single inhibitor in the beginning,

Adicionamos um só inibidor, no início,

and look what happens, they all look like that.

e vejam o que acontece, ficam todas assim.

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

Injetamo-las num ratinho, aquelas à direita

and none of them would make tumors.

e nenhuma delas origina tumores.

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

Injetamos as outras num ratinho, 100% de tumores.

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

Portanto, é uma nova forma de pensar no cancro,

it's a hopeful way of thinking about cancer.

é uma forma otimista de pensar no cancro.

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

Deveríamos ser capazes de lidar com estas coisas a este nível

and these conclusions say that growth and malignant behavior

e estas conclusões dizem que o crescimento e o comportamento maligno

is regulated at the level of tissue organization

são regulados ao nível da organização dos tecidos

and that the tissue organization is dependent

e que a organização dos tecidos

on the extracellular matrix and the microenvironment.

depende da matriz extracelular e do microambiente.

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

Ou seja, forma e função interagem dinâmica e reciprocamente.

And here is another five seconds of repose,

E aqui estão outros cinco segundos de repouso, é o meu mantra.

is my mantra. Form and function.

Forma e função.

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

Claro, perguntamos agora: "Para onde é que vamos?"

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

Gostaríamos de levar este tipo de pensamento para a clínica.

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

Mas, antes de o fazermos, gostaria que pensassem

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

que, em todos os momentos, enquanto estão aqui sentados,

in your 70 trillion cells,

nos vossos 70 biliões de células,

the extracellular matrix signaling to your nucleus,

a matriz extracelular está a sinalizar para os vossos núcleos,

the nucleus is signaling to your extracellular matrix

os núcleos estão a sinalizar para a vossa matriz extracelular

and this is how your balance is kept and restored.

e é assim que o vosso equilíbrio se mantém e se restabelece.

We have made a lot of discoveries,

Temos feito muitas descobertas,

we have shown that extracellular matrix talks to chromatin.

mostrámos que a matriz extracelular fala com a cromatina.

We have shown that there's little pieces of DNA

Mostrámos que há pequenos bocados de ADN

on the specific genes of the mammary gland

em genes específicos da glândula mamária

that actually respond to extracellular matrix.

que respondem à matriz extracelular.

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

Levou muitos anos, mas tem sido muito recompensador.

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

Antes de passar para o próximo slide, tenho de vos dizer

that there are so many additional discoveries to be made.

que há muitas mais descobertas a fazer.

There is so much mystery we don't know.

Há muitos mistérios que nós não conhecemos.

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

Digo sempre aos estudantes e pós-docs aos quais dou aulas:

don't be arrogant, because arrogance kills curiosity.

"Não sejam arrogantes porque a arrogância mata a curiosidade.

Curiosity and passion.

"A curiosidade e a paixão.

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

"Temos sempre de pensar: 'Que mais há para descobrir?' "

And maybe my discovery needs to be added to

Talvez a minha descoberta tenha de ser completada

or maybe it needs to be changed.

ou talvez tenha de ser alterada.

So, we have now made an amazing discovery,

Fizemos agora uma descoberta espantosa.

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

Uma pós-doc no laboratório, que é física, perguntou-me:

what do the cells do when you put them in?

"O que é que estas células fazem quando as injeta?

What do they do in the beginning when they do?

"O que é que elas fazem no início, quando é que o fazem?"

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

Eu disse: "Não sei, não conseguíamos vê-las".

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

Não tínhamos boas imagens nos velhos tempos.

So she, being an imager and a physicist,

Então, ela, enquanto física e imagiologista,

did this incredible thing.

fez esta coisa incrível.

This is a single human breast cell in three dimensions.

Isto é uma única célula mamária humana em três dimensões.

Look at it. It's constantly doing this.

Olhem para ela. Está constantemente a fazer isto.

Has a coherent movement.

Tem um movimento coerente.

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

Pomos ali as células tumorais

e elas vão mesmo para todo o lado e fazem isto.

they do this. They don't do this.

Não fazem isto.

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

E quando invertemos as células cancerosas, fazem isto outra vez.

Absolutely boggles my mind.

Deixa-me completamente estupefacta.

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

Ou seja, a célula age como um embrião. Que coisa excitante!

So I'd like to finish with a poem.

Gostava então de concluir com um poema.

Well I used to love English literature,

Eu adorava literatura inglesa

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

e fiquei na dúvida sobre o que escolher na universidade.

And unfortunately or fortunately, chemistry won.

Feliz ou infelizmente, a química ganhou.

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

Mas aqui está um poema de Yeats.

Vou só ler-vos as últimas duas linhas.

It's called "Among the School Children."

Chama-se "Entre as Crianças da Escola".

"O body swayed to music / O brightening glance /

"Ó olhar brilhante Ó corpo que com música balança

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

"Como podemos conhecer o bailarino pela dança?"

And here is Merce Cunningham,

Este é Merce Cunningham.

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

Tive a sorte de dançar com ele quando era mais nova.

and here he is a dancer,

Aqui está ele como bailarino.

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

Enquanto ele dança, ele é o bailarino e a dança.

The minute he stops, we have neither.

No minuto em que ele para, não temos nada disso.

So it's like form and function.

Assim, é como a forma e a função.

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

Agora gostava de vos mostrar uma foto atual do meu grupo.

I have been fortunate to have had these magnificant

Tenho a sorte de ter tido estes magníficos estudantes e pós-docs,

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

que me ensinaram tanto,

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

e tive vários grupos assim que vieram e se foram.

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

Eles são o futuro e eu tento fazer

com que não temam ser o gato e que lhes digam

of being the cat and being told,

don't think outside the box.

para não pensar "fora da caixa".

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

Gostava de vos deixar com este pensamento.

On the left is water coming through the shore,

À esquerda temos água a vir até à praia,

taken from a NASA satellite.

tirada por um satélite da NASA.

On the right, there is a coral.

À direita, temos um coral.

Now if you take the mammary gland and spread it

Se retirarmos a glândula mamária e a estendermos

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

e lhe retirarmos a gordura, numa placa ela parece-se assim.

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

Parecem iguais? Têm os mesmos padrões?

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

Porque é que a Natureza faz isto vezes sem conta?

And I'd like to submit to you

Gostava de mencionar

that we have sequenced the human genome,

que sequenciámos o genoma humano,

we know everything about the sequence of the gene,

sabemos tudo sobre a sequência de um gene,

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

a linguagem do gene, 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,

Portanto, é um novo horizonte maravilhoso,

it's a wonderful thing to discover for the young

é uma coisa maravilhosa a descobrir

and the passionate old, and that's me.

pelos jovens e pelos velhos apaixonados, como eu.

So go to it!

Por isso vão atrás disso!

(Applause)

(Aplausos)