I'm a protein designer.
And I'd like to discuss a new type of medicine.
It's made from a molecule called a constrained peptide.
There are only a few constrained peptide drugs available today,
but there are a lot that will hit the market in the coming decade.
Let's explore what these new medicines are made of,
how they're different and what's causing this incoming tidal wave
of new and exciting medicines.
Constrained peptides are very small proteins.
They've got extra chemical bonds that constrain the shape of the molecule,
and this makes them incredibly stable
as well as highly potent.
They're naturally occurring, our bodies actually produce a few of these
that help us to combat bacterial, fungal and viral infections.
And animals like snakes and scorpions
use constrained peptides in their venom.
Drugs that are made of protein are called biologic drugs.
So this includes constrained peptides,
as well as medicines like insulin
or antibody drugs like Humira or Enbrel.
And in general, biologics are great,
because they avoid several ways that drugs can cause side effects.
First, protein.
It's a totally natural, nontoxic material in our bodies.
Our cells produce tens of thousands of different proteins,
and basically, all of our food has protein in it.
And second, sometimes drugs interact with molecules in your body
that you don't want them to.
Compared to small molecule drugs,
and by this I mean regular drugs, like aspirin,
biologics are quite large.
Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.
Much like a lock and key.
Well, a larger key has more grooves,
so it's more likely to fit into a single lock.
But most biologics also have a flaw.
They're fragile.
So they're usually administered by injection,
because our stomach acid would destroy the medicine
if we tried to swallow it.
Constrained peptides are the opposite.
They're really durable, like regular drugs.
So it's possible to administer them using pills, inhalers, ointments.
This is what makes constrained peptides so desirable for drug development.
They combine some of the best features
of small-molecule and biologic drugs into one.
But unfortunately, it's incredibly difficult
to reengineer the constrained peptides that we find in nature
to become new drugs.
So this is where I come in.
Creating a new drug is a lot like crafting a key
to fit a particular lock.
We need to get the shape just right.
But if we change the shape of a constrained peptide by too much,
those extra chemical bonds are unable to form
and the whole molecule falls apart.
So we needed to figure out how to gain control over their shape.
I was part of a collaborative scientific effort
that spanned a dozen institutions across three continents
that came together and solved this problem.
We took a radically different approach from previous efforts.
Instead of making changes to the constrained peptides
that we find in nature,
we figured out how to build new ones totally from scratch.
To help us do this,
we developed freely available open-source peptide-design software
that anyone can use to do this, too.
To test our method out,
we generated a series of constrained peptides
that have a wide variety of different shapes.
Many of these had never been seen in nature before.
Then we went into the laboratory and produced these peptides.
Next, we determined their molecular structures,
using experiments.
When we compared our designed models
with the real molecular structures,
we found that our software can position individual atoms
with an accuracy that's at the limit of what's possible to measure.
Three years ago, this couldn't be done.
But today, we have the ability to create designer peptides
with shapes that are custom-tailored for drug development.
So where is this technology taking us?
Well, recently,
my colleagues and I designed constrained peptides
that neutralize influenza virus,
protect against botulism poisoning
and block cancer cells from growing.
Some of these new drugs
have been tested in preclinical trials with laboratory animals.
And so far, they're all safe and highly effective.
Constrained peptide design is a cutting-edge technology,
and the drug development pipeline is slow and cautious.
So we're still three to five years out from human trials.
But during that time,
more constrained peptide drugs
are going to be entering the drug development pipeline.
And ultimately, I believe that designed peptide drugs
are going to enable us all to break free
from the constraints of our diseases.
Thank you.
(Applause)
أنا مصمم بروتين.
وأودُ التطَرق لِنوع جديد من العقاقير.
يتكون من مُركب يسمى بالببتيد المقيد.
هنالك عدد قليل من الأدوية الببتيدية المقيدة المتاحة اليوم،
ولكن هناك كميات جمة ستُطرح في السوق في غضون العقد المقبل.
دعونا نخوض كشف غمار ماهيةِ هذه الأدوية الجديدة،
ومدى اختلافها، والسبب وراء هذه الموجة القادمة
من الأدوية الحديثة والمثيرة.
الببتيدات المقيدة هي عبارة عن بروتينات صغيرة جدًا.
تتكون من روابط كيميائية إضافية تعمل على تقييد شكل المُركب،
مما يُضفي لها بُنية مستقرة
وقوية.
تظهر هذه البروتينات ظهورًا طبيعيًا، في الواقع تنتج أجسامنا عددًا قليلًا منها
وتساعدنا على مكافحة الالتهابات البكتيرية والفطرية والفيروسية.
حتى أن حيوانات مثل الثعابين والعقارب
تستخدمها في سمومها.
الأدوية التي تُصنع من البروتين تدعى بالأدوية البيولوجية.
لذا فإنها تشمل الببتيدات المقيدة،
وكذلك الأدوية مثل الأنسولين
وأدوية الأجسام المضادة مثل (Humira) أو (Enbrel).
بشكل عام، هذه المنتجات الطبية رائعة،
لأنها تتجنب طُرقًا عدة بوسع المخدرات عن طريقها أن تؤدي إلى آثار جانبية.
أولًا، البروتين.
ويُعرّف بأنه جزيء عضوي طبيعي غير سام داخل أجسامنا.
تُنتج خلايانا عشرات الآلاف من مُختلف أنواعه،
وبشكل أساسي، كل غذائنا يحتوي عليه.
ثانيًا، تتفاعل الأدوية أحيانًا مع جزيئات في جسمك
لا تريد لها ذلك.
مقارنة بحجم العقاقير الجزيئية الصغيرة،
وأعني بذلك الأدوية المنتظمة، مثل الأسبرين،
فالمستحضرات الحيوية كبيرة جدًا.
تتفاعل هذه المركبات عندما تتبنى شكلًا يتلاءم معها تمامًا.
يشبه إلى حد كبير القفل والمفتاح.
حسنًا، لدى المفتاح الأكبر أخاديد أكثر،
لذلك من المرجح أن يتم تثبيته في قفل واحد.
ولكن لا تخلو معظم المنتجات الحيوية من العيوب.
ما يُعيبها هي أنها ضعيفة.
لذلك عادةً ما تُعطى عن طريق الحقن،
وهذا لأن حمض المعدة لدينا سيدمر الدواء
إذا حاولنا ابتلاعه.
أما الببتيدات المقيدة فهي على عكس ذلك.
إنها أدوية متينة بحق، مثل الأدوية العادية.
حيث يمكن أخذها باستخدام الحبوب، أو عن طريق الاستنشاق، أو المراهم.
هذا هو ما يجعل الببتيدات المقيدة مرغوبة جدًا لتطوير العقاقير.
فهي تقوم بدمج بعض من أفضل
مميزات الجزيئيات الصغيرة مع العقاقير الحيوية معًا.
لكن وللأسف، فإنه يتعذر علينا
إعادة هندسة الببتيدات المقيدة التي نجدها في الطبيعة
إلى عقاقير حديثة.
وهذا ما توصلت له.
تُعد عملية تكوين عقار جديد بمثابة صناعة مفتاح
ليتطابق مع قفلٍ معين.
علينا مطابقتها مع الشكل تمامًا.
لكن إذا غيرنا شكل الببتيدات المقيدة أكثر من اللازم؛
فسيتعذر على الروابط الكيميائية التشكل؛
وعليه سوف تتهاوى مجموعة الجزيئيات وتنهار.
لذا احتجنا لمعرفة كيفية السيطرة على شكلها.
لقد كنت طرفًا من مسعى علمي تعاوني
امتد على عشر مؤسسات في ثلاث قارات
اجتمعت وحلت هذه المعضلة.
لقد اتخذنا نهجًا مختلفًا جذريًا عن الجهود السابقة.
عوضًا عن إدخال تغيرات على الببتدات المقيدة
التي نجدها في الطبيعة،
استقصينا طريقة لإنشاء أنواع جديدة من نقطة الصفر.
ولمساعدتنا في إنشائها،
طورنا برنامجًا لتصميم الببتيدات ذي مصادر مفتوحة مجانية متاحًا للجميع
بوسع أي شخص استخدامها لفعل هذا كذلك.
ولاختبار منهجيتنا،
أنشأنا سلسلة من الببتيدات المقيدة
ذات تنوع واسع من أشكالٍ مختلفة.
الكثير منها لم يسبق له مثيل في الطبيعة من قبل.
ثم ذهبنا للمختبر وأنتجنا هذه الببتيدات.
بعدها، حددنا بنية جزيئاتها
باستخدام التجارب.
وعندما قارنا نماذجنا المصممة
مع تراكيب الجزيئات الحقيقية،
وجدنا أن برنامجنا يمكنه وضع الذرات الفردية
بدقة تكون في حدود ما يمكن قياسه.
قبل ثلاث سنوات، لم يكن هذا ممكنًا.
لكن اليوم، لدينا القدرة على إنشاء مصمم ببتيدي
بأشكال مصممة خصيصًا لتطوير العقاقير.
إذًا إلى أين ستقودنا هذه التقنية؟
حسنًا، في الآونة الأخيرة،
صممت أنا وزملائي الببتيدات المقيدة
التي تضعف فيروس الأنفلونزا،
وتحمي من التسمم الغذائي،
وتمنع نمو الخلايا السرطانية.
بعض هذه الأدوية الجديدة
تم اختبارها في تجارب ما قبل السريرية مع حيوانات المختبر.
وحتى الآن، كلها آمنة وفعالة للغاية.
إن تصميم الببتيد المقيد هو تقنية متطورة،
كما أنّ سير تطوير الدواء بطيء وحذر.
لذلك ما زلنا بعيدين بثلاث إلى خمس سنوات عن التجارب البشرية.
ولكن خلال ذلك الوقت،
الكثير من هذا النوع
سيدخل إلى مسار تنفيذ تطوير الدواء.
وفي خاتمة الأمر، أعتقد أن أدوية الببتيدات المصممة
ستمكننا جميعًا من التحرر
من قيود أمراضنا.
شكرًا لكم.
(تصفيق)
Аз съм протеинов дизайнер.
И искам да обсъдим един нов вид лекарства.
Създадени са от молекула наречена ограничен пептид.
Съществуват малцина лекарства с ограничени пептиди днес,
но има много, които ще излязат на пазара в следващото десетилетие.
Нека изследваме от какво са направени тези нови лекарства.
с какво се различават и какво предизвиква тази прииждаща вълна
от нови и вълнуващи лекарства.
Ограничените пептиди са много малки протеини.
Те имат допълнителни химични връзки, които ограничават формата на молекулата
и това ги прави изумително стабилни
както и много силни.
Получават се естествено, всъщност нашите тела произвеждат няколко от тях
които ни помагат да се борим с бактерийни, гъбични и вирусни инфекции.
И животни като змии и скорпиони
използват ограничени пептиди в отровата си.
Лекарства, създадени от протеин, се наричат билогични.
Така че това включва ограничени пептиди,
както и лекарства като инсулина
и лекарства като Хумира или Енбрел.
И, цялостно, биологичните лекарства са супер,
защото избягват някои начини, по които лекарствата причинят странични ефекти.
Първо, протеин.
Това е напълно естествен, нетоксичен материал в телата ни.
Нашите клетки произвеждат десетки хиляди различни протеини,
и всъщност, всичката ни храна съдържа протеини.
И второ, понякога лекарствата си взаимодействат с молекулите в тялото ни,
което не бихме желали.
Сравнени с лекарства с малки молекули,
и с това имам предвид обикновени лекарства, като аспирин,
биологичните лекарства са големи.
Молекулите си взаимодействат, когато приемат форми, пасващи си перфектно
Нещо като ключалка и ключ.
Е, голям ключ би имал повече резки,
така че е по-верятно да пасне на единствена ключалка.
Но повечето биологични лекарства имат недостатък.
Те са крехки.
Затова често се приемат като инжекция,
защото стомашните ни киселини биха ги унищожили,
ако опитаме да ги глътнем
Ограничените пептиди са обратното.
Те са наистина издържливи, като обикновени лекарства.
Така че е възможно да ги приемаме като хапчета, инхалатори или мехлеми.
Това прави ограничените пептиди толкова желани в разработката на лекарства.
Те съчетават някои от най-добрите особености
на малко-молекулните и биологичните лекарства в едно.
Но за съжаление, е изключително трудно
да пресъздадем същите ограничени пептиди, които откриваме в природата
за да станат нови лекарства.
Ето къде аз се появявам.
Създаването на ново лекарство е като изработката на ключ,
който да пасне на определена ключалка.
Трябва да уцелим точно формата.
Но ако подменим формата на един скован пептид прекалено много,
допълнителните химични връзки не могат да се оформят
и цялата молекула се разпада.
Затова трябва да разберем как да поемем контрола над нейната форма.
Аз бях част от съвместна научна дейност,
разпростираща се на над дузина институции от три континента,
които се обединиха и решиха този проблем.
Поехме радикално различен подход спрямо други опити
Вместо да правим промени върху ограничените пептиди,
които намираме в природата
открихме как да изграждаме нови, изцяло от нищото.
За да ни помогне с това,
разработихме свободнодостъпен софтуер с отворен код за дизайн на пептиди,
който всеки би могъл да ползва.
За да тестваме метода си,
генерирахме редица от ограничени пептиди
с разнообразие от форми.
Много от тях не бяха виждани в природата досега.
После отидохме в лабораторията и създадохме тези пептиди.
След това, определихме молекулярните им структури,
използвайки експерименти.
Когато сравнихме моделите си
с истинските молекулярни структури,
открихме, че софтуерът ни може да позиционира индивидуални атоми
с точност, граничеща с това, което може да се измери.
Преди три години, това не можеше да се направи
Но днес, можем да създадем дизайнерски пептиди
с форми, специално приспособени за разработка на лекарства.
Та, накъде ни отвеждат технологиите?
Е, напоследък,
колегите ми и аз проектирахме ограничени пептиди,
които неутрализират инфлуенца вируса,
предпазват от хранително натравяне
и спират растежа на ракови клетки.
Някои от тези лекарства
са тествани в предклинични опити с лабораторни животни.
И досега, всички са безопасни и високоефективни.
Дизайнът на ограничени пептиди е последна технология
и поточната линия на разработката на лекарства е бавна и внимателна.
Така че, още сме на от 3 до 5 години време от опитите с хора.
Но през това време,
повече лекарства съсограничени пептиди
ще навлизат в поточната линия на разработката на лекарства
В края на краищата, вярвам, че дизайнерските пептидни лекарства
ще ни позволят да се освободим
от ограниченията на болестите.
Благодаря ви.
(Аплодисменти)
من نەخشەکێشی پڕۆتینم.
و دەمەوێت گفتوگۆ بکەم سەبارەت بەجۆرێکی نوێی دەرمان.
لە گەردێک دروست کراوە کە ناوی پێپتایدی نادروستە.
لە مڕۆدا تەنھا ژمارەیەکی کەم دەرمانی پێپتایدی نادروست ھەیە،
بەڵام لە دەیەی داھاتوودا ژمارەیەکی زۆر دەکەوێتە بازاڕەوە.
با بزانین ئەم دەرمانە نوێیانە لە چی بەرھەم دێن،
جیاوازییان چییە و چی دەبێتە ھۆی ئەم دەستکەوتە بە لێشاوەی
دەرمانە نوێ و ھەژێنەرەکان.
پێپتایدە نادروستەکان پڕۆتینی زۆر بچووکن.
بەندی کیمیایی زیادەیان بەرھەمھێناوە کە پەستان لە شێوەی گەرد دەکات،
و باوەڕ پێ نەکراوانە جێگیرییان دەکات
ھەروەھا بە شێوەیەکی زۆر بەھێز.
ئەوانە بە شێوەی سروشتی ڕوو دەدەن، لەشی ئێمە ژمارەیەک لەوانە بەرھەم دێنێت
ھاوکاری جەنگی دژ بە ژەھراوی بوونە بە بەکتریا، کەڕوو و ڤایرۆس.
و ئاژەڵانی وەک مار و دوپشک
پێپتایدی نادروستی ناو ژەھری خۆیان بەکار دەھێنن.
دەرمانە لە پڕۆتین بەرھەمھێنراوەکان ناو دەبرێن بە دەرمانی زیندەیی.
بۆیە ئەمە پێکدێت لە پێپتایدی نادروست،
ھەروەھا دەرمانی وەکو ئەنسۆلین
یان دەرمانی دژەتەن وەکو ھیومایرا و ئەنبڕڵ.
و بە گشتی، زیندەییەکان مەزنن،
چونکە بە چەند شێوەیەک ڕێگە لە کاریگەرییە لاوەکییەکانی دەرمان دەگرن.
یەکەم، پڕۆتین.
بە تەواوی سروشتییە، ماددەیەکی نا ژەھراوییە لە لەشماندا.
خانەکانی لەشمان دەیان ھەزار پڕۆتینی جیاواز بەرھەم دەھێنن،
و بە زۆری، ھەموو خۆراکەکانمان پڕۆتین لەخۆ دەگرن.
و دووەم، ھەندێ کات دەرمانەکان لەگەڵ گەردەکانی ناو لەشتدا کارلێک دەکەن
کە تۆ ناتەوێت کارلێک بکەن.
بەراورد بە گەردی بچووکی دەرمانەکان،
و مەبەستم دەرمانی ئاسایی، وەکو ئەسپرین،
زیندەییەکان تەواو گەورەن.
گەردەکان کارلێک دەکەن کاتێک کە شێوەیەکی تەواو گونجاو لە خۆ بگرن.
زۆر لە قوفڵ و کلیل دەچن.
باشە، کلیلی گەورەتر چاڵی زیاتر لەخۆ دەگرێت،
بۆیە زیاتر وەکو گونجانە لەگەڵ قوفڵێک.
بەڵام زۆربەی زیندەییەکانیش درزیان ھەیە.
ناسکن.
بۆیە ئاساییانە لە ڕێی دەرزییەوە بەکار دەھێنرێن،
چونکە ترشی گەدەمان دەرمانەکە تێک دەشکێنێت
ئەگەر ھەوڵی قووتدانی بدەین.
پێپتایدە نادروستەکان پێچەوانەن.
ئەوان زۆر خۆگرن، وەکو دەرمانی ئاسایی.
بۆیە دەگونجێت لە ڕێگەی حەب، ئامێری ھەڵمژینی دەرمان، مەڵحەمەوە بەکار بێت.
ئەمە وا لە پێپتایدە نادروستەکان دەکات زۆر خوازراو بن بۆ گەشەپێدانی دەرمان.
ھەندێ لە باشترین ڕەوشتەکان کۆ دەکەنەوە
ھی گەردی بچووک و دەرمانی زیندەیی لە یەک دانەدا.
بەڵام بەداخەوە، ئەوە زۆر قورسە
بۆ نەخشەکێشانەوەی پێپتایدی نادروست کە لە سروشتیدا دەیدۆزینەوە
بۆ ئەوەی ببن بە دەرمانی نوێ.
ئێرە بوو لێوەی ھاتمە ناوەوە.
دروست کردنی دەرمانێکی نوێ زۆر لە دروستکردنی کلیل دەچێت
بۆ گونجان لەگەڵ قوفڵێکی دیاریکراو.
دەبێت شێوەی ڕاست بەدەست بھێنین.
بەڵام ئەگەر شێوەی پێپتایدی نادروست زۆر بگۆڕین،
بەندە کیمیاییە زیادەکان ناتوانرێت پێک بھێنرێن
و تەواوی گەردەکە جیا دەبێتەوە.
بۆیە پێویستە بزانین کە چۆن کۆنتڕۆڵی شێوەکانیان بکەین.
من بەشێک بووم لە ھەوڵێکی زانستی هاوبەش
کە پێکھاتبوو لە کۆمەلێک دەزگا لە سێ کیشوەرەوە
کۆ بوونەوە و ئەم کێشەیەیان چارەسەر کرد.
بە شێوەیەکی بنەڕەتی ڕێگەی جیاواز لە ھەوڵەکانی پێشوومان گرتەبەر.
لە جیاتی دروستکردنی گۆڕانکاری لە پێپتایدە نادروستەکان
کە لە سروشت دەیدۆزینەوە
تێگەشتین چۆن بە تەواوی دانەی نوێ لە نەبوونەوە بنیاد بنێین.
بۆ ئاسانکاری،
گەشەماندا بە سەرچاوەی کراوەی سۆفتوێری نەخشەکێشانی پێپتاید
کە ھەموو کەس توانای بەکارھێنانی ھەیە.
بۆ تاقیکردنەوەی ڕێگاکەمان،
زنجیرەیەک لە پێپتایدە نادروستەکانمان پێکھێنا
کە ھەمەجۆرییەکی زۆر لە شێوەیاندا ھەیە.
زۆرێک لەوانە پێشتر ھەرگیز لە سروشتدا نەبینرا بوون.
دواتر چووین بۆ تاقیگە و ئەو پێپتایدانەمان بەرھەمھێنان.
دوای ئەوە، پێکھاتە گەردییەکانییانمان دیاری کرد،
لە ڕێی تاقیکردنەوەی زانستی.
کاتێک بەراوردی نمونەی نەخشێنراومان کرد
لەگەڵ پێکھاتەی ڕاستی گەردەکان،
بۆمان دەرکەوت کە سۆفتوێرەکەمان دەتوانێت تاک گەردیلە جێگیر بکات
لەگەڵ ڕێکییەک لە سنوری پێوانی گونجاو دایە.
سێ ساڵ بەر لە ئێستا، نەدەکرا ئەمە بکرێت.
بەڵام ئەمڕۆ، توانای ئەوەمان ھەیە کە پێپتایدی نەخشەکێش دروست بکەین
بەو شێوانەی کە پێویستن بۆ گەشەپێدانی دەرمان.
کەواتە ئەم تەکنەلۆجیایە ئێمە بۆ کوێ دەبات؟
باشە، لەم دواییەدا،
من و ھاوڕێکانم نەخشەی پێپتایدی نادروستمان کێشا
کە ھاوکێشی ڤایرۆسی ئەنفلۆنزا دەکات،
پارێزگاری دەکات دژی ژەھراویبوونی کوشندە
ڕێگە دەگرێت لە گەشەی خانە شێرپەنجەییەکان.
ھەندێک لەو دەرمانە نوێیانە
تاقیکراونەوە لە پشکنینی نیشانەی پێش نەخۆشی لەسەر ئاژەڵی تاقیگە.
و ئێستا، ھەموویان سەلامەت و زۆر کاریگەرن.
نەخشەکێشانی پێپتایدی نادروست تەکنەلۆجیای لێوار بڕینە،
و ھێڵی بۆڕی گەشەپێدانی دەرمان ھێواش و وریایە.
بۆیە ھێشتا سێ بۆ پێنج ساڵ لە دەرەوەی تاقیکردنەوەی مرۆڤین.
بەڵام لەو ماوەیەدا،
دەرمانی پێپتایدی نادروستی زیاتر
دەچنە ناو ھێڵی بۆڕی گەشەپێدانی دەرمان.
و لە کۆتاییدا، باوەڕم وایە ئەو دەرمانە پێپتایدە نەخشەکێشراوانە
توانا دەدەن بە ھەموومان بۆ ڕزگاربوونمان
لە پەستانی نەخۆشییەکانمان.
سوپاس بۆ ئێوە.
(چەپڵە)
Jeg er en proteindesigner.
Og jeg vil gerne diskutere en ny type medicin.
Den er lavet af et molekyle kaldet et begrænset peptid.
Der er kun få begrænset peptid mediciner tilgængelige i dag,
men der er mange som vil ramme markedet i det kommende årti.
Lad os udforske hvad de nye mediciner er lavet af
hvordan de er anderledes and hvad skyldes denne voksende bølge
af nye og spændende mediciner.
Begrænset peptider er meget små proteiner.
De har ekstra kemiske forbindelser som begrænser formen af molekylet,
og dette gør dem utrolig stabile
lige så vel som meget stærke.
De opstår naturligt, vores kroppe producerer faktisk enkelte
som hjælper med at angribe bakterier,
svamp og virus sygdom
Og dyr ligesom slanger og skorpioner
bruger begrænset peptider i deres gift.
Medicin som er lavet af protein bliver kaldt biologisk medicin.
Så dette inkluderer begrænset peptider,
og medicin som insulin
og antistof medicin som Humira eller Enbrel.
Overordnet, biologiske lægemiddler er fantastiske,
fordi de undgår flere veje hvor medicin kan skabe bivirkninger.
Først, protein.
Det er et totalt neutralt, giftfrit materiale i vores krop.
Vores celler producerer tusinde af forskellige proteiner,
og, praktisk talt, alt vores mad har proteiner i det.
Og anden, nogle mediciner interagerer med molekyler i din krop
som du ikke vil have dem til.
Sammenlignet med
små-molekyle medicin,
Og her mener jeg, normal medicin, som aspirin,
biologisk medicin er ret stort.
Molekyler interagerer når de påtager forme som passer sammen perfekt
Ligesom en nøgle og en lås.
Altså, en stor nøgle har mange riller,
så det er mere sandsynligt at den passer i en enkelt lås.
Men de fleste biologiske mediciner har også en fejl.
De er skrøbelige
Så de er normalt givet med en indsprøjtning,
da vores mavesyre ville ødelægge medicinen
hvis vi slugte den.
Begrænset peptider er modsat.
De er stærke ligesom normal medicin
Så det er muligt at administrer dem med piller, inhalere, og creme.
Det er dette som gør begrænset peptider så eftertragtet i medicinsk fremstilling.
De kombinerer de bedste funktioner
fra små-molekylær og biologisk medicin inden i en.
Men desværre er det utrolig svært
at ombygge de begrænset peptider som vi finder i naturen
til at blive nyt medicin.
Det er her jeg kommer ind.
At skabe et nyt medicin er meget ligesom at få en nøgle
til at passe i en specifik lås.
Vi skal have formen helt rigtig.
Men hvis vi ændrer formen af et begrænset peptid for meget
kan de kemiske bindinger
ikke forbinde
og molekylet
går i stykker.
Så vi bliver nødt til at finde ud af hvordan vi kan kontrollerer formen.
Jeg var en del af en videnskabs indsats
spredt over et dusin institutioner fra tre kontinenter
som kom sammen og løste dette problem.
Vi tog en radikalt anderledes vinkle fra tidligere forsøg.
I stedet for at ændre de begrænset peptider
som vi finder i naturen,
lærte vi at bygge nogle nye fra bunden.
For at hjælpe med dette,
udviklede vi gratis kildekode peptid-design software
som alle kan bruge til dette også.
For at teste vores metode,
vi skabte et udvalg af begrænset peptider
som har en variation af forskellige forme.
Mange af disse havde aldrig været set i naturen før.
Så vi gik i laboratoriet og producerede disse peptider.
Derefter fandt vi deres molekylære struktur,
ved hjæp af eksperimenter.
Da vi sammenlignede vores modeller
med rigtige molekylære strukturer,
fandt vi ud af at vores software kan placere individualle atomer
med en præcision som er på grænsen af hvad der er muligt at måle.
For tre år siden, dette var ikke muligt.
Men i dag har vi evnerne til at skabe designer peptider
med forme der er skræddersyet til medicinudvikling.
Så hvor tager den her teknologi os hen?
Altså, for nyligt,
mine kollegaer og jeg har designet begrænset peptider
som neutralisere influenzavirus,
beskytter mod botulisme-forgiftning
og blokerer kræft celler fra at vokse.
Nogle af de nye mediciner
er blevet testet i prækliniske forsøg med forsøgsdyr.
Og indtil videre er de alle sikre og yderst effektive.
Begrænset peptid design er banebrydende teknologi,
og medicinal udvikling er langsomt og forsigtigt.
Så vi er stadig tre til fem år væk fra menneske forsøg.
Gennem den tid,
flere begrænset
peptid mediciner
kommer til at dukke op i medicinal udvikling.
Og jeg tror, at til sidste vil designet peptid mediciner
gøre det muligt for os at bryde fri
fra begrænsninger af vores sygdomme.
Mange tak.
(Bifald)
Ich bin Proteindesigner.
Ich möchte über eine neue Art Medikament sprechen.
Seine Grundlage ist ein Molekül, namens beschränktes Peptid.
Es gibt zurzeit wenige Medikamente aus beschränkten Peptiden,
aber im nächsten Jahrzehnt, werden viele weitere kommen.
Schauen wir uns an, woraus diese Medikamente bestehen,
was an ihnen anders ist
und was der Grund für diese aufkommende Flut
an neuen und spannenden Mitteln ist.
Eingeschränkte Peptide sind sehr kleine Proteine.
Sie haben zusätzliche chemische Bindungen,
die die Anordnung des Moleküls beschränkt,
und das macht sie unglaublich stabil
und sehr wirksam.
Sie kommen ganz natürlich vor,
unser Körper produziert einige,
die uns im Kampf gegen Bakterien, Pilze und Vireninfektionen helfen.
Tiere wie Schlangen oder Skorpione
nutzen beschränkte Peptide in ihrem Gift.
Medikamente aus Proteinen heißen biologische Medikamente.
Das schließt beschränkte Peptide ein,
gemeinsam mit Mitteln wie Insulin
oder Antikörper-Medikamenten wie Humira oder Enbrel.
Diese biologischen Mittel sind toll,
weil sie nicht die Nebenwirkungen vieler anderer Mittel haben.
Erst einmal, sind Proteine
ein komplett natürlicher ungiftiger Baustoff unseres Körpers.
Zellen produzieren zehntausende verschiedene Proteine
und der Großteil unserer Nahrung enthält Proteine.
Zweitens, interagieren Medikamente manchmal mit Molekülen im Körper,
mit denen sie nicht interagieren sollen.
Im Vergleich zu Mitteln aus kleinen Molekülen,
also normale Arzneimittel, wie Aspirin,
sind biologische Arzneimittel eher groß.
Moleküle interagieren, wenn sie Anordnungen finden,
die perfekt zusammenpassen.
Wie Schloss und Schlüssel.
Ein größerer Schlüssel hat mehr Furchen,
also passt er wahrscheinlich nur in ein bestimmtes Schloss.
Aber biologische Arzneimittel haben auch Nachteile.
Sie sind zerbrechlich.
Deswegen werden sie meist intravenös verabreicht,
denn die Magensäure würde sie zerstören,
wenn wir sie schlucken würden.
Beschränkte Peptide sind ganz anders.
Sie sind so robust, wie normale Arzneimittel.
Also kann man sie über Pillen, Inhalatoren oder Salben verabreichen.
Daher sind beschränkte Peptide
zur Arzneimittelentwicklung so begehrt.
Sie kombinieren die besten Merkmale
von Mitteln aus kleinen Molekülen und biologischen Arzneimitteln.
Leider ist es sehr schwer,
die beschränkten Peptide, die wir in der Natur finden,
so zu ändern, dass sie neue Arzneimittel werden.
Da komme ich ins Spiel.
Neue Arzneimittel zu entwickeln, ist wie einen Schlüssel zu kreieren,
der in ein bestimmtes Schloss passen muss.
Die Form muss genau stimmen.
Wenn wir die Form der Peptide aber zu sehr verändern,
verlieren wir die zusätzlichen chemischen Bindungen
und das komplette Molekül zerfällt.
Also müssen wir lernen, die Form zu kontrollieren.
Ich war Teil eines Forschungsprojektes,
über viele Institutionen und drei Kontinente verteilt,
das zusammenkam und dieses Problem löste.
Wir machten es radikal anders, als alle vor uns.
Anstatt die beschränkten Proteine,
die natürlich vorkommen, zu ändern,
fanden wir heraus, wie man komplett neue baut.
Um uns dabei zu unterstützen,
entwickelten wir eine Open-Source Peptid-Design Software,
mit der das jeder tun kann.
Um unsere Methode zu testen,
stellten wir eine Reihe von beschränkten Peptiden her,
mit vielen verschiedenen Formen.
Viele davon wurden noch nie in der Natur beobachtet.
Dann haben wir im Labor diese Peptide produziert.
Als nächstes bestimmten wir mit Hilfe von Experimenten
ihre molekulare Struktur.
Als wir dann unsere Modelle,
mit den echten Strukturen verglichen,
sahen wir, dass unsere Software individuelle Atome
mit einer Genauigkeit, die an die Messgrenzen stößt, anordnet.
Vor drei Jahren, war das nicht möglich.
Aber heute können wir Designer-Peptide entwickeln,
mit Anordnungen speziell für die Arzneimittelentwicklung.
Also, wo führt uns diese Technologie hin?
Letztendlich entwickelten meine Kollegen und ich beschränkte Peptide,
die den Influenza Virus neutralisieren,
die vor Nahrungsmittelvergiftung schützen
und die Krebszellen am Wachstum hindern.
Einige dieser neuen Wirkstoffe,
wurden schon in vorklinischen Studien an Labortieren getestet.
Und bislang, sind sie alle sicher und höchst effektiv.
Die Entwicklung dieser Peptide ist eine brandneue Technologie,
und Arzneimittelentwicklung ist langsam und vorsichtig.
Also dauert es bis zu Studien am Menschen noch 3-5 Jahre.
Aber in diesem Zeitraum,
werden mehr beschränkte Proteine,
sich zur Arzneimittelprüfung anstellen.
Und letztendlich glaube ich,
dass maßgefertigte Peptid-Medikamente
uns alle von Beschränkungen durch Krankheiten befreien werden.
Danke.
(Applaus)
Soy diseñador de proteínas,
y quisiera contarles sobre un nuevo tipo de medicina.
Se crea a partir de una molécula llamada péptido inhibidor.
Existen pocos fármacos con péptidos inhibidores hoy día,
pero hay muchos que ingresarán al mercado en la próxima década.
Veamos de qué están hechas estas medicinas,
qué tienen de diferente y a qué se debe esta ola próxima
de nuevos y emocionantes medicamentos.
Los péptidos inhibidores son proteínas diminutas.
Tienen enlaces químicos extra que inhiben la forma de la molécula,
y esto los vuelve increíblemente estables y potentes.
Ocurren de forma natural: nuestro organismo produce algunos
para ayudarnos a combatir infecciones bacterianas, fúngicas y virales.
Los animales como las serpientes y los escorpiones
usan péptidos inhibidores en su veneno.
Los fármacos hechos de proteínas se denominan fármacos biológicos.
Aquí se incluyen los péptidos inhibidores
y también los medicamentos como la insulina
o medicamentos de anticuerpo como el Humira o el Enbrel.
En general, los fármacos biológicos son muy buenos
porque evitan los posibles efectos secundarios de los fármacos comunes.
Primero, la proteína.
Es un material totalmente natural y no tóxico del organismo.
Las células producen decenas de miles de proteínas diferentes,
y prácticamente toda nuestra comida tiene proteínas.
En segundo lugar, los fármacos a veces interactúan con moléculas del organismo
con las que convendría que no.
En comparación con los fármacos de moléculas pequeñas,
es decir, fármacos regulares como la aspirina,
los fármacos biológicos son muy grandes.
Las moléculas interactúan cuando adoptan formas que encajan a la perfección,
como una llave en una cerradura.
Una llave más grande tiene más ranuras,
por lo que tiene más chances de encajar en una única cerradura.
Pero muchos fármacos biológicos tienen un defecto: son frágiles.
Comúnmente se los administra vía inyección,
pues el ácido estomacal destruiría el fármaco si fuésemos a digerirlo.
Los péptidos inhibidores son lo contrario.
Son muy durables, como los fármacos regulares.
Así que pueden administrarse vía pastillas, inhaladores o pomadas.
Esto hace que los péptidos inhibidores
sean atractivos para los creadores de fármacos.
Combinan algunas de las mejores características
de los fármacos biológicos y de las moléculas pequeñas.
Desafortunadamente, es muy difícil
rediseñar los péptidos inhibidores que encontramos en la naturaleza
para que sean fármacos nuevos.
Aquí es donde entro yo.
Crear un fármaco nuevo es como crear una llave
para que encaje en una determinada cerradura.
Necesitamos la forma exacta.
Pero si alteramos demasiado la forma de un péptido inhibidor,
los enlaces químicos extra no pueden formarse
y toda la molécula se desintegra.
Así que debíamos descubrir cómo controlar la forma.
Fui parte de un equipo científico
que incluyó decenas de instituciones pertenecientes a tres continentes
que se unieron para solucionar este problema.
Adoptamos un enfoque radicalmente distinto al de otros equipos.
En lugar de cambiar los péptidos inhibidores de la naturaleza,
descubrimos cómo construir nuevos péptidos desde cero.
Para conseguir esto,
desarrollamos software de diseño de péptidos de código abierto y gratis
que todos pueden usar.
Para poner a prueba nuestro método,
generamos una serie de péptidos inhibidores
que tienen gran variedad de formas nunca encontradas en la naturaleza.
Luego, comenzamos a producir estos péptidos en el laboratorio.
Lo siguiente fue determinar su estructura molecular mediante experimentos.
Al comparar nuestros modelos de diseño con las estructuras moleculares reales,
vimos que nuestro software puede posicionar átomos individuales
con una precisión que está en los límites de lo que es posible medir.
Hace tres años, esto era imposible.
Pero hoy contamos con la capacidad de diseñar péptidos
con formas que resulten adecuadas para el desarrollo de fármacos.
¿Cuál es el futuro de esta tecnología?
Pues bien, recientemente,
mis colegas y yo diseñamos péptidos inhibidores
capaces de neutralizar el virus de la influenza,
de combatir el botulismo
y detener el crecimiento de células cancerosas.
Algunos de estos nuevos fármacos
se han probado en animales de laboratorio en ensayos preclínicos
y, de momento, todos son seguros y muy efectivos.
El diseño de péptidos inhibidores es una tecnología de vanguardia,
y el proceso de desarrollo de fármacos es lento y precavido.
Aún faltan de 3 a 5 años para los ensayos en personas.
Pero en ese tiempo, más fármacos con péptidos inhibidores
ingresarán a la cadena de desarrollo de fármacos.
Y en última instancia, creo que los fármacos con péptidos diseñados
van a permitirnos librarnos de las limitaciones de las enfermedades.
Gracias.
(Aplausos)
من طراح پروتئینم.
و مایلم درباره نوع جدیدی دارو بحث کنم.
از مولکولی به اسم پپتید تحت فشار ساخته می‌شود.
امروز تنها تعداد معدودی داروی پپتیدی تحت فشار موجود است،
اما در دهه آتی این روند در بازار بشدت افزایشی خواهد بود.
بیایید ببینیم این داروهای جدید از چه ساخته می‌شوند،
تفاوتشان در چیست و چه چیزی به خیزش این موج در پیشرو از داروهای
جدید و هیجان‌انگیز دامن می‌زند.
پپتیدهای تحت فشار، پروتئین‌های خیلی کوچ هستند.
با پیوستگی‌های فوق شیمیایی که شکل مولکولی آنها را محدود می‌کند،
و باعث ثباتی باورنکردنی در آنها می‌شود
که در عین حال شدیدا موثر است.
بدن ما بطور طبیعی برخی از اینها را در واقع تولید می‌کند که به ما
در نبرد با عفونتهای ویروسی، قارچی و باکتریایی کمک می‌کند.
و حیواناتی مثل مارها و عقربها از پپتید
تحت فشار در زهر خود استفاده می‌کنند.
داروهای ساخته شده از پروتئین دروهای بیولوژیک نامیده می‌شوند.
که شامل پپتیدهای تحت فشار است از جمله
داروهایی مانند انسولین یا داروهای
انتی بادی مانندHumira یا Enbrel.
و در کل، بیولوژیک‌ها فوق‌العاده‌اند،
چون به نوعی از عوارض جانبی که داروها می‌توانند داشته باشند ممانعت می‌کنند.
نخست، پروتئین.
ماده کاملا طبیعی غیرسمی در بدنهای ما است.
سلولهای ما دهها هزار پروتئین مختلف تولید می‌کنند،
و اساسا، همه غذاهای ما در خود پروتئین دارند.
و دوم، گاهی اوقات داروها با برخی مولکول‌ها در بدنمان فعل و انفعال دارند
بطوریکه آنها را نمی‌خواهیم.
در قیاس با داروهای مولکولی کوچک،
و منظورم داروهار معمولی مثل آسپرین،
بیولوژیک‌ها نسبتا بزرگ هستند.
مولکولها در فعل و انفعال خود، جوری شکل می‌گیرند که با هم جور شوند.
خیلی شبیه قفل و کلید.
خب، یک کلید بزرگتر شیارهای بیشتری دارد،
بنابراین احتمال این که در یک قفل جا بگیرد زیاد است.
اما اکثر بیولوژیکها یک مشکلی دارند.
شکننده هستند.
بنابراین معمولا بواسطه تزریق مدیریت می‌شوند،
زیرا اسید معده ما آنها را نابود خواهد کرد اگر سعی
به بلعیدنشان کنیم.
پپتیدهای تحت فشار برعکس عمل می‌کنند.
مثل داروهای عادی واقعا بادوام هستند.
پس می‌شود آنها در قالب قرص، اسپری تنفسی یا پماد مصرف کرد.
برای همین خاطر پپتیدهای تحت فشار برای توسعه دارویی بسیار مطلبوب هستند.
ترکیبی از برخی از بهترین خصایص
مولکولهای کوچک و داروهای بیولوژیک را یکجا دارند.
اما متاسفانه، مهندسی دوباره پتیدهای تحت فشاری
یافت شده در طبیعت برای تبدیل شدن به داروهای جدید امری به
غایت دشوار است.
اینجاست که من وارد می‌شو.
ساخت یک داروی جدید مثل درست کردن کلیدی است که با
قفل خاصی جور شود.
باید شکل آن را درست از کار در آورد.
اما اگر شکل یک پپتید تحت فشار را خیلی تغییر دهیم،
آن پیوندهای شیمیایی اضافی شکل نمی گیرند و کل
مولکول از هم می‌پاشد.
پس لازم بود راهی بیایم که کنترل دوباره شکلهای آنها را داشته باشیم.
من بخشی از یک اقدام علمی گروهی هستم که
که یک جین موسسه را در سه قاره گرده هم آورده تا
این مشکل را رفع کنیم.
رویکرد اتخاذی ما بشدت از اقدامات قبلی متفاوت بود.
به عوض ایجاد تغییرات در پپتیدهایی تحت فشاری که
در طبیعت می‌یابیم،
پی بردیم چطور پپتیدهای جدید را از صفر بسازیم.
چیزی که به ما کرد
ساخت و توسعه یک نرم افزار رایگان منبع آزاد طراحی پپتید بود که
هرکسی قادر به استفاده از آن باشد.
برای آزمایش این روش،
ما مجموعه‌ای پپتیدهایی تحت فشار تولید کردیم که
انواع گسترده ای از اشکال متفاوت را دارد.
بسیار از اینها هرگز قبلا در طبیعت مشاهد نشده بودند.
سپس به آزمکایشگاه رفتیم و این پپتیدها را تولید کردیم.
بعدا، درباره ساختارهای مولکولی آنها با استفاده از
آزمایشات تصمیم‌گیری کردیم.
موقع مقایسه الگوهای طراحی شده خود با
ساختارهای مولکولی واقعی مقایسه کردیم
پی بردیم که نرم‌افزار ما قادر به استقرار اتم‌های منفرد با
دقتی است که آخر آن چیزی است که می‌توان اندازه‌گیری کرد.
سه سال قبل، شدنی نبود.
اما امروزه قابلیت خلق پپتیدهای ویژه ساخت را در اشکالی داریم که
مخصوص توسعه دارو هستند.
حال این فناوری ما را به کجا می‌کشاند؟
خب اخیرا،
همکارانم و من پپتیدهای تحت فشاری را طراحی کردیم
که ویروس آنفولانزا را خنثی می‌کند،
در برابر مسمومیت بوتولیسم محا فظت می‌کند و
رشد سلولهای سرطان را متوقف می‌کند.
برخی از این داروهای جدید
روی حیوانات ازمایشگاهی در آزمایشات پیشابالینی تست شده‌اند.
و تا به حال همه آنها ایمن و شدیدا موثر هستند.
طراحی پپتیدهای تحت فشار فناوریی پیشرو
و خط لوله توسعه دارو آرام و محتاط است.
بنابراین هنوز۳ تا۵ سال با آزمایشات انسانی فاصله داریم.
اما در طی آن زمان،
داروهای پپتیدی تحت فشار بیشتری
وارد خط لوله توسعه دارو خواهند شد.
و در نهایت، معتقدم داروهای پپتیدی طراحی شده
ما را قادر به رهایی از محدودیتهای ناشی از
بیماریهای ما خواهند نمود.
متشکرم.
(تشویق)
Je suis concepteur de protéines
et j'aimerais discuter d'un nouveau type de médicament.
Il est fabriqué à partir d'une molécule appelée peptide contraint.
Il existe encore peu de ces médicaments
mais beaucoup vont entrer sur le marché dans la prochaine décennie.
Allons donc explorer la composition, les différences et l'origine
de ces nouveaux médicaments qui vont provoquer un tsunami.
Les peptides contraints sont de très petites protéines.
Des liaisons chimiques supplémentaires contraignent la forme de la molécule
et cela les rend incroyablement stables
ainsi que très puissantes.
Elles sont naturelles : notre corps en produit
afin de combattre les infections bactériennes, fongiques et virales.
Entre autres, le venin des serpents et des scorpions
contient des peptides contraints.
Les médicaments faits de protéines sont dits biologiques.
Cela inclut les peptides contraints
ainsi que des médicaments comme l'insuline
ou des anticorps comme l'adalimumab ou l'étanercept.
En général, les médicaments biologiques sont excellents
parce qu'ils peuvent éviter l'apparition d'effets secondaires.
Tout d'abord, les protéines.
Elles sont totalement naturelles et non toxiques pour notre corps.
Nos cellules produisent des dizaines de milliers de protéines
et notre nourriture contient des protéines.
De plus, des médicaments peuvent interagir avec des molécules du corps
sans que ce soit voulu.
Comparés aux petites molécules,
c'est-à-dire des médicaments ordinaires, comme l'aspirine,
les biologiques sont assez massifs.
Les molécules interagissent si leurs formes s'assemblent parfaitement,
comme une serrure et une clé.
Une clé plus grande, avec plus de rainures,
ne correspond probablement qu'à une seule serrure.
Mais la plupart des biologiques ont également un défaut.
Ils sont fragiles.
Ils sont donc généralement injectés,
parce que l'acide de notre estomac les détruirait si on les avalait.
Au contraire, les peptides contraints
sont aussi résistants que les médicaments normaux.
On peut donc les administrer en utilisant pilules, inhalateurs et pommades.
Voilà pourquoi les peptides contraints sont le futur des médicaments.
Ils combinent des atouts des petites molécules
et ceux des médicaments biologiques en un seul produit.
Mais malheureusement, il est incroyablement difficile
de façonner les peptides contraints naturels
pour en faire des médicaments.
C'est là que j'interviens.
Créer un nouveau médicament, c'est un peu comme fabriquer une clé
pour s'adapter à une serrure particulière.
Il faut obtenir la forme adéquate.
Mais si on change trop la forme d'un peptide contraint,
les liaisons chimiques ne se forment pas
et la molécule entière s'effondre.
Il faut donc trouver comment contrôler leur forme.
J'ai participé à une collaboration scientifique
entre une dizaine d'institutions, situées sur trois continents,
dont l'union a résolu ce problème.
Notre approche a radicalement différé des efforts précédents.
Au lieu de modifier les peptides contraints naturels,
nous avons trouvé comment en construire de nouveaux à partir de zéro.
Pour cela,
nous avons développé un logiciel gratuit de conception de peptides
que tout le monde peut aussi utiliser.
Pour tester notre méthode,
nous avons généré une série de peptides contraints
avec une grande variété de formes différentes.
Beaucoup n'avaient jamais été vues dans la nature.
C'est ensuite au laboratoire que l'on a produit ces peptides.
Nous avons déterminé leur structure moléculaire
à l'aide d'expériences.
En comparant nos modèles avec les structures moléculaires réelles,
nous avons constaté que notre logiciel peut positionner des atomes
avec une précision qui est à la limite de ce qu'on peut mesurer.
Il y a trois ans, c'était infaisable.
Aujourd'hui, nous pouvons concevoir et fabriquer des peptides
avec des formes sur mesure pour le développement de médicaments.
Alors, où cette technologie nous mène-t-elle ?
Eh bien, récemment,
mes collègues et moi avons conçu des peptides contraints
qui neutralisent le virus de la grippe,
protègent contre le botulisme et arrêtent la croissance des cellules cancéreuses.
Certains de ces médicaments
ont été testés sur des animaux lors d'essais pré-cliniques.
Et jusqu'à présent, ils sont tous sûrs et très efficaces.
La conception de peptides contraints est une technologie de pointe
et le développement des médicaments est lent et prudent.
Il faudra trois à cinq ans avant des essais sur un humain.
Mais pendant ce temps,
plus de médicaments vont être conçus à partir de peptides contraints.
Finalement, je crois que ces médicaments basés sur des peptides façonnées
vont nous permettre de nous libérer
des contraintes de nos maladies.
Merci.
(Applaudissements)
אני מעצב חלבונים.
ואני רוצה לדבר על סוג חדש של רפואה.
שבנויה ממולקולה שנקראת "פפטיד כפוי".
יש רק תרופות מעטות מפפטידים כפויים שזמינות כיום,
אבל תרופות רבות יגיעו לשוק בעשור הקרוב.
בואו נחקור ממה התרופות החדשות האלו עשויות,
במה הן שונות, ומה גורם לגל הנכנס הזה
של תרופות חדשות ומרגשות.
פפטידים כפויים הם חלבונים מאוד קטנים.
שיש בהם קשרים כימיים נוספים שמגבילים אותם וכופים עליהם צורה מסוימת,
וזה הופך אותם ליציבים באופן מדהים
וגם למאוד עוצמתיים.
הם חלבונים שקיימים באופן טבעי, הגוף שלנו אפילו מייצר כמה כאלה
שעוזרים לנו להילחם בזיהומים חיידקיים, פטרייתייים וויראליים.
וחיות כמו נחשים ועקרבים
משתמשות בפפטידים כפויים בארס שלהן.
תרופות שעשויות מחלבונים נקראות תרופות ביולוגיות.
אז זה כולל את הפפטידים הכפויים,
וגם תרופות כמו אינסולין
או תרופות נוגדנים כמו הומירה או אנברל.
ובאופן כללי, תרופות ביולוגיות הן נהדרות,
בגלל שהן מונעות חלק מהדרכים בהן תרופות גורמות לתופעות לוואי.
ראשית, חלבון.
זה חומר לגמרי טבעי, לא רעיל בגוף שלנו.
התאים שלנו מייצרים עשרות אלפי חלבונים שונים
ובאופן כללי בכל המזון שלנו יש חלבון.
ושנית, לפעמים לתרופות יש אינטראקציות עם מולקולות בגוף שלנו
שאנחנו לא מעוניינים בהן.
בהשוואה לתרופות ממולקולות קטנות,
ובכך אני מתכוון לתרופות רגילות, כמו אספירין,
התרופות הביולוגיות הן די גדולות.
מולקולות עוברות אינטראקציה כאשר הן מקבלות צורות שמתאימות זו לזו באופן מושלם.
כמו מנעול ומפתח.
ובכן, למפתח גדול יותר יש יותר חריצים,
לכן יותר סביר שיתאים למנעול אחד בלבד.
אבל לרוב התרופות הביולוגיות יש גם פגם.
הן שבירות.
אז בדרך כלל נותנים אותן בזריקה,
כי החומצה בקיבה שלנו תהרוס אותן
אם ננסה לבלוע אותן.
פפטידים כפויים הם ההיפך מזה.
הם מאוד עמידים, כמו תרופות רגילות.
כן שאפשר לתת אותם בכדורים, משאפים, משחות.
זה מה שהופך פפטידים כפויים לתרופות כל כך נחשקות לפיתוח.
הם משלבים כמה מהמאפיינים הכי טובים
של מולקולות קטנות ותרופות ביולוגיות.
אבל לצערנו, זה מאוד מאוד קשה
להנדס מחדש את הפפטידים הכפויים שאנחנו מוצאים בטבע
כך שיהפכו לתרופות חדשות.
כאן אני נכנס לתמונה.
ליצור תרופה חדשה זה דומה לייצור מפתח
שיתאים למנעול מסויים.
צריך להגיע בדיוק לצורה הנכונה.
אבל אם משנים את הצורה של פפטיד כפוי יתר על המידה,
אי אפשר ליצור את הקשרים הכימיים הנוספים
וכל המולקולה מתפרקת.
אז היינו צריכים להבין איך לשלוט על הצורה שלהם.
אני הייתי חלק משיתוף פעולה מדעי
שהקיף תריסר מוסדות בשלוש יבשות
שפעלו יחד ופתרו את הבעיה הזו.
נקטנו בגישה שונה באופן קיצוני ממה שנוסה בעבר.
במקום לשנות את הפפטידים הכפויים
הקיימים בטבע,
מצאנו דרך לבנות פפטידים חדשים מאפס.
על מנת לעזור לנו בכך,
פיתחנו תוכנת קוד פתוח חינמית לעיצוב פפטידים
שכל אחד יכול להשתמש בה.
כדי לבדוק את השיטה שלנו,
יצרנו סדרה של פפטידים כפויים
בעלי מגוון רחב של צורות.
רבים מהם מעולם לא נראו בטבע בעבר.
ואז נכנסנו למעבדה וייצרנו את הפפטידים הללו.
אחר כך, קבענו את המבנה המולקולרי שלהם.
על ידי ניסויים.
וכשהשוונו את המודלים שתכננו
למבנה המולקולרי האמיתי שלהם,
גילינו שהתוכנה שלנו מסוגלת למקם אטומים בודדים
ברמת דיוק שהיא על גבול יכולת המדידה שלנו.
לפני 3 שנים, לא היה ניתן לעשות את זה.
אבל היום, יש לנו את היכולת ליצור פפטידים שעוצבו על ידינו
בצורות שתפורות באופן ספציפי לצרכי פיתוח תרופות.
אז לאן הטכנולוגיה הזו תיקח אותנו?
ובכן, לאחרונה,
העמיתים שלי ואני עיצבנו פפטידים כפויים
שמנטרלים את נגיף השפעת,
מגנים מהרעלת בוטוליניום
ועוצרים גדילה של תאי סרטן.
חלק מהתרופות החדשות האלו
נבדקו במחקרים טרום- קליניים בחיות מעבדה.
ועד כה הן כולן בטוחות ומאוד יעילות.
עיצוב פפטידים כפויים הוא בחוד החנית של הטכנולוגיה,
ומסלול פיתוח התרופות הוא איטי וזהיר.
אז יש עוד שלוש עד חמש שנים לפני שנתחיל בניסויים בבני אדם.
אבל עד אז,
ייכנסו עוד פפטידים כפויים
למסלול של פיתוח התרופות.
ובסופו של דבר, אני מאמין שתרופות פפטידיות מעוצבות
יאפשרו לכולנו להשתחרר
מכבלי המחלות שלנו.
תודה.
(מחיאות כפיים)
मैं एक प्रोटीन डिजाइनर हूं ।
और मैं दवा के एक नए प्रकार पर चर्चा करना चाहते हैं ।
यह एक अणु से बना है जिसे एक विवश पेप्टाइड कहा जाता है।
आज केवल कुछ विवश पेप्टाइड दवाएं उपलब्ध हैं,
लेकिन आने वाले दशक में बहुत कुछ बाजार को टक्कर देगा ।
आइए पता लगाएं कि ये नई दवाएं क्या हैं,
कैसे वे अलग हो और क्या इस आने वाली ज्वारीय लहर पैदा कर रहा है
नई और रोमांचक दवाओं की।
विवश पेप्टाइड्स बहुत छोटे प्रोटीन होते हैं।
वे अतिरिक्त रासायनिक बांड है कि अणु के आकार विवश मिल गया है,
और यह उन्हें अविश्वसनीय रूप से स्थिर बनाता है
साथ ही अत्यधिक शक्तिशाली।
वे स्वाभाविक रूप से होने वाली हैं, हमारे शरीर वास्तव में इनमें से कुछ का उत्पादन
जो हमें बैक्टीरियल, फंगल और वायरल संक्रमण का मुकाबला करने में मदद करते हैं।
और सांप और बिच्छू जैसे जानवर
उनके जहर में विवश पेप्टाइड्स का उपयोग करें।
प्रोटीन से बनी दवाओं को बायोलॉजिक दवाएं कहा जाता है।
तो इसमें विवश पेप्टाइड्स शामिल हैं,
साथ ही इंसुलिन जैसी दवाएं
या हुमीरा या एंब्रेल जैसी एंटीबॉडी दवाएं।
और सामान्य तौर पर, जीव विज्ञान महान हैं,
क्योंकि वे कई तरीकों से बचते हैं जो दवाएं दुष्प्रभाव पैदा कर सकती हैं।
सबसे पहले, प्रोटीन।
यह हमारे शरीर में एक पूरी तरह से प्राकृतिक, nontoxic सामग्री है ।
हमारी कोशिकाएं हजारों विभिन्न प्रोटीन का उत्पादन करती हैं,
और मूल रूप से, हमारे भोजन के सभी में प्रोटीन है ।
और दूसरा, कभी-कभी दवाएं आपके शरीर में अणुओं के साथ बातचीत करती हैं
कि आप उन्हें नहीं चाहते हैं।
छोटे अणु दवाओं की तुलना में,
और इसके द्वारा मेरा मतलब नियमित दवाएं हैं, जैसे एस्पिरिन,
जीवविज्ञान काफी बड़े हैं।
अणु बातचीत करते हैं जब वे उन आकृतियों को
अपनाते हैं जो एक साथ पूरी तरह से फिट होते हैं।
बहुत एक ताला और चाबी की तरह ।
खैर, एक बड़ी कुंजी में अधिक खांचे होते हैं,
तो यह एक ही ताला में फिट होने की अधिक संभावना है।
लेकिन ज्यादातर बायोलॉजिक्स में भी खामी होती है।
वे नाजुक हैं ।
तो वे आमतौर पर इंजेक्शन द्वारा प्रशासित कर रहे हैं,
क्योंकि हमारे पेट एसिड दवा को नष्ट कर देगा
अगर हमने इसे निगलने की कोशिश की।
विवश पेप्टाइड्स इसके विपरीत हैं।
वे वास्तव में टिकाऊ हैं, नियमित दवाओं की तरह ।
इसलिए गोलियों, इनहेलर, मलहम का उपयोग करके उन्हें प्रशासित करना संभव है।
यह वही है जो विवश पेप्टाइड्स दवा के विकास के लिए इतना वांछनीय बनाता है ।
वे कुछ बेहतरीन सुविधाओं को जोड़ते हैं
छोटे अणु और जीवविज्ञान दवाओं की एक में ।
लेकिन दुर्भाग्य से, यह अविश्वसनीय रूप से मुश्किल है
विवश पेप्टाइड्स को फिर से इंजीनियर करने के लिए जो हमें प्रकृति में मिलते हैं
नई दवाएं बनने के लिए।
तो यह वह जगह है जहां मैं अंदर आता हूं ।
एक नई दवा बनाना एक चाबी क्राफ्टिंग की तरह एक बहुत कुछ है
किसी विशेष ताला को फिट करना।
हम आकार सिर्फ सही पाने की जरूरत है ।
लेकिन अगर हम बहुत ज्यादा से एक विवश पेप्टाइड के आकार को बदलते हैं,
उन अतिरिक्त रासायनिक बांड बनाने में असमर्थ है
और पूरा अणु अलग हो जाता है ।
तो हम यह पता लगाने की कैसे उनके आकार पर नियंत्रण हासिल करने की जरूरत है ।
मैं एक सहयोगी वैज्ञानिक प्रयास का हिस्सा था
कि तीन महाद्वीपों में एक दर्जन संस्थानों फैला
जिसने एक साथ आकर इस समस्या का समाधान किया ।
हमने पिछले प्रयासों से बिल्कुल अलग दृष्टिकोण अपनाया ।
विवश पेप्टाइड्स में परिवर्तन करने के बजाय
कि हम प्रकृति में पाते हैं,
हमें पता लगा कि कैसे खरोंच से पूरी तरह से नए लोगों का निर्माण करने के लिए ।
हमें ऐसा करने में मदद करने के लिए,
हमने स्वतंत्र रूप से उपलब्ध ओपन-सोर्स पेप्टाइड-डिजाइन सॉफ्टवेयर विकसित किया
कि किसी को भी ऐसा करने के लिए उपयोग कर सकते हैं, भी ।
हमारी विधि का परीक्षण करने के लिए,
हमने विवश पेप्टाइड्स की एक श्रृंखला उत्पन्न की
जिसमें विभिन्न प्रकार के विभिन्न आकार हैं।
इनमें से कई को प्रकृति में पहले कभी नहीं देखा गया था ।
फिर हम प्रयोगशाला में गए और इन पेप्टाइड्स का उत्पादन किया।
इसके बाद, हमने उनकी आणविक संरचनाओं का निर्धारण किया,
प्रयोगों का उपयोग करना।
जब हमने अपने डिज़ाइन किए गए मॉडलों की तुलना की
असली आणविक संरचनाओं के साथ,
हमने पाया कि हमारे सॉफ्टवेयर व्यक्तिगत परमाणुओं की स्थिति कर सकते है
एक सटीकता के साथ जो मापने के लिए संभव है की सीमा पर है।
तीन साल पहले, यह नहीं किया जा सकता है ।
लेकिन आज, हमारे पास डिजाइनर पेप्टाइड्स बनाने की क्षमता है
आकार के साथ जो दवा के विकास के लिए कस्टम-सिलवाया जाता है।
तो यह तकनीक हमें कहां ले जा रही है?
खैर, हाल ही में,
मेरे सहयोगियों और मैं विवश पेप्टाइड्स डिजाइन
जो इन्फ्लूएंजा वायरस को बेअसर करता है,
बोटुलिज्म विषाक्तता से रक्षा करें
और कैंसर कोशिकाओं को बढ़ने से ब्लॉक करें।
इन नई दवाओं में से कुछ
प्रयोगशाला जानवरों के साथ प्रीक्लीनिकल परीक्षणों में परीक्षण किया गया है।
और अब तक, वे सभी सुरक्षित और अत्यधिक प्रभावी हैं।
विवश पेप्टाइड डिजाइन एक अत्याधुनिक तकनीक है,
और दवा विकास पाइपलाइन धीमी और सतर्क है ।
तो हम अभी भी मानव परीक्षणों से तीन से पांच साल बाहर हैं ।
लेकिन उस समय के दौरान,
अधिक विवश पेप्टाइड दवाएं
दवा विकास पाइप लाइन में प्रवेश करने जा रहे हैं।
और अंततः, मुझे विश्वास है कि डिजाइन पेप्टाइड दवाओं
हम सभी को मुक्त तोड़ने के लिए सक्षम करने के लिए जा रहे हैं
हमारे रोगों की बाधाओं से।
धन्यवाद.
(वाहवाही)
Fehérjetervező vagyok.
Újfajta gyógyszerről fogok beszélni.
Merev szerkezetű, mozgásában gátolt peptidmolekulából készül.
Ilyen peptidből ma csak pár gyógyszer létezik,
de egy évtizeden belül rengeteg kerül belőle piacra.
Nézzük, miből készülnek,
miben mások, és mi az oka
az új és kiváló gyógyszerek szökőárjának?
A merev szerkezetű, mozgásában gátolt peptidek apró fehérjék.
Több vegyi kötésük van, melyek korlátozzák a molekula alakját,
ezzel elképesztően stabillá,
egyben erősen hatásossá válnak.
A természetben előfordulnak, pl. testünk is termel jó párat belőlük,
melyek elősegítik a bakteriális, gombás és vírusfertőzések elleni küzdelmet.
Kígyók és skorpiók mérgében is
vannak efféle peptidek.
A fehérjékből készült gyógyszereket biológiai gyógyszereknek hívjuk.
Közéjük tartoznak ezek a peptidek,
továbbá pl. az inzulin
vagy az antitest gyógyszerek, pl. a Humira vagy az Enbrel.
A biológiai termékek nagyszerűek,
mert velük a gyógyszerek okozta számos mellékhatás elkerülhető.
Először: a fehérje.
Teljesen természetes, testünkben megtalálható nem mérgező anyag.
Sejtjeink több ezer féle fehérjét állítanak elő,
és minden élelmiszerünkben van belőlük.
Másodszor: a gyógyszerek és testünk molekulái néha hatnak egymásra,
ami nem kívánatos.
A kismolekulájú gyógyszerekhez képest –
itt a hagyományosakra, pl. az aszpirinre gondolok –
a biológiaiak elég nagyok.
A molekulák kölcsönhatásba lépnek, mikor tökéletesen összeillő alakot öltenek.
Mint a zár és a kulcsa.
A nagyobb kulcson több rovátka van,
így valószínűbb, hogy egyetlen zárba illeszkedik.
De a biológiai termékek nem tökéletesek.
Kényesek.
Általában injekcióval adják be,
mert a gyomorsav elbomlasztaná őket,
ha lenyelnénk.
Az említett peptidek viszont ellenállók,
mint a hagyományos gyógyszerek.
Tablettával, inhalátorral, kenőccsel beadhatók.
E peptideket ez teszi vonzóvá a gyógyszerkutatás számára.
Ötvözik a kismolekulájú és a biológiai gyógyszerek
legkedvezőbb tulajdonságait.
Ám sajnos pokoli nehéz
a természetben lévő effajta peptideket
új gyógyszerekké átalakítani.
Én itt kerülök a képbe.
Új gyógyszer készítése olyan, mint mikor kulcsot készítünk,
amelynek egyetlen zárba kell illeszkednie.
Tökéletes alakúnak kell lennie.
De ha a szóban forgó peptidek alakját túlságosan módosítjuk,
képtelenek kialakulni a plusz kötések,
és a molekula szétesik.
Rá kellett jönnünk, hogyan szabályozzuk az alakjukat.
Részt vettem abban a tudományos együttműködésben,
amely három földrész tucatnyi intézetét fogta össze,
s amely végül megoldotta a feladatot.
A korábbiakhoz képest gyökeresen másként oldottuk meg a feladatot.
A természetben lévő
efféle peptidek alakváltoztatása helyett
rájöttünk, hogyan hozhatunk létre újakat az alapokból.
Ehhez nyílt forráskódú ingyenes
peptidtervező szoftvert dolgoztunk ki,
amellyel bárki építhet molekulát.
Módszerünk kipróbálására
egy sor merev szerkezetű, mozgásában gátolt peptidet gyártottunk,
amelyek a legkülönbözőbb alakúak.
Zömükkel soha nem találkoztunk a természetben.
Aztán a laborunkban állítottuk őket elő.
Végül kísérleti úton
meghatároztuk molekulaszerkezetüket.
Mikor összevetettük megtervezett modelljeinket
a valódi molekulák szerkezetével,
kiderült, hogy szoftverünk az egyes atomokat
a mérési pontossággal egyező precizitással képes elhelyezni.
Három éve ez elképzelhetetlen volt.
De ma képesek vagyunk peptideket tervezni,
melyek alakját a gyógyszerfejlesztéshez méretre szabhatjuk.
Hová vezet e technológia?
Nemrég munkatársaimmal együtt
olyan peptidet terveztünk,
amely hatástalanítja az influenzavírust,
megóv a mérgező botulizmustól,
és megakadályozza ráksejtek szaporodását.
Az új gyógyszerek közül párat
preklinikai vizsgálattal laborállatokon teszteltek.
Eddig mindegyik biztonságos és hatékony.
A merev szerkezetű, mozgásában gátolt peptid tervezése csúcstechnológia,
a fejlesztési folyamat lassú és óvatosságot igénylő.
Még három-ötévnyire vagyunk a humán kísérletektől.
De az idő alatt
sok ilyen peptid kerül
a gyógyszerkutatási folyamatba.
Meggyőződésem, hogy az említett peptidből készült gyógyszerek
lehetővé teszik, hogy kiszabaduljunk
a betegségek okozta korlátok közül.
Köszönöm.
(Taps)
Saya adalah desainer protein.
Dan saya mau membahas satu jenis obat baru
yang terbuat dari molekul
bernama "constrained peptide"
Hanya ada beberapa obat constrained peptide tersedia hari ini
tetapi banyak yang akan ada di pasar dalam dekade ke depan.
Mari kita lihat terbuat dari apa obat baru ini
bagaimana mereka berbeda dan apa yang membuat masuknya gelombang
obat-obatan yang baru dan menarik ini.
Constrained peptide adalah protein yang sangat kecil.
Mereka punya ikatan kimia tambahan yang membatasi bentuk molekul,
dan ini membuat mereka sangat stabil
dan juga sangat ampuh.
Mereka ada secara alami, tubuh kita menghasilkan beberapa
yang membantu kita memerangi infeksi bakteri, jamur dan virus.
Dan hewan seperti ular dan kalajengking
menggunakan constrained peptide dalam racunnya.
Obat-obatan yang terbuat dari protein disebut obat biologis.
Termasuk constrained peptide,
serta obat-obatan seperti insulin
atau obat antibodi seperti Humira atau Enbrel.
Secara umum, obat biologis sangatlah bagus,
karena mereka menghindari efek samping yang disebabkan obat.
Pertama, protein.
Protein benar-benar alami dan tak beracun di tubuh kita.
Sel-sel kita menghasilkan puluhan ribu protein yang berbeda,
dan pada dasarnya, makanan kita memiliki protein di dalamnya.
Dan kedua, terkadang obat berinteraksi dengan molekul di tubuh Anda
yang tidak Anda inginkan.
Dibandingkan dengan obat molekul kecil,
dan maksud saya obat biasa, seperti aspirin,
obat biologis cukup besar.
Molekul berinteraksi saat mereka berwujud yang masuk dengan sempurna.
Sama seperti gembok dan kunci.
Kunci lebih besar memiliki lebih banyak alur,
jadi kunci itu akan masuk hanya ke satu gembok.
Tetapi mayoritas obat biologis memiliki kekurangan.
Mereka rapuh.
Jadi biasanya diberikan dengan injeksi,
karena asam lambung akan merusak obatnya
jika kita menelannya.
Constrained peptide kebalikannya.
Mereka sangat tahan lama, seperti obat-obatan biasa.
Jadi mungkin untuk memakai mereka dalam bentuk pil, inhaler, salep.
Inilah yang membuat constrained peptide sangat diinginkan untuk pengembangan obat.
Mereka menggabung beberapa fitur terbaik
dari molekul kecil dan obat biologis menjadi satu.
Tapi sayangnya, ini sangat sulit
untuk merekayasa ulang constrained peptide yang ditemukan di alam
menjadi obat baru.
Jadi di sinilah saya masuk.
Menciptakan obat baru sangat mirip dengan membuat kunci
agar masuk untuk gembok tertentu.
Kita perlu menemukan bentuk yang tepat.
Tetapi jika kita mengubah wujud constrained peptide terlalu banyak,
ikatan kimia tambahan itu tidak dapat terbentuk
dan seluruh molekulnya akan rusak.
Jadi kita harus mencari tahu bagaimana mengontrol bentuknya.
Saya adalah bagian dari kolaborasi upaya ilmiah
yang melibatkan banyak institusi di tiga benua
yang berkumpul bersama dan memecahkan masalah ini.
Kami mengambil pendekatan yang berbeda dari upaya sebelumnya.
Daripada merubah constrained peptide
yang kita temukan di alam,
kami menemukan cara membuat yang baru sepenuhnya dari nol.
Untuk membantu kami,
kami mengembangkan software desain peptida yang tersedia gratis
yang dapat digunakan siapa pun.
Untuk menguji metode kami,
kami menghasilkan serangkaian constrained peptide
yang memiliki berbagai macam dari berbagai bentuk.
Beberapa belum pernah terlihat di alam sebelumnya.
Lalu kami pergi ke laboratorium dan menghasilkan peptida ini.
Selanjutnya, kami memutuskan struktur molekul mereka,
menggunakan percobaan.
Saat kami membandingkan model yang dirancang
dengan struktur molekul nyata,
kami menemukan bahwa software kami dapat memposisikan atom individu
dengan akurasi pada batas apa saja yang mungkin diukur.
Tiga tahun lalu, hal ini tak bisa dilakukan.
Tetapi hari ini, kita mampu membuat desainer peptida
dengan bentuk yang dirancang khusus untuk pengembangan obat.
Jadi kemana teknologi ini membawa kita?
Nah, baru-baru ini,
saya dan kolega saya merancang constrained peptide
yang menetralisir virus influenza,
melindungi terhadap keracunan botulisme
dan menahan sel kanker agar tidak tumbuh.
Beberapa obat baru ini
telah diuji dalam uji praklinis dengan hewan laboratorium.
Dan sejauh ini, semuanya aman dan sangat efektif.
Desain constrained peptide adalah teknologi mutakhir,
dan proses pengembangan obat lambat dan rawan.
Jadi kita masih 3 sampai 5 tahun sebelum uji coba manusia.
Tapi selama itu,
banyak obat constrained peptide
akan masuk proses pengembangan obat.
Dan akhirnya, saya percaya bahwa obat peptida
akan memungkinkan kita semua untuk terbebas
dari kendala penyakit kita.
Terima kasih.
(Suara Tepuk Tangan)
저는 단백질을 설계합니다.
신약에 관해 이야기하려 합니다
구속성 펩티드라고 불리는 분자로 만들어졌는데
아직 구속성 펩티드를 적용해 만들 수 있는 약의 수는 적지만
앞으로 10년 안에 이를 이용해 많은 신약이 개발될 것입니다
이제 신약들은 무엇으로 만들어지는지,
무엇이 특별한지,
그리고 이 흥미로운 신약이 급증하는 원인에 대해서 말해보겠습니다.
구속성 펩티드는 매우 작은 단백질이고
분자의 모양을 제한하는 화학적 결합을 하는데
단백질을 매우 안정적이고
강력하게 만듭니다
구속성 펩티드는 자연적으로 생산되며 우리 몸에서도 소량 생산되는데
박테리아, 진균증, 바이러스 감염에 대항하는 데 도움을 주며
뱀과 전갈 같은 동물의 독에도
구속성 펩티드가 있죠.
단백질로 만들어진 약을 생물학적 제제라 하는데
구속성 펩티드와
인슐린 같은 약,
항체의약품인 휴미라와 엔브렐 또한 생물학적 제제에 포함되죠.
대체로 생물학적 제제 약물은 훌륭한데
몇 가지 방법을 통해 약물 부작용을 피할 수 있기 때문이죠.
먼저 단백질을 보겠습니다.
자연에서 추출할 수 있으며 몸에 해롭지 않습니다.
우리 몸의 세포는 무수히 많은 서로 다른 단백질을 생성하며
기본적으로 우리가 먹는 모든 음식에도 단백질이 포함되어 있습니다.
두 번째로, 우리가 원한 건 아니지만
가끔 몸에 있는 분자와 약이 상호 작용을 하게 됩니다.
일반 약인 아스피린과 같은
저분자의약품에 비해
생물학적 제제의 분자 크기는 꽤 큰데
분자 간 모양이 완벽하게 맞을 때 상호 작용하게 되며
자물쇠와 열쇠 같은 이치로 작용합니다.
열쇠의 크기가 클수록 홈의 수가 많아지고
하나의 자물쇠에만 맞을 확률이 커지죠.
하지만 대부분 생물학적 제제 또한 결함을 가지고 있는데
분해되기 쉽다는 것입니다.
그래서 주로 주사기로 투여하는데
약을 섭취하면
우리 몸의 위산이 약을 분해하여 효능을 없애기 때문이죠.
구속성 펩티드는 그 반대입니다.
일반 약처럼 내구성이 강해서
알약, 호흡기, 연고로도 사용이 가능하며
그래서 구속성 펩티드가 제약산업에 매우 가치있습니다.
저분자와 생물학적 제제의 장점만을 모아
하나로 만들죠.
하지만 아쉽게도
자연에서 추출한 구속성 펩티드를 재설계 하여
신약으로 개발하기는 무척 힘듭니다.
그 이유가 무엇일까요?
신약을 개발하는 것은
특정 자물쇠에 맞는열쇠를 제작하는 것과 같습니다.
따라서 구속성 펩티드의 모양을 재설계해야 해야 하는데
모양을 너무 많이 변형하면
화학적 결합을 형성하기 힘들어지고
모든 분자가 분해되어 버리죠.
그래서 분자 모양을 통제할 방법을 찾아야 했습니다.
세 개의 대륙을 걸쳐 많은 학교와 연구기관이
이 문제를 해결하기 위해 모였고
저도 그 중 한명이었습니다.
이전과는 전혀 다른 방법으로 접근했는데
자연에서 추출한 구속성 펩티드의 모양에 변화를 주는 대신
완전히 새로운 구속성 펩티드를 개발하기로 한 거죠.
그러기 위해 저희는 누구나 사용 할 수 있는
펩티드 설계 무료 오픈소스 소프트웨어를 개발했습니다.
테스트를 위해
매우 다양한 모양을 가진
일련의 구속성 펩티드를 설계했는데
대부분이 자연에서 추출한 것과는 달리 처음 보는 모양이었습니다.
실험실로 가서 이 처음 보는 구속성 펩티드를 생산했죠.
그다음, 실험을 통하여 분자 구조를 알아냈습니다.
직접 설계한 구조와 실제 분자 구조를 비교했을 때
정확한 측정을 할 수 있는 범위내에서
소프트웨어가 원자의 위치를 개별로 지정할 수 있다는 것을 알게 되었습니다.
3년 전에는 있을 수 없는 일이었습니다.
하지만 오늘날 펩티드를 모양을 설계하여
맞춤형 신약 개발을 할 수 있게 되었습니다.
이 기술로 무엇을 할 수 있을까요?
최근에
저와 제 동료는 인플루엔자 바이러스를 중화시키고
보툴리누스 중독증으로부터 보호하고
암세포가 자라지 않도록 막는 구속성 펩티드를 설계했습니다
일부 신약은 실험용 동물로 임상시험까지 마친 상태고
지금까지는 모두 안전하고 효과적인 결과를 냈습니다.
구속성 펩티드 설계는 최첨단 기술이지만
신약개발은 많은 시간이 걸리고 조심스럽습니다.
그래서 임상 시험이 3년에서 5년 정도 걸리죠.
하지만 임상 시험 중에도
더 많은 구속성 펩티드가 신약개발에 사용될 것입니다.
그리고 결국엔 재설계된 펩티드로 만든 약을 통해
모든 질병에서 해방될 것이라고 믿습니다.
감사합니다.
(박수)
من نەخشەکێشی پڕۆتینم.
و دەمەوێت گفتوگۆ بکەم دەربارەی جۆرێکی نوێی دەرمان.
لە گەردێک دروست کراوە کە ناوی پێپتایدی نادروستە.
لە مڕۆدا تەنھا ژمارەیەکی کەم دەرمانی پێپتایدی نادروست ھەیە،
بەڵام لە دەیەی داھاتوودا ژمارەیەکی زۆر دەکەوێتە بازاڕەوە.
با بزانین کە ئەم دەرمانە نوێیانە لە چی بەرھەم دێن،
جیاوازییان چییە و چی دەبێتە ھۆی ئەم دەستکەوتە بە لێشاوەی
دەرمانە نوێ و ھەژێنەرەکان.
پێپتایدە نادروستەکان پڕۆتینی زۆر بچووکن.
بەندی کیمیایی زیادەیان بەرھەمھێناوە کە پەستان لە شێوەی گەرد دەکات،
و باوەڕ پێ نەکراوانە جێگیرییان دەکات
ھەروەھا بە شێوەیەکی زۆر بەھێز.
ئەوانە بە شێوەی سروشتی ڕوو دەدەن، لەشی ئێمە ژمارەیەک لەوانە بەرھەم دێنێت
کە ھاوکاری جەنگی دژ بە ژەھراوی بونە بە بەکتریا، کەڕو و ڤایرۆس.
و ئاژەڵانی وەک مار و دوپشک
پێپتایدی نادروستی ناو ژەھری خۆیان بەکار دەھێنن.
دەرمانە لە پڕۆتین بەرھەمھێنراوەکان ناو دەبرێن بە دەرمانی زیندەیی.
بۆیە ئەمە پێکدێت لە پێپتایدی نادروست،
ھەروەھا دەرمانی وەکو ئەنسۆلین
یان دەرمانی دژەتەن وەکو ھیومایرا و ئەنبڕڵ.
و بە گشتی، زیندەییەکان مەزنن،
چونکە بە چەند شێوەیەک ڕێگە دەگرن لە کاریگەرییە لاوەکییەکانی دەرمان.
یەکەم، پڕۆتین.
بە تەواوی سروشتییە، ماددەیەکی نا ژەھراوییە لە لەشماندا.
خانەکانی لەشمان دەیان ھەزار پڕۆتینی جیاواز بەرھەم دەھێنن،
و بە زۆری، ھەموو خۆراکەکانمان پڕۆتین لە خۆ دەگرن.
و دووەم، ھەندێ کات دەرمانەکان لەگەڵ گەردەکانی ناو لەشتدا کارلێک دەکەن
کە تۆ ناتەوێت کارلێک بکەن.
بەراورد بە گەردی بچووکی دەرمانەکان،
و مەبەستم دەرمانی ئاسایی، وەکو ئەسپرین،
زیندەییەکان تەواو گەورەن.
گەردەکان کارلێک دەکەن کاتێک کە شێوەیەکی تەواو گونجاو لە خۆ بگرن.
زۆر لە قوفڵ و کلیل دەچن.
باشە، کلیلی گەورەتر چاڵی زیاتر لەخۆ دەگرێت،
بۆیە زیاتر وەکو گونجانە لەگەڵ قوفڵێک.
بەڵام زۆربەی زیندەییەکانیش درزیان ھەیە.
ناسکن.
بۆیە ئاساییانە لە ڕێی دەرزییەوە بەکار دەھێنرێن،
چونکە ترشی گەدەمان دەرمانەکە تێک دەشکێنێت
ئەگەر ھەوڵی قووتدانی بدەین.
پێپتایدە نادروستەکان پێچەوانەن.
ئەوان زۆر خۆگرن، وەکو دەرمانی ئاسایی.
بۆیە دەگونجێت لە ڕێگەی حەب، ئامێری ھەڵمژینی دەرمان، مەڵحەمەوە بەکار بێت.
ئەمە وا لە پێپتایدە نادروستەکان دەکات کە زۆر خوازراو بن بۆ گەشەپێدانی دەرمان.
ھەندێ لە باشترین ڕەوشتەکان کۆ دەکەنەوە
ھی گەردی بچووک و دەرمانی زیندەیی لە یەک دانەدا.
بەڵام بەداخەوە، ئەوە زۆر قورسە
بۆ نەخشەکێشانەوەی پێپتایدی نادروست کە لە سروشتیدا دەیدۆزینەوە
بۆ ئەوەی ببن بە دەرمانی نوێ.
ئێرە بوو لێوەی ھاتمە ناوەوە.
دروست کردنی دەرمانێکی نوێ زۆر لە دروستکردنی کلیل دەچێت
بۆ گونجان لەگەڵ قوفڵێکی دیاریکراو.
دەبێت شێوەی ڕاست بەدەست بھێنین.
بەڵام ئەگەر شێوەی پێپتایدی نادروست زۆر بگۆڕین،
بەندە کیمیاییە زیادەکان ناتوانرێت پێک بھێنرێن
و تەواوی گەردەکە جیا دەبێتەوە.
بۆیە پێویستە بزانین کە چۆن کۆنتڕۆڵی شێوەکانیان بکەین.
من بەشێک بووم لە ھەوڵێکی زانستی هاوبەش
کە پێکھات بوو لە کۆمەلێک دەزگا لە سێ کیشوەرەوە
کۆ بوونەوە و ئەم کێشەیەیان چارەسەر کرد.
بە شێوەیەکی بنەڕەتی ڕێگەی جیاواز لە ھەوڵەکانی پێشوومان گرتەبەر.
لە جیاتی دروست کردنی گۆڕانکاری لە پێپتایدە نادروستەکان
کە لە سروشت دەیدۆزینەوە
تێگەشتین کە چۆن بە تەواوی دانەی نوێ لە نەبوونەوە بنیاد بنێین.
بۆ ئاسانکاری،
گەشەماندا بە سەرچاوەی کراوەی سۆفتوێری نەخشەکێشانی پێپتاید
کە ھەموو کەس توانای بەکارھێنانی ھەیە.
بۆ تاقیکردنەوەی ڕێگاکەمان،
زنجیرەیەک لە پێپتایدە نادروستەکانمان پێکھێنا
کە ھەمەجۆرییەکی زۆر لە شێوەیاندا ھەبوو.
زۆرێک لەوانە پێشتر ھەرگیز لە سروشتدا نەبینرا بوون.
دواتر چووین بۆ تاقیگە و ئەو پێپتایدانەمان بەرھەمھێنان.
دوای ئەوە، پێکھاتە گەردییەکانییانمان دیاری کرد،
لە ڕێی تاقیکردنەوەی زانستی.
کاتێک بەراوردی نمونەی نەخشێنراومان کرد
لەگەڵ پێکھاتەی ڕاستی گەردەکان،
بۆمان دەرکەوت کە سۆفتوێرەکەمان دەتوانێت تاک گەردیلە جێگیر بکات
لەگەڵ ڕێکییەک کە لە سنوری پێوانی گونجاو دایە.
سێ ساڵ بەر لە ئێستا، نەدەکرا ئەمە بکرێت.
بەڵام ئەمڕۆ، توانای ئەوەمان ھەیە کە پێپتایدی نەخشەکێش دروست بکەین
بەو شێوانەی کە پێویستن بۆ گەشەپێدانی دەرمان.
کەواتە ئەم تەکنەلۆجیایە ئێمە بۆ کوێ دەبات؟
باشە، لەم دواییەدا،
من و ھاوڕێکانم نەخشەی پێپتایدی نادروستمان کێشا
کە ھاوکێشی ڤایرۆسی ئەنفلۆنزا دەکات،
پارێزگاری دەکات دژی ژەھراویبوونی کوشندە
ڕێگە دەگرێت لە گەشەی خانە شێرپەنجەییەکان.
ھەندێک لەو دەرمانە نوێیانە
تاقیکراونەوە لە پشکنینی نیشانەی پێش نەخۆشی لەسەر ئاژەڵی تاقیگە.
و ئێستا، ھەموویان سەلامەت و زۆر کاریگەرن.
نەخشەکێشانی پێپتایدی نادروست تەکنەلۆجیای لێوار بڕینە،
و ھێڵی بۆڕی گەشەپێدانی دەرمان ھێواش و وریایە.
بۆیە ھێشتا سێ بۆ پێنج ساڵ لە دەرەوەی تاقیکردنەوەی مرۆڤین.
بەڵام لەو ماوەیەدا،
دەرمانی پێپتایدی نادروستی زیاتر
دەچنە ناو ھێڵی بۆڕی گەشەپێدانی دەرمان.
و لە کۆتاییدا، باوەڕم وایە ئەو دەرمانە پێپتایدە نەخشەکێشراوانە
توانا دەدەن بە ھەموومان بۆ ڕزگاربوونمان
لە پەستانی نەخۆشییەکانمان.
سوپاس بۆ ئێوە.
(چەپڵە)
Јас сум дизајнер на протеини.
И ќе ви зборувам за нов вид лек.
Направен е од молекула по име ограничен пептид.
Достапни се само неколку лекови од ограничени пептиди,
но бројот ќе се зголеми во следната деценија.
Да видиме каков е составот на овие лекови,
како се разликуваат и што го предизвикува овој бран
на нови и интересни лекови.
Ограничените пептиди се многу мали протеини.
Имаат додатни хемиски врски што ја ограничуваат формата на молекулата,
и ова ги прави неверојатно стабилни
и извонредно моќни.
Ги има во природата, нашите тела произведуваат неколку
што се борат против бактериски, габични и вирусни инфекции.
Змиите и скорпиите,
имаат ограничени пептиди во својот отров.
Лековите од протеини се викаат биолошки лекови.
Ова ги опфаќа ограничените пептиди,
инсулинот,
или лековите од антитела како Хумира или Енбрел.
Општо земено, биолошките лекови се одлични,
зашто со нив се избегнуваат некои вообичаени несакани ефекти.
Прво, тоа е протеин.
Целосно природна и нетоксична супстанца во телото.
Клетките ни создаваат 10 000 различни протеини,
и во основа, сета храна има протеини.
Второ, понекогаш лековите влијаат на молекулите во телото
на непосакуван начин.
Споредено со лековите од мали молекули,
мислам на обичните лекови, како аспирин,
биолошките лекови се прилично големи.
Молекулите реагираат кога постои целосно совпаѓање на формите.
Како клуч и брава.
Поголемиот клуч има повеќе жлебови,
па ќе одговара на само една брава.
Но биолошките лекови имаат и фалинка.
Тие се кревки.
Најчесто се инјектираат,
бидејќи стомачната киселина би го уништила лекот
ако го голтнеме.
Ограничените пептиди се спротивност.
Тие се многу издржливи, како обичните лекови.
Па, можно е да се даваат во форма на апчиња, инхалации, масти.
Затоа побарувачката за лекови од ограничени пептиди е толку голема.
Тие се спој на најдобрите особини
од биолошките лекови и лековите од мали молекули.
Но, за жал навистина е тешко
да се пресоздадат пептидите што постојат во природата
за да произведеме нови лекови.
Овде настапувам јас.
Создавањето нов лек е како изработување клуч
што ќе одговара на некоја брава.
Само треба да ја погодиме формата.
Но ако премногу ја промениме формата на ограничениот пептид,
не можат да се создадат додатни хемиски врски
и целата молекула се распаѓа.
Требаше да откриеме како да стекнеме контрола врз формата.
Бев дел од научен обид
на дузина организации ширум три континенти
што заедно успеаја да го решат проблемот.
Пристапот ни беше радикално поразличен од претходните обиди.
Наместо да ги менуваме ограничените пептиди
што постојат во природата
откривме како да изградиме нови - од нула.
За да успееме во ова,
развивме целосно достапен, слободен софтвер за дизајн на пептиди
што секој може да го користи.
За да го тестираме системот,
создадовме серија ограничени пептиди
со широк спектар на различни форми.
Многу од нив, не беа претходно видени.
Потоа, ги произведовме истите во лабораторија.
Следно, ги одредивме нивните молекуларни структури,
преку експериментирање.
Кога ги споредивме дизајнираните модели
со реалните молекуларни структури,
откривме дека софтверот може да поставува поединечни атоми
со толкава прецизност колку што реално може да се измери.
Пред 3 години, ова не беше можно.
Денес, имаме можност да дизајнираме пептиди
со форми по мера за развивање лекови.
Каде нѐ води ваквата технологија?
Неодамна,
со колегите дизајниравме ограничени пептиди
што го неутрализираат вирусот инфлуенца,
штитат од ботулизам
и спречуваат раст на малигни клетки.
Некои од овие нови лекови
се тестирани претклинички со лабораториски животни.
Досега, сите се безбедни и мошне делотворни.
Дизајнирање ограничени пептиди е врвна технологија,
а развивањето лекови се одвива споро и претпазливо.
Тестовите врз луѓе нема да се случат за 3 до 5 години.
Дотогаш,
уште лекови со ограничени пептиди
ќе продолжат да се развиваат.
За крај, верувам дека лековите со дизајнирани пептиди
ќе нѐ ослободат
од прангите на нашите заболувања.
Благодарам.
(аплауз)
Saya seorang pereka cipta protein.
Dan saya ingin berbincang tentang sejenis ubat baru.
Ianya dibuat daripada sejenis molekul yang dipanggil peptida dikekang.
Kini hanya terdapat beberapa jenis ubat peptida sahaja,
tapi banyak jenis ubat ini akan ke pasaran pada dekad akan datang.
Mari kita teliti apakah bahan ubat baru ini,
bagaimana ia berbeza dan mengapa ia mendapat perhatian meluas
dalam jenis ubat baru dan teruja.
Peptida dikekang adalah protein yang amat kecil.
Ia mempunyai ikatan kimia tambahan yang mengawal bentuk molekul itu,
dan ini menjadikannya amat stabil
juga sebagai berpoten tinggi.
Ia berlaku secara semula jadi, di mana badan kita yang menghasilkannya
menolong kita menentang jangkitan bakteria, fungus dan virus.
Haiwan seperti ular dan kala jengking
guna peptide dikekang di dalam bisa mereka
Ubat yang diperbuat daripada protein dikenali sebagai ubat biologik.
Jadi, ni termasuklah peptida dikekang,
dan juga ubat seperti insulin,
atau ubat antibodi seperti Humira atau Enbrel.
Dan secara umum, biologik adalah sangat bagus,
kerana ia boleh mengelak kesan sampingan yang disebabkan oleh ubat
Pertama, protein.
Ia benar-benar semula jadi, tidak toksik dalam badan kita.
Sel-sel kita menghasilkan berpuluh ribu protein berlainan,
dan dasarnya, semua makanan kita mengandungi protein.
Dan kedua, kadang kala ubat berinteraksi dengan molekul dalam badan kita
yang kita tidak mahu terjadi.
Berbandingan ubat bermolekul kecil,
dan dengan ini maksud saya ubat biasa, seperti aspirin,
biologik adalah agak besar.
Molekul berinteraksi apabila mereka mengambil bentuk sepadan dengan sempurna.
Seperti kunci dan mangga.
Baiklah, kunci besar mempunyai lebih alur,
jadi, ia lebih sepadan untuk muat ke dalam satu mangga.
Tapi kebanyakan biologik juga mempunyai kekurangan.
Ianya mudah relai.
Jadi, ia biasa digunakan secara suntikan,
kerana asid perut akan memusnahkan ubat itu
jika kita cuba menelannya.
Peptida dikekang adalah sebaliknya.
Ia betul-betul tahan lama, seperti ubat biasa.
Jadi, ia mungkin boleh diberi dalam bentuk pil, alat sedut, salap.
Inilah yang menyebabkan peptida dikekang begitu wajar untuk penghasilan ubat.
Ia menggabungkan ciri-ciri terbaik
molekul kecil dan ubat biologik menjadi satu.
Tapi malangnya, ia amatlah sukar
untuk reka bentuk semula peptida dikekang secara semula jadi
untuk menjadi ubat baru.
Jadi disini kepakaran saya.
Menghasilkan satu ubat baru adalah seperti pertukangan membuat kunci
mesti sepadan dengan satu jenis mangga.
Kita perlu dapat bentuk yang tepat.
Tetapi jika kita pinda bentuk peptida dikekang terlalu banyak
ikatan kimia tambahan itu tidak boleh bentuk
dan seluruh molekul itu akan berkecai.
Jadi kita perlu cari jalan bagaimana untuk mengawal bentuknya.
Saya adalah ahli usaha kerjasama saintifik
yang merangkumi satu dozen institusi melintasi tiga benua
yang bekerjasama untuk menyelesaikan masalah ni.
Kami mengambil pendekatan yang berbeza dari usaha terdahulu.
Daripada membuat perubahan kepada peptida dikekang
dapat secara semula jadi,
kami menjumpai cara untuk membina yang baru dari permulaan lagi.
Untuk berbuat demikian,
kami membina perisian percuma reka bentuk punca terbuka peptida
yang boleh diguna oleh sesiapa juga.
Untuk menguji kaedah kami,
kami menghasilkan satu siri peptida dikekang
yang mempunyai pelbagai jenis bentuk berbeza.
Kebanyakannya tidak dilihat secara semula jadi dulu.
Kemudian, kami hasilkan peptida ini di makmal.
Seterusnya, kami menentukan struktur molekulnya,
melalui experimen.
Bila dibandingkan model rekaan kami
dengan struktur molekul sebenar,
kami mendapati bahawa perisian kami boleh meletakkan atom individu
dengan ketepatan yang pada had oleh apa yang mungkin boleh diukur.
Tiga tahun lalu, ini tidak dapat dilakukan.
Tetapi hari ini, kami ada keupayaan untuk cipta rekaan peptida
dengan bentuk yang dibuat khas bagi penghasilan ubat.
Jadi ke mana teknologi ini membawa kita?
Baik, baru-baru ini,
rakan kerja dan saya cipta reka peptida dikekang
yang meneutralkan virus influenza,
melindung kita daripada keracunan botulisme
dan menghalang pertumbuhan sel-sel kanser.
Beberapa ubat baru ini
telah diuji ke atas haiwan makmal dalam percubaan praklinikal.
Dan setakat ini, semuanya selamat dan sangat berkesan.
Rekaan peptida dikekang adalah satu teknologi canggih,
dan penghasilan ubat ini adalah perlahan dan cermat.
Ujian manusia dijangka pada tiga hingga lima tahun lagi.
Tapi pada masa itu,
banyak ubat peptida dikekang
akan dimasukkan ke dalam sistem penghasilan ubat.
Dan pada akhirnya, saya percaya peptida yang direka cipta itu
akan membolehkan kita membebaskan diri
daripada kekangan penyakit kita.
Terima kasih.
(Tepukan)
ကျွန်တော်ဟာ ပရိုတိန်းဒီဇိုင်နာပါ။
ကျွန်တော်ဟာ ဆေး အမျိုးအစားအသစ်တစ်ခု အ​ကြောင်း ဆွေးနွေးချင်တယ်။
အကန့်အသတ်ခံ peptide လို့ခေါ်တဲ့ မော်လီကျူးတစ်ခုမှ ပြုလုပ်ထားတာပါ။
ဒီနေ့တွင် အကန့်အသတ်ခံ peptide ဆေးတွေ နည်းနည်းပဲ ရှိပါတယ်။
ဒါပေမဲ့ လာမယ့်ဆယ်နှစ် အတွင်းမှာ ဈေးကွက် ထဲကို အများကြီး ဝင်လာကြမှာပါ။
ဒီတော့ အဲဒီဆေးအသစ်တွေကို ဘာနဲ့ ပြုလုပ်ထားတာလဲ၊
၎င်းတို့ရဲ့ ကွာခြားချက်က ဘာလဲ၊ စိတ်လှုပ် ရှားဖွယ် အဲဒီဆေးတွေ ဒီရေလှိုင်းလို
လှိမ့်ဝင်လာကြမှာ ဘာကြောင့်လဲ လေ့လာကြည့်ရအောင်။
ကန့်သတ်ခံ peptide တွေဟာ သေးငယ်ကြတဲ့ ပရိုတိန်းတွေပါ။
၎င်းတို့ဆီမှာ ဓာတုနှောင်ကြိုး အပိုပါလို့ မော်လီကျူး ပုံစံကန့်သတ်ခံရတာပါ။
အဲဒါကြောင့် ၎င်းတို့ဟာ မယုံကြည်နိုင်အောင် တည်ငြိမ်ကြပြီး
သိပ်ကို စွမ်းထက်ကြပါတယ်။
၎င်းတို့ဟာ သဘာဝအလျောက် ဖြစ်ပေါ်နေကြတာပါ၊ ကျုပ်တို့ ကိုယ်ခန္ဓာက အနည်းငယ်ထုတ်လုပ်တယ်၊
ဘက်တီးရီးယား၊ မှိုနှင့် ဗိုင်းရပ်ကူးစက်မှု တိုက်ဖျက်ရာတွင် ကူပေးကြတယ်။
မြွေတွေနဲ့ ကင်းမြီးကောက်လို အကောင်တွေဟာ
သူတို့အဆိပ်ထဲ ကန့်သတ်ခံ peptide ကို သုံးကြတယ်။
ပရိုတိန်းနဲ့ လုပ်ထားတဲ့ ဆေးဝါးကို ဇီဝဆေးဝါးတွေလို့ ခေါ်ပါတယ်။
၎င်းတို့ထဲ ကန့်သတ်ခံ peptide တွေ ပါဝင်သလို
အင်ဆူလင်လို ဆေးတွေ ဒါမှမဟုတ်
Humira ဒါမှမဟုတ် Enbrel လို ပဋိပစ္စည်းဆေးတွေ ပါတယ်။
ယေဘုယျအားဖြင့် ဇီဝဆေးတွေဟာ သိပ်ကောင်းပါတယ်၊
ဆေးတွေကြောင့် ဘေးထွက်ဆိုးကျိုးတွေ မဖြစ် အောင် ၎င်းတို့က ရှောင်ရှားနိုင်ကြလို့ပါ။
ဦးစွာအနေနဲ့ ပရိုတိန်းကို ယူကြည့်မယ်။
အဲဒါဟာ ကျုပ်တို့ ကိုယ်ခန္ဓာထဲရှိ လုံးဝသဘာဝ ကျပြီး အဆိပ်အတောက် မဖြစ်စေတဲ့ အရာပါ။
ကျုပ်တို့ ဆဲလ်တွေ ပရိုတိန်းမျိုးစုံကို ထောင်နဲ့ချီ ထုတ်လုပ်ကြတယ်။
အခြေခံအားဖြင့် ကျုပ်တို့ အစာအစာတွေထဲမှာ ပရိုတိန်းပါရှိတယ်။
ဒုတိယအချက်အနေနဲ့ ရံဖန်ရံခါတွင် ဆေးတွေဟာ ကျုပ်တို့ မလိုချင်ပေမဲ့
ခန္ဓာကိုယ်ထဲက မော်လီကျူးတွေနဲ့ တုံ့ပြန်နိုင်ကြတယ်။
သေးငယ်တဲ့ မော်လီကျူး ဆေးတွေနဲ့ ယှဉ်ရရင်၊
aspirin လို ပုံမှန် သောက်နေကျ ဆေးနဲ့ ဆိုရင်
ဇီဝဆေးတွေဟာ အတော်လေး ကြီးကြပါတယ်။
မော်လီကျူးတွေဟာ သူတို့နဲ့ ပုံပမ်းအရ ကိုက်ညီမှသာ တုံ့ပြန်ကြတာပါ။
သော့ခခောက်နဲ့ သော့နဲ့ တူပါတယ်။
ပိုကြီးတဲ့ သော့ထဲတွင် ပြော့ကြောင်းတွေ ပိုများပါတယ်၊
ဒါကြောင့် သော့ခလောက်နဲ့ ခွင်ကျဖြစ်ဖို့ အလားအလာ များတယ်။
ဒါပေမဲ့ ဇီဝဆေး အများစုထံမှာ အားနည်းချက် ရှိပါသေးတယ်။
၎င်းတို့ဟာ ပျက်စီးလွယ်ကြတယ်။
အဲဒါကြောင့် ၎င်းတို့ကို ဆေးထိုးအပ်နဲ့ ထိုးပေးရပါတယ်၊
မျိုချဖို့ ကြိုးစားရင်၊ အစာအိမ် အက်ဆစ်က
ဆေးကိုဖျက်ဆီးပစ်မှာ မို့လို့ပါ။
ကန့်သတ်ခံ peptide တွေက အဲဒါနဲ့ ပြောင်းပြန်ပါ။
ပုံမှန်ဆေးတွေလိုပဲ တာရှည်ခံကြပါတယ်။
ဒီတော့ ၎င်းတို့ကို ဆေးတောင့်၊ ရှူဆေး၊ လိမ်းဆေး အဖြစ် ပေးလို့ ရနိုင်တယ်။
အဲဒါကြောင့် ဆေးဝါး ထုတ်လုပ်ရာတွင် ကန့် သတ်ခံ peptide တွေ သိပ်ကို အဆင်ပြေကြတာပါ။
၎င်းတို့ဟာ မော်လီကျူးသေး ဆေးများနဲ့
ဇီဝဆေးတွေထဲက အကောင်းဆုံး အချက်တွေကို ပေါင်းစည်းပေးပါတယ်။
ဒါပေမဲ့ ကံဆိုးချင်တော့
ကျုပ်တို့ သဘာဝထဲတွင် ရှာတွေ့နိုင်တဲ့ ကန့် သတ်ခံ peptide တွေကို ဆေးဝါး ဖြစ်လာစေရန်
လုပ်ယူဖို့ သိပ်ကို ခဲယဉ်းပါတယ်။
အဲဒီအကြောင်းကိုမှ ကျွန်တော် ပြောချင်တာပါ။
ဆေးသစ်ကို ဖန်တီးရတာဟာ သော့ခလောက် တစ်ခုခုနဲ့ ခွင်ကျဖြစ်မယ့်
သော့ကို ဖန်တီးပေးရတာနဲ့ သိပ်ကို တူပါတယ်။
ကျုပ်တို့ဟာ ကွက်တိဖြစ်တဲ့ ပုံသဏ္ဍာန်ကို ရဖို့ လိုအပ်တယ်။
ဒါပေမဲ့ ပြဿနာက ကန့်သတ်ခံ peptide ကို ပုံသွင်ဖို့ သိပ်ပြောင်းရရင်
ဓာတုနှောင်ကြိုး အပိုတွေ ပေါ်မလာကြလို့
မော်လီကျူးတစ်ခုလုံး ပြိုကွဲသွားတတ်တယ်။
ဒီတော့ ကျုပ်တို့ဟာ သူတို့ရဲ့ ပုံသဏ္ဍာန်ကို ထိန်းချုပ်ဖို့ အားထုတ်ကြရတယ်။
ကျွန်တော်ဟာ တိုက်ကြီး သုံးခုမှ အဖွဲ့အစည်း ဒါဇင်ခန့်
ပါဝင်လျက် ပူးပေါင်းအားထုတ် ကြိုးပမ်းခဲ့ကြတဲ့ သိပ္ပံလုပ်ငန်းကြီး
ဖြစ်ခဲ့ပြီး လက်တွဲရင်း ခုနက ပြဿနာကို ဖြေရှင်းနိုင်ခဲ့ကြတယ်။
ကျုပ်တို့ဟာ အရင်တုန်းက ချဉ်းကပ်မှုနဲ့မတူ လုံးဝကွဲပြားစွာ လုပ်ဆောင်ခဲ့ကြတယ်။
သဘာဝထဲတွင် ကျုပ်တို့ ရှာတွေ့ကြတဲ့ ကန့်သတ်ခံ peptide တွေကို
ပြောင်းလဲမယ့်အစား
ကျုပ်တို့ဟာ လုံးဝအသစ်တွေကို သုညမှစပြီး တည်ဆောက်နည်းကို ရှာနိုင်ခဲ့ကြတယ်။
ဒီကိစ္စထဲ ကူညီပေးနိုင်ဖို့
ကျုပ်တို့ဟာ အခမဲ့ သုံးနိုင်တဲ့ peptide ဒီဇိုင်း ဆော့ဝဲကို ပြုစုခဲ့ကြရာ
ဘယ်သူမဆို ပါဝင်သုံးနိုင်ပါတယ်။
ကျုပ်တို့ရဲ့ နည်းကို စမ်းကြည့်ဖို့
ကျုပ်တို့ဟာ ကန့်သတ်ခံ peptide တသီကြီးကို
ပုံစံမျိုးစုံဖြင့် ကျယ်ပြန့်စွာ ထုတ်လုပ်ခဲ့ကြတယ်။
၎င်းတို့ထဲက အများအပြားကို သဘာဝထဲ အရင်တုန်းက မတွေ့မြင်ခဲ့ကြရပါ။
နောက်မှာ ကျုပ်တို့ဟာ ဓာတ်ခွဲခန်းကိုဝင်၊ အဲဒီလို peptides တွေကို ထုတ်လုပ်ခဲ့ကြတယ်။
နေ​ာက်မှာ ၎င်းတို့ မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံ စမ်းသပ်ပြီး
သတ်မှတ်ခဲ့ကြတယ်။
ဒီဇိုင်းထုတ်လိုက်ကြတဲ့ မော်ဒယ်တွေကို လက်တွေ့ မော်လီကျူး
တည်ဆောက်ပုံနဲ့ ယှဉ်ကြည့်တော့၊
ကျုပ်တို့ရဲ့ ဆော့ဝဲက အက်တမ် တစ်ခုချင်းစီကို ယူပြီး
တိုင်းတာလို့ ရနိုင်တဲ့ တိကျမှုဖြင့် နေရာချပေးနိုင်ကြောင်း တွေ့ရပါတယ်။
လွန်ခဲ့တဲ့ သုံးနှစ်တုန်းက ဒါကို လုပ်မရနိုင်ခဲ့ပါ။
ဒါပေမဲ့ ဒီနေ့တွင် ကျုပ်တို့ဟာ ဆေးဝါး ထုတ်လုပ်ရာတွင် လူတစ်ဦးစီနဲ့
ကိုက်ညီမဲ့ ပုံစံမျိုးဖြင့် ထုတ်လုပ်နိုင်စွမ်း ရှိလာပါပြီ။
ဒီတော့ ဒီနည်းပညာက ကျုပ်တို့ကို ဘယ်ဆီ ခေါ်ဆောင်သွားမှာလဲ။
ကောင်းပြီ၊ မကြာသေးမီက၊
ကျုပ်နဲ့ လုပ်ကိုင်ဖက်တို့က ကန့်သတ်ခံ peptide တွေကို ပြုစုခဲ့ကြရာ
တုပ်ကွေးဗိုင်းရပ်စ်ပိုးကို၊
အဆိပ်သင့် ဝေဒနာမှ၊
ပြီးတော့ ကင်ဆာဆဲလ်တွေ ကြီးထွားမှုကို ကာကွယ်ပေးနိုင်ပါတယ်။
အဲဒီဆေးအသစ် တချို့ကို
ဓာတ်ခွဲခန်းတိရိစ္ဆာန်တွေနဲ့ ဆေးခန်းတွေမှာ ကြိုတင် စမ်းသပ်ပြီးပါပြီ။
အခုထိ ၎င်းတို့အားလုံးဟာ လုံခြုံပြီး ထက်မြက်ကြပါတယ်။
ကန့်သတ်ခံ peptide ဒီဇိုင်းဟာ ခေတ်မီတဲ့ နည်းပညာဖြစ်ပြီး
ဆေးဝါးပြုစုရေး လုပ်ငန်းကျတော့ နှေးလျက် သတိထားလုပ်ရပါတယ်။
ဒါကြောင့်မို့လို့ လူတွေနဲ့ စမ်းသပ်ဖို့ နောက်ထပ် ၃-၅ နှစ် စောင့်ရပါမယ်။
ဒါပေမမဲ့ အဲဒီကာလ အရောက်မှာ
ပိုများပြားတဲ့ ကန့်သတ်ခံ peptide ဆေးတွေ
ဆေးဝါးထုတ်လုပ်ရေး လုပ်ငန်းထဲကို ဝင်လာကြမှာပါ။
နောက်ဆုံးမှာတော့ ဒီဇိုင်းပြု ထုတ်လုပ်ပေး လိုက်တဲ့ peptide ဆေးဝါးတွေဟာဖြင့်
ကျုပ်တို့ အားလုံးကို ကျုပ်တို့ရဲ့ ရောဂါဘယများမှ
ကင်းရှင်း လွတ်မြောက်လာစေကြမယ်လို့ ယုံကြည်ပါတယ်။
ကျေးဇူးတင်ပါတယ်။
(လက်ခုပ်သံများ)
Ik ben een proteïne-ontwerper.
En ik zou een nieuw type medicijn willen bespreken.
Er zit een nieuw molecule in dat we een 'beperkt peptide' noemen.
Er zijn nog maar weinig beperkt-peptidemedicijnen,
maar binnen tien jaar gaan er vele op de markt komen.
Laten we eens kijken waarvan ze gemaakt zijn,
wat de verschillen zijn en wat deze aankomende vloedgolf
van nieuwe en opwindende medicijnen veroorzaakt.
Beperkte peptiden zijn erg kleine proteïnen.
Ze hebben extra chemische bindingen die de vorm van de molecule inperken,
wat ze ongelooflijk stabiel alsook zeer werkzaam maakt.
Ze komen van nature in onze lichamen voor
om ons te helpen bacteriële, fungale en virale infecties tegen te gaan.
Dieren zoals slangen en schorpioenen
gebruiken beperkte peptiden in hun gif.
Geneesmiddelen van proteïnen worden biologisch genoemd.
Ook deze beperkte peptiden,
alsook medicijnen als insuline
of antilichaamgeneesmiddelen als Humira en Enbrel.
Deze biologische zijn vaak geweldig,
omdat ze op verschillende manieren neveneffecten vermijden.
Ten eerste zijn proteïnen een natuurlijk en niet giftig materiaal in onze lichamen.
Onze cellen maken tienduizenden verschillende proteïnen aan
en in feite zit er proteïne in al ons voedsel.
Ten tweede interageren geneesmiddelen soms met de verkeerde moleculen in ons lichaam.
Vergeleken met die met kleine moleculen,
en hieronder versta ik gewone medicijnen zoals aspirine,
zijn de biologische nogal groot.
Moleculen interageren als ze vormen aannemen
die perfect in elkaar passen.
Zoals een sleutel in een slot.
Een grotere sleutel heeft meer groeven,
dus past hij eerder in slechts één enkel slot.
Maar veel biologische preparaten hebben ook een gebrek:
ze zijn fragiel.
We dienen ze dus vaak als injectie toe,
omdat ons maagzuur het medicijn zou verstoren
als we het zouden inslikken.
Beperkte peptiden zijn het omgekeerde.
Ze zijn duurzaam, zoals de gewone medicijnen.
Daarom kunnen we ze toedienen als pillen, inhalators, zalven.
Daarom zijn beperkte peptiden zo wenselijk voor het ontwikkelen van medicijnen.
Ze brengen enkele van de beste kenmerken van kleine moleculen en biologische samen.
Maar spijtig genoeg is het ongelooflijk moeilijk
om de natuurlijke beperkte peptiden om te bouwen tot nieuwe medicijnen.
Daar verschijn ik.
Een nieuw medicijn creëren,
lijkt nogal op het maken van een sleutel die in een bepaald slot past.
De vorm moet precies goed zijn.
Maar als we de vorm ervan te zeer wijzigen,
kunnen die extra chemische bindingen zich niet vormen
en valt het hele molecule uit elkaar.
Dus we moesten uitknobbelen hoe we de vorm konden beheersen.
Ik werkte samen met wetenschappers,
verspreid over een dozijn instituten en over drie continenten,
om dit probleem op te lossen.
We volgden een heel andere weg dan eerdere pogingen.
In plaats van natuurlijke beperkte peptiden proberen te wijzigen,
leerden we hoe we geheel nieuwe konden bouwen.
Hiervoor ontwikkelden we vrij verkrijgbare open-source peptide-ontwerpsoftware
zodat iedereen ze ook kon gebruiken.
Om de methode uit te testen,
produceerden we een reeks beperkte peptiden
met een grote verscheidenheid van vormen.
Velen waren nog nooit gezien in de natuur.
In het lab maakten we deze peptiden aan
Vervolgens bepaalden we hun moleculaire structuren met experimenten.
Toen we onze ontworpen modellen vergeleken met de echte structuren,
ontdekten we dat onze software individuele atomen kon plaatsen
met een nauwkeurigheid op de grens van het mogelijk meetbare.
Drie jaar geleden kon dit nog niet.
Maar vandaag kunnen we ontworpen peptiden creëren
met vormen aangepast aan medicijnontwikkeling.
Waar brengt deze technologie ons?
Onlangs ontwikkelden mijn collega's en ik beperkte peptiden
die het griepvirus neutraliseerden ...
tegen botulisme beschermden ...
en kankercellen beletten te groeien.
Sommige van deze medicijnen zijn al getest in preklinische proeven op proefdieren.
Tot nog toe bleken ze allemaal veilig en zeer werkzaam.
Beperkte peptiden ontwerpen is een innovatieve technologie
en medicijnen ontwikkelen gaat traag en voorzichtig.
We staan nog op drie tot vijf jaar van het testen op mensen.
Maar tussentijds zullen er meer en meer beperkte peptiden worden ontwikkeld.
Ik geloof ten slotte
dat ontworpen peptide-geneesmiddelen ons op den duurzullen kunnen bevrijden
van de beperkingen van onze ziektes.
Bedankt.
(Applaus)
Jestem projektantem białek.
Chciałbym opowiedzieć o nowym typie lekarstwa.
Jest ono zrobione z cząsteczek nazywanych ograniczonymi peptydami.
Obecnie istnieje tylko kilka leków na ich bazie,
ale w nadchodzącej dekadzie wiele ich wejdzie na rynek.
Sprawdźmy, z czego robi się te nowe leki,
co je wyróżnia i co spowodowało napływ
tych nowych, fascynujących leków.
Ograniczone peptydy to bardzo małe białka.
Dodatkowe wiązania chemiczne ograniczają kształt cząsteczek,
co sprawia, że są niezwykle stabilne
i mają dużą moc.
Występują naturalnie w przyrodzie, nawet nasz organizm produkuje je
do walki z infekcjami bakteryjnymi, grzybiczymi i wirusowymi.
Zwierzęta takie jak węże i skorpiony
wykorzystują ograniczone peptydy w jadzie.
Leki wytwarzane z białek nazywamy lekami biologicznymi.
Zalicza się do nich ograniczone peptydy
oraz leki takie jak insulina
i leki z przeciwciał, jak Humira i Enbrel.
Ogólnie rzecz biorąc, biofarmaceutyki są super,
bo nie niosą z sobą efektów ubocznych innych leków.
Po pierwsze: białko.
To naturalny, nietoksyczny materiał w ciele człowieka.
Nasze komórki produkują setki tysięcy rożnych białek,
a prawie wszystko, co jemy, zawiera białka.
Po drugie, zdarza się, że leki
reagują nieodpowiednimi cząsteczkami ciała.
W porównaniu z lekami o małych cząsteczkach,
na przykład zwykłymi lekami takimi jak aspiryna,
biofarmaceutyki są stosunkowo duże.
Cząsteczki reagują, gdy mają odpowiadające sobie kształty.
Tak jak zamek i klucz.
Większy klucz ma więcej żłobień,
co zwiększa prawdopodobieństwo, że odpowiada tylko jednemu zamkowi.
Jednak większość biofarmaceutyków nie jest pozbawiona wad.
Są delikatne.
Zazwyczaj podawane są w zastrzyku,
ponieważ kwasy żołądkowe
zniszczyłyby połknięte lekarstwo.
Ograniczone peptydy są ich przeciwieństwem.
Są bardzo wytrzymałe, jak tradycyjne leki.
Można przyjmować je w postaci tabletek, leków wziewnych i maści.
Dlatego ich rozwój jest tak pożądany.
Łączą w sobie jedne z najlepszych cech
małych cząsteczek i biofarmaceutyków.
Niestety, niewiarygodnie trudno jest zmodyfikować
ograniczone peptydy występujące w naturze,
żeby stały się lekami.
Tutaj do gry wchodzę ja.
Tworzenie nowego leku bardzo przypomina obrabianie klucza,
żeby pasował do konkretnego zamka.
Musimy idealnie dopasować kształt.
Jeśli za bardzo zmienimy kształt ograniczonego peptydu,
nie powstaną dodatkowe wiązania chemiczne
i rozpadnie się cała cząsteczka.
Musieliśmy znaleźć sposób na kontrolowanie ich kształtu.
Należałem do grupy badawczej
łączącej tuzin instytucji z trzech kontynentów
rozwiązujących wspólnie ten problem.
Wybraliśmy drastycznie inne podejście niż wcześniejsze grupy.
Zamiast modyfikować ograniczone peptydy
występujące w naturze,
odkryliśmy, jak budować je od zera.
Do pomocy stworzyliśmy darmowe, ogólnodostępne oprogramowanie
do projektowania peptydów.
Żeby przetestować naszą metodę,
utworzyliśmy serię ograniczonych peptydów
o zróżnicowanych kształtach.
Wiele z nich dotąd nieznanych.
Następnie wyprodukowaliśmy je w laboratorium.
Później określiliśmy strukturę cząsteczek,
eksperymentując.
Porównanie naszych projektów
z rzeczywistymi cząsteczkami wykazało,
że nasz program pozycjonuje poszczególne atomy
z najwyższą możliwą dokładnością.
Trzy lata temu byłoby to niemożliwe.
Dzisiaj możemy tworzyć peptydy
o kształtach precyzyjnie dopasowanych do tworzenia leków.
Dokąd wiedzie nas ta technologia?
Niedawno
zaprojektowaliśmy z kolegami ograniczony peptyd,
który neutralizuje wirusa grypy,
chroni przed zatruciem jadem kiełbasianym
i powstrzymuje rozwój komórek rakowych.
Niektóre nowe leki
poddano testom przedklinicznym na zwierzętach.
Na razie wszystkie są bezpiecznie i wysoce skuteczne.
Projektowanie ograniczonych peptydów jest przełomową technologią,
a proces wdrażania leków jest powolny i wymaga ostrożności.
Mamy jeszcze trzy do pięciu lat do testów na ludziach.
W tym czasie
więcej leków z ograniczonymi peptydami
wejdzie w fazę wdrażania.
Ostatecznie wierzę, że projektowane leki peptydowe
pozwolą nam oswobodzić się
z ograniczeń chorób.
Dziękuję.
(Brawa)
Eu sou projetista de proteínas.
Gostava de falar sobre um novo tipo de medicamento.
É feito a partir de uma molécula chamada peptídeo restrito.
Hoje, há apenas alguns remédios à base desses peptídeos,
mas há muitos que chegarão ao mercado na próxima década.
Vamos ver do que são feitos esses novos remédios,
quais as suas diferenças e a que se deve esta onda gigantesca
de medicamentos novos e sensacionais.
Os peptídeos restritos são proteínas diminutas.
Têm ligações químicas extras que restringem a forma da molécula,
e isso torna-as extremamente estáveis e muito potentes.
São produzidos naturalmente, o nosso corpo produz alguns deles
que nos ajudam a combater infeções bacterianas, fúngicas e virais.
Alguns animais, como as cobras e os escorpiões,
possuem estes peptídeos no seu veneno.
Os medicamentos feitos de proteínas chamam-se medicamentos biológicos.
Isso inclui os peptídeos restritos
e também remédios como a insulina
ou medicamentos à base de anticorpos, como o Humira e o Enbrel.
Em geral, os produtos biológicos são ótimos,
porque evitam, por várias formas, que ocorram efeitos colaterais.
Primeiro, a proteína.
É um material totalmente natural não tóxico no nosso corpo.
As células produzem dezenas de milhares de proteínas diferentes
e, praticamente, toda a comida contém proteínas.
Em segundo lugar, às vezes, os fármacos interagem com as moléculas do corpo
e não queremos que isso ocorra.
Em comparação com os fármacos de pequenas moléculas
— ou seja, fármacos correntes, como a aspirina —
as moléculas dos biológicos são muito grandes.
As moléculas interagem quando adotam formas que encaixam perfeitamente,
como uma chave numa fechadura.
Bem, uma chave maior tem mais ranhuras,
por isso é mais provável que se encaixe numa fechadura apenas.
Mas muitos fármacos biológicos têm um defeito: são frágeis.
Por isso, geralmente são administrados por injeção,
porque o ácido estomacal destruiria o medicamento, se fosse engolido.
Os peptídeos restritos são o oposto.
São muito resistentes, como os fármacos normais.
É possível administrá-los usando comprimidos, inaladores ou pomadas.
É o que torna esses peptídeos atrativos para os criadores de fármacos.
Eles aliam algumas das melhores características
dos medicamentos de pequenas moléculas e dos biológicos num só.
Mas, infelizmente, é muito difícil
recriar os peptídeos restritos que encontramos na Natureza
para se tornarem novos fármacos.
Então é aqui que eu entro.
Criar um fármaco novo é como criar uma chave
que se encaixa apenas numa determinada fechadura.
Precisamos de descobrir a forma exata.
Mas, se alterarmos demasiado a forma desses peptídeos,
as ligações químicas extras são incapazes de se formarem
e toda a molécula se desintegra.
Precisávamos de descobrir como controlar a sua forma.
Eu fazia parte duma equipa de colaboração científica
que agrupava uma dúzia de instituições de três continentes
que se reuniram e resolveram este problema.
Nós tomámos uma abordagem muito diferente de outras anteriores.
Em vez de modificar os peptídeos restritos
que encontramos na Natureza,
descobrimos como criar novos peptídeos a partir do zero.
Para nos ajudar nesta tarefa,
criámos um "software" de código aberto para projetar peptídeos
que qualquer pessoa pode usar.
Para testar o nosso método,
gerámos uma série de peptídeos restritos
que têm uma grande variedade de formas.
Muitos deles nunca foram vistos na Natureza.
Começámos a produzir esses peptídeos em laboratório.
Em seguida, determinámos as suas estruturas moleculares
através de experiências.
Quando comparámos os nossos modelos com as estruturas moleculares reais,
descobrimos que o nosso "software" pode posicionar átomos individuais
com um rigor no limite do que é possível ser medido.
Há três anos, não era possível fazer isso.
Mas hoje, temos a capacidade de conceber peptídeos
com formatos personalizados para o desenvolvimento de medicamentos.
Então, para onde nos leva essa tecnologia?
Bem, recentemente,
os meus colegas e eu concebemos peptídeos restritos
que neutralizam o vírus da gripe,
protegem contra a intoxicação por botulismo
e impedem que cresçam as células cancerígenas.
Alguns desses novos medicamentos
foram testados em testes com animais de laboratório.
Até agora, todos eles se mostraram seguros e altamente eficazes.
A conceção de peptídeos restritos é uma tecnologia de ponta,
e o processo para desenvolver medicamentos é lento e cauteloso.
Só dentro de três a cinco anos testaremos em pessoas.
Mas entretanto, vão entrar no processo de desenvolvimento
mais medicamentos à base de peptídeos restritos.
Por último, acredito que os fármacos à base de peptídeos
vão libertar-nos das restrições
causadas pelas nossas doenças.
Muito obrigado.
(Aplausos)
Sou designer de proteínas,
e gostaria de apresentar um novo tipo de medicamento.
Ele é feito de uma molécula chamada "peptídeo restrito".
Há apenas alguns medicamentos com essa molécula disponíveis hoje,
mas muitos outros entrarão no mercado na próxima década.
Vou explicar como são feitos,
seu diferencial e a causa desta onda de medicamentos novos e incríveis.
Peptídeos restritos são proteínas minúsculas.
Eles têm ligações químicas extras que restringem o formato da molécula,
e isso os torna incrivelmente estáveis, bem como altamente potentes.
Nosso corpo produz alguns deles, nos ajudando a combater
infecções bacterianas, fúngicas e virais.
E animais como cobras e escorpiões usam peptídeos restritos em seu veneno.
Medicamentos feitos de proteína são considerados biológicos.
Portanto, isso inclui peptídeos restritos, assim como medicamentos como a insulina
ou drogas de anticorpos, como Humira ou Enbrel.
E, em geral, medicamentos biológicos são ótimos,
pois evitam efeitos colaterais que as drogas podem causar.
Primeiro, proteína.
É um material totalmente natural e não tóxico em nosso corpo.
Nossas células produzem dezenas de milhares de diferentes proteínas,
e, basicamente, toda a nossa comida tem proteína.
E segundo,
às vezes medicamentos têm interações indesejáveis com moléculas no nosso corpo.
Comparados aos medicamentos de moléculas minúsculas,
ou seja, os regulares, como a aspirina, os biológicos são bem grandes.
Moléculas interagem quando adotam formatos que se encaixam perfeitamente,
como uma fechadura e a chave.
Uma chave maior tem mais ranhuras,
então é mais provável que caiba numa única fechadura.
Mas a maioria dos biológicos também tem uma falha.
São frágeis e, geralmente, injetáveis,
pois nosso ácido estomacal destruiria o medicamento
se fosse administrado por via oral.
Peptídeos restritos são o oposto.
São bem duráveis, como drogas comuns.
Então, é possível administrá-los usando pílulas, inaladores ou pomadas.
É o que os torna tão desejáveis para o desenvolvimento de drogas:
combinam algumas das melhores características de molécula minúscula
e medicamentos biológicos em uma só.
Mas infelizmente,
a reengenharia dos peptídeos restritos encontrados na natureza é muito difícil
para que se transformem em novos medicamentos.
É aqui que eu entro.
Criar um novo medicamento se assemelha muito à elaboração de uma chave
para encaixar numa fechadura específica.
Precisamos obter o formato correto.
Se o formato de um peptídeo restrito for muito alterado,
as ligações químicas extras não se formam e a molécula se desfaz por inteiro.
Então, precisávamos descobrir como obter controle sobre seu formato.
Fiz parte de um esforço científico colaborativo
que incluiu uma dúzia de instituições por três continentes,
que se uniram para resolver esse problema.
Adotamos uma abordagem radicalmente diferente dos esforços anteriores.
Em vez de alterar os peptídeos restritos que encontramos na natureza,
descobrimos como construir novos partindo do zero.
Então desenvolvemos software de design de peptídeos de código aberto e gratuito,
que qualquer um pode usar e fazer o mesmo.
Para testar nosso método,
geramos uma série de peptídeos restritos
com uma grande variedade de formatos diferentes.
Muitos deles nunca vistos na natureza antes.
Produzimos esses peptídeos no laboratório.
Em seguida, com experimentos, determinamos suas estruturas moleculares.
Ao comparamos nossos modelos projetados com as estruturas moleculares reais,
descobrimos que nosso software pode posicionar átomos individuais
com uma precisão que atinge o limite do que é possível medir.
Há três anos, isso não podia ser feito.
Mas hoje, temos a capacidade de criar peptídeos exclusivos,
com formatos personalizados para o desenvolvimento de drogas.
Aonde essa tecnologia está nos levando?
Recentemente, meus colegas e eu projetamos peptídeos restritos
que neutralizam o vírus da gripe,
protege contra o envenenamento por botulismo
e bloqueia o crescimento de células cancerígenas.
Alguns desses medicamentos foram testados em ensaios pré-clínicos
com animais de laboratório
e, até agora, todos são seguros e altamente eficazes.
O design de peptídeo restrito é uma tecnologia de ponta,
e o processo de desenvolvimento de drogas é lento e cauteloso.
Precisamos de três a cinco anos para testá-los em humanos.
Mas durante esse tempo,
mais dessas drogas entrarão no pipeline de desenvolvimento.
E, finalmente, acredito que as drogas peptídicas projetadas
vão permitir que nos libertemos das restrições de nossas doenças.
Obrigado.
(Aplausos)
Sunt designer de proteine.
Și aș vrea să vorbesc despre un nou tip de medicamente.
Acestea au la bază o moleculă numită peptidă constrânsă.
Astăzi există doar câteva medicamente din peptide constrânse,
dar sunt multe care vor ieși pe piață în următorul deceniu.
Hai să explorăm cum sunt făcute aceste medicamente,
cum diferă și ce provoacă acest influx
de medicamente noi și interesante.
Peptidele constrânse sunt proteine foarte mici.
Au legături chimice suplimentare care constrâng forma moleculei,
iar acest lucru le face incredibil de stabile
și de asemenea foarte potente.
Apar în mod natural și corpurile noastre produc câteva
pentru a combate infecțiile bacteriene, fungice și virale.
Animalele precum șerpii și scorpionii
produc peptide constrânse în venin.
Medicamentele pe bază de proteine se numesc medicamente biologice.
Acestea includ peptide constrânse,
dar și medicamente precum insulina,
medicamente cu anticorpi - Humira sau Enbrel.
În general medicamentele biologice sunt excelente,
pentru că evită multe moduri prin care medicamente pot provoca reacții adverse.
Mai întâi, proteina.
E complet naturală, e material non-toxic.
Celulele noastre produc zeci de mii de proteine diferite,
și, practic, toată mâncarea noastră conține proteine.
Și pe deasupra, uneori medicamentele interacționează cu molecule în corpul tău
cu care nu se dorește.
Comparativ cu medicamentele cu moleculă mică,
mă refer la medicamentele obișnuite, precum aspirina,
medicamentele biologicele sunt destul de mari.
Moleculele interacționează atunci când au forme care se potrivesc perfect.
Asemeni modelului lacăt-cheie.
Ei bine, o cheie mai mare are mai mulți zimți,
deci e mai probabil să se potrivească într-o singură încuietoare.
Dar cele mai multe medicamente biologice au un defect.
Sunt fragile.
Așa că sunt de obicei administrate prin injectare,
pentru că, altfel, acidul gastric le distruge
dacă le administrăm oral.
Peptidele constrânse sunt opusul.
Sunt rezistente, precum medicamentele uzuale.
Așadar, pot fi administrate ca pastile, inhalatoare, unguente.
Asta face peptidele constrânse interesante în dezvoltarea de farmaceutice.
Ele asociază caracteristicile foarte bune
ale moleculelor mici și biologicelor într-un singur medicament.
Dar din păcate, e incredibil de dificil
să reproiectăm peptidele constrânse din natură
pentru a deveni noi medicamente.
Aici intervin eu.
Crearea unui nou medicament se aseamănă cu crearea unei chei
care să se potrivească cu un anumit lacăt.
Trebuie să obținem forma corectă.
Dar dacă schimbăm forma unei peptide constrânse prea mult,
legăturile chimice adiționale nu se pot forma
și întreaga moleculă se destramă.
Deci trebuia să întelegem cum să controlăm formei acestor molecule.
Am făcut parte dintr-o colaborare științifică
care a cuprins zece instituții de pe trei continente
care s-au reunit și împreună au rezolvat această problemă.
Am adoptat o abordare radical diferită de încercările anterioare.
În loc să aducem modificări la peptidele constrânse
prezente deja în natură,
ne-am dat seama cum să le construim de la zero.
Pentru a face asta
am dezvoltat un software open-source pentru designul peptidelor
pe care oricine îl poate folosi.
Pentru a ne testa metoda,
am generat o serie de peptide constrânse
cu o varietate de forme diferite.
Multe din ele nu au fost niciodată văzute în natură.
Apoi am mers în laborator și am produs aceste peptide.
Ulterior, am determinat structurile lor moleculare,
folosind experimente.
Când am comparat modelele proiectate
cu structurile moleculare reale,
am descoperit că software-ul nostru poate poziționa fiecare atom
cu o precizie care e la limita a ceea ce putem să măsurăm.
Acum trei ani așa ceva nu putea fi realizat.
Dar astăzi, putem crea peptide cu designul dorit
cu forme care sunt personalizate pentru dezvoltarea de medicamente.
Dar cu ce ne ajută această tehnologie?
Ei bine, recent,
am creat peptide constrânse
care neutralizează virusul gripal,
care ne protejează împotriva intoxicațiilor cu toxina botulinică,
care opresc creșterea celulelor canceroase.
Unele dintre aceste noi medicamente
au fost testate în studiile preclinice pe animale de laborator.
Și până acum, toate sunt sigure și extrem de eficiente.
Designul peptidelor constrânse e o tehnologie de ultimă oră,
iar procesul de dezvoltare e lent și prudent.
Așa că, mai avem trei-cinci ani până la studiile umane.
Dar în această perioadă,
mai multe peptidice constrânse
vor intra în procesul de dezvoltare a medicamentelor.
Și în cele din urmă, cred, medicamentele peptidice
ne vor permite tuturor să ne eliberam
din constrângerile bolilor noastre.
Vă mulțumesc!
(Aplauze)
Я проектирую белки.
И я хотел бы рассказать о новом виде лекарства.
Из молекулы под названием пептид с ограниченной конформационной свободой.
Сегодня существует лишь несколько лекарств из таких пептидов,
но в следующем десятилетии на рынок выйдет множество.
Давайте рассмотрим, из чего состоят эти лекарства,
чем они отличаются и почему ожидается всплеск производства
новых удивительных медикаментов.
Конформационно ограниченные пептиды — это мельчайшие белки.
Дополнительные химические связи в них ограничивают форму молекулы,
что делает их чрезвычайно стабильными,
а также очень сильными.
Они встречаются в природе — некоторые из них производят наши тела
для борьбы с бактериальными, грибковыми и вирусными инфекциями.
Такие животные, как змеи и скорпионы,
используют эти пептиды в своём яде.
Лекарства, состоящие из белка, называют биологическими.
Они включают ограниченные пептиды,
а также такие препараты, как инсулин,
или антитела, как Хумира или Энбрел.
В целом биопрепараты — отличные средства,
так как, в отличие от обычных лекарств, у них часто нет побочных эффектов.
Во-первых, это белок.
Это абсолютно натуральный, нетоксичный материал в нашем организме.
Наши клетки производят десятки тысяч различных видов белка.
Во всей нашей пище есть белки.
Во-вторых, лекарства иногда взаимодействуют с молекулами в теле,
с которыми не должны.
По сравнению с лекарствами с малыми молекулами,
такими как аспирин, например,
биопрепараты довольно крупны.
Молекулы взаимодействуют, принимая подходящую друг другу форму.
Как ключ и замок.
В большом ключе больше бороздок,
и он с большей вероятностью подойдёт конкретному замку.
Но у большинства биопрепаратов есть недостаток:
они очень хрупкие.
Поэтому их обычно вводят путём инъекции,
так как кислота в желудке уничтожит лекарство,
если его проглотить.
Ограниченные пептиды совсем другие.
Они очень стабильны, как обычные лекарства.
Поэтому их можно принимать в виде таблеток, ингаляций, мазей.
Вот почему конформационно ограниченные пептиды так важны для разработки лекарств.
В них сочетаются лучшие качества
малых молекул и биопрепаратов.
К сожалению, невероятно сложно
перепроектировать пептиды, существующие в природе,
чтобы создать новые препараты.
Именно здесь вступаю я.
Изготовление нового лекарства схоже с изготовлением ключа,
который бы подходил к определённому замку.
Нужно придать ему правильную форму.
Но если изменить форму ограниченного пептида слишком сильно,
нужные химические связи не сформируются,
и вся молекула распадётся.
Нам нужно было научиться контролировать их форму.
Я участвовал в совместном научном проекте,
включавшем десятки учреждений на трёх континентах,
которые объединились и решили эту проблему.
Наш подход кардинально отличался от предыдущих попыток.
Вместо того, чтобы изменять пептиды, существующие в природе,
мы нашли способ создавать новые абсолютно с нуля.
С этой целью мы разработали
бесплатную открытую программу для проектирования пептидов,
которой может пользоваться любой.
Чтобы протестировать наш метод,
мы создали серию ограниченных пептидов
со множеством различных форм.
Многих из них ранее не существовало в природе.
Затем мы произвели эти пептиды в лаборатории.
А после этого определили их молекулярную структуру
экспериментальным путём.
Сравнив спроектированные нами модели
с реальными молекулярными структурами,
мы обнаружили, что наша программа может располагать атомы
с точностью на грани возможности измерения.
Три года назад это было невозможным.
Сегодня же мы можем проектировать пептиды,
придавая им форму, необходимую для производства лекарств.
К чему же приведёт нас эта технология?
Недавно
мы с коллегами спроектировали пептиды,
нейтрализующие вирус гриппа,
защищающие от ботулизма
и останавливающие рост раковых клеток.
Некоторые из этих лекарств
были протестированы на животных в доклинических исследованиях.
На сегодня все они безопасны и высокоэффективны.
Проектирование пептидов — это новейшая технология,
а процесс производства лекарств медленный и осторожный.
Так что до испытаний на людях пройдёт ещё три–пять лет.
Но за это время
новые лекарства из пептидов
будут включены в процесс производства лекарств.
Я верю, что в итоге лекарства из спроектированных пептидов
позволят нам освободиться
от тягот наших болезней.
Спасибо.
(Аплодисменты)
ผมเป็นนักออกแบบโปรตีน
และผมต้องการที่จะพูดคุย เกี่ยวกับยาชนิดใหม่
มันถูกสร้างมาจากโมเลกุล ที่เรียกว่า เปปไทด์ขนาดสั้น
มียาเปปไทด์ขนาดสั้น จำนวนไม่มากในปัจจุบัน
แต่จะมีเป็นจำนวนมากที่จะเข้าสู่ ตลาดในทศวรรษหน้า
เรามาสำรวจกันดีกว่า ว่ายาใหม่ ๆ เหล่านี้ ทำจากอะไร
ต่างกันอย่างไร และอะไรเป็นสาเหตุ ที่ก่อให้เกิดกระแส
ของยาที่ใหม่และน่าตื่นเต้นนี้
เปปไทด์ขนาดสั้น เป็นโปรตีนที่มีขนาดเล็กมาก
พวกมันมีพันธะเคมีเพิ่มเติม ที่คอยจำกัดรูปร่างของโมเลกุล
และสิ่งนี้ทำให้มันมีเสถียรภาพ อย่างน่าเหลือเชื่อ
และมีศักยภาพสูงอีกด้วย
มันเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ บางชนิดร่างกายของเราก็ผลิตได้
มันช่วยในการสู้กับการติดเชื้อแบคทีเรีย เชื้อราและเชื้อไวรัส
และสัตว์อย่างเช่นงูและแมงป่อง
ใช้เปปไทด์ขนาดสั้นในพิษของมัน
ยาที่ทำจากโปรตีนเรียกว่า ยาชีววัตถุ
ดังนั้น มันจึงรวมเปปไทด์ขนาดสั้น
เช่นเดียวกับยารักษาโรคอย่างอินซูลิน
หรือยาแอนติบอดี เช่น ยาฮูไมร่า (Humira) หรือยาเอนเบรล (Enbrel) ด้วย
และโดยทั่วไป ยาชีววัตถุนั้นยอดเยี่ยม
เพราะพวกมันหลีกเลี่ยงกลไกต่าง ๆ ของยา ที่ก่อให้เกิดผลข้างเคียง
อันดับแรก โปรตีน
เป็นวัสดุธรรมชาติปลอดสารพิษ ในร่างกายของเรา
เซลล์ของเราผลิตโปรตีน ที่แตกต่างกันนับหมื่น
โดยพื้นฐานแล้ว อาหารทั้งหมดของเรา ก็มีโปรตีนอยู่ในนั้น
และอย่างที่สอง บางครั้งยาก็มีปฏิกิริยา กับโมเลกุลในร่างกาย
โดยที่คุณไม่ต้องการ
เมื่อเทียบกับยาโมเลกุลขนาดเล็ก
และในที่นี้ ผมหมายถึง ยาทั่วไป เช่น แอสไพริน
ยาชีววัตถุมีขนาดค่อนข้างใหญ่
โมเลกุลจะมีปฏิสัมพันธ์กัน เมื่อพวกมันปรับรูปร่างให้เข้ากันอย่างสมบูรณ์
เหมือนแม่กุญแจและลูกกุญแจ
ลูกกุญแจที่ใหญ่กว่าก็จะมีร่องฟันมากกว่า
ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะเข้ากับ แม่กุญแจได้เฉพาะเพียงตัวเดียว
แต่ยาชีววัตถุส่วนใหญ่ก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน
พวกมันเปราะบาง
ดังนั้น เราจึงนิยมให้ยาเหล่านี้ด้วยการฉีด
เพราะกรดในกระเพาะอาหารของเรา จะทำลายยา
ถ้าเรารับประทานมันเข้าไป
ตรงกันข้ามกับเปปไทด์ขนาดเล็ก
ยาเหล่านี้ทนทานเหมือนยาทั่วไป
ดังนั้น จึงเป็นไปได้ที่จะให้ยาเหล่านี้ ในรูปแบบของ ยาเม็ด ยาสูดพ่น ยาขี้ผึ้ง
นี่คือสิ่งที่ทำให้เปปไทด์ขนาดสั้น เป็นที่ต้องการสำหรับการพัฒนายา
พวกมันรวมคุณสมบัติที่ดีที่สุดบางอย่าง
ของโมเลกุลขนาดเล็ก และยาชีววัตถุเข้าไว้ด้วยกัน
แต่น่าเสียดายที่มันยากอย่างไม่น่าเชื่อ
ที่จะปรับโครงสร้างของเปปไทด์ขนาดสั้น ที่เราพบในธรรมชาติ
ให้กลายมาเป็นยาชนิดใหม่
นี่เป็นจุดที่ผมได้เข้ามา
การสร้างยาใหม่ เป็นเหมือนการสร้างลูกกุญแจ
เพื่อให้พอดีกับแม่กุญแจที่เฉพาะนั้น
เราจำเป็นต้องทำให้รูปร่างถูกต้อง
แต่ถ้าเราเปลี่ยนรูปร่าง ของเปปไทด์ขนาดสั้นมากเกินไป
พันธะเคมีพิเศษเหล่านั้น จะไม่สามารถเกิดขึ้นได้
และโมเลกุลทั้งหมดก็จะแยกจากกัน
ดังนั้น เราจึงต้องคิด วิธีการควบคุมรูปร่างของพวกมัน
ผมเป็นสมาชิกกลุ่มความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์
ระหว่างหลายสถาบันมากมาย ที่ตั้งอยู่ในสามทวีป
ที่มารวมตัวกันเพื่อแก้ไขปัญหานี้
เราใช้วิธีที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง เมื่อเทียบกับวิธีการเดิม ๆ
แทนที่จะเปลี่ยนเปปไทด์ขนาดสั้น
ที่เราพบในธรรมชาติ
เราค้นพบ วิธีสร้างมันขึ้นใหม่ทั้งหมดตั้งแต่ต้น
เพื่อช่วยเราในการทำสิ่งนี้
เราได้พัฒนาฟรี โอเพนซอร์ซ ซอฟต์แวร์ออกแบบเปปไทด์
ที่ใครก็สามารถใช้ได้เช่นกัน
เพื่อทดสอบวิธีการของเรา
เราได้สร้างชุดของเปปไทด์ขนาดสั้น
ที่มีรูปร่างที่แตกต่างกัน อย่างหลากหลาย
ซึ่งโปรตีนบางตัวไม่เคยถูกพบ ตามธรรมชาติมาก่อน
จากนั้นเราเข้าไปในห้องปฏิบัติการ และทำการผลิตเปปไทด์เหล่านี้
ต่อมา เราได้กำหนด โครงสร้างระดับโมเลกุลของพวกมัน
โดยใช้การทดลอง
เมื่อเราเปรียบเทียบแบบจำลองที่เราออกแบบ
กับโครงสร้างโมเลกุลจริง
เราพบว่าซอฟต์แวร์ของเรา สามารถวางตำแหน่งอะตอมแต่ละตัว
ด้วยความแม่นยำ ในระดับเกณฑ์ที่สามารถวัดได้
เมื่อสามปีที่แล้ว สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้
แต่วันนี้ เรามีความสามารถ ที่จะสร้างเปปไทด์ของนักออกแบบ
ด้วยรูปร่างที่ถูกปรับแต่งโดยเฉพาะ สำหรับการพัฒนายา
ดังนั้น เทคโนโลยีนี้กำลังพาเราไปที่ไหน
เมื่อเร็ว ๆ นี้
ผมและเพื่อนร่วมงาน ได้ออกแบบเปปไทด์ขนาดสั้น
ที่สามารถต้านไวรัสไข้หวัดใหญ่
ป้องกันสารพิษจากเชื้อโบทูลิซึม
และกักเซลล์มะเร็งไม่ให้เจริญเติบโต
ยาใหม่บางตัวนี้
ได้ผ่านการทดสอบกับสัตว์ในห้องทดลอง ในขั้นการทดสอบพรีคลินิก
ถึงตอนนี้ ยาทั้งหมดมีความปลอดภัย และมีประสิทธิผลสูง
การออกแบบเปปไทด์ขนาดสั้น เป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัย
และแผนการพัฒนายา กำลังดำเนินอย่างช้า ๆ และระมัดระวัง
อีกสามถึงห้าปี จึงจะถึงขั้นตอนการทดสอบกับมนุษย์
แต่ในช่วงเวลานั้น
ยาเปปไทด์ขนาดสั้น
ก็จะเข้าสู่แผนการพัฒนายามากขึ้น
และในที่สุด ผมก็เชื่อว่า ยาเปปไทด์ที่ถูกออกแบบ
จะทำให้เราทุกคนหลุดพ้น
จากข้อจำกัดของโรคภัยไข้เจ็บที่เราต้องเผชิญ
ขอบคุณครับ
(เสียงปรบมือ)
Ben bir protein tasarımcısıyım.
Ve yeni bir ilaç türünü ele almak istiyorum.
Sıkıştırılmış peptit adı verilen bir molekülden yapılır.
Bugün sadece birkaç tane sıkıştırılmış peptit ilacı var
ancak önümüzdeki on yıl içinde pazara girecek bir çok ilaç var.
Bu yeni ilaçların nelerden oluştuğunu,
nasıl farklı olduklarını ve yeni ve heyecan verici ilaçların
gelgit dalgasına neyin sebep olduğunu keşfedelim.
Sıkıştırılmış peptitler çok küçük proteinlerdir.
Molekülün şeklini sınırlayan ekstra kimyasal bağları vardır
ve bu onları inanılmaz derecede kararlı ve güçlü kılıyor.
Bunlar, doğal olarak meydana gelirler
ve aslında vücudumuz,
bakteriyel, mantar ve viral enfeksiyonla savaşmaya yardım eden birkaçını üretir.
Yılanlar ve akrepler gibi hayvanlar
zehirlerinde sıkıştırılmış peptitler kullanırlar.
Proteinden yapılan ilaçlara biyolojik ilaçlar denir.
İnsülin ilaçlarının yanı sıra
Humira ya da Enbrel gibi antikor ilaçları da
sıkıştırılmış peptitler içerir.
Genel olarak biyolojik maddeler harikadır
çünkü ilaçların yan etkilere neden olacağı çeşitli yollardan kaçarlar.
İlk olarak protein.
Vücudumuzda tamamen doğal, zararsız bir maddedir.
Hücrelerimiz on binlerce farklı protein üretir
ve temel olarak tüm yiyeceklerimizde protein vardır.
İkincisi, bazen ilaçlar vücudunuzda istemediğiniz moleküllerle
etkileşime girerler.
Küçük moleküllü ilaçlarla karşılaştırıldığında
aspirin gibi düzenli ilaçları kastediyorum,
biyolojik maddeler oldukça büyüktür.
Moleküller birbirine mükemmel biçimde uyan şekilleri benimsediğinde etkileşirler.
Kilit ve anahtar gibi.
Daha büyük bir anahtarın, daha fazla oluğu vardır,
bu yüzden tek bir kilide sığma olasılığı daha yüksektir.
Ancak çoğu biyolojik maddelerin bir kusuru vardır.
Onlar hassastır.
Bu yüzden genellikle enjeksiyonla uygulanırlar
çünkü yutmaya çalışırsak
mide asidimiz ilacı yok eder.
Sıkıştırılmış peptitler tam tersidir.
Normal ilaçlar gibi gerçekten dayanıklılardır.
Böylece onları hap, soluk cihazı ve merhem kullanarak uygulamak mümkündür.
Sıkıştırılmış peptitleri ilaç gelişiminde bu kadar cazip kılan da budur.
Küçük moleküllü ve biyolojik ilaçların
en iyi özelliklerinden bazılarını bir araya getiriyorlar.
Ne yazık ki doğada bulduğumuz sıkıştırılmış peptitleri
yeni ilaçlar haline getirmek için
yeniden yapılandırmak çok zordur.
İşte bu noktada devreye giriyorum.
Yeni bir ilaç oluşturmak belirli bir kilide uyacak
bir anahtar hazırlamak gibidir.
Şekli doğru biçimde yapmalıyız.
Ancak sıkıştırılmış bir peptidin şeklini çok fazla değiştirirsek
bu ekstra kimyasal bağlar oluşamaz
ve bütün molekül parçalanır.
Bu yüzden şekilleri üzerinde nasıl kontrol elde edeceğimizi bulmamız gerekiyordu.
Üç kıtada bir araya gelen ve bu sorunu çözen
bir düzine kurumu kapsayan
ortak bir bilimsel çabanın parçasıydım.
Önceki çabalardan tamamen farklı bir yaklaşım izledik.
Doğada bulunan sıkıştırılmış peptitlerde değişiklik yapmak yerine
en baştan yenilerini nasıl yapacağımız çözdük.
Bunu yapmak için
herkesin de serbestçe kullanabileceği
açık kaynaklı peptit tasarım yazılımı geliştirdik.
Yöntemimizi test etmek için
çok çeşitli şekillere sahip
bir dizi sıkıştırılmış peptit ürettik.
Bunların çoğu daha önce doğada hiç görülmemişti.
Sonra laboratuvara girdik ve bu peptitleri ürettik.
Daha sonra deneyleri kullanarak
moleküler yapılarını belirledik.
Tasarlanan modellerimizi
gerçek moleküler yapılarla karşılaştırdığımızda
yazılımımızın, atomları mümkün olan ölçünün sınırında
doğru bir şekilde konumlandırabildiğini bulduk.
Üç yıl önce bu yapılamadı.
Bugün ilaç gelişimi için özel olarak tasarlanmış şekillerle
tasarımcı peptitler yaratma yeteneğine sahibiz.
Peki bu teknoloji bizi nereye götürüyor?
Son zamanlarda
meslektaşlarım ve ben, sıkıştırılmış peptitler tasarladık,
bu peptitler, influenza virüsünü nötralize eder,
gıda zehirlenmesine karşı korur
ve kanser hücrelerinin büyümesini engeller.
Yeni ilaçlardan bazıları
laboratuvar hayvanları ile yapılan klinik öncesi çalışmalarda test edildi.
Şimdiye kadar hepsi güvenli ve son derece etkilidir.
Sıkıştırılmış peptit tasarımı son teknoloji çalışmasıdır
ve ilaç geliştirme hattı yavaş ve temkinlidir.
Hâlâ insan denemelerinden üç ile beş yıl uzaktayız.
Ancak bu süre zarfında
daha çok sıkıştırılmış peptit ilaçları
ilaç geliştirme hattına girecektir.
Sonuç olarak tasarlanmış peptit ilaçları,
hastalıklarımızın kısıtlamalarından
kurtulmamızı sağlayacak.
Teşekkür ederim.
(Alkış)
Я проектую білки.
І хотів би розповісти про новий тип ліків.
Він виготовлений з молекули, яка називається обмеженим пептидом.
Сьогодні існує лише декілька препаратів із таких пептидів,
але більше потрапить на ринок у найближче десятиліття.
Давайте розглянемо, з чого ж зроблені ці нові ліки,
чим вони різняться і чому очікується новий сплеск виробництва
цих нових і дивовижних медикаментів.
Обмежені пептиди — це дуже маленькі білки.
Додаткові хімічні зв’язки обмежують форму молекули,
що робить їх неймовірно стійкими,
а також сильнодіючими.
Вони зустрічаються в природі - деякі з них виробляють наші тіла
для боротьби з бактеріальними, грибковими і вірусними інфекціями.
Тварини, такі як змії та скорпіони,
мають обмежені пептиди у своїй отруті.
Ліки, які виготовлені з білка, називаються біологічними препаратами.
Вони включають обмежені пептиди,
а також такі ліки як інсулін
або ліки з антитілами, як Хуміра чи Енбрел.
Взагалі, біопрепарати — чудові засоби,
так як, на відміну від звичайних ліків, у них часто немає побічних ефектів.
По-перше, білок.
Це абсолютно природний, не токсичний матеріал у наших тілах.
Наші клітини виробляють десятки тисяч різних білків,
і в основному, вся наша їжа має в собі білок.
По-друге, ліки іноді взаємодіють із молекулами в тілі,
із якими не повинні.
У порівнянні з ліками з малими молекулами,
такими як аспірин, наприклад,
біопрепарати досить великі.
Молекули взаємодіють, приймаючи підходящу один одному форму.
Так само, як замок і ключ.
Більший ключ має більше канавок,
ймовірно, що він підійде певному замку.
Але більшість біопрепаратів мають один недолік:
вони тендітні.
Тому їх зазвичай вводять шляхом ін'єкції,
так як кислота в шлунку знищить ліки, якщо їх проковтнути.
Обмежені пептиди, навпаки,
є дуже стійкими, як і звичайні ліки.
Тож їх можна приймати, використовуючи таблетки, інгалятори, мазі.
Саме це робить обмежені пептиди такими бажаними для розробки ліків.
Вони поєднують найкращі якості
малих молекул і біологічних препаратів.
Але на жаль, це неймовірно складно -
перепроектувати обмежені пептиди, які є у природі,
у нові лікувальні препарати.
Саме тут вступаю я.
Створення нових ліків багато в чому схоже на виготовлення ключа,
який підходить до певного замка.
Нам треба отримати відповідну форму.
Але якщо ми змінимо форму обмеженого пептида занадто сильно,
додаткові хімічні зв’язки не сформуються,
і вся молекула розпадеться.
Тому нам потрібно було контролювати їх формою.
Я брав учать в одному науковому проекті,
який охоплюв із десяток установ на трьох континентах,
які об'єднались та вирішили цю проблему.
Наш підхід кардинально відрізнявся від попередніх.
Замість того, щоб змінювати пептиди,
які існують в природі,
ми знайшли спосіб створювати нові абсолютно з нуля.
Щоб зробити це,
ми зробили безкоштовну відкриту програму для проектування пептидів,
якою будь-хто може скористатися.
Щоб перевірити наш метод,
ми згенерували серію обмежених пептидів
із безліччю різних форм.
Багатьох з них раніше не існувало в природі.
Потім ми виготовили ці пептиди в лабораторії.
Опісля ми визначили їх молекулярні структури,
використовуючи експерименти.
Порівнявши спроектовані нами моделі
з реальними молекулярними структурами,
ми виявили, що наша програма може проектувати атоми
з точністю на межі можливості вимірювання.
Три роки тому це було неможливим.
Сьогодні ми можемо проектувати пептиди,
надаючи їм форму, необхідну для виробництва ліків.
Куди ця технологія веде нас?
Нещодавно ми з колегами спроектували пептиди,
які нейтралізують вірус грипу,
захищають від отруєння ботулізмом
і перешкоджають зростанню ракових клітин.
Деякі з цих нових ліків
пройшли доклінічні тестування на лабораторних тваринах.
Сьогодні всі вони безпечні і високоефективні.
Проектування пептидів 一 це новітня технологія,
а розробка нових медикаментів повільна і обережна.
Отже, ми ще на відстані 3-5 років від тестувань із людьми.
Але за цей час
нові ліки з пептидів
будуть додані до процесу виробництва ліків.
Я вірю, що, в результаті, ліки зі спроектованих пептидів
дозволять нам всім звільнитися
від тягара наших хвороб.
Дякую.
(Оплески)
Tôi là nhà thiết kế protein.
Và tôi sẽ bàn luận về một loại thuốc mới.
Có cấu trúc phân tử được gọi là peptit nén.
Có một vài loại thuốc peptit có sẵn ngày nay,
nhưng sẽ có rất nhiều loại tác động vào thị trường trong thập kỉ tới.
Hãy khám phá những loại thuốc mới này được làm từ gì,
vì sao chúng khác biệt và điều gì tạo nên làn sóng thủy triều
của các loại thuốc mới và thú vị này.
Peptit nén là các protein siêu nhỏ.
Chúng có nhiều liên kết tạo nên hình thái nguyên tử,
và điều này khiến chúng cực kì ổn định
cũng như vô cùng bền chắc.
Chúng xuất hiện một cách tự nhiên, cơ thể ta có thể sản sinh một số protein
nhằm chống chọi với vi khuẩn, nấm và vi-rút.
Các động vật như rắn và bọ cạp
sử dụng peptit này trong nộc đọc của chúng.
Thuốc được làm từ protein được gọi là thuốc sinh học.
Chúng bao gồm peptit nén,
giống như các loại thuốc như insulin
hay các thuốc kháng thể như Humira hay Enbrel.
Nói chung, thuốc sinh học rất tuyệt,
bởi vì chúng tránh được nhiều tác dụng phụ mà thuốc có thể gây ra.
Đầu tiên, protein.
Nó hoàn toàn tự nhiên, vật chất không độc hại trong cơ thể người.
Tế bào chúng ta sản xuất mười ngàn loại protein khác nhau,
về cơ bản, tất cả thực phẩm đều chứa protein.
Và thứ hai, đôi khi thuốc tương tác với các phân tử trong cơ thể
mà bạn không muốn.
So sánh với các thuốc phân tử nhỏ,
và ý tôi là thuốc thông thường, như kháng sinh,
thì thuốc sinh học có kích thướng lớn hơn.
Các phân tử tương tác khi chúng thay đổi hình dạng để phù hợp một cách hoàn hảo.
Giống như ổ khóa và chìa vậy.
À, chìa khóa lớn hơn có nhiều rãnh hơn,
nên nó chỉ vừa với một chìa duy nhất.
Nhưng hầu hết thuốc sinh học đều có hạn chế.
Chúng dễ vỡ.
Vì vậy, chúng thường được tiêm vào cơ thể,
nếu không axit trong dạ dày sẽ phá hủy thuốc
khi chúng ta uống nó.
Peptit nén thì ngược lại.
Chúng cực kỳ bền vững, như thuốc thông dụng vậy.
Vì vậy, chúng có thể được làm thành thuốc viên, ống hít hoặc thuốc mỡ.
Đây là lý do vì sao peptit nén đầy triển vọng trong phát triển thuốc.
Chúng kết hợp những đặc tính tốt
của thuốc sinh học và thuốc phân tử nhỏ vào cùng một loại.
Nhưng không may, cực kỳ khó
để tái tạo các peptit nén mà ta tìm thấy trong tự nhiên
để trở thành thứ thuốc mới.
Đây là nhiệm vụ của chúng tôi,
sáng tạo một loại thuốc mới giống như chế tạo chìa khóa
để vừa vào ổ khóa vậy.
Chúng tôi cần cấu hình đúng.
Nhưng nếu thay đổi hình dạng peptit nén quá nhiều,
những liên kết hóa học không thể được định hình
và cả phân tử sẽ phân tách.
Vì vậy, chúng tôi cần tìm ra cách điều khiển hình dạng của chúng.
Chúng tôi liên kết với
hàng tá tổ chức trong ba châu lục,
cố gắng tụ họp lại với nhau và giải quyết vấn đề.
chúng tôi dùng các cách tiếp cận khác hẳn so với các nỗ lực trước.
Thay vì thay đổi các peptit
có trong tự nhiên,
chúng tôi tìm ra cách tạo nên một thứ mới ngay từ ban đầu.
Để làm được điều dó,
chúng tôi phát triển phần mềm tạo peptit từ nguồn mở miễn phí
mà ai cũng có thể sử dụng.
Để thử nghiệm phương pháp,
chúng tôi tạo ra một loạt các peptit nén
vốn có nhiều dạng hình thù khác nhau.
Nhiều trong số chúng chưa bao giờ thấy trong tự nhiên trước đó
Sau đó chúng tôi vào phòng thí nghiệm và tạo các peptit này.
Tiếp theo, chúng tôi tạo cấu trúc phân tử của chúng,
bằng thí nghiệm.
Khi chúng tôi so sánh mẫu thiết kế
với cấu trúc phân tử thật,
chúng tôi nhận thấy phần mềm có thể đặt các nguyên tử vào đúng vị trí
với sự chính xác vốn giới hạn đo lường.
Ba năm trước, điều này không được thực hiện.
Nhưng hôm nay, chúng ta có khả năng để thiết kế các peptit
với hình dạng tùy chỉnh cho việc phát triển thuốc chữa bệnh.
Vậy công nghệ này đang hướng chúng ta đi đâu?
Gần đây,
đồng nghiệp tôi và tôi thiết kế những peptit nén
có thể trung lập vi-rút cúm,
ngăn ngừa ngộ độc
và ngăn tế bào ung thư phát triển.
Vài loại thuốc mới này
đã được thử nghiệm tiền lâm sàng trên động vật.
Chúng đều an toàn và cho hiệu quả cao.
Các thiết kế peptit nén là ngành công nghệ mũi nhọn,
và thủ tục phát triển thuốc thì chậm chạp và thận trọng
Vậy nên, cần phải chờ ba đến năm năm mới có thể thử nghiệm trên người.
Nhưng trong thời gian đó,
nhiều loại thuốc peptit
sẽ được đưa vào phát triển.
Và tôi cực kỳ tin tưởng rằng thiết kế thuốc peptit
sẽ giải thoát chúng ta
khỏi những khó khăn khi chiến đấu với bệnh tật.
Xin cảm ơn.
(Vỗ tay)
我是一名蛋白质设计师。
我想跟大家谈谈一种新型药物。
它是由一种名为限制性肽 的分子构成的。
现在市面上只有少量 限制性肽药物，
但是在接下来的十年里 将会有更多这样的药物面世。
我们来看看这些新药 是由什么构成的，
有什么不同， 以及是什么正掀起一场
崭新又振奋人心的药物浪潮。
限制性肽是非常小的蛋白质分子。
它们拥有额外的化学键 来约束分子结构，
因此它们异常稳定，
效力强大。
它们是天然生成的分子， 人体自身就会产生一些限制肽
来帮助我们对抗细菌、 真菌和病毒感染。
像蛇和蝎子一类的动物，
它们的毒液里也含有限制性肽。
由蛋白质制成的药物 被称为生物药品。
其中包括限制性肽，
还有胰岛素，
或者抗体药物，如修美乐或恩博 【注：自身免疫疾病用药】。
一般来说，生物药品很好，
因为它们能避免若干 药物引发的副作用。
首先，我们来说说蛋白质。
它是我们体内纯天然、 无毒性的物质。
我们的细胞能合成 成千上万种不同的蛋白质，
我们的食物基本都 含有蛋白质。
第二，有时候药物会跟 你体内的分子反应，
这是你不希望发生的。
相比起小分子药物，
这里我指的是阿司匹林 之类的常规药物，
生物药品分子挺大的。
当分子的形状能天衣无缝地契合， 它们便会相互作用。
就像是锁配钥匙一样。
一把较大的钥匙有更多的沟槽，
因此很可能只匹配单个锁。
但是多数生物药品 都有一个缺陷。
它们往往比较脆弱，
因此通常是注射给药，
因为当我们试图口服的时候，
胃酸可能会让药物失效。
限制性肽刚好相反。
它们跟常规药一样很耐久。
因此给药方式可以是 药丸、气雾剂、药膏。
这正是限制性肽在药物开发中 备受青睐的原因。
它们把小分子药和生物药品
最好的一些特征合为一体。
但不幸的是，要想重组
自然界中的限制性肽， 将其制成新药，
是异常困难的。
这就是我的领域了。
创造一种新型药物就好像是
为某把特定的锁 打造匹配的钥匙。
形状尤为关键。
但是如果我们过度改变 限制性肽的形状，
那些额外的化学键便无法形成，
整个分子结构也会随之瓦解。
因此我们得解决 如何控制好它们的形状的问题。
来自三大洲的十几个机构
组成了一个科研合作小组 来解决这个问题，
我当时是其中的一员。
我们采取了与之前的尝试 截然不同的方法。
我们并没有选择改变
天然的限制性肽，
而是发现了如何从零开始 制造全新的限制性肽。
为了达到目标，
我们开发了免费开源的 限制性肽设计软件，
任何人都可以使用。
为了测试我们的方法，
我们生成了一系列限制性肽，
形状不一、种类繁多。
其中很多是自然界 前所未有的。
接着我们到实验室 制造这些限制性肽。
接下来，我们用实验确定了
它们的分子结构。
当我们将自己所设计的模型
跟真实的分子结构作对比的时候，
我们发现该软件 能以可测量的最大精度
来设计单个原子的位置。
这在三年前是不可能办到的。
但是今天，我们拥有 制造设计肽的能力，
能为药物开发定制 （限制肽的）形状。
那么这项技术将 引导我们前往何方？
最近，
我和同事们设计出了
能消除流感病毒、
能防止肉毒杆菌中毒、
能抑制癌细胞增长的限制性肽。
其中一些新型药物
已经在实验室里用动物 进行了临床前试验。
目前来看，它们都很安全， 且非常高效。
限制性肽设计 是一项前沿技术，
同时药物开发的进程 漫长而谨慎。
因此我们还需三到五年 才能开始人体试验。
但与此同时，
有更多的限制性肽药物
将进入药物开发进程中。
最终，我相信限制性肽药物
将让我们从疾病的枷锁中
得到彻底的解放。
谢谢大家。
（掌声）
我是蛋白質設計師。
我想要談的是一種新的藥物。
它是由一種分子製造， 叫做拘束胜肽。
現今只有少數幾種拘束胜肽藥物，
但在接下來十年會有 更多出現在市場上。
咱們來探討這些新藥品 怎麼製成、有何不同，
以及是什麼原因造成 這波另人興奮的新藥浪潮。
拘束胜肽是非常小的蛋白質。
它們有額外的化學鍵 可以拘束分子的形狀，
因此它們非常穩定，
同時效力也非常強。
它們是天然的，人體就會產生幾種，
能協助我們對抗細菌性、 霉菌性，和病毒性感染。
蛇和蝎子這些動物
在毒液中就有拘束胜肽。
用蛋白質做成的藥物稱為生物藥。
生物藥包括拘束胜肽，
以及胰島素這類藥物，
或是阿達木單抗、 依那西普等抗體藥物。
一般來說，生物藥很好，
因為它們有好幾種機制 可以避免掉藥物造成的副作用。
首先，蛋白質。
它是我們體內完全天然、 無毒性的材料。
我們的細胞會產生 數萬種不同的蛋白質，
我們所有的食物 基本上都含有蛋白質。
第二，有時，
一般藥物在體內會和分子 發生你不想要的作用。
相較於小分子藥物，
我指的是一般藥物，如阿斯匹靈，
生物藥算是相當大的。
分子的形狀能完美符合時 就會發生交互作用。
很像鎖和鑰匙。
比較大的鑰匙有比較多溝槽，
所以比較有可能符合一個鎖。
但，大部分的生物藥都有個瑕疵。
它們很脆弱。
所以通常會用注射的，
因為如果用吃的， 胃酸會破壞這種藥。
拘束胜肽則相反。
它們的耐受度跟一般藥物一樣強。
所以是有可能用藥丸、吸入器、 軟膏的方式來服用塗抹這類藥物。
這就是為什麼在藥物發展上 拘束胜肽十分讓人滿意。
它們把小分子和生物藥的優點
都結合在一起了。
但，不幸的是，我們非常難將
大自然中找到的拘束胜肽
重新再造為新藥物。
於是該我登場了。
創造新藥物很像是針對某個鎖
刻出符合的鑰匙。
我們必須要把形狀做對。
但，若把拘束胜肽的 形狀改變太多，
那些額外的化學鍵就無法形成，
整個分子就會崩壞。
所以我們必須要想辦法 控制它們的形狀。
我參與了一項科學合作計畫，
橫跨三個國家十多個機構，
大家集結起來要解決這個問題。
我們根據先前經驗採用了 一個非常不同的方式。
我們不是去改變 在大自然中找到的拘束胜，
我們是想辦法從無到有 打造出新的拘束胜肽。
為此，我們開發了 開放程式碼的胜肽設計軟體，
讓任何人都可以自由取用來做設計。
為了測試我們的方法， 我們先生成一系列的拘束胜肽，
有各式各樣的形狀。
當中有許多是 大自然中前所未見的。
接著，我們進入實驗室， 製造出這些肽。
然後，我們用實驗 來決定它們的分子結構，
把我們設計的模型 和真實的分子結構做比較後，
我們發現，我們的軟體 可以定位個別原子，
且精準到超過能測量的極限。
三年前，這還是不可能的。
但，現今，我們有能力 可以創造出客製化的胜肽，
可以客製化它們的形狀做藥物開發。
這項技術會引領我們到哪裡？
最近，我和同事設計出的拘束胜肽
能夠殺死流感病毒、
避免肉毒中毒，
及阻擋癌症細胞生長。
其中一些新藥物已經 用實驗室動物做過臨床前試驗，
目前，它們都很安全且非常有效。
拘束胜肽設計是一項先進技術，
而藥物開發的過程既緩慢又謹慎。
所以還要三到五年才能做人體試驗。
但，在那期間，
會有更多拘束胜肽藥物 進入藥物開發過程。
最終，我相信客製化的拘束胜肽藥物
將讓我們有能力擺脫疾病的拘束。
謝謝。
（掌聲）