Em um espaço onde era abrigado um transistor,
agora podemos abrigar um bilhão.
Isso fez com que um computador do tamanho de uma sala
caiba agora no seu bolso.
Pode-se dizer que o futuro é pequeno.
Por ser engenheira, eu me sinto inspirada
por essa miniaturização revolucionária na computação.
Por ser médica,
imagino se poderíamos usar isso para reduzir o número de vidas perdidas
devido a uma das doenças que mais crescem no mundo:
o câncer.
Quando digo isso, as pessoas entendem que nós estamos tentando curar o câncer.
E estamos.
Aparentemente, há uma incrível oportunidade para salvar vidas
através da detecção precoce e prevenção do câncer.
Mundialmente, mais de dois terços das mortes causadas pelo câncer
são totalmente evitáveis, utilizando métodos que temos ao nosso alcance.
Métodos como vacinação, exames frequentes
e, é claro, parar de fumar.
Mas mesmo com as melhores ferramentas e tecnologias que temos atualmente,
há tumores que só podem ser detectados
após dez anos do início de seu crescimento,
quando já existem 50 milhões de células cancerosas.
E se tivéssemos tecnologias melhores
para detectar algumas dessas células cancerosas mais cedo,
para que fossem removidas logo de início?
Vou dizer como a miniaturização pode nos levar a isso.
Esse é um microscópio de laboratório
utilizado por um patologista para examinar amostras,
como em uma biópsia ou em um Papanicolau.
Esse microscópio de US$ 7 mil
seria utilizado por alguém com anos de treinamento especializado
para identificar células cancerosas.
Essa é uma imagem cedida por uma colega da Universidade Rice,
Rebecca Richards-Kortum.
Ela e sua equipe miniaturizaram esse microscópio
transformando-o nessa partícula de US$ 10,
que cabe na ponta de uma fibra óptica.
Portanto, ao invés de retirar uma amostra de um paciente
para examiná-la em um microscópio,
pode-se levar o microscópio até o paciente.
E, ao invés de um especialista examinar as imagens,
programamos um computador para diferenciar células normais das cancerosas.
Isso é importante,
pois trabalhando em comunidades rurais eles descobriram
que, mesmo com uma van para realizar exames de forma itinerante,
possibilitando-se ir até comunidades para realizar exames e coletar amostras,
e enviá-las para o hospital para análise, alguns dias depois,
eles podiam ligar para as mulheres, no caso de resultado anormal,
chamando-as ao hospital.
Metade delas não vão até o hospital, pois não conseguem pagar a viagem.
Com o microscópio integrado às análises informatizadas,
Rebecca e seus colegas criaram uma van
que contém equipamentos para diagnóstico e tratamento.
Isso significa que eles conseguem diagnosticar
e tratar no local,
para que ninguém fique sem acompanhamento.
Esse é só um exemplo de como a miniaturização pode salvar vidas.
Sendo engenheiros, pensamos nisso como miniaturização de forma direta.
Uma coisa grande transformada em uma coisa pequena.
Mas o que disse antes sobre computadores foi que eles transformaram nossas vidas
quando se tornaram pequenos o bastante para serem levados para qualquer lugar.
Então qual o equivalente a essa transformação, na medicina?
Bom, e se existisse um detector
tão pequeno que pudesse circular pelo seu corpo,
encontrar os tumores sozinho, e enviar um sinal para o mundo externo?
Parece ficção científica.
Mas, na verdade, a nanotecnologia nos permite fazer exatamente isso.
Nanotecnologia nos permite encolher as partes que compõem o detector
da espessura de um fio de cabelo humano, que é de 100 microns,
para mil vezes menor que é de 100 nanômetros.
E isso possui implicações profundas.
Acontece que materiais mudam suas propriedades quando em nanoescala.
Pode-se pegar algo comum como o ouro,
e transformá-lo em poeira, em nanopartículas de ouro,
e o ouro deixa de ser dourado e vira vermelho.
Se utilizarmos um material mais exótico como o seleneto de cádmio,
um grande cristal preto,
e transformá-lo em nanocristais
e colocá-los em um líquido,
e iluminá-los,
eles brilham.
Um brilho azul, verde, amarelo, laranja, vermelho,
dependendo somente do seu tamanho.
É uma loucura! Conseguem imaginar um objeto assim no mundo macro?
Seria como se todas suas calças jeans fossem feitas de algodão,
mas possuíssem cores diferentes, somente por causa do seu tamanho.
(Risos)
Então, por ser médica, o que é tão interessante para mim
é que não somente a cor dos materiais muda em uma nanoescala:
a forma com que eles percorrem seu corpo também muda.
Esse é o tipo de observação que usaremos para criar um detector de câncer melhor.
Deixem-me mostrar o que eu quero dizer.
Esse é um vaso sanguíneo no corpo humano.
Cercando o vaso sanguíneo há um tumor.
Vamos injetar nanopartículas dentro do vaso sanguíneo
e observar como eles viajam da corrente sanguínea para o tumor.
Acontece que os vasos sanguíneos de muitos tumores são vazados,
e as nanopartículas podem transpassar da corrente sanguínea para o tumor.
Se elas transpassam, depende do seu tamanho.
Portanto, nessa imagem
as partículas azuis menores, com 100 nanômetros, estão transpassando,
e as partículas vermelhas maiores, com 500 nanômetros,
estão presas na corrente sanguínea.
Isso significa, como engenheira,
que, dependendo do tamanho de um material,
eu posso mudar a direção dele, dentro do seu corpo.
Em meu laboratório, recentemente criamos um nanodetector de câncer
tão pequeno que pode percorrer o corpo humano procurando por tumores.
Ele foi criado para ouvir a invasão de um tumor:
a orquestra de sinais químicos que os tumores fazem ao se espalhar.
Para o tumor se desprender do tecido em que se desenvolveu,
ele precisa produzir substâncias chamadas enzimas
para atravessar a malha de tecidos.
Criamos essas nanopartículas para serem ativadas por essas enzimas.
Uma enzima pode ativar mil dessas reações químicas em uma hora.
Na engenharia, chamamos isso de uma escala de 1/1000,
uma forma de amplificação, o que torna algo ultrassensível.
Criamos um detector de câncer ultrassensível.
Tudo bem, mas como transmito esse sinal para o mundo externo,
onde eu possa fazer algo a respeito?
Para isso, usaremos mais um exemplo de biologia em nanoescala,
e tem a ver com o rim.
O rim age como um filtro.
Sua função é filtrar o sangue e eliminar resíduos através da urina.
Acontece que o que o rim filtra
também depende do tamanho.
Nessa imagem, vocês conseguem ver
que tudo menor que cinco nanômetros
está indo do sangue, através do rim, para a urina,
e o que é maior, é retido.
Se crio um detector de câncer de 100 nanômetros,
injeto-o na corrente sanguínea,
ele chega até o tumor, onde é ativado pelas enzimas do tumor,
e libera um pequeno sinal,
pequeno o bastante para ser filtrado pelo rim
e colocado na urina,
e temos assim um sinal detectável no mundo externo.
Tudo bem, mas tem mais um problema.
Esse sinal é muito pequeno, então como eu o detecto?
O sinal é apenas uma molécula.
São moléculas que nós, engenheiros, criamos.
São completamente sintéticas, então podem ser criadas
para serem compatíveis com a ferramenta que escolhermos.
Se utilizássemos um instrumento altamente sensível e sofisticado,
chamado espectrômetro de massa,
então criaríamos uma molécula de massa singular.
Ou talvez preferimos utilizar algo mais barato e portátil.
Então criaríamos moléculas que podemos capturar em papel,
como um teste de gravidez.
Na verdade, existe uma grande variedade de testes em papel
que estão disponíveis em um campo chamado diagnósticos por testes de papel.
Então, aonde quero chegar?
O que vou lhes contar a seguir,
como tenho sido pesquisadora minha vida inteira,
representa um sonho que possuo.
Não posso dizer que é uma promessa:
é um sonho.
Mas acho que todos precisamos ter sonhos para nos motivar,
até, e talvez especialmente, pesquisadores de câncer.
Vou lhes contar o que espero que aconteça com a minha tecnologia,
e que meu time e eu nos dedicaremos de corpo e alma
para que seja uma realidade.
Tudo bem, aqui vai.
Sonho que um dia,
ao invés de ir a uma clínica cara
para fazer uma colonoscopia,
ou uma mamografia,
ou um Papanicolau,
você poderá tomar uma injeção,
esperar por uma hora,
e fazer um teste de urina em uma tira de papel.
Imagino que isso poderia acontecer
sem a necessidade de uma rede elétrica estável,
ou um médico profissional no recinto.
Talvez o médico esteja longe conectado apenas pela imagem em um smartphone.
Sei que isso pode parecer um sonho,
porém no laboratório já fizemos testes em camundongos,
que funcionam melhor do que os métodos existentes
para a detecção de câncer de pulmão, cólon e ovário.
E espero que isso signifique
que um dia possamos detectar tumores em pacientes
muito antes de dez anos após o seu crescimento inicial,
em todas as formas de vida,
em todo o mundo,
e isso levaria a tratamentos precoces,
e conseguiríamos salvar mais vidas do que conseguimos hoje,
com a detecção precoce.
Obrigada.
(Aplausos)