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

Reviewer: Sadia Noor Joya

I'm a protein designer.

আমি একজন প্রোটিন ডিজাইনার।

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

আর আমি এক নতুন ধরণের ওষুধ নিয়ে আলোচনা করতে চাই।

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

এটি তৈরি করা হয়েছে কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড নামক অণু দিয়ে।

আজকাল খুব সামান্য পরিমাণে এই কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড পাওয়া যায়,

There are only a few constrained peptide drugs available today,

কিন্তু আসছে দশকে তা আরো বেশি করে বাজারে পাওয়া যাবে।

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

তাহলে দেখা যাক এই নতুন ওষুধগুলো কী দিয়ে তৈরি,

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

কীভাবে এগুলো আলাদা এবং কী কারণে এই নতুন ওষুধ নিয়ে

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

of new and exciting medicines.

বাজারে বাড়তে থাকা চাহিদা আসন্ন।

Constrained peptides are very small proteins.

কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড হলো খুবই ক্ষুদ্র প্রোটিন।

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

এদের মধ্যে থাকা অতিরিক্ত রাসায়নিক বন্ধনী অণু গড়ে তোলে,

and this makes them incredibly stable

এবং এটি তাদের ভীষণ দৃঢ় করে

as well as highly potent.

উচ্চ ক্ষমতাশালী বানানোর পাশাপাশি।

এগুলো স্বাভাবিকভাবেই ঘটে, আমাদের শরীরও এর কিছু পরিমাণ তৈরি করে

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

যার জন্য আমরা ব্যাকটেরিয়াল, ফাঙ্গাল ও ভাইরাল ইনফেকশনের বিরুদ্ধে লড়তে পারি।

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

And animals like snakes and scorpions

এবং সাপ ও কাঁকড়ার মতো প্রাণীরা

use constrained peptides in their venom.

তাদের বিষে কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড ব্যবহার করে।

Drugs that are made of protein are called biologic drugs.

যেসব ওষুধ প্রোটিন দিয়ে তৈরি তাদের বায়োলজিক ওষুধ বলে।

So this includes constrained peptides,

অর্থাৎ এর মধ্যে আছে কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড,

as well as medicines like insulin

সেইসঙ্গে ইনসুলিনের মতো ওষুধ

or antibody drugs like Humira or Enbrel.

কিংবা হুইমেরা বা এনব্রেল এর মতো অ্যান্টিবডি ওষুধ।

And in general, biologics are great,

আর সাধারণভাবে, বায়োলজিক্স খুবই ভালো,

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

কারণ যে ওষুধ পার্শ্ব প্রতিক্রিয়ায় ঘটাতে পারে এগুলো তা এড়িয়ে চলে।

First, protein.

প্রথমত, প্রোটিন।

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

এটা খুবই স্বাভাবিক, আমাদের শরীরের বিষমুক্ত একটি উপাদান।

Our cells produce tens of thousands of different proteins,

আমাদের শরীরের কোষ দশ হাজার রকমের প্রোটিন তৈরি করে,

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

এবং মুলতঃ, আমাদের সমস্ত খাবারের মধ্যে প্রোটিন থাকে।

And second, sometimes drugs interact with molecules in your body

দ্বিতীয়ত, অনেকসময় ওষুধ শরীরের ভিতরের অণুর সঙ্গে প্রতিক্রিয়া করে

that you don't want them to.

যা আপনি চান না হোক।

Compared to small molecule drugs,

ছোট আণবিক ওষুধের সঙ্গে তুলনা করলে,

and by this I mean regular drugs, like aspirin,

আর এর দ্বারা আমি বলতে চাইছি সাধারণ ওষুধ, যেমন অ্যাসপিরিন,

biologics are quite large.

এই বায়োলজিক্সগুলো আসলো বেশ বড়।

Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.

অণু তখন প্রতিক্রিয়া করে যখন তারা সম্পূর্ণ মিলে যায় এমন আকার পায়।

Much like a lock and key.

অনেকটাই তালা আর চাবির মতো।

Well, a larger key has more grooves,

যেমন, একটি বড় চাবির অনেক খাঁজ থাকে,

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

তাই এটি কেবল একটি তালারই উপযুক্ত।

কিন্তু অধিকাংশ বায়োলজিক্সের সমস্যাও আছে।

But most biologics also have a flaw.

They're fragile.

এরা সব ভঙ্গুর।

তাই এদেরকে সাধারণত ইনজেকশনের মাধ্যমে দেয়া হয়,

So they're usually administered by injection,

কারণ আমাদের পাকস্থলীর রস এই ওষুধকে নষ্ট করে দেবে

because our stomach acid would destroy the medicine

if we tried to swallow it.

যদি আমরা এটাকে গেলার চেষ্টা করি।

কন্স্ট্রেইনড পেপটাইড ঠিক এর উল্টো।

Constrained peptides are the opposite.

They're really durable, like regular drugs.

এরা সাধারণ ওষুধের মতোই অনেক বেশি দীর্ঘস্থায়ী।

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

তাই এদের পিল খেয়ে, শ্বাসগ্রহণ করে, ক্রিমের মাধ্যমে নেয়া যায়।

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

এটাই ওষুধ তৈরির জন্য কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইডকে এতো জনপ্রিয় করেছে।

They combine some of the best features

এরা সেরা বৈশিষ্টগুলোকে একযোগ করে

of small-molecule and biologic drugs into one.

যা ক্ষুদ্র-অণু ও বায়োলজিক ওষুধের রয়েছে।

But unfortunately, it's incredibly difficult

কিন্তু দুর্ভাগ্যবশত, এটি অত্যন্ত কঠিন

to reengineer the constrained peptides that we find in nature

প্রকৃতিতে পাওয়া কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড কে নতুন করে তৈরি করে

to become new drugs.

নতুন ওষুধ বানানো।

So this is where I come in.

এখানেই আমার কাজ।

Creating a new drug is a lot like crafting a key

একটা নতুন ওষুধ তৈরি করা অনেকটাই একটা তালার জন্য

to fit a particular lock.

নির্দিষ্ট একটা চাবি তৈরির মতো।

আমাদের যথাযথভাবে আকার দেয়া জরুরি।

We need to get the shape just right.

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

কিন্তু যদি আমরা কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইডের আকার অনেকটাই বদলে দিই,

those extra chemical bonds are unable to form

তাহলে অতিরিক্ত রাসায়নিক বন্ধনীগুলো গড়ে উঠতে পারবে না

and the whole molecule falls apart.

এবং পুরো অণুটাই ভেঙ্গে পড়বে।

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

তাই আমাদের জানার ছিলো কীভাবে এদের আকার নিয়ন্ত্রণ করা যায়।

I was part of a collaborative scientific effort

আমি একটি দলগত বৈজ্ঞানিক প্রচেষ্টার অংশ ছিলাম

that spanned a dozen institutions across three continents

যা তিনটি মহাদেশের ১২টি প্রতিষ্ঠানের মধ্যে ছিলো

যারা একত্রিত হয় এবং এই সমস্যার সমাধান করে।

that came together and solved this problem.

We took a radically different approach from previous efforts.

পূর্বের প্রচেষ্টার চাইতে এবার আমরা দ্রুত নানাবিধ পদক্ষেপ নিই।

Instead of making changes to the constrained peptides

প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড

পরিবর্তন না করে,

that we find in nature,

আমরা খুঁজে বের করি একেবারে নতুন করে গড়ে তোলার উপায়।

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

এটা করার জন্য,

To help us do this,

we developed freely available open-source peptide-design software

আমরা বিনামূল্যের ওপেন-সোর্স পেপটাইড-ডিজাইন সফটওয়্যার তৈরি করি

যেটি যে কেউ একই কাজ করার জন্য ব্যবহার করতে পারে।

that anyone can use to do this, too.

To test our method out,

আমাদের এই পদ্ধতিটি পরীক্ষার জন্য,

we generated a series of constrained peptides

আমরা কয়েক ধাপের কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড তৈরি করি

that have a wide variety of different shapes.

যেগুলোর বিভিন্ন ধরণের আকার ছিলো।

Many of these had never been seen in nature before.

এর মধ্যে অনেকগুলোই প্রাকৃতিকভাবে আগে দেখা যায়নি।

Then we went into the laboratory and produced these peptides.

এরপর আমরা পরীক্ষাগারে যাই এবং এই পেপটাইডগুলো তৈরি করি।

Next, we determined their molecular structures,

এরপর, আমরা এগুলোর আণবিক গঠন ঠিক করি,

using experiments.

গবেষণার মাধ্যমে।

When we compared our designed models

যখন আমরা আমাদের পরিকল্পিত মডেলের সঙ্গে

with the real molecular structures,

আসল আণবিক গঠনের তুলনা করি,

we found that our software can position individual atoms

তখন আমরা দেখি যে আমাদের সফটওয়্যার নির্দিষ্ট পরমাণুর অবস্থান চিনতে পারে

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

নির্ভূলভাবে পরিমাপের সীমায় থেকে।

Three years ago, this couldn't be done.

তিন বছর আগে, এটি সম্ভব ছিলো না।

But today, we have the ability to create designer peptides

কিন্তু আজ, আমরা পেপটাইডের আকার ডিজাইন করতে পারি

with shapes that are custom-tailored for drug development.

যা পরিকল্পিতভাবে ওষুধ তৈরি করতে পারে।

So where is this technology taking us?

তাহলে এই প্রযুক্তি আমাদের কোথায় নিয়ে যাচ্ছে?

আসলে, সম্প্রতি,

Well, recently,

আমার সহকর্মীরা এবং আমি কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড তৈরি করেছি

my colleagues and I designed constrained peptides

that neutralize influenza virus,

যা ইনফ্লুয়েন্জা ভাইরাসকে নিস্ক্রিয় করে,

protect against botulism poisoning

বটুলিজম বিষক্রিয়ার বিরুদ্ধে রক্ষা করে

and block cancer cells from growing.

এবং ক্যান্সার কোষের বৃদ্ধি ব্যহত করে।

Some of these new drugs

এই নতুন ওষুধের কতগুলোর

have been tested in preclinical trials with laboratory animals.

প্রি-ক্লিনিকাল ট্রায়াল হয়েছে পরীক্ষাগারের প্রাণীদের উপর।

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

এবং এ পর্যন্ত দেখা গেছে যে, এগুলো সব নিরাপদ এবং ভীষণ কার্যকর।

কন্স্ট্রেইনড পেপটাইড ডিজাইন হলো একটি অত্যাধুনিক প্রযুক্তি,

Constrained peptide design is a cutting-edge technology,

এবং এই ওষুধ তৈরির প্রক্রিয়া পর্বটি ধীর এবং সাবধানে করতে হয়।

and the drug development pipeline is slow and cautious.

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

তাই আমরা এখনও হিউম্যান ট্রায়াল থেকে তিন থেকে পাঁচ বছর পিছিয়ে।

But during that time,

কিন্তু এই সময়ের মধ্যে,

more constrained peptide drugs

আরও কন্স্ট্রেইন্ড পেপটাইড ওষুধ

are going to be entering the drug development pipeline.

সংযুক্ত হতে চলেছে ওষুধ তৈরির প্রক্রিয়া পর্বে।

And ultimately, I believe that designed peptide drugs

আর প্রকৃতপক্ষে, আমি মনে করি যে ডিজাইনকৃত পেপটাইড ওষুধ

are going to enable us all to break free

আমাদের রোগ থেকে বিচ্ছিন্ন করে

from the constraints of our diseases.

মুক্তি দিতে চলেছে।

Thank you.

ধন্যবাদ।

(Applause)

(করতালি)