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

Translator: Yen Doran Reviewer: Sab Kasim

I'm a protein designer.

Saya seorang pereka cipta protein.

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

Dan saya ingin berbincang tentang sejenis ubat baru.

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

Ianya dibuat daripada sejenis molekul yang dipanggil peptida dikekang.

There are only a few constrained peptide drugs available today,

Kini hanya terdapat beberapa jenis ubat peptida sahaja,

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

tapi banyak jenis ubat ini akan ke pasaran pada dekad akan datang.

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

Mari kita teliti apakah bahan ubat baru ini,

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

bagaimana ia berbeza dan mengapa ia mendapat perhatian meluas

of new and exciting medicines.

dalam jenis ubat baru dan teruja.

Constrained peptides are very small proteins.

Peptida dikekang adalah protein yang amat kecil.

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

Ia mempunyai ikatan kimia tambahan yang mengawal bentuk molekul itu,

and this makes them incredibly stable

dan ini menjadikannya amat stabil

as well as highly potent.

juga sebagai berpoten tinggi.

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

Ia berlaku secara semula jadi, di mana badan kita yang menghasilkannya

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

menolong kita menentang jangkitan bakteria, fungus dan virus.

And animals like snakes and scorpions

Haiwan seperti ular dan kala jengking

use constrained peptides in their venom.

guna peptide dikekang di dalam bisa mereka

Drugs that are made of protein are called biologic drugs.

Ubat yang diperbuat daripada protein dikenali sebagai ubat biologik.

So this includes constrained peptides,

Jadi, ni termasuklah peptida dikekang,

as well as medicines like insulin

dan juga ubat seperti insulin,

or antibody drugs like Humira or Enbrel.

atau ubat antibodi seperti Humira atau Enbrel.

And in general, biologics are great,

Dan secara umum, biologik adalah sangat bagus,

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

kerana ia boleh mengelak kesan sampingan yang disebabkan oleh ubat

First, protein.

Pertama, protein.

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

Ia benar-benar semula jadi, tidak toksik dalam badan kita.

Our cells produce tens of thousands of different proteins,

Sel-sel kita menghasilkan berpuluh ribu protein berlainan,

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

dan dasarnya, semua makanan kita mengandungi protein.

And second, sometimes drugs interact with molecules in your body

Dan kedua, kadang kala ubat berinteraksi dengan molekul dalam badan kita

that you don't want them to.

yang kita tidak mahu terjadi.

Compared to small molecule drugs,

Berbandingan ubat bermolekul kecil,

and by this I mean regular drugs, like aspirin,

dan dengan ini maksud saya ubat biasa, seperti aspirin,

biologics are quite large.

biologik adalah agak besar.

Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.

Molekul berinteraksi apabila mereka mengambil bentuk sepadan dengan sempurna.

Much like a lock and key.

Seperti kunci dan mangga.

Well, a larger key has more grooves,

Baiklah, kunci besar mempunyai lebih alur,

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

jadi, ia lebih sepadan untuk muat ke dalam satu mangga.

But most biologics also have a flaw.

Tapi kebanyakan biologik juga mempunyai kekurangan.

They're fragile.

Ianya mudah relai.

So they're usually administered by injection,

Jadi, ia biasa digunakan secara suntikan,

because our stomach acid would destroy the medicine

kerana asid perut akan memusnahkan ubat itu

if we tried to swallow it.

jika kita cuba menelannya.

Constrained peptides are the opposite.

Peptida dikekang adalah sebaliknya.

They're really durable, like regular drugs.

Ia betul-betul tahan lama, seperti ubat biasa.

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

Jadi, ia mungkin boleh diberi dalam bentuk pil, alat sedut, salap.

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

Inilah yang menyebabkan peptida dikekang begitu wajar untuk penghasilan ubat.

They combine some of the best features

Ia menggabungkan ciri-ciri terbaik

of small-molecule and biologic drugs into one.

molekul kecil dan ubat biologik menjadi satu.

But unfortunately, it's incredibly difficult

Tapi malangnya, ia amatlah sukar

to reengineer the constrained peptides that we find in nature

untuk reka bentuk semula peptida dikekang secara semula jadi

to become new drugs.

untuk menjadi ubat baru.

So this is where I come in.

Jadi disini kepakaran saya.

Creating a new drug is a lot like crafting a key

Menghasilkan satu ubat baru adalah seperti pertukangan membuat kunci

to fit a particular lock.

mesti sepadan dengan satu jenis mangga.

We need to get the shape just right.

Kita perlu dapat bentuk yang tepat.

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

Tetapi jika kita pinda bentuk peptida dikekang terlalu banyak

those extra chemical bonds are unable to form

ikatan kimia tambahan itu tidak boleh bentuk

and the whole molecule falls apart.

dan seluruh molekul itu akan berkecai.

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

Jadi kita perlu cari jalan bagaimana untuk mengawal bentuknya.

I was part of a collaborative scientific effort

Saya adalah ahli usaha kerjasama saintifik

that spanned a dozen institutions across three continents

yang merangkumi satu dozen institusi melintasi tiga benua

that came together and solved this problem.

yang bekerjasama untuk menyelesaikan masalah ni.

We took a radically different approach from previous efforts.

Kami mengambil pendekatan yang berbeza dari usaha terdahulu.

Instead of making changes to the constrained peptides

Daripada membuat perubahan kepada peptida dikekang

that we find in nature,

dapat secara semula jadi,

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

kami menjumpai cara untuk membina yang baru dari permulaan lagi.

To help us do this,

Untuk berbuat demikian,

we developed freely available open-source peptide-design software

kami membina perisian percuma reka bentuk punca terbuka peptida

that anyone can use to do this, too.

yang boleh diguna oleh sesiapa juga.

To test our method out,

Untuk menguji kaedah kami,

we generated a series of constrained peptides

kami menghasilkan satu siri peptida dikekang

that have a wide variety of different shapes.

yang mempunyai pelbagai jenis bentuk berbeza.

Many of these had never been seen in nature before.

Kebanyakannya tidak dilihat secara semula jadi dulu.

Then we went into the laboratory and produced these peptides.

Kemudian, kami hasilkan peptida ini di makmal.

Next, we determined their molecular structures,

Seterusnya, kami menentukan struktur molekulnya,

using experiments.

melalui experimen.

When we compared our designed models

Bila dibandingkan model rekaan kami

with the real molecular structures,

dengan struktur molekul sebenar,

we found that our software can position individual atoms

kami mendapati bahawa perisian kami boleh meletakkan atom individu

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

dengan ketepatan yang pada had oleh apa yang mungkin boleh diukur.

Three years ago, this couldn't be done.

Tiga tahun lalu, ini tidak dapat dilakukan.

But today, we have the ability to create designer peptides

Tetapi hari ini, kami ada keupayaan untuk cipta rekaan peptida

with shapes that are custom-tailored for drug development.

dengan bentuk yang dibuat khas bagi penghasilan ubat.

So where is this technology taking us?

Jadi ke mana teknologi ini membawa kita?

Well, recently,

Baik, baru-baru ini,

my colleagues and I designed constrained peptides

rakan kerja dan saya cipta reka peptida dikekang

that neutralize influenza virus,

yang meneutralkan virus influenza,

protect against botulism poisoning

melindung kita daripada keracunan botulisme

and block cancer cells from growing.

dan menghalang pertumbuhan sel-sel kanser.

Some of these new drugs

Beberapa ubat baru ini

have been tested in preclinical trials with laboratory animals.

telah diuji ke atas haiwan makmal dalam percubaan praklinikal.

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

Dan setakat ini, semuanya selamat dan sangat berkesan.

Constrained peptide design is a cutting-edge technology,

Rekaan peptida dikekang adalah satu teknologi canggih,

and the drug development pipeline is slow and cautious.

dan penghasilan ubat ini adalah perlahan dan cermat.

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

Ujian manusia dijangka pada tiga hingga lima tahun lagi.

But during that time,

Tapi pada masa itu,

more constrained peptide drugs

banyak ubat peptida dikekang

are going to be entering the drug development pipeline.

akan dimasukkan ke dalam sistem penghasilan ubat.

And ultimately, I believe that designed peptide drugs

Dan pada akhirnya, saya percaya peptida yang direka cipta itu

are going to enable us all to break free

akan membolehkan kita membebaskan diri

from the constraints of our diseases.

daripada kekangan penyakit kita.

Thank you.

Terima kasih.

(Applause)

(Tepukan)