O câncer do fígado é um dos mais difíceis de detectar, mas o biólogo sintético Tal Danino teve um pensamento pouco convencional: E se pudéss...
O câncer do fígado é um dos mais difíceis de detectar, mas o biólogo sintético Tal Danino teve um pensamento pouco convencional: E se pudéssemos criar um probiótico, uma bactéria comestível "programada" para encontrar tumores no fígado? A sua visão explora algo que apenas agora começamos a entender sobre as bactérias: O seu poder de percepção de quórum, ou de fazer algo em massa assim que atingem a densidade crítica. Danino, um colaborador do TED, explica como funciona a percepção de quórum — e como bactérias inteligentes a trabalharem em conjunto podem, um dia, mudar o tratamento do câncer.
Vocês podem não perceber, mas há mais bactérias no vosso corpo do que estrelas na nossa galáxia.
Este fascinante universo de bactérias dentro de nós é parte integrante da nossa saúde, e a nossa tecnologia evolui tão rapidamente que hoje podemos programar estas bactérias como programamos computadores.
Este diagrama que aqui veem, sei que parece uma espécie de jogada desportiva, mas, na verdade, é um modelo do primeiro programa bacteriano que desenvolvi. Tal como a programar "software", podemos imprimir e escrever DNA em diferente algoritmos e programas dentro de bactérias. O que este programa faz é produzir proteínas fluorescentes de uma forma rítmica e gerar uma pequena molécula que permite que as bactérias comuniquem e se sincronizem, tal como veem neste vídeo. A crescente colônia de bactérias que aqui veem tem a largura de um cabelo humano. O que não podem ver é que o nosso programa genético instrui estas bactérias para que produzam pequenas moléculas e estas moléculas viajam entre milhares de bactérias individuais, dizendo-lhes quando ligar e desligar. As bactérias sincronizam bastante bem a esta escala, mas como a molécula que as sincroniza só pode viajar a determinada velocidade, em colônias de bactérias maiores, isto resulta em ondas de viagem entre bactérias que estão afastadas umas das outras. Podem ver estas ondas a ir da direita para a esquerda ao longo da tela.
O nosso programa genético baseia-se num fenômeno natural chamado percepção de quórum, em que bactérias ativam respostas coordenadas e, por vezes, virulentas quando atingem a densidade crítica. Podemos ver a percepção de quórum em ação neste vídeo, onde uma crescente colônia de bactérias só começa a brilhar quando atinge uma densidade alta ou crítica. O nosso programa genético continua a produzir estes padrões rítmicos de proteínas fluorescentes à medida que a colônia cresce. A este vídeo e experiência em particular chamamos "Supernova", pois parece uma estrela a explodir.
Além de programar estes belíssimos padrões, perguntei-me que mais poderíamos levar estas bactérias a fazer? E decidi explorar como poderíamos programas as bactérias para detectar e tratar doenças no nosso corpo, como o cancro. Um dos fatos surpreendentes sobre as bactérias é que podem crescer naturalmente dentro de tumores. Isto acontece porque, por regra, os tumores são áreas a que o sistema imunitário não tem acesso, e, assim, as bactérias acham estes tumores e usam-nos como um abrigo para crescerem e se propagarem. Começamos a usar bactérias probióticas, que são bactérias seguras com benefícios para a saúde, e descobrimos que, administrados oralmente a ratos, estes probióticos cresciam seletivamente dentro dos tumores de fígado. Percebemos que a forma mais conveniente de realçar a presença dos probióticos, e, logo, a presença de tumores, era fazer estas bactérias produzirem um sinal que fosse detectável na urina, e, assim, programamos especificamente estes probióticos para fazer uma molécula que mudasse a cor da urina para indicar a presença de cancro. Prosseguimos para mostrar que esta tecnologia podia sensitiva e especificamente detectar o cancro do fígado que é difícil de detectar de outra forma.
Uma vez que estas bactérias se situam especificamente em tumores, temos vindo a programá-las não só para detectar o cancro, mas também para curá-lo, produzindo moléculas terapêuticas dentro do ambiente do tumor, que diminuem os tumores existentes. Temos vindo a fazê-lo com programas de percepção de quórum como viram em vídeos anteriores.
Em resumo, imaginem, no futuro, tomar um probiótico programado que pudesse detectar e curar o cancro, ou até outras doenças. A capacidade de programar bactérias e programar vida abre novos horizontes na pesquisa do cancro. Para partilhar esta visão, trabalhei com o artista Vik Muniz para criar um símbolo do Universo, feito inteiramente de células bacterianas e cancerígenas. No final, espero que a beleza e propósito deste universo microscópico inspire novas e criativas abordagens no futuro da pesquisa do cancro.
Obrigado.
(Aplausos)
Fonte: TED
[Visto no Brasil Acadêmico]
Vocês podem não perceber, mas há mais bactérias no vosso corpo do que estrelas na nossa galáxia.
Este fascinante universo de bactérias dentro de nós é parte integrante da nossa saúde, e a nossa tecnologia evolui tão rapidamente que hoje podemos programar estas bactérias como programamos computadores.
Este diagrama que aqui veem, sei que parece uma espécie de jogada desportiva, mas, na verdade, é um modelo do primeiro programa bacteriano que desenvolvi. Tal como a programar "software", podemos imprimir e escrever DNA em diferente algoritmos e programas dentro de bactérias. O que este programa faz é produzir proteínas fluorescentes de uma forma rítmica e gerar uma pequena molécula que permite que as bactérias comuniquem e se sincronizem, tal como veem neste vídeo. A crescente colônia de bactérias que aqui veem tem a largura de um cabelo humano. O que não podem ver é que o nosso programa genético instrui estas bactérias para que produzam pequenas moléculas e estas moléculas viajam entre milhares de bactérias individuais, dizendo-lhes quando ligar e desligar. As bactérias sincronizam bastante bem a esta escala, mas como a molécula que as sincroniza só pode viajar a determinada velocidade, em colônias de bactérias maiores, isto resulta em ondas de viagem entre bactérias que estão afastadas umas das outras. Podem ver estas ondas a ir da direita para a esquerda ao longo da tela.
O nosso programa genético baseia-se num fenômeno natural chamado percepção de quórum, em que bactérias ativam respostas coordenadas e, por vezes, virulentas quando atingem a densidade crítica. Podemos ver a percepção de quórum em ação neste vídeo, onde uma crescente colônia de bactérias só começa a brilhar quando atinge uma densidade alta ou crítica. O nosso programa genético continua a produzir estes padrões rítmicos de proteínas fluorescentes à medida que a colônia cresce. A este vídeo e experiência em particular chamamos "Supernova", pois parece uma estrela a explodir.
Além de programar estes belíssimos padrões, perguntei-me que mais poderíamos levar estas bactérias a fazer? E decidi explorar como poderíamos programas as bactérias para detectar e tratar doenças no nosso corpo, como o cancro. Um dos fatos surpreendentes sobre as bactérias é que podem crescer naturalmente dentro de tumores. Isto acontece porque, por regra, os tumores são áreas a que o sistema imunitário não tem acesso, e, assim, as bactérias acham estes tumores e usam-nos como um abrigo para crescerem e se propagarem. Começamos a usar bactérias probióticas, que são bactérias seguras com benefícios para a saúde, e descobrimos que, administrados oralmente a ratos, estes probióticos cresciam seletivamente dentro dos tumores de fígado. Percebemos que a forma mais conveniente de realçar a presença dos probióticos, e, logo, a presença de tumores, era fazer estas bactérias produzirem um sinal que fosse detectável na urina, e, assim, programamos especificamente estes probióticos para fazer uma molécula que mudasse a cor da urina para indicar a presença de cancro. Prosseguimos para mostrar que esta tecnologia podia sensitiva e especificamente detectar o cancro do fígado que é difícil de detectar de outra forma.
Uma vez que estas bactérias se situam especificamente em tumores, temos vindo a programá-las não só para detectar o cancro, mas também para curá-lo, produzindo moléculas terapêuticas dentro do ambiente do tumor, que diminuem os tumores existentes. Temos vindo a fazê-lo com programas de percepção de quórum como viram em vídeos anteriores.
Em resumo, imaginem, no futuro, tomar um probiótico programado que pudesse detectar e curar o cancro, ou até outras doenças. A capacidade de programar bactérias e programar vida abre novos horizontes na pesquisa do cancro. Para partilhar esta visão, trabalhei com o artista Vik Muniz para criar um símbolo do Universo, feito inteiramente de células bacterianas e cancerígenas. No final, espero que a beleza e propósito deste universo microscópico inspire novas e criativas abordagens no futuro da pesquisa do cancro.
Obrigado.
(Aplausos)
Fonte: TED
[Visto no Brasil Acadêmico]
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