TED2017
Elizabeth Wayne: We can hack our immune cells to fight cancer
Elizabeth Wayne: Podemos fazer nossas células imunes combaterem o câncer
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Depois de décadas de pesquisa e bilhões de dólares gastos em testes clínicos, ainda temos problemas com a liberação controlada de remédios de câncer no nosso corpo, afirma a engenheira biomédica Elizabeth Wayne. A quimioterapia mata o câncer, mas destrói o resto de nosso corpo também. Em vez de de usar um design humano para combater o câncer, por que não usar o da natureza? Nessa breve palestra, Wayne explica como seu laboratório está criando tratamentos com nanopartículas que se vinculam às células imunes, os principais defensores do corpo, para visarem células cancerígenas sem danificar as saudáveis.
Elizabeth Wayne - Biomedical engineer
TED Fellow Dr. Elizabeth Wayne is a biomedical engineer and advocate for women in higher education. Full bio
TED Fellow Dr. Elizabeth Wayne is a biomedical engineer and advocate for women in higher education. Full bio
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00:12
After decades of research
0
873
2033
Após décadas de pesquisa
00:14
and billions of dollars
spent in clinical trials,
spent in clinical trials,
1
2930
3269
e de bilhões de dólares
gastos em testes clínicos,
gastos em testes clínicos,
00:18
we still have a problem
with cancer drug delivery.
with cancer drug delivery.
2
6223
3178
a liberação controlada no corpo de drogas
contra o câncer ainda é um problema.
contra o câncer ainda é um problema.
00:22
We still give patients chemotherapy,
3
10586
2144
Pacientes ainda fazem quimioterapia,
um método não específico
um método não específico
00:24
which is so non-specific
4
12754
1833
00:26
that even though
it kills the cancer cells,
it kills the cancer cells,
5
14611
2526
que, apesar de matar células cancerígenas,
00:29
it kind of kills
the rest of your body, too.
the rest of your body, too.
6
17161
2285
também destrói o resto de seu corpo.
00:32
And yes, we have developed
more selective drugs,
more selective drugs,
7
20494
3456
Sim, já desenvolvemos
remédios mais seletivos,
remédios mais seletivos,
00:35
but it's still a challenge
to get them into the tumor,
to get them into the tumor,
8
23974
2703
mas ainda é um desafio
colocá-los diretamente no tumor,
colocá-los diretamente no tumor,
00:38
and they end up accumulating
in the other organs as well
in the other organs as well
9
26701
2916
e eles acabam se acumulando
em outros órgãos
em outros órgãos
00:41
or passing through your urine,
10
29641
1631
ou passando pela urina,
00:43
which is a total waste.
11
31296
1781
o que é um grande desperdício.
00:46
And fields like mine have emerged
12
34389
1970
Áreas de estudo, como a minha, surgiram
para tentarmos encapsular esses remédios
para tentarmos encapsular esses remédios
00:48
where we try to encapsulate these drugs
13
36383
1966
00:50
to protect them as they
travel through the body.
travel through the body.
14
38373
2553
e protegê-los enquanto viajam pelo corpo.
00:52
But these modifications cause problems
15
40950
2853
Mas essas modificações causam problemas,
00:55
that we make more modifications to fix.
16
43827
2425
e aí fazemos mais modificações
para consertá-las.
para consertá-las.
00:58
So what I'm really trying to say
is we need a better drug delivery system.
is we need a better drug delivery system.
17
46961
4528
É preciso melhorar o sistema
de liberação de fármacos no corpo.
de liberação de fármacos no corpo.
01:03
And I propose,
18
51513
1416
Quero propor, em vez de só utilizar
designs humanos, usar os da natureza.
designs humanos, usar os da natureza.
01:04
rather than using solely human design,
19
52953
2631
01:07
why not use nature's?
20
55608
1635
01:10
Immune cells are these versatile vehicles
that travel throughout our body,
that travel throughout our body,
21
58309
3854
Células imunes são veículos versáteis
que viajam por todo o corpo,
que viajam por todo o corpo,
01:14
patrolling for signs of disease
22
62187
2102
patrulhando à procura de doenças
01:16
and arriving at a wound
mere minutes after injury.
mere minutes after injury.
23
64313
3144
e, após poucos segundos,
chegam a uma ferida.
chegam a uma ferida.
01:20
So I ask you guys:
24
68000
1419
Então, pergunto-lhes:
01:22
If immune cells are already traveling
to places of injury or disease
to places of injury or disease
25
70054
3381
se as células imunes já viajam a locais
com feridas e doenças em nossos corpos,
com feridas e doenças em nossos corpos,
01:25
in our bodies,
26
73459
1153
por que não levar um passageiro a mais?
01:26
why not add an extra passenger?
27
74636
1657
01:28
Why not use immune cells to deliver drugs
28
76966
2927
Por que não usar células imunes
para levar esses remédios
para levar esses remédios
01:31
to cure some of our biggest problems
29
79917
1962
e curar uma das nossas maiores doenças?
01:33
in disease?
30
81903
1398
01:36
I am a biomedical engineer,
31
84446
1909
Sou uma engenheira biomédica,
01:38
and I want to tell you guys a story
about how I use immune cells
about how I use immune cells
32
86379
3001
e quero contar a vocês
como eu uso as células imunes
como eu uso as células imunes
01:41
to target one of the largest
problems in cancer.
problems in cancer.
33
89404
3235
para visarem um dos maiores
problemas do câncer.
problemas do câncer.
01:44
Did you know that over 90 percent
of cancer deaths
of cancer deaths
34
92663
2507
Vocês sabiam que mais de 90%
das mortes por câncer
das mortes por câncer
01:47
can be attributed to its spread?
35
95194
1751
são atribuídas a sua propagação?
01:48
So if we can stop these cancer cells
36
96969
2265
Logo, se impedirmos
essas células cancerígenas
essas células cancerígenas
01:51
from going from the primary tumor
to a distant site,
to a distant site,
37
99258
3074
de irem de seu tumor original
para um local distante,
para um local distante,
01:54
we can stop cancer right in its tracks
38
102356
2476
podemos deter o avanço do câncer
no corpo e devolver a vida às pessoas.
no corpo e devolver a vida às pessoas.
01:56
and give people more of their lives back.
39
104856
2183
Para cumprir essa missão especial,
02:00
To do this special mission,
40
108182
1580
02:01
we decided to deliver
a nanoparticle made of lipids,
a nanoparticle made of lipids,
41
109786
3050
decidimos liberar
uma nanopartícula feita de lipídios,
uma nanopartícula feita de lipídios,
02:04
which are the same materials
that compose your cell membrane.
that compose your cell membrane.
42
112860
3233
que possuem o mesmo material
que compõe as membranas celulares.
que compõe as membranas celulares.
02:08
And we've added two special molecules.
43
116733
2344
Adicionamos mais duas moléculas especiais.
02:11
One is called e-selectin,
44
119952
2177
Uma é a "e-selectina",
que serve como uma cola,
que serve como uma cola,
02:14
which acts as a glue
45
122153
1276
02:15
that binds the nanoparticle
to the immune cell.
to the immune cell.
46
123453
3331
conectando as nanopartículas
às células imunes.
às células imunes.
02:19
And the second one is called trail.
47
127223
2493
A segunda molécula é a "TRAIL".
02:21
Trail is a therapeutic drug
that kills cancer cells
that kills cancer cells
48
129740
2656
"TRAIL" é um remédio terapêutico que mata
células cancerígenas, mas não as normais.
células cancerígenas, mas não as normais.
02:24
but not normal cells.
49
132420
1245
02:26
Now, when you put both of these together,
50
134392
2802
Daí, ao combinar as duas, temos
uma máquina mortífera sobre rodas.
uma máquina mortífera sobre rodas.
02:29
you have a mean killing machine on wheels.
51
137218
2865
02:35
To test this, we ran
an experiment in a mouse.
an experiment in a mouse.
52
143589
2573
Para testar, efetuamos
o experimento em um rato.
o experimento em um rato.
02:39
So what we did was we injected
the nanoparticles,
the nanoparticles,
53
147276
3065
O que fizemos foi injetar
as nanopartículas,
as nanopartículas,
02:42
and they bound almost immediately
to the immune cells in the bloodstream.
to the immune cells in the bloodstream.
54
150365
4017
que rapidamente se ligaram
às células imunes na corrente sanguínea.
às células imunes na corrente sanguínea.
Daí, injetamos células cancerígenas
para simular o seu processo
para simular o seu processo
02:46
And then we injected the cancer cells
to mimic a process
to mimic a process
55
154406
2925
02:49
through which cancer cells
spread throughout our bodies.
spread throughout our bodies.
56
157355
3151
de propagação pelo corpo.
E descobrimos algo muito animador.
02:52
And we found something very exciting.
57
160530
2132
Descobrimos que, no grupo tratado,
02:55
We found that in our treated group,
58
163620
2670
02:58
over 75 percent of the cancer cells
we initially injected were dead or dying,
we initially injected were dead or dying,
59
166314
4780
mais de 75% das células cancerígenas
injetadas estavam mortas ou morrendo,
injetadas estavam mortas ou morrendo,
03:03
in comparison to only around 25 percent.
60
171118
2697
em comparação com apenas
25% do grupo não tratado.
25% do grupo não tratado.
03:05
So just imagine: these fewer
amount of cells were available
amount of cells were available
61
173839
3182
Imaginem: essas poucas células
estavam disponíveis
estavam disponíveis
para se espalharem
para uma parte diferente do corpo.
para uma parte diferente do corpo.
03:09
to actually be able to spread
to a different part of the body.
to a different part of the body.
62
177045
3112
Isso aconteceu em apenas duas horas.
03:12
And this is only after
two hours of treatment.
two hours of treatment.
63
180181
2717
03:14
Our results were amazing,
and we had some pretty interesting press.
and we had some pretty interesting press.
64
182922
4306
Os resultados foram incríveis,
e chamamos a atenção da imprensa.
e chamamos a atenção da imprensa.
03:19
My favorite title was actually,
65
187974
2250
Minha manchete preferida foi:
03:22
"Sticky balls may stop
the spread of cancer."
the spread of cancer."
66
190248
2614
"Bolas pegajosas podem parar
a propagação do câncer".
a propagação do câncer".
03:24
(Laughter)
67
192886
1093
(Risos)
03:26
I can't tell you just how smug
my male colleagues were,
my male colleagues were,
68
194003
4008
Não consigo descrever o quanto
meus colegas homens ficaram cheios de si
meus colegas homens ficaram cheios de si
03:30
knowing that their sticky balls
might one day cure cancer.
might one day cure cancer.
69
198035
2973
ao saberem que suas bolas pegajosas
poderiam curar o câncer.
poderiam curar o câncer.
03:33
(Laughter)
70
201032
2298
(Risos)
03:35
But I can tell you they made
some pretty, pretty, exciting,
some pretty, pretty, exciting,
71
203354
3402
Mas posso dizer que eles fizeram
umas camisas bem legais e muito atrevidas.
umas camisas bem legais e muito atrevidas.
03:38
pretty ballsy t-shirts.
72
206780
1298
03:40
This was also my first experience
talking to patients
talking to patients
73
208595
4216
Essa foi minha primeira experiência
falando com pacientes.
falando com pacientes.
03:44
where they asked how soon
our therapy would be available.
our therapy would be available.
74
212835
2893
E eles me perguntaram
quando a terapia estaria disponível.
quando a terapia estaria disponível.
03:48
And I keep these stories with me
to remind me of the importance
to remind me of the importance
75
216279
3145
Gosto de guardar estas histórias
para me lembrar da importância
para me lembrar da importância
03:51
of the science,
the scientists and the patients.
the scientists and the patients.
76
219448
2947
da ciência, de cientistas e pacientes.
03:55
Now, our fast-acting results
were pretty interesting,
were pretty interesting,
77
223809
2541
Os resultados rápidos
foram bem interessantes,
foram bem interessantes,
03:58
but we still had one lingering question:
78
226374
2133
mas ainda tínhamos uma questão pendente.
04:00
Can our sticky balls,
79
228531
1696
As bolas pegajosas e nossas partículas
anexadas às células imunes
anexadas às células imunes
04:02
our particles actually attached
to the immune cells,
to the immune cells,
80
230251
2683
podem impedir a propagação do câncer?
04:04
actually stop the spread of cancer?
81
232958
1941
04:07
So we went to our animal model,
and we found three important parts.
and we found three important parts.
82
235624
4276
Pegamos nossos modelos animais,
e descobrimos três partes importantes.
e descobrimos três partes importantes.
04:12
Our primary tumors were smaller
in our treated animals,
in our treated animals,
83
240615
3018
O tumor original estava
menor nos animais tratados,
menor nos animais tratados,
04:15
there were fewer cells in circulation,
84
243657
2518
havia menos células circulando,
04:18
and there was little to no
tumor burden in the distant organs.
tumor burden in the distant organs.
85
246199
3466
e havia pouca, ou nenhuma,
carga tumoral nos órgãos distantes.
carga tumoral nos órgãos distantes.
04:22
Now, this wasn't just a victory
for us and our sticky balls.
for us and our sticky balls.
86
250835
3878
Isso não foi só uma vitória para nós
e nossas bolas pegajosas.
e nossas bolas pegajosas.
04:26
This was also a victory to me
87
254737
2107
Para mim, foi uma vitória
na liberação do remédio,
na liberação do remédio,
04:28
in drug delivery,
88
256868
1255
04:30
and it represents a paradigm shift,
89
258147
1931
e ela representa uma mudança
de paradigma, uma revolução:
de paradigma, uma revolução:
04:32
a revolution --
90
260102
1246
04:34
to go from just using drugs,
just injecting them
just injecting them
91
262330
3380
fomos de usar os remédios,
ou só injetá-los,
ou só injetá-los,
04:37
and hoping they go to the right
places in the body,
places in the body,
92
265734
2453
e rezar para que chegassem
ao local certo do corpo,
ao local certo do corpo,
04:40
to using immune cells
as special delivery drivers in your body.
as special delivery drivers in your body.
93
268211
4991
para usar células imunes como motoristas
de distribuição especial em nossos corpos.
de distribuição especial em nossos corpos.
04:45
For this example, we used two molecules,
e-selectin and trail,
e-selectin and trail,
94
273975
3716
Para esse exemplo, usamos duas moléculas,
a "e-selecina" e a "TRAIL",
a "e-selecina" e a "TRAIL",
04:49
but really, the possibility
of drugs you can use are endless.
of drugs you can use are endless.
95
277715
3784
mas as possibilidades de remédios
que podemos usar são infinitas.
que podemos usar são infinitas.
04:53
And I talked about cancer,
96
281523
2394
Falei sobre o câncer,
mas onde as doenças estão
é lá que as células imunes estarão.
é lá que as células imunes estarão.
04:55
but where disease goes,
so do immune cells.
so do immune cells.
97
283941
2662
04:59
So this could be used for any disease.
98
287600
2415
Logo, isso pode ser aplicado
a qualquer doença.
a qualquer doença.
05:02
Imagine using immune cells
to deliver crucial wound-healing agents
to deliver crucial wound-healing agents
99
290039
4679
Imaginem usar células imunes para enviar
agentes cruciais para curar feridas
agentes cruciais para curar feridas
05:06
after a spinal cord injury,
100
294742
1842
depois de uma lesão na medula espinhal,
05:09
or using immune cells to deliver drugs
past the blood-brain barrier
past the blood-brain barrier
101
297474
4397
ou usá-las para enviar remédios
para além da barreira hematoencefálica
para além da barreira hematoencefálica
05:13
to treat Parkinson's
or Alzheimer's disease.
or Alzheimer's disease.
102
301895
2361
e tratar o mal de Parkinson
ou de Alzheimer.
ou de Alzheimer.
05:17
These are the ideas that excite me
about science the most.
about science the most.
103
305044
3049
São essas as ideias que mais
me animam sobre a ciência.
me animam sobre a ciência.
05:20
And from where I stand,
I see so much promise and opportunity.
I see so much promise and opportunity.
104
308710
3447
Na minha opinião, eu vejo
muita esperança e oportunidade.
muita esperança e oportunidade.
Obrigada.
05:24
Thank you.
105
312181
1190
(Aplausos)
05:25
(Applause)
106
313395
3541
ABOUT THE SPEAKER
Elizabeth Wayne - Biomedical engineerTED Fellow Dr. Elizabeth Wayne is a biomedical engineer and advocate for women in higher education.
Why you should listen
Dr. Elizabeth Wayne received her Bachelor's degree in Physics from the University of Pennsylvania, where she was a Ronald E. McNair Scholar and Moelis Access Science Scholar. She continued her education at Cornell University, where her research on the role of immune cells in cancer progression and their potential as drug delivery carriers was supported by funding from the National Cancer Institute Physical Sciences in Oncology Network and the Howard Hughes Medical Institute. In 2016, Wayne earned her PhD in biomedical engineering, where her work in immune cell-mediated drug delivery resulted in several publications and a technology patent. Her current research uses macrophages to delivery therapeutic genes to solid tumors.
Wayne is a strong advocate for women in science. She has been a chief organizer for the Conference for Undergraduate Women in Physics (CUWIP) at Cornell as well as a panelist and workshop leader at CUWiPs held at Yale and Harvard. She has received awards for her advocacy including the Constance and Alice Cook Award.
Wayne is currently a National Cancer Institute Cancer Nanotechnology Training Program Postdoctoral Fellow in the Eshelman School of Pharmacy at UNC-Chapel Hill. She was recognized as a 2017 TED Fellow for her cancer nanotechnology research and efforts to amplify voices of women in leadership and higher education through her podcast PhDivas. Wayne has been featured in various publications including Bust Magazine, Cornell Chronicle and the Los Angeles Times.
As a speaker, Wayne works with high schools, colleges and nonprofit organizations across the country to encourage the inclusion of women in science.
Elizabeth Wayne | Speaker | TED.com