[SHAPE YOUR FUTURE]
[MODELE SEU FUTURO]
(Slam) Ow!
(Som de topada) Ai!
As anyone who’s stubbed a toe in the dark or spent an hour searching for their keys knows we're often limited by what we can or cannot see. In fact, even our own bodies can be black boxes.
Como sabe quem dá uma topada no dedão no escuro, ou passa uma hora procurando as chaves, geralmente somos limitados pelo que podemos ver ou não. Na verdade, até nosso corpo pode ser uma caixa-preta.
Today, I want to take you through a vision of health care that scientists and engineers, myself included, are building. We are creating a diagnostic lab inside your body that can provide a continuous analysis of your health so that we can better see what's happening in patients.
Hoje, quero trazer uma visão de assistência à saúde que cientistas e engenheiros, eu inclusive, estamos construindo. Estamos criando um laboratório de diagnóstico dentro do seu corpo, que pode propiciar uma análise contínua da sua saúde, para podermos ver melhor o que ocorre com os pacientes.
Currently, if someone is sick, we may diagnose them by using a biopsy to bring disease tissue outside the body where we can see it. We do this if we suspect, for instance, that a growth might be cancerous. Unfortunately, this approach can't work all the time because of two major problems. First, some tissues, like brains or spinal cords, can't be routinely biopsied. And second, doctors often don't know which tissue is causing the problem, so they don't know what to biopsy. So far, we've dealt with these issues using external medical tests, like MRIs or blood tests. These provide a broad overview of the health of a patient, but they can't see the molecular and cellular changes that occur within tissues, and they certainly can't provide enough information to proactively treat patients before symptoms develop. This is unfortunate because it's these invisible changes that ultimately cause disease. Our inability to measure these changes results in a disparity between what we can see on a test and what we know is happening in patients.
Hoje, quando alguém está doente, podemos diagnosticá-lo com uma biópsia, trazendo tecido da doença para fora do corpo, onde podemos vê-lo. Fazemos isso quando suspeitamos, por exemplo, de uma formação ser câncer. Infelizmente, essa abordagem nem sempre funciona, devido a dois grandes problemas. Primeiro, alguns tecidos, como o cérebro ou a medula, não podem ser rotineiramente biopsiados. Segundo, os médicos frequentemente não sabem qual tecido está doente, para poderem fazer a biópsia. Até o momento, examinamos esses tecidos através de exames médicos externos, como ressonâncias ou exames de sangue. Eles fornecem uma ampla visão da saúde do paciente, mas não conseguem ver as mudanças moleculares e celulares que ocorrem dentro dos tecidos, e certamente não trazem informação suficiente para tratar proativamente pacientes antes do surgimento de sintomas. Isso é uma pena, pois são essas mudanças invisíveis que acabam originando a doença. Nossa incapacidade de medir tais mudanças resulta na disparidade entre o que podemos ver num exame e o que sabemos estar acontecendo nos pacientes.
Let's take multiple sclerosis as an example. In MS, which is an autoimmune disease, the immune system attacks two specific tissues: the brain and the spinal cord, resulting in damage and in some cases, paralysis. Now, we obviously can't catch MS by routinely biopsying people's brains, where there would be abundant and active disease-inducing cells. And we can't catch it using a blood test because the MS-inducing cells are so rare and inactive in the blood that we simply can't see them. Even brain imaging technologies like MRI can't provide the information we need to be proactive about MS.
Peguemos, por exemplo, a esclerose múltipla, a EM. Na EM, que é uma doença autoimune, o sistema imune ataca dois tecidos específicos: do cérebro e da medula, resultando em danos e, em alguns casos, em paralisia. Bem, obviamente não detectamos a EM biopsiando rotineiramente cérebros, onde haveria uma abundância de células ativas indutoras da doença. Nem a detectamos num exame de sangue, pois as células indutoras da EM são tão raras e inativas no sangue que não conseguimos vê-las. Mesmo tecnologias de imagem cerebral, como MRI, não fornecem a informação devida para sermos proativos com a EM.
So we need to rethink how we see. My coworkers at the University of Michigan and I decided to do just that. Instead of taking an outside-in approach to diagnostics, we're taking an inside-out approach. We are creating implantable sites that have similarities to other sites in the body, and will improve our vision by giving us real-time access to molecular and cellular information about diseased tissues. These insights will enable us to predict the onset of disease and even identify therapies likely to work in an individual patient.
Diante disso, precisamos repensar como enxergamos. Eu e meus colegas da Universidade de Michigan decidimos fazer o seguinte: em vez da abordagem do diagnóstico de fora para dentro, decidimos pela abordagem de dentro para fora. Estamos criando locais implantáveis, que têm semelhanças com outros locais do corpo, e melhoramos nossa visão tendo acesso em tempo real a informação molecular e celular sobre tecidos adoecidos. Esses insights vão nos permitir predizer o começo da doença e até mesmo identificar prováveis terapias para aplicar num determinado paciente.
So what does this inside-out approach look like? Step one is to engineer new tissues just under the skin. These tissues have similarities to other inaccessible sites in the body, like the brain or the lungs. By implanting a porous plastic disk made of FDA-approved biomaterials, I can harness the body's natural responses to allow cells to migrate into the disk, survive at the site and form a tissue. Eventually, we're left with an engineered tissue with integrated immune cells, just the cells we need for diagnosis. Although these tissues are complex and chronically inflamed, they're also innocuous and after a few weeks, nearly imperceptible. Our engineered tissues contain information not present in the blood, and they can help bridge the gap between what we can see on a traditional test and cellular changes we know occur in disease.
Mas, afinal, como seria essa abordagem de dentro para fora? O primeiro passo é desenvolver novos tecidos logo abaixo da pele. Esses tecidos têm semelhanças com outros locais inacessíveis do corpo, como do cérebro ou dos pulmões. Ao implantar um disco plástico poroso, feito de biomaterial aprovado pela FDA, usamos as reações naturais do corpo para que células migrem para o disco, sobrevivam ali e formem um tecido. No final, vamos acabar com um tecido desenvolvido com células imunes integradas, mas só as necessárias para o diagnóstico. Apesar de tais tecidos serem complexos e cronicamente inflamados, eles também são inócuos e, após algumas semanas, quase imperceptíveis. Nossos tecidos desenvolvidos contêm informação não presente no sangue e podem ajudar a cobrir a lacuna entre o que podemos ver num exame tradicional e as mudanças celulares que sabemos ocorrer nas doenças.
Step two is to read this signal. Currently, I could take a biopsy of my engineered site and analyze it because I made them accessible just under the skin. But it would certainly be better if we could incorporate and read a sensor noninvasively. Within the next decade, rapidly converging technologies could enable diagnosis at such an implant by harnessing simple detectors, like a blood pressure cuff or smartwatch does now. The mechanisms for diagnosing and monitoring disease could be as simple as opening an app, like Candy Crush on your phone.
O segundo passo é ler esse sinal. Atualmente, podemos pegar uma biópsia do local desenvolvido e analisá-la, pois ele está acessível, logo abaixo da pele. Certamente seria melhor se pudéssemos incorporar e ler um sensor de forma não invasiva. Na próxima década, tecnologias convergindo rapidamente vão permitir diagnósticos em tal implante, aproveitando detectores simples, como o medidor de pressão arterial ou smartwatch fazem hoje. Os mecanismos para diagnóstico e monitoramento de doenças podem ser tão simples como abrir um app como o Candy Crush no celular.
Step three is to harness the huge array of knowledge in fields like engineering and material science to improve these implants and our ability to read their data. Eventually, tens, if not hundreds of individual engineered tissues with integrated sensors may be implantable with a single application.
O terceiro passo é aproveitar a enorme gama de conhecimentos de campos como engenharia e ciência dos materiais para melhorar esses implantes e a capacidade de ler seus dados. Ao final, dezenas, se não centenas, de tecidos desenvolvidos dos indivíduos com sensores integrados podem ser implantáveis com um simples aplicativo.
Now, this approach to diagnosis is unconventional, to be sure, but it is robust. So far, my colleagues and I have used it to diagnose models of metastatic cancer, type 1 diabetes, multiple sclerosis and organ transplant rejection. But this is just the beginning of what we can see. With continuous improvements, we will be able to truly create a diagnostic lab inside your body that provides a continuous analysis of your health. By changing how we see what's going wrong in patients, we will be able to diagnose and treat diseases better and faster than ever before. If you're willing to rethink how you see, you may be surprised what comes into view.
Bem, essa abordagem de diagnósticos certamente não é convencional, mas é robusta. Até agora, eu e meus colegas a usamos para diagnosticar modelos de câncer com metástase, diabetes do tipo 1, esclerose múltipla e rejeição a órgão transplantado. Mas esse é apenas o começo do que podemos enxergar. Com aperfeiçoamentos contínuos, vamos conseguir verdadeiramente criar um laboratório de diagnósticos dentro de nosso corpo que forneça uma análise contínua de nossa saúde. Ao mudar como enxergamos o problema do paciente, vamos conseguir diagnosticar e tratar melhor e mais rápido do que nunca as doenças. Se você estiver disposto a repensar como enxerga, poderá se surpreender com o que vai descobrir.
Thank you.
Obrigado.