This is a talk about sugar and cancer. I became interested in sugar when I was in college. Not this kind of sugar. It was the sugar that our biology professors taught us about in the context of the coating of your cells. Maybe you didn't know that your cells are coated with sugar. And I didn't know that, either, until I took these courses in college, but back then -- and this was in, let's just call it the 1980s -- people didn't know much about why our cells are coated with sugar. And when I dug through my notes, what I noticed I had written down is that the sugar coating on our cells is like the sugar coating on a peanut M and M. And people thought the sugar coating on our cells was like a protective coating that somehow made our cells stronger or tougher.
Esta é uma palestra sobre açúcar e câncer. Eu me interessei pelo açúcar quando estava na faculdade. Não nesse tipo de açúcar. Era o tipo de açúcar que nossos professores de biologia nos ensinavam no sentido de revestimento das nossas células. Talvez você não soubesse que suas células são revestidas com açúcar. E eu também não sabia disso, até que comecei a fazer esses cursos na faculdade, mas, antigamente, e isso foi em, digamos, nos anos 80, as pessoas não sabiam muito por que nossas células são revestidas com açúcar. E quando vasculhei minhas anotações, o que notei ter escrito é que o açúcar que reveste nossas células é semelhante ao açúcar que reveste um M&M® de amendoim. E as pessoas pensavam que o revestimento de açúcar em nossas células era como um revestimento protetor, que de algum modo tornava nossas células mais fortes e resistentes.
But we now know, many decades later, that it's much more complicated than that, and that the sugars on our cells are actually very complex. And if you could shrink yourself down to a little miniature airplane and fly right along the surface of your cells, it might look something like this -- with geographical features. And now, the complex sugars are these trees and bushes -- weeping willows that are swaying in the wind and moving with the waves. And when I started thinking about all these complex sugars that are like this foliage on our cells, it became one of the most interesting problems that I encountered as a biologist and also as a chemist. And so now we tend to think about the sugars that are populating the surface of our cells as a language. They have a lot of information stored in their complex structures.
Mas, agora sabemos, muitas décadas depois, que é muito mais complicado do que isso, e que os açúcares nas nossas células são, na verdade, muito complexos. E se você pudesse se encolher ao tamanho de um avião miniatura e voar ao longo da superfície de suas células, poderia se parecer com algo mais ou menos assim; com características geográficas. E os açúcares complexos são essas árvores e arbustos, salgueiros-chorões que balançam ao vento e se movem com as ondas. E quando comecei a pensar em todos esses açúcares complexos, que são como essa folhagem nas nossas células, eles passaram a ser um dos problemas mais interessantes que encontrei enquanto bióloga e também, química. E, agora, tratemos de pensar nos açúcares que estão na superfície de nossas células, como uma linguagem. Eles têm muitas informações armazenadas em suas estruturas complexas.
But what are they trying to tell us? I can tell you that we do know some information that comes from these sugars, and it's turned out already to be incredibly important in the world of medicine.
Mas o que eles estão tentando nos dizer? Posso afirmar que temos algumas informações que vêm desses açúcares, e isso já passou a ser incrivelmente importante no campo da medicina.
For example, one thing your sugars are telling us is your blood type. So your blood cells, your red blood cells, are coated with sugars, and the chemical structures of those sugars determine your blood type. So for example, I know that I am blood type O. How many people are also blood type O? Put your hands up. It's a pretty common one, so when so few hands go up, either you're not paying attention or you don't know your blood type, and both of those are bad.
Por exemplo, uma coisa que seus açúcares está nos dizendo, é o seu tipo sanguíneo. Suas células vermelhas são cobertas com açúcares e as estruturas químicas desses açúcares determinam seu tipo sanguíneo. Então, por exemplo, eu sei que sou do tipo sanguíneo O. Quantas pessoas também são do tipo sanguíneo O? Levantem suas mãos. É um tipo bastante comum, então, quando tão poucas mãos são erguidas, é porque você não está atento ou não sabe seu tipo sanguíneo; e isso é ruim em ambos os casos.
(Laughter)
Mas para aqueles que são do tipo sanguíneo O, assim como eu,
But for those of you who share the blood type O with me, what this means is that we have this chemical structure on the surface of our blood cells: three simple sugars linked together to make a more complex sugar. And that, by definition, is blood type O.
significa que temos esta estrutura química nas superfície de nossas células: três açúcares simples ligados para formar um açúcar mais complexo. E isso, por definição, é o tipo sanguíneo O.
Now, how many people are blood type A? Right here. That means you have an enzyme in your cells that adds one more building block, that red sugar, to build a more complex structure. And how many people are blood type B? Quite a few. You have a slightly different enzyme than the A people, so you build a slightly different structure, and those of you that are AB have the enzyme from your mother, the other enzyme from your father, and now you make both of these structures in roughly equal proportions. And when this was figured out, which is now back in the previous century, this enabled one of the most important medical procedures in the world, which, of course, is the blood transfusion. And by knowing what your blood type is, we can make sure, if you ever need a transfusion, that your donor has the same blood type, so that your body doesn't see foreign sugars, which it wouldn't like and would certainly reject.
Agora, quantas pessoas são do tipo sanguíneo A? Aqui está. Isso significa que você tem uma enzima em suas células que acrescenta um bloco de construção a mais, este açúcar vermelho, para formar uma estrutura mais complexa. E quantas pessoas têm tipo sanguíneo B? Um bom tanto. Vocês têm uma enzima ligeiramente diferente das pessoas do tipo A, então, você constrói uma estrutura um pouco diferente, e aqueles que são AB têm a enzima da sua mãe, e outra enzima do seu pai, e então você produz ambas as estruturas em proporções praticamente iguais. E quando isso foi descoberto, no século passado, um dos mais importantes procedimentos médicos do mundo tornou-se viável, que é, é claro, a transfusão de sangue. E sabendo-se qual é o seu tipo sanguíneo, podemos ter certeza, se alguma vez você precisar de uma transfusão, de que o seu doador tenha o mesmo tipo sanguíneo, para que seu organismo não receba açúcares estranhos, dos quais não gostaria e certamente rejeitaria.
What else are the sugars on the surface of your cells trying to tell us? Well, those sugars might be telling us that you have cancer. So a few decades ago, correlations began to emerge from the analysis of tumor tissue. And the typical scenario is a patient would have a tumor detected, and the tissue would be removed in a biopsy procedure and then sent down to a pathology lab where that tissue would be analyzed to look for chemical changes that might inform the oncologist about the best course of treatment. And what was discovered from studies like that is that the sugars have changed when the cell transforms from being healthy to being sick. And those correlations have come up again and again and again. But a big question in the field has been: Why? Why do cancers have different sugars? What's the importance of that? Why does it happen, and what can we do about it if it does turn out to be related to the disease process?
O que mais os açúcares de suas superfícies celulares estão tentando nos dizer? Bem, esses açúcares podem estar nos dizendo que você tem câncer. Assim, há algumas décadas, correlações começaram a surgir da análise do tecido tumoroso. E o cenário típico era, um paciente tinha um tumor detectado, e o tecido era removido numa biopsia e então enviado a um laboratório patológico onde o tecido era analisado, buscando-se mudanças químicas que poderiam informar o oncologista sobre o melhor caminho de tratamento. A partir desses estudos descobriu-se que os açúcares modificam-se quando a célula passa de saudável a doente. E essas correlações se sucedem repetidamente. Mas a grande pergunta nessa área tem sido: por quê? Por que cânceres têm açúcares diferentes? Qual a importância disso? Por que isso ocorre e o que fazer se isso estiver relacionado ao processo da doença?
So, one of the changes that we study is an increase in the density of a particular sugar that's called sialic acid. And I think this is going to be one of the most important sugars of our times, so I would encourage everybody to get familiar with this word. Sialic acid is not the kind of sugar that we eat. Those are different sugars. This is a kind of sugar that is actually found at certain levels on all of the cells in your body. It's actually quite common on your cells. But for some reason, cancer cells, at least in a successful, progressive disease, tend to have more sialic acid than a normal, healthy cell would have. And why? What does that mean? Well, what we've learned is that it has to do with your immune system.
Então, uma das mudanças que estudamos é o aumento da densidade de um açúcar em particular, o chamado ácido siálico. E acho que este será um dos mais importantes açúcares da nossa era, assim, eu encorajaria a todos a se familiarizarem com essa palavra. Ácido siálico não é o tipo de açúcar que comemos. Aqueles são açúcares diferentes. Esse é um tipo de açúcar que é, na verdade, encontrado em certas quantidades em todas as células do seu corpo. É, na verdade, bastante comum nas suas células. Mas por algum motivo, células cancerosas, pelo menos no estado triunfante progressivo da doença, tendem a ter mais ácido siálico do que uma célula normal e saudável teria. E por quê? O que isso significa? Aprendemos que isso tem a ver com o seu sistema imunológico.
So let me tell you a little bit about the importance of your immune system in cancer. And this is something that's, I think, in the news a lot these days. You know, people are starting to become familiar with the term "cancer immune therapy." And some of you might even know people who are benefiting from these very new ways of treating cancer. What we now know is that your immune cells, which are the white blood cells coursing through your bloodstream, protect you on a daily basis from things gone bad -- including cancer. And so in this picture, those little green balls are your immune cells, and that big pink cell is a cancer cell. And these immune cells go around and taste all the cells in your body. That's their job. And most of the time, the cells taste OK.
Deixe-me falar um pouco da importância do seu sistema imune no câncer. E isso é algo muito comum nos noticiários hoje em dia. As pessoas estão começando a se familiarizar com o termo "terapia imunológica contra o câncer". E alguns de vocês podem até mesmo conhecer pessoas que estão se beneficiando desses novos métodos de tratamento do câncer. O que sabemos agora é que suas células imunológicas, os leucócitos, que circulam pela sua corrente sanguínea, protegem você diariamente de coisas indo mal, incluindo o câncer. E então, nesta figura, essas bolinhas verdes são suas células imunológicas, e aquela célula grande cor-de-rosa é uma célula cancerosa. E essas células imunológicas circulam e degustam todas as células do seu corpo. É o trabalho delas. E, na maioria das vezes, as células têm um sabor agradável.
But once in a while, a cell might taste bad. Hopefully, that's the cancer cell, and when those immune cells get the bad taste, they launch an all-out strike and kill those cells. So we know that. We also know that if you can potentiate that tasting, if you can encourage those immune cells to actually take a big old bite out of a cancer cell, you get a better job protecting yourself from cancer every day and maybe even curing a cancer. And there are now a couple of drugs out there in the market that are used to treat cancer patients that act exactly by this process. They activate the immune system so that the immune system can be more vigorous in protecting us from cancer.
Mas, de vez em quando, uma célula pode ter um sabor ruim. Tomara que seja a célula cancerosa, e quando essas células imunológicas saboreiam esse gosto ruim, elas começam um ataque intenso e matam essas células. Sabemos disso. Também sabemos que se você puder maximizar esse sabor, estimulando essas células imunológicas, a, na verdade, morder a célula cancerosa, você faz um trabalho se protegendo contra o câncer todos os dias, e talvez, até mesmo, cure um câncer. E há agora algumas drogas no mercado que são usadas para tratar pacientes com câncer para agirem exatamente desse modo. Elas ativam o sistema imunológico para que ele possa ficar mais vigoroso no sentido de nos proteger do câncer.
In fact, one of those drugs may well have spared President Jimmy Carter's life. Do you remember, President Carter had malignant melanoma that had metastasized to his brain, and that diagnosis is one that is usually accompanied by numbers like "months to live." But he was treated with one of these new immune-stimulating drugs, and now his melanoma appears to be in remission, which is remarkable, considering the situation only a few years ago. In fact, it's so remarkable that provocative statements like this one: "Cancer is having a penicillin moment," people are saying, with these new immune therapy drugs. I mean, that's an incredibly bold thing to say about a disease which we've been fighting for a long time and mostly losing the battle with. So this is very exciting.
Na verdade, uma dessas drogas pode muito provavelmente ter salvado a vida do ex-presidente Jimmy Carter. Você deve se lembrar que ele tinha uma melanoma maligno que havia sofrido metástase para o cérebro, e esse diagnóstico normalmente vem acompanhado de números como "meses de vida". Mas, ele foi tratado com uma dessas novas drogas estimuladoras imunológicas, e agora, seu melanoma parece estar em remissão, o que é notável, considerando-se a situação há apenas alguns anos. Na verdade, é tão notável que as pessoas estão fazendo declarações provocativas como esta: "O câncer está tendo um 'momento penicilina'", sobre essas novas drogas de terapia imunológica. Quero dizer, é algo muito sério para dizer sobre uma doença que temos combatido há muito tempo e na maioria das vezes, perdendo a batalha. Então, isso é muito empolgante.
Now what does this have to do with sugars? Well, I'll tell you what we've learned. When an immune cell snuggles up against a cancer cell to take a taste, it's looking for signs of disease, and if it finds those signs, the cell gets activated and it launches a missile strike and kills the cell. But if that cancer cell has a dense forest of that sugar, sialic acid, well, it starts to taste pretty good. And there's a protein on immune cells that grabs the sialic acid, and if that protein gets held at that synapse between the immune cell and the cancer cell, it puts that immune cell to sleep. The sialic acids are telling the immune cell, "Hey, this cell's all right. Nothing to see here, move along. Look somewhere else." So in other words, as long as our cells are wearing a thick coat of sialic acid, they look fabulous, right? It's amazing. And what if you could strip off that coat and take that sugar away? Well, your immune system might be able to see that cancer cell for what it really is: something that needs to be destroyed.
O que isso tem a ver com açúcares? Bem, vou contar o que aprendemos. Quando uma célula imunitária se junta a uma cancerosa para saboreá-la, ela está procurando por sinais de doença, e se ela os encontra, a célula se ativa e lança um ataque de mísseis, matando a célula. Mas se a célula cancerosa tem uma densa floresta de ácido siálico, então, ela começa a ter um gosto bom. E há a proteína nas células imunitárias que pega o ácido siálico e se a proteína é aprisionada nessa sinapse, entre a célula imunitária e a cancerosa, ela deixa a célula imunitária dormente. Os ácidos siálicos estão dizendo à célula imunológica: "Ei, essa célula é boa. Não há o que fazer aqui, vá embora. Vá procurar em outro lugar". Em outras palavras, contanto que nossas células estejam usando um revestimento espesso de ácido siálico, elas têm aparência fabulosa, certo? É fantástico. E se você pudesse remover esse revestimento e eliminar esse açúcar? Bem, o seu sistema imune pode ser capaz de ver a célula cancerosa pelo que ela realmente é: algo que precisa ser destruído.
And so this is what we're doing in my lab. We're developing new medicines that are basically cell-surface lawnmowers -- molecules that go down to the surface of these cancer cells and just cut off those sialic acids, so that the immune system can reach its full potential in eliminating those cancer cells from our body.
E então, é isso que estamos fazendo no meu laboratório. Estamos desenvolvendo novos medicamentos que são basicamente cortadores de superfícies celulares; moléculas que vão à superfície dessas células cancerosas e simplesmente arrancam esses ácidos siálicos, assim, nosso sistema imune pode alcançar seu potencial pleno ao eliminar essas células cancerosas do nosso organismo.
So in closing, let me just remind you again: your cells are coated with sugars. The sugars are telling cells around that cell whether the cell is good or bad. And that's important, because our immune system needs to leave the good cells alone. Otherwise, we'd have autoimmune diseases. But once in a while, cancers get the ability to express these new sugars. And now that we understand how those sugars mesmerize the immune system, we can come up with new medicines to wake up those immune cells, tell them, "Ignore the sugars, eat the cell and have a delicious snack, on cancer."
Então, em síntese, deixe-me relembrá-lo: nossas células são revestidas por açúcares. Os açúcares estão dizendo às células ao redor daquela célula se ela é boa ou má. E isso é importante, pois nosso sistema imune precisa deixar as células boas em paz. Caso contrário, teríamos doenças autoimunes. Mas, de vez em quando, os cânceres são capazes de manifestar esses novos açúcares. E agora que entendemos como esses açúcares enfeitiçam o sistema imunológico, podemos criar novos medicamentos para acordarem essas células imunitárias, dizendo a elas: "Ignorem os açúcares, ingiram a célula e tenham um delicioso aperitivo de câncer".
Thank you.
Obrigada.
(Applause)
(Aplausos)