Jenis obat baru, dibuat khusus dengan protein kecil

Beberapa obat penyelamat umum, seperti insulin, terbuat dari protein yang sangat besar dan rapuh sehingga perlu disuntikkan daripada dicerna dalam bentuk pil. Tetapi generasi baru obat dibuat dari protein yang lebih kecil dan lebih tahan lama, protein ini dikenal sebagai peptida - sedang dalam pembuatan. Dalam cerita yang cepat dan informatif, insinyur molekuler dan TED Fellow Christopher Bahl menjelaskan bagaimana dia menggunakan desain komputasi untuk membuat peptida kuat yang suatu hari bisa menetralkan flu, melindungi terhadap keracunan botulisme dan bahkan menghentikan pertumbuhan sel kanker.

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)