A new type of medicine, custom-made with tiny proteins | Christopher Bahl

المترجم: Reham Almrouti المدقّق: toufik serrai

I'm a protein designer.

أنا مصمم بروتين.

And I'd like to discuss a new type of medicine.

وأودُ التطَرق لِنوع جديد من العقاقير.

It's made from a molecule called a constrained peptide.

يتكون من مُركب يسمى بالببتيد المقيد.

There are only a few constrained peptide drugs available today,

هنالك عدد قليل من الأدوية الببتيدية المقيدة المتاحة اليوم،

but there are a lot that will hit the market in the coming decade.

ولكن هناك كميات جمة ستُطرح في السوق في غضون العقد المقبل.

دعونا نخوض كشف غمار ماهيةِ هذه الأدوية الجديدة،

Let's explore what these new medicines are made of,

ومدى اختلافها، والسبب وراء هذه الموجة القادمة

how they're different and what's causing this incoming tidal wave

من الأدوية الحديثة والمثيرة.

of new and exciting medicines.

Constrained peptides are very small proteins.

الببتيدات المقيدة هي عبارة عن بروتينات صغيرة جدًا.

They've got extra chemical bonds that constrain the shape of the molecule,

تتكون من روابط كيميائية إضافية تعمل على تقييد شكل المُركب،

and this makes them incredibly stable

مما يُضفي لها بُنية مستقرة

as well as highly potent.

وقوية.

تظهر هذه البروتينات ظهورًا طبيعيًا، في الواقع تنتج أجسامنا عددًا قليلًا منها

They're naturally occurring, our bodies actually produce a few of these

that help us to combat bacterial, fungal and viral infections.

وتساعدنا على مكافحة الالتهابات البكتيرية والفطرية والفيروسية.

And animals like snakes and scorpions

حتى أن حيوانات مثل الثعابين والعقارب

use constrained peptides in their venom.

تستخدمها في سمومها.

Drugs that are made of protein are called biologic drugs.

الأدوية التي تُصنع من البروتين تدعى بالأدوية البيولوجية.

So this includes constrained peptides,

لذا فإنها تشمل الببتيدات المقيدة،

as well as medicines like insulin

وكذلك الأدوية مثل الأنسولين

or antibody drugs like Humira or Enbrel.

وأدوية الأجسام المضادة مثل (Humira) أو (Enbrel).

And in general, biologics are great,

بشكل عام، هذه المنتجات الطبية رائعة،

because they avoid several ways that drugs can cause side effects.

لأنها تتجنب طُرقًا عدة بوسع المخدرات عن طريقها أن تؤدي إلى آثار جانبية.

First, protein.

أولًا، البروتين.

It's a totally natural, nontoxic material in our bodies.

ويُعرّف بأنه جزيء عضوي طبيعي غير سام داخل أجسامنا.

Our cells produce tens of thousands of different proteins,

تُنتج خلايانا عشرات الآلاف من مُختلف أنواعه،

and basically, all of our food has protein in it.

وبشكل أساسي، كل غذائنا يحتوي عليه.

And second, sometimes drugs interact with molecules in your body

ثانيًا، تتفاعل الأدوية أحيانًا مع جزيئات في جسمك

that you don't want them to.

لا تريد لها ذلك.

Compared to small molecule drugs,

مقارنة بحجم العقاقير الجزيئية الصغيرة،

and by this I mean regular drugs, like aspirin,

وأعني بذلك الأدوية المنتظمة، مثل الأسبرين،

biologics are quite large.

فالمستحضرات الحيوية كبيرة جدًا.

Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.

تتفاعل هذه المركبات عندما تتبنى شكلًا يتلاءم معها تمامًا.

Much like a lock and key.

يشبه إلى حد كبير القفل والمفتاح.

Well, a larger key has more grooves,

حسنًا، لدى المفتاح الأكبر أخاديد أكثر،

so it's more likely to fit into a single lock.

لذلك من المرجح أن يتم تثبيته في قفل واحد.

But most biologics also have a flaw.

ولكن لا تخلو معظم المنتجات الحيوية من العيوب.

They're fragile.

ما يُعيبها هي أنها ضعيفة.

So they're usually administered by injection,

لذلك عادةً ما تُعطى عن طريق الحقن،

because our stomach acid would destroy the medicine

وهذا لأن حمض المعدة لدينا سيدمر الدواء

if we tried to swallow it.

إذا حاولنا ابتلاعه.

Constrained peptides are the opposite.

أما الببتيدات المقيدة فهي على عكس ذلك.

They're really durable, like regular drugs.

إنها أدوية متينة بحق، مثل الأدوية العادية.

So it's possible to administer them using pills, inhalers, ointments.

حيث يمكن أخذها باستخدام الحبوب، أو عن طريق الاستنشاق، أو المراهم.

This is what makes constrained peptides so desirable for drug development.

هذا هو ما يجعل الببتيدات المقيدة مرغوبة جدًا لتطوير العقاقير.

They combine some of the best features

فهي تقوم بدمج بعض من أفضل

of small-molecule and biologic drugs into one.

مميزات الجزيئيات الصغيرة مع العقاقير الحيوية معًا.

But unfortunately, it's incredibly difficult

لكن وللأسف، فإنه يتعذر علينا

to reengineer the constrained peptides that we find in nature

إعادة هندسة الببتيدات المقيدة التي نجدها في الطبيعة

to become new drugs.

إلى عقاقير حديثة.

So this is where I come in.

وهذا ما توصلت له.

Creating a new drug is a lot like crafting a key

تُعد عملية تكوين عقار جديد بمثابة صناعة مفتاح

to fit a particular lock.

ليتطابق مع قفلٍ معين.

We need to get the shape just right.

علينا مطابقتها مع الشكل تمامًا.

But if we change the shape of a constrained peptide by too much,

لكن إذا غيرنا شكل الببتيدات المقيدة أكثر من اللازم؛

those extra chemical bonds are unable to form

فسيتعذر على الروابط الكيميائية التشكل؛

and the whole molecule falls apart.

وعليه سوف تتهاوى مجموعة الجزيئيات وتنهار.

So we needed to figure out how to gain control over their shape.

لذا احتجنا لمعرفة كيفية السيطرة على شكلها.

I was part of a collaborative scientific effort

لقد كنت طرفًا من مسعى علمي تعاوني

that spanned a dozen institutions across three continents

امتد على عشر مؤسسات في ثلاث قارات

that came together and solved this problem.

اجتمعت وحلت هذه المعضلة.

We took a radically different approach from previous efforts.

لقد اتخذنا نهجًا مختلفًا جذريًا عن الجهود السابقة.

Instead of making changes to the constrained peptides

عوضًا عن إدخال تغيرات على الببتدات المقيدة

that we find in nature,

التي نجدها في الطبيعة،

we figured out how to build new ones totally from scratch.

استقصينا طريقة لإنشاء أنواع جديدة من نقطة الصفر.

To help us do this,

ولمساعدتنا في إنشائها،

we developed freely available open-source peptide-design software

طورنا برنامجًا لتصميم الببتيدات ذي مصادر مفتوحة مجانية متاحًا للجميع

that anyone can use to do this, too.

بوسع أي شخص استخدامها لفعل هذا كذلك.

To test our method out,

ولاختبار منهجيتنا،

we generated a series of constrained peptides

أنشأنا سلسلة من الببتيدات المقيدة

that have a wide variety of different shapes.

ذات تنوع واسع من أشكالٍ مختلفة.

Many of these had never been seen in nature before.

الكثير منها لم يسبق له مثيل في الطبيعة من قبل.

Then we went into the laboratory and produced these peptides.

ثم ذهبنا للمختبر وأنتجنا هذه الببتيدات.

Next, we determined their molecular structures,

بعدها، حددنا بنية جزيئاتها

using experiments.

باستخدام التجارب.

When we compared our designed models

وعندما قارنا نماذجنا المصممة

with the real molecular structures,

مع تراكيب الجزيئات الحقيقية،

we found that our software can position individual atoms

وجدنا أن برنامجنا يمكنه وضع الذرات الفردية

with an accuracy that's at the limit of what's possible to measure.

بدقة تكون في حدود ما يمكن قياسه.

Three years ago, this couldn't be done.

قبل ثلاث سنوات، لم يكن هذا ممكنًا.

But today, we have the ability to create designer peptides

لكن اليوم، لدينا القدرة على إنشاء مصمم ببتيدي

with shapes that are custom-tailored for drug development.

بأشكال مصممة خصيصًا لتطوير العقاقير.

So where is this technology taking us?

إذًا إلى أين ستقودنا هذه التقنية؟

Well, recently,

حسنًا، في الآونة الأخيرة،

my colleagues and I designed constrained peptides

صممت أنا وزملائي الببتيدات المقيدة

that neutralize influenza virus,

التي تضعف فيروس الأنفلونزا،

protect against botulism poisoning

وتحمي من التسمم الغذائي،

and block cancer cells from growing.

وتمنع نمو الخلايا السرطانية.

Some of these new drugs

بعض هذه الأدوية الجديدة

have been tested in preclinical trials with laboratory animals.

تم اختبارها في تجارب ما قبل السريرية مع حيوانات المختبر.

And so far, they're all safe and highly effective.

وحتى الآن، كلها آمنة وفعالة للغاية.

Constrained peptide design is a cutting-edge technology,

إن تصميم الببتيد المقيد هو تقنية متطورة،

and the drug development pipeline is slow and cautious.

كما أنّ سير تطوير الدواء بطيء وحذر.

So we're still three to five years out from human trials.

لذلك ما زلنا بعيدين بثلاث إلى خمس سنوات عن التجارب البشرية.

But during that time,

ولكن خلال ذلك الوقت،

more constrained peptide drugs

الكثير من هذا النوع

are going to be entering the drug development pipeline.

سيدخل إلى مسار تنفيذ تطوير الدواء.

And ultimately, I believe that designed peptide drugs

وفي خاتمة الأمر، أعتقد أن أدوية الببتيدات المصممة

are going to enable us all to break free

ستمكننا جميعًا من التحرر

from the constraints of our diseases.

من قيود أمراضنا.

Thank you.

شكرًا لكم.

(Applause)

(تصفيق)