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

Tradutor: Maricene Crus Revisor: Simone Gumier

I'm a protein designer.

Sou designer de proteínas,

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

e gostaria de apresentar um novo tipo de medicamento.

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

Ele é feito de uma molécula chamada "peptídeo restrito".

Há apenas alguns medicamentos com essa molécula disponíveis hoje,

There are only a few constrained peptide drugs available today,

mas muitos outros entrarão no mercado na próxima década.

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

Vou explicar como são feitos,

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

seu diferencial e a causa desta onda de medicamentos novos e incríveis.

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

of new and exciting medicines.

Constrained peptides are very small proteins.

Peptídeos restritos são proteínas minúsculas.

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

Eles têm ligações químicas extras que restringem o formato da molécula,

and this makes them incredibly stable

e isso os torna incrivelmente estáveis, bem como altamente potentes.

as well as highly potent.

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

Nosso corpo produz alguns deles, nos ajudando a combater

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

infecções bacterianas, fúngicas e virais.

And animals like snakes and scorpions

E animais como cobras e escorpiões usam peptídeos restritos em seu veneno.

use constrained peptides in their venom.

Drugs that are made of protein are called biologic drugs.

Medicamentos feitos de proteína são considerados biológicos.

So this includes constrained peptides,

Portanto, isso inclui peptídeos restritos, assim como medicamentos como a insulina

as well as medicines like insulin

or antibody drugs like Humira or Enbrel.

ou drogas de anticorpos, como Humira ou Enbrel.

And in general, biologics are great,

E, em geral, medicamentos biológicos são ótimos,

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

pois evitam efeitos colaterais que as drogas podem causar.

First, protein.

Primeiro, proteína.

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

É um material totalmente natural e não tóxico em nosso corpo.

Our cells produce tens of thousands of different proteins,

Nossas células produzem dezenas de milhares de diferentes proteínas,

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

e, basicamente, toda a nossa comida tem proteína.

And second, sometimes drugs interact with molecules in your body

E segundo,

às vezes medicamentos têm interações indesejáveis com moléculas no nosso corpo.

that you don't want them to.

Compared to small molecule drugs,

Comparados aos medicamentos de moléculas minúsculas,

and by this I mean regular drugs, like aspirin,

ou seja, os regulares, como a aspirina, os biológicos são bem grandes.

biologics are quite large.

Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.

Moléculas interagem quando adotam formatos que se encaixam perfeitamente,

Much like a lock and key.

como uma fechadura e a chave.

Well, a larger key has more grooves,

Uma chave maior tem mais ranhuras,

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

então é mais provável que caiba numa única fechadura.

But most biologics also have a flaw.

Mas a maioria dos biológicos também tem uma falha.

They're fragile.

São frágeis e, geralmente, injetáveis,

So they're usually administered by injection,

pois nosso ácido estomacal destruiria o medicamento

because our stomach acid would destroy the medicine

if we tried to swallow it.

se fosse administrado por via oral.

Peptídeos restritos são o oposto.

Constrained peptides are the opposite.

They're really durable, like regular drugs.

São bem duráveis, como drogas comuns.

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

Então, é possível administrá-los usando pílulas, inaladores ou pomadas.

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

É o que os torna tão desejáveis para o desenvolvimento de drogas:

combinam algumas das melhores características de molécula minúscula

They combine some of the best features

of small-molecule and biologic drugs into one.

e medicamentos biológicos em uma só.

But unfortunately, it's incredibly difficult

Mas infelizmente,

a reengenharia dos peptídeos restritos encontrados na natureza é muito difícil

to reengineer the constrained peptides that we find in nature

para que se transformem em novos medicamentos.

to become new drugs.

So this is where I come in.

É aqui que eu entro.

Creating a new drug is a lot like crafting a key

Criar um novo medicamento se assemelha muito à elaboração de uma chave

to fit a particular lock.

para encaixar numa fechadura específica.

We need to get the shape just right.

Precisamos obter o formato correto.

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

Se o formato de um peptídeo restrito for muito alterado,

those extra chemical bonds are unable to form

as ligações químicas extras não se formam e a molécula se desfaz por inteiro.

and the whole molecule falls apart.

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

Então, precisávamos descobrir como obter controle sobre seu formato.

I was part of a collaborative scientific effort

Fiz parte de um esforço científico colaborativo

that spanned a dozen institutions across three continents

que incluiu uma dúzia de instituições por três continentes,

that came together and solved this problem.

que se uniram para resolver esse problema.

We took a radically different approach from previous efforts.

Adotamos uma abordagem radicalmente diferente dos esforços anteriores.

Instead of making changes to the constrained peptides

Em vez de alterar os peptídeos restritos que encontramos na natureza,

that we find in nature,

descobrimos como construir novos partindo do zero.

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

To help us do this,

Então desenvolvemos software de design de peptídeos de código aberto e gratuito,

we developed freely available open-source peptide-design software

que qualquer um pode usar e fazer o mesmo.

that anyone can use to do this, too.

To test our method out,

Para testar nosso método,

we generated a series of constrained peptides

geramos uma série de peptídeos restritos

that have a wide variety of different shapes.

com uma grande variedade de formatos diferentes.

Many of these had never been seen in nature before.

Muitos deles nunca vistos na natureza antes.

Then we went into the laboratory and produced these peptides.

Produzimos esses peptídeos no laboratório.

Next, we determined their molecular structures,

Em seguida, com experimentos, determinamos suas estruturas moleculares.

using experiments.

When we compared our designed models

Ao comparamos nossos modelos projetados com as estruturas moleculares reais,

with the real molecular structures,

we found that our software can position individual atoms

descobrimos que nosso software pode posicionar átomos individuais

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

com uma precisão que atinge o limite do que é possível medir.

Three years ago, this couldn't be done.

Há três anos, isso não podia ser feito.

But today, we have the ability to create designer peptides

Mas hoje, temos a capacidade de criar peptídeos exclusivos,

with shapes that are custom-tailored for drug development.

com formatos personalizados para o desenvolvimento de drogas.

So where is this technology taking us?

Aonde essa tecnologia está nos levando?

Well, recently,

Recentemente, meus colegas e eu projetamos peptídeos restritos

my colleagues and I designed constrained peptides

that neutralize influenza virus,

que neutralizam o vírus da gripe,

protect against botulism poisoning

protege contra o envenenamento por botulismo

and block cancer cells from growing.

e bloqueia o crescimento de células cancerígenas.

Some of these new drugs

Alguns desses medicamentos foram testados em ensaios pré-clínicos

have been tested in preclinical trials with laboratory animals.

com animais de laboratório

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

e, até agora, todos são seguros e altamente eficazes.

O design de peptídeo restrito é uma tecnologia de ponta,

Constrained peptide design is a cutting-edge technology,

e o processo de desenvolvimento de drogas é lento e cauteloso.

and the drug development pipeline is slow and cautious.

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

Precisamos de três a cinco anos para testá-los em humanos.

But during that time,

Mas durante esse tempo,

more constrained peptide drugs

mais dessas drogas entrarão no pipeline de desenvolvimento.

are going to be entering the drug development pipeline.

And ultimately, I believe that designed peptide drugs

E, finalmente, acredito que as drogas peptídicas projetadas

are going to enable us all to break free

vão permitir que nos libertemos das restrições de nossas doenças.

from the constraints of our diseases.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)