Ubat baru, yang direka cipta daripada protein kecil

Beberapa jenis ubat biasa yang boleh menyelamatkan nyawa, seperti insulin, dibuat daripada protein yang sangat besar dan mudah relai yang perlu disuntik dan bukan ditelan seperti pil. Tetapi satu ubat generasi baru -- dibuat daripada protein yang lebih kecil, lebih tahan lama dikenali sebagai peptida – akan dihasilkan tidak lama lagi. Dalam ceramah ringkas serta berinformatif, jurutera molekul dan Rakan TED Christopher Bahl menjelaskan bagaimana beliau menggunakan reka bentuk pengiraan untuk menghasilkan peptida yang sangat berkesan yang satu hari nanti boleh meneutralkan demam selesema, melindungi daripada keracunan botulisme dan juga boleh menghentikan pertumbuhan sel kanser.

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)