O futuro da medicina é pessoal | Molly Shoichet | TEDxToronto

Esta palestra foi dada em um evento local TEDx , produzido de forma independente das Conferências TED.

A professora Molly Shoichet lidera um grupo de 25 pesquisadores que faz avanços de ponta em medicina regenerativa na intersecção das áreas de estudo em engenharia, química e biologia . Um dos objetivos de Shoichet é criar dispositivos que possam ajudar a estimular as células-tronco existentes no corpo a restaurar o tecido danificado em decorrência de acidente vascular cerebral ou lesão traumática.

Aos 14 anos, tive a oportunidade

de atuar numa peça escrita e dirigida
por meu irmão, Richard Shoichet.

A peça "Landscape" era sobre uma criança,
eu, observando o mundo

e questionando por que continuamos
a cometer os mesmos erros várias vezes.

A última fala da peça era minha:
"Não está na hora de mudar isso?"

Essa simples frase se repete ao longo
de toda a minha vida e carreira.

Temos instrutores, roupas sob medida,
até "apps" com dicas de estilo de cabelo.

Então, por que não temos
uma medicina personalizada?

Quando penso nos tratamentos médicos
de antigamente, fico feliz em viver hoje.

Imagine ir ao médico

e ser tratado com sanguessugas
para curar uma doença.

Ou o médico receitar cocaína
para dor de dente.

Ou supositórios de rádio
para ter uma vida mais longa.

(Risos)

A medicina avançou bastante.

Por isso, estou realmente
feliz em viver hoje.

Mas não consigo parar de pensar

como vamos ver, no futuro,
os tratamentos médicos de hoje;

vamos dar risadas do que, e por quê?

Estou animada com o futuro da medicina

porque sei que temos a oportunidade
de conceber estratégias para cada pessoa.

Podemos ir além do tratamento
dos sintomas da doença,

podemos interrompê-la
ou até mesmo revertê-la.

Essa é a promessa
da medicina regenerativa,

a promessa da medicina personalizada.

Na Universidade de Toronto,

lidero um laboratório
com 25 cientistas excelentes.

Usamos ferramentas de engenharia para
resolver grandes problemas da medicina.

Temos a oportunidade
de aproveitar cada momento,

fazer coisas de outra maneira,
de inventar o futuro.

Vou contar para você
como estamos tentando fazer isso

no contexto do câncer, da cegueira
e do derrame cerebral.

Depois de várias décadas,
ainda é verdade hoje em dia

que a melhor maneira de tratar o câncer
é com a cirurgia de remoção do tumor.

Em seguida, tentamos matar com veneno
as células que se dividem com rapidez.

Acho que no futuro, vamos olhar
para os tratamentos de câncer atuais

e indagar por que tratamos
todos os pacientes da mesma maneira

em vez de usar soluções
sob medida para cada um.

Imagine se você pudesse fazer uma biópsia
de suas células cancerosas,

cultivá-las em laboratório para descobrir

quais medicamentos seriam
mais adequados para você,

não para pacientes em geral,
mas para você, como indivíduo.

Quando percebi que isso não estava
sendo feito, quis saber o motivo.

Porque para um engenheiro,
isso parece bastante lógico.

Aprendi que as células cancerosas
retiradas dos pacientes

não são cultivadas facilmente
em laboratório.

Quando pensei nisso, tudo fez sentido.

Por que uma célula cancerosa,

que normalmente se reproduz
em um ambiente gelatinoso,

nutrida por outras células e proteínas
seria cultivada num prato de plástico?

O ácido hialurônico é encontrado
em muitos tecidos cancerosos,

e pensamos que ele seria
a substância ideal

para cultivar as nossas
células cancerosas em laboratório.

Mas o ácido hialurônico, ou AH,
não é uma substância gelatinosa,

mas um líquido viscoso,

parecido com um melado,
porém claro, incolor e inodoro.

Para encontrar um meio de cultivar
células cancerosas em laboratório,

precisávamos encontrar um jeito
de transformar o AH em gel.

Mas ao contrário da gelatina,
colocá-lo na geladeira não funcionaria.

Então, inventamos uma química
para fazer um gel de ácido hialurônico,

e, em seguida, incorporamos
os sinais biológicos

que as células cancerosas
geralmente encontram em tumores.

Nós inventamos uma nova substância

para cultivar células cancerosas
em três dimensões.

Embora não percebemos isso na ocasião,

é muito importante cultivar
células cancerosas

em um ambiente tridimensional

para simular como elas crescem
no nosso corpo.

Hoje, podemos cultivar simples
tecidos cancerosos em laboratório.

Agora temos a oportunidade
de imaginar o futuro,

que não era possível antigamente;
um futuro de medicina personalizada

no qual descobriremos quais drogas são
mais adequadas exclusivamente para você.

Isso foi possível por indagamos por quê.

Em 2009, tive a oportunidade
de iniciar uma nova colaboração

com o professor Derek van der Kooy.

Ele descobriu que todos nós temos
células-tronco da retina exclusivas

de cada pessoa nos olhos.

No meu laboratório, inventamos
uma nova biosubstância injetável.

Decidimos colaborar em um projeto
para combater a cegueira.

Como se isso fosse fácil.

Mas eu gosto de desafios.

Existem medicamentos que retardam
o progresso da cegueira

mas não tem como impedir o seu avanço,
nem existe uma maneira de revertê-la.

Então essa era,
e continua sendo, a nossa ideia.

Nós substituiríamos as células
perdidas com a cegueira,

ou seja, as células fotorreceptoras
da parte posterior do olho.

Mas conseguir células fotorreceptoras
para transplante

é extremamente difícil.

As células-tronco da retina,
que são encontradas

na parte externa da extremidade
escura que circunda a íris,

podem ser programadas para
se transformarem em fotorreceptores.

Mas a maioria das células que são
transplantadas no sistema nervoso perecem.

Se quisermos conseguir
combater a cegueira,

precisamos encontrar um meio de
as células fotorreceptoras transplantadas

sobreviverem e se integrarem
no circuito neural.

Fazendo uma analogia, imagine
um cabo de rede de fios espesso

que foi cortado ao meio.

Se tentarmos emendá-lo
com um monte de fios,

a condução elétrica não será restaurada.

Cada fio teria de ser
soldado no seu devido lugar.

O mesmo acontece com o sistema nervoso.

A luz entra pelo olho
e é captada pela retina;

os sinais luminosos se transformam
em sinais elétricos no cérebro,

possibilitando a visão.

Nós inventamos uma nova biosubstância,
hidrogel, que incha em contato com a água.

Este produto favorece
a sobrevivência da célula.

Quando misturamos células fotorreceptoras
com o hidrogel injetável

e transplantamos essas células no olho,

vimos que a sobrevivência celular e a
integração no circuito neural aumentaram.

Assim como soldar os fios do cabo
no devido lugar, só que biologicamente.

No exemplo da cegueira, observamos
que a visão melhorou um pouco.

As pupilas se contraíram
ao serem expostas à luz intensa;

portanto, o transplante de células
provocou a regeneração do tecido do olho.

O futuro realmente é promissor.

(Risos)

Sabe, às vezes, eu me pergunto por que
somos tão ousados em nossa pesquisa.

Sim, sou curiosa, mas por que
assumimos tantos riscos?

Eu acho que como engenheiros,

nós não carregamos certos
dogmas ou crenças tradicionais

comuns em um biólogo ou neurocientista
ou médico que estuda o câncer.

Nós colaboramos com especialistas
em tudo que fazemos.

Mas temos também certa liberdade
de fazer perguntas diferentes

e de propor soluções diferentes.

Antes do início de 1990,
todos nós pensamos

que nascemos com um determinado
número de células nervosas no cérebro,

e se essas células nervosas do cérebro
fossem danificadas

não seria possível regenerá-las.

Mas Sam Weiss e Brent Reynolds descobriram

que todos nós temos células-tronco
no cérebro, células-tronco neurais.

E isso gerou uma mudança de paradigma.

Isso quer dizer que o cérebro possui,
na verdade, a capacidade de se regenerar.

Um dos meus colaboradores,
a professora Cindi Morshead,

descobriu que as células-tronco
do cérebro poderiam ser estimuladas

para promover a restauração
no caso de derrame cerebral.

Ao ministrar em sequência
duas proteínas terapêuticas

diretamente nas células-tronco do cérebro,

observamos a restauração do cérebro.

Mas tem um problema.

Para estimular
essas células-tronco residentes,

um tubo fino foi inserido no cérebro,

danificando diretamente o tecido
que estávamos tentando regenerar.

Ficamos animados em conseguir alcançar
o Santo Graal da medicina regenerativa

mas sabíamos que a abordagem
não era perfeita.

Após milhares de ensaios clínicos
em derrame cerebral fracassados,

existe apenas um único
medicamento aprovado.

Se você não chegar no hospital rápido,
a única solução é a reabilitação.

Sem dúvida, propor
uma estratégia terapêutica

para tratar o derrame cerebral
é um tremendo desafio clínico.

Parte desse desafio

é o fato de que os métodos convencionais
de ministrar medicamentos não funcionam.

Os métodos orais e intravenosos
de ministrar medicamentos

não chegam ao cérebro.

Isso ocorre porque o cérebro é protegido
por uma barreira hematoencefálica.

Em geral, a barreira hematoencefálica
é fantástica

porque ela protege o cérebro
contra as toxinas do dia a dia.

Como estávamos especificamente tentando
ministrar medicamentos no cérebro,

a barreira hematocefálica
torna-se um grande empecilho.

Sabíamos que era preciso estimular
as células-tronco residentes no cérebro,

mas não tínhamos certeza como fazer isso.

Tínhamos apenas o que pode
ser considerado uma ideia maluca.

Injetaríamos as proteínas terapêuticas

que tinham estimulado
a restauração cerebral anteriormente

não no cérebro,
mas diretamente sobre o cérebro.

Faríamos um pequeno orifício no crânio e
injetaríamos a substância sobre o cérebro.

Mas ficamos preocupados.

Se apenas injetássemos
as proteínas terapêuticas

sobre o cérebro
sem nenhum tipo de revestimento,

elas se dispersariam rapidamente.

Então, fizemos um adesivo, um Band-Aid
com uma infusão de drogas,

que pudéssemos aplicar
diretamente sobre o cérebro.

Colocamos as proteínas em nanoesferas,
ou seja, grãos minúsculos,

mil vezes menor
que o fio de cabelo humano,

e distribuímos essas proteínas envoltas
em nanoesferas em uma substância injetável

que aplicamos diretamente sobre o cérebro
num estudo de derrame cerebral.

Conseguimos contornar
a barreira hematocefálica,

estimular as células-tronco residentes,
promover a restauração do tecido,

tudo isso sem causar
nenhum dano ao cérebro.

Estou convencida de que a medicina
personalizada é a mudança que precisamos.

A medicina regenerativa promete

revolucionar a maneira como ministramos
medicamentos aos pacientes.

Estou animada com as oportunidades
que temos pela frente, mas também sei

que demos apenas o primeiro passo
de muitos que ainda virão

para aplicar essas tecnologias
e estratégias nos pacientes.

Hoje, não temos condições
de ajudar os pacientes,

mas sei que teremos amanhã.

No futuro, vamos olhar para alguns
tratamentos médicos da atualidade,

como os sanguessugas de antigamente.

No futuro, indagaremos
por que levou tanto tempo

para fazermos uma mudança.

Obrigada.

(Aplausos)