Esta pequena partícula poderia vaguear pelo seu corpo para encontrar tumores.

E se pudéssemos encontrar tumores cancerígenos anos antes de poderem fazer-nos mal — sem equipamentos de imagem caros e eletricidade? Sangeeta Bhatia, física, bioengenheira e empresária, lidera um laboratório multidisciplinar que procura novas formas de compreender, diagnosticar e tratar doenças humanas. O seu objetivo: os dois terços de mortes que ela diz serem totalmente evitáveis. Com uma clareza notável, ela explica a ciência das nanopartículas e partilha o seu sonho de um novo e radical teste do cancro que poderá salvar milhões de vidas.

No espaço que um transístor
costumava ocupar,

podemos agora colocar 1000 milhões.

Isso fez com que um computador
do tamanho de uma sala

caiba agora no nosso bolso.

Podemos dizer que ser pequeno é o futuro.

Como engenheira,

inspiro-me nesta revolução de
miniaturização dos computadores.

Como física,

pergunto-me se poderia ser usada
para reduzir o número de vidas perdidas

por causa de uma das doenças
que mais proliferam na Terra:

o cancro.

Quando digo isto,

o que a maioria das pessoas ouve
é que trabalhamos na cura do cancro.

E é o que fazemos.

Acontece que existe

uma incrível oportunidade de salvar vidas,

através da deteção e prevenção
precoces do cancro.

No mundo inteiro, podem ser evitadas
mais de dois terços das mortes por cancro,

usando métodos de que dispomos atualmente.

Coisas como a vacinação,
análises atempadas

e, claro, deixar de fumar.

Mas, mesmo com as melhores ferramentas
e tecnologias que temos atualmente,

alguns tumores não podem ser detetados

senão 10 anos após
terem começado a crescer,

quando têm a força de 50 milhões
de células cancerígenas.

E se tivéssemos melhores tecnologias

para detetar alguns destes cancros
mais mortíferos, mais cedo,

quando pudessem ser removidos,

quando estivessem apenas a começar?

Deixem-me dizer-vos como
a miniaturização pode levar-nos lá.

Isto é um microscópio
num laboratório comum,

que um patologista usaria
para observar uma amostra de tecido,

como uma biópsia
ou um teste de Papanicolau.

Este microscópio de 7000 €

seria usado por alguém
com anos de treino especializado

na deteção de células cancerígenas.

Isto é uma imagem de uma colega
minha na Universidade de Rice,

Rebecca Richards-Kortum.

O que ela e a sua equipa fizeram
foi miniaturizar aquele microscópio,

obtendo esta peça de 10 €,

que cabe na extremidade
de uma fibra ótica.

O que isto significa é que, em vez de
retirar uma amostra de um paciente,

e a enviar para o microscópio,

podemos levar o microscópio
até ao paciente.

Depois, em vez de se precisar de um
especialista para observar as imagens,

podemos treinar o computador para comparar
células normais e cancerígenas.

Isto é importante,

porque o que se descobriu,
ao trabalhar em comunidades rurais,

é que, mesmo com uma
carrinha de rastreio móvel

que pode deslocar-se até à comunidade,
realizar exames,

recolher amostras

e enviá-las para análise
no hospital central,

passados esses dias,

as mulheres recebem uma chamada
com um resultado de teste anormal,

e é-lhes pedido que vão ao hospital.

Metade delas não aparecem
porque não podem pagar a viagem.

Com o microscópio integrado
e a análise por computador,

Rebecca e os seus colegas conseguiram
criar uma carrinha

que tem equipamento de diagnóstico
e de tratamento.

O que isso significa é que
podem fazer um diagnóstico

e aplicar a terapia no local,

de modo que ninguém
deixa de ser acompanhado.

É apenas um exemplo de como
a miniaturização pode salvar vidas.

Como engenheiros,

consideramos isto
verdadeira miniaturização.

Pegamos numa coisa grande
e tornamo-la pequena.

O que vos disse antes
sobre os computadores

foi que transformaram as nossas vidas,

quando se tornaram pequenos
para serem levados para todo o lado.

Qual é o equivalente a isso na medicina?

E se tivéssemos um detetor tão pequeno

que pudesse circular no nosso corpo,

encontrar sozinho um tumor

e enviar um sinal para o mundo exterior?

Parece ficção científica.

No entanto, a nanotecnologia
permite-nos fazer isso mesmo.

Permite-nos encolher as peças
que formam o detetor

do tamanho de um cabelo humano,

cerca de 100 micrómetros,

para mil vezes menor,

ou seja 100 nanómetros.

Isso tem implicações profundas.

Verifica-se que os materiais
mudam as suas propriedades

à nanoescala.

Pegamos em material comum como o ouro,

e reduzimo-lo a pó,
em nanopartículas douradas,

e ele muda o seu aspeto
dourado para vermelho.

Se pegarmos em material mais exótico,
como o seleneto de cádmio,

— um cristal grande e negro —

se o transformarmos em nanocristais,

os pusermos num líquido

e os iluminarmos

eles brilharão.

Eles terão um brilho azul, verde,
amarelo, laranja ou vermelho,

dependendo apenas do seu tamanho.

É demais! Imaginam um objeto
destes no mundo macroscópico?

É como se todas as calças de ganga
nos nossos armários, feitas de algodão,

tivessem cores diferentes,
dependendo apenas do seu tamanho.

(Risos)

Como física,

o que é igualmente interessante para mim

é que não é apenas a cor dos materiais

que muda numa nanoescala.

A forma como viajam no nosso
corpo também muda.

Este é o tipo de observação que vamos usar

para construir um detetor
de cancro melhor.

Deixem-me mostrar-vos o que quero dizer.

Isto é um vaso sanguíneo no corpo.

A rodeá-lo está um tumor.

Vamos injetar nanopartículas
no vaso sanguíneo

e ver como viajam através da corrente
sanguínea até ao tumor.

Os vasos sanguíneos de muitos
tumores têm perdas

e por isso as nanopartículas podem
passar da corrente para os tumores.

A sua passagem depende do seu tamanho.

Nesta imagem,

as nanopartículas mais pequenas, azuis,
com centenas de nanómetros estão a passar,

mas as maiores, de 500
nanómetros, vermelhas,

ficam presas na corrente sanguínea.

Isso quer dizer que , como engenheira,

consoante o tamanho
dos materiais que construo,

posso determinar onde ele
se desloca no nosso corpo.

No meu laboratório, fizemos recentemente
um nanodetetor de cancro,

tão pequeno que pode viajar
pelo corpo e procurar tumores.

Desenhámo-lo para "escutar"
a invasão dos tumores:

a orquestra de sinais químicos de que
os tumores precisam para se espalharem.

Para um tumor se soltar
do tecido onde nasceu,

tem que produzir químicos
chamados enzimas,

para desfazer a estrutura dos tecidos.

Desenhámos estas nanopartículas
para serem ativadas por essas enzimas.

Uma enzima pode ativar mil destas
reações químicas por hora.

Em engenharia, consideramos
esta razão de um para mil

uma forma de amplificação

e torna algo ultra sensível.

Fizemos, assim, um detetor
de cancro ultra sensível.

Mas como passar este sinal ativado
para o mundo exterior,

onde podemos atuar sobre ele?

Para isso, vamos usar mais
uma peça da nanobiologia,

relacionada com o rim.

O rim é um filtro.

A sua função é filtrar o sangue
e passar as impurezas para a urina.

O que o rim filtra

depende do tamanho.

O que podemos ver nesta imagem

é que tudo o que é menor
do que cinco nanómetros

passa do sangue, através
do rim, para a urina.

Tudo o que é maior é retido.

Se fizermos um detetor de cancro
de 100 nanómetros

e o injetarmos na corrente sanguínea,

ele pode passar para o tumor onde
é ativado pelas enzimas tumorais,

para libertar um pequeno sinal,

suficientemente pequeno
para ser filtrado pelo rim

e colocado na urina,

e temos um sinal no mundo
exterior que podemos detetar.

Mas há mais um problema.

Trata-se de um sinal muito pequeno.

Como podemos detetá-lo?

O sinal é apenas uma molécula.

Trata-se de moléculas que desenhámos
como engenheiros.

São completamente sintéticas
e podemos desenhá-las

para serem compatíveis
com uma ferramenta à nossa escolha.

Se quisermos usar um instrumento
muito sensível e aparatoso,

chamado espectrómetro de massa,

fazemos uma molécula
com uma massa específica.

Ou talvez queiramos fazer algo
mais barato e portátil.

Nesse caso, fazemos moléculas
que podemos captar com papel,

como um teste de gravidez.

De facto, há toda uma série
de testes de papel

que estão a ficar disponíveis, numa área
chamada diagnósticos de papel.

Onde chegaremos com isto?

O que vou dizer a seguir

como investigadora de longa data,

representa um sonho meu.

Não posso dizer que seja uma promessa.

É um sonho.

Penso que todos temos que ter sonhos,
que nos façam avançar,

até mesmo — e especialmente —
os investigadores do cancro.

Vou dizer o que espero que aconteça
com a minha tecnologia,

em que eu e a minha equipa
colocaremos os nossos corações e almas,

de forma a que se torne realidade.

Aqui vai.

Sonho que um dia,

em vez de se usar
um equipamento de imagem caro,

para fazer uma colonoscopia,

ou uma mamografia,

ou um teste de Papanicolau,

se possa levar um injeção,

esperar uma hora

e fazer um teste de urina
numa folha de papel.

Imagino que isto possa até ser feito

sem necessidade de eletricidade

ou de um profissional de saúde na sala.

Talvez possam estar à distância

e ligados apenas através
da imagem de um smartphone.

Sei que isto parece um sonho,

mas no laboratório já temos
isto a funcionar com ratos,

funcionando melhor
do que os métodos existentes

para a deteção do cancro do pulmão,
do cólon e dos ovários.

Espero que isto signifique

que um dia possamos detetar
tumores em pacientes

antes de passarem 10 anos
do início do seu crescimento,

em todos os estilos de vida,

em todo o mundo,

e que isto conduza a tratamentos precoces

e que possamos salvar mais vidas
do que conseguimos hoje,

com a deteção precoce.

Obrigada.

(Aplausos)