Almost a year ago, my aunt started suffering back pains. She went to see the doctor and they told her it was a normal injury for someone who had been playing tennis for almost 30 years. They recommended that she do some therapy, but after a while she wasn't feeling better, so the doctors decided to do further tests. They did an x-ray and discovered an injury in her lungs, and at the time they thought that the injury was a strain in the muscles and tendons between her ribs, but after a few weeks of treatment, again her health wasn't getting any better. So finally, they decided to do a biopsy, and two weeks later, the results of the biopsy came back. It was stage 3 lung cancer.
Há quase um ano, minha tia começou a sentir dores nas costas. Ela procurou atendimento e disseram-lhe que era uma lesão esperada para alguém que jogava tênis há quase 30 anos. Recomendaram que ela buscasse terapia mas ela não se sentia melhor mesmo depois de um tempo, então os médicos decidiram pedir mais exames. Ela fez um raio-X que mostrou uma lesão em seus pulmões, que na ocasião julgaram ser distenção muscular e tendínea entre suas costelas, mas mesmo depois de algumas semanas, o tratamento ainda não trazia melhoras. Então, finalmente decidiram fazer uma biópsia, e, duas semanas depois, recebemos o resultado. Era um câncer de pulmão no estágio 3.
Her lifestyle was almost free of risk. She never smoked a cigarette, she never drank alcohol, and she had been playing sports for almost half her life. Perhaps, that is why it took them almost six months to get her properly diagnosed.
O estilo de vida dela era quase livre de fatores de risco. Ela nunca havia fumado, nunca bebia, e praticava esportes há pelo menos metade de sua vida. Talvez por isso tenham levado quase seis meses para definir o diagnóstico dela. Minha história pode ser, infelizmente,
My story might be, unfortunately, familiar to most of you. One out of three people sitting in this audience will be diagnosed with some type of cancer, and one out of four will die because of it. Not only did that cancer diagnosis change the life of our family, but that process of going back and forth with new tests, different doctors describing symptoms, discarding diseases over and over, was stressful and frustrating, especially for my aunt. And that is the way cancer diagnosis has been done since the beginning of history. We have 21st-century medical treatments and drugs to treat cancer, but we still have 20th-century procedures and processes for diagnosis, if any.
familiar para a maioria de vocês. Uma entre três pessoas nesta plateia vai ser diagnosticada com algum tipo de câncer. um quarto das pessoas vai morrer por causa dele. O diagnóstico de câncer não mudou só a vida da nossa família, mas o processo de ir e voltar com novos exames vários médicos descrevendo sintomas, descartando doença por doença, foi estressante e frustrante, especialmente para a minha tia. E essa é a forma que o diagnóstico de câncer é feito desde sempre. Nós temos tratamentos e drogas do século 21 para tratar o câncer, mas ainda temos procedimentos e processos do século 20 para o diagnóstico, se temos. Hoje em dia, muitos de nós teríamos de esperar
Today, most of us have to wait for symptoms to indicate that something is wrong. Today, the majority of people still don't have access to early cancer detection methods, even though we know that catching cancer early is basically the closest thing we have to a silver bullet cure against it. We know that we can change this in our lifetime, and that is why my team and I have decided to begin this journey, this journey to try to make cancer detection at the early stages and monitoring the appropriate response at the molecular level easier, cheaper, smarter and more accessible than ever before.
que sintomas indiquem que há algo errado. Hoje, a maior parte das pessoas ainda não tem acesso a métodos de detecção precoce de câncer, apesar de sabermos que descobri-lo precocemente é basicamente o mais próximo que temos da sua cura real. Sabemos que podemos mudar isso enquanto vivemos e é por isso que meu time e eu decidimos começar essa jornada, uma jornada para tentar tornar a detecção do câncer nos estágios iniciais e o monitoramento do nível de resposta a nível molecular algo mais fácil, mais barato, mais eficaz e mais acessível que nunca.
The context, of course, is that we're living at a time where technology is disrupting our present at exponential rates, and the biological realm is no exception. It is said today that biotech is advancing at least six times faster than the growth rate of the processing power of computers. But progress in biotech is not only being accelerated, it is also being democratized. Just as personal computers or the Internet or smartphones leveled the playing field for entrepreneurship, politics or education, recent advances have leveled it up for biotech progress as well, and that is allowing multidisciplinary teams like ours to try to tackle and look at these problems with new approaches.
O contexto, é claro, é que estamos vivendo em tempos em que a tecnologia muda com velocidade vertiginosa e o reino biológico não é uma exceção. Diz-se hoje que o avanço das tecnologias biológicas é pelo menos seis vezes maior que o crescimento do poder de processamento dos computadores. Mas o progresso da biotecnoloiga não só está sendo aceleredado também vem sendo democratizado. Assim como os PCs ou a Internet ou os smartphones definiram os rumos das empresas, da política e da educação, os avanços recentes também o fizeram para tecnologias biológicas, e isso é permitir que times multidisciplinares como o nosso tentem atacar e olhar para esses problemas com novas abordagens. Somos um time de cientistas e tecnólogos
We are a team of scientists and technologists from Chile, Panama, Mexico, Israel and Greece, and based on recent scientific discoveries, we believe that we have found a reliable and accurate way of detecting several types of cancer at the very early stages through a blood sample. We do it by detecting a set of very small molecules that circulate freely in our blood called microRNAs.
do Chile, do Panamá, do México, de Israel e da Grécia, que, baseados nas recentes descobertas científicas, acreditamos ter encontrado uma forma confiável e precisa de detectar vários tipos de câncer bem em seu início, por meio de amostras de sangue. Fazemos isso detectando um grupo de várias moléculas pequenas que circulam livres no nosso sangue chamadas de microRNAs. Para explicar o que são microRNAs
To explain what microRNAs are and their important role in cancer, I need to start with proteins, because when cancer is present in our body, protein modification is observed in all cancerous cells. As you might know, proteins are large biological molecules that perform different functions within our body, like catalyzing metabolic reactions or responding to stimuli or replicating DNA, but before a protein is expressed or produced, relevant parts of its genetic code present in the DNA are copied into the messenger RNA, so this messenger RNA has instructions on how to build a specific protein, and potentially it can build hundreds of proteins, but the one that tells them when to build them and how many to build are microRNAs. So microRNAs are small molecules that regulate gene expression. Unlike DNA, which is mainly fixed, microRNAs can vary depending on internal and environmental conditions at any given time, telling us which genes are actively expressed at that particular moment. And that is what makes microRNAs such a promising biomarker for cancer, because as you know, cancer is a disease of altered gene expression. It is the uncontrolled regulation of genes. Another important thing to consider is that no two cancers are the same, but at the microRNA level, there are patterns. Several scientific studies have shown that abnormal microRNA expression levels varies and creates a unique, specific pattern for each type of cancer, even at the early stages, reflecting the progression of the disease, and whether it's responding to medication or in remission, making microRNAs a perfect, highly sensitive biomarker.
e seu importante papel no câncer, preciso falar das proteínas, porque quando o câncer está presente no nosso corpo, uma modificação de proteínas ocorre em células cancerosas. Como devem saber, proteínas são grandes moléculas biológicas que realizam várias funções no nosso organismo tais como catalisar reações metabólicas ou responder a estímulos ou ainda replicar DNA, mas antes de a proteína ser expressa ou produzida, partes relevantes do código genético presentes no DNA são copiadas no RNA mensageiro, e então este RNA mensageiro possui instruções para construir uma proteína específica, e potencialmente pode construir centenas de proteínas mas aquela que define quando as devem construir e quantas construir são os microRNAs. MicroRNAs são moléculas pequenas que regulam a expressão genética. Diferente do DNA, quase imutável, microRNAs podem variar dependendo de condições internas e ambientais a qualquer momento, determinando quais genes são ativamente expressos naquele dado momento. E é isso que torna microRNAs biomarcadores tão promissores para câncer, porque, como vocês sabem, câncer é uma doença de alteração da expressão genética. É a regulação sem controle dos genes. Outra consideração importante é que não há dois cânceres iguais, mas no nível dos microRNAs surgem padrões. Vários estudos científicos mostraram que níveis de expressão anormais de microRNAs variam e criam um padrão único, específico para cada tipo de câncer, mesmo nos estágios precoces, refletindo a progressão da doença, e se há resposta à medicação ou se está em remissão, tornando os microRNAs um biomarcador perfeito, altamente sensível. Entretanto, o problema com microRNAs
However, the problem with microRNAs is that we cannot use existing DNA-based technology to detect them in a reliable way, because they are very short sequences of nucleotides, much smaller than DNA. And also, all microRNAs are very similar to each other, with just tiny differences. So imagine trying to differentiate two molecules, extremely similar, extremely small.
é não podermos usar a tecnologia atual baseada em DNA para detectá-los de maneira confiável, porque são sequências muito curtas de nucletídeos, muito menores que o DNA. E além disso, todos os microRNAs são muito similares entre si, com mínimas diferenças. Então imaginem tentar diferenciar duas moléculas extremamente semelhantes, extremamente pequenas. Acreditamos ter encontrado uma forma de fazê-lo,
We believe that we have found a way to do so, and this is the first time that we've shown it in public. Let me do a demonstration. Imagine that next time you go to your doctor and do your next standard blood test, a lab technician extracts a total RNA, which is quite simple today, and puts it in a standard 96-well plate like this one. Each well of these plates has specific biochemistry that we assign, that is looking for a specific microRNA, acting like a trap that closes only when the microRNA is present in the sample, and when it does, it will shine with green color. To run the reaction, you put the plate inside a device like this one, and then you can put your smartphone on top of it. If we can have a camera here so you can see my screen. A smartphone is a connected computer and it's also a camera, good enough for our purpose. The smartphone is taking pictures, and when the reaction is over, it will send the pictures to our online database for processing and interpretation. This entire process lasts around 60 minutes, but when the process is over, wells that shine are matched with the specific microRNAs and analyzed in terms of how much and how fast they shine. And then, when this entire process is over, this is what happens. This chart is showing the specific microRNAs present in this sample and how they reacted over time. Then, if we take this specific pattern of microRNA of this person's samples and compare it with existing scientific documentation that correlates microRNA patterns with a specific presence of a disease, this is how pancreatic cancer looks like. This inside is a real sample where we just detected pancreatic cancer.
e essa é a primeira vez que a mostramos em público. Deixem-me fazer uma demonstração. Imaginem que da próxima vez que forem ao médico e fizerem seu exame de sangue de rotina, um técnico extraísse um RNA total, o que seria algo simples hoje em dia, e pusesse em uma placa padrão de 96 poços como essa. Cada poço dessas placas possui bioquímica específica que designamos, que procura por um microRNA específico, agindo como uma armadilha que fecha somente quando o microRNA está ali na amostra, e quando o detecta, faz brilhar uma cor verde. Para fazer a reação, põe-se a placa num dispositivo como esse, e então pode-se pôr seu smartphone em cima dele. Se tivermos uma câmera aqui... para que vocês possam ver a minha tela. Um smartphone é um computador conectado e também é um câmera, suficiente para o nosso propósito. O smartphone tira fotos, e quando a reação termina ele manda as imagens para nossa base de dados online para processar e interpretar. O processo inteiro dura uns 60 minutos, mas quando o processo termina, poços brilhantes são ligados aos microRNAs específicos e analisados em termos do quanto e quão rápido eles brilham. E então, quando o processo todo termina, é isso que ocorre. O gráfico mostra os microRNAS específicos presentes nessa amostra e como reagiram ao longo do tempo. Então, se tomarmos esse padrão específico de microRNA das amostras dessa pessoa e compará-lo com documentação científica atual que correlaciona padrões de microRNA com uma doença bem específica, um câncer de pâncreas tem este aspecto. Esta é uma amostra real em que acabamos de detectar um câncer de pâncreas.
(Applause)
(Aplausos)
Another important aspect of this approach is the gathering and mining of data in the cloud, so we can get results in real time and analyze them with our contextual information. If we want to better understand and decode diseases like cancer, we need to stop treating them as acute, isolated episodes, and consider and measure everything that affects our health on a permanent basis. This entire platform is a working prototype. It uses state-of-the-art molecular biology, a low-cost, 3D-printed device, and data science to try to tackle one of humanity's toughest challenges. Since we believe early cancer detection should really be democratized, this entire solution costs at least 50 times less than current available methods, and we know that the community can help us accelerate this even more, so we're making the design of the device open-source.
Outro importante aspecto dessa abordagem é a obtenção e "mineração" dos dados na nuvem para ter resultados em tempo real e analisá-los com nossa informação contextual. Se queremos entender melhor e decodificar doenças como o câncer, devemos parar de tratá-las como episódios agudos e isolados e considerar e medir tudo que afete nossa saúde, de forma permanente. Essa plataforma inteira é um protótipo operante. Ela usa biologia molecular de ponta, um dispositivo de baixo custo, impresso em 3D, e ciência de dados para tentar atacar um dos maiores desafios da humanidade. Por acreditarmos que a detecção precoce de câncer deve ser democratizada, essa solução inteira custa ao menos 50 vezes menos que os métodos disponíveis hoje em dia, e sabemos que a comunidade ajuda a acelerar isso ainda mais, e estamos desenvolvendo este dispositivo com código aberto.
(Applause)
(Aplauso)
Let me say very clearly that we are at the very early stages, but so far, we have been able to successfully identify the microRNA pattern of pancreatic cancer, lung cancer, breast cancer and hepatic cancer. And currently, we're doing a clinical trial in collaboration with the German Cancer Research Center with 200 women for breast cancer.
Devo deixar claro que estamos nos estágios iniciais, mas até agora, fomos capazes de identificar com êxito o padrão de microRNA do câncer de pâncreas, de pulmão, de mama e de fígado. E, atualmente, estamos fazendo um ensaio clínico em colaboração com o Centro Alemão de Pesquisa do Câncer com 200 mulheres para câncer de mama.
(Applause) This is the single non-invasive, accurate and affordable test that has the potential to dramatically change how cancer procedures and diagnostics have been done. Since we're looking for the microRNA patterns in your blood at any given time, you don't need to know which cancer you're looking for. You don't need to have any symptoms. You only need one milliliter of blood and a relatively simple array of tools.
(Aplausos) Esse é o único exame não invasivo, preciso e com preço acessível que tem o potencial de mudar dramaticamente procedimentos e diagnóstico para o câncer. Por analisar padrões de microRNA no sangue em qualquer momento, não é preciso saber que câncer procurar. Você não precisa ter nenhum sintoma. Você só precisa de um mililitro de sangue e um conjunto relativamente simples de ferramentas.
Today, cancer detection happens mainly when symptoms appear. That is, at stage 3 or 4, and I believe that is too late. It is too expensive for our families. It is too expensive for humanity. We cannot lose the war against cancer. It not only costs us billions of dollars, but it also costs us the people we love. Today, my aunt, she's fighting bravely and going through this process with a very positive attitude. However, I want fights like this to become very rare. I want to see the day when cancer is treated easily because it can be routinely diagnosed at the very early stages, and I'm certain that in the very near future, because of this and other breakthroughs that we are seeing every day in the life sciences, the way we see cancer will radically change. It will give us the chance of detecting it early, understanding it better, and finding a cure.
Hoje, a detecção do câncer ocorre principalmente quando os sintomas aparecem. Isto é, nos estágios 3 ou 4, e acredito que já é tarde demais. É caro demais para nossas famílias. É caro demais para a humanidade. Não podemos perder a guerra contra o câncer. Ela não só custa bilhões de dólares, como também nos custa as pessoas que amamos. Hoje, minha tia está lutando bravamente e passando por esse processo com uma atitude muito positiva. Porém, quero que lutas como essa tornem-se muito raras. Quero ver o dia em que o câncer seja tratado facilmente porque pode ser diagnosticado rotineiramente nos estágios bem iniciais, e estou certo que em um futuro muito próximo, por causa deste e de outros avanços que observamos todos os dias na ciência, a forma como vemos o câncer todos os dias na ciência, vamos ter a chance de detectá-lo precocemente, entendê-lo melhor e encontrar uma cura. Muito obrigado.
Thank you very much.
(Aplausos)
(Applause)