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

Tradutor: Rodrigo da Silva Moreira Revisora: Margarida Ferreira

I'm a protein designer.

Eu sou projetista de proteínas.

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

Gostava de falar sobre um novo tipo de medicamento.

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

É feito a partir de uma molécula chamada peptídeo restrito.

There are only a few constrained peptide drugs available today,

Hoje, há apenas alguns remédios à base desses peptídeos,

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

mas há muitos que chegarão ao mercado na próxima década.

Vamos ver do que são feitos esses novos remédios,

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

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

quais as suas diferenças e a que se deve esta onda gigantesca

of new and exciting medicines.

de medicamentos novos e sensacionais.

Constrained peptides are very small proteins.

Os peptídeos restritos são proteínas diminutas.

Têm ligações químicas extras que restringem a forma da molécula,

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

and this makes them incredibly stable

e isso torna-as extremamente estáveis e muito potentes.

as well as highly potent.

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

São produzidos naturalmente, o nosso corpo produz alguns deles

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

que nos ajudam a combater infeções bacterianas, fúngicas e virais.

And animals like snakes and scorpions

Alguns animais, como as cobras e os escorpiões,

use constrained peptides in their venom.

possuem estes peptídeos no seu veneno.

Drugs that are made of protein are called biologic drugs.

Os medicamentos feitos de proteínas chamam-se medicamentos biológicos.

So this includes constrained peptides,

Isso inclui os peptídeos restritos

as well as medicines like insulin

e também remédios como a insulina

or antibody drugs like Humira or Enbrel.

ou medicamentos à base de anticorpos, como o Humira e o Enbrel.

And in general, biologics are great,

Em geral, os produtos biológicos são ótimos,

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

porque evitam, por várias formas, que ocorram efeitos colaterais.

First, protein.

Primeiro, a proteína.

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

É um material totalmente natural não tóxico no nosso corpo.

Our cells produce tens of thousands of different proteins,

As células produzem dezenas de milhares de proteínas diferentes

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

e, praticamente, toda a comida contém proteínas.

And second, sometimes drugs interact with molecules in your body

Em segundo lugar, às vezes, os fármacos interagem com as moléculas do corpo

that you don't want them to.

e não queremos que isso ocorra.

Compared to small molecule drugs,

Em comparação com os fármacos de pequenas moléculas

and by this I mean regular drugs, like aspirin,

— ou seja, fármacos correntes, como a aspirina —

biologics are quite large.

as moléculas dos biológicos são muito grandes.

Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.

As moléculas interagem quando adotam formas que encaixam perfeitamente,

Much like a lock and key.

como uma chave numa fechadura.

Well, a larger key has more grooves,

Bem, uma chave maior tem mais ranhuras,

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

por isso é mais provável que se encaixe numa fechadura apenas.

But most biologics also have a flaw.

Mas muitos fármacos biológicos têm um defeito: são frágeis.

They're fragile.

So they're usually administered by injection,

Por isso, geralmente são administrados por injeção,

because our stomach acid would destroy the medicine

porque o ácido estomacal destruiria o medicamento, se fosse engolido.

if we tried to swallow it.

Constrained peptides are the opposite.

Os peptídeos restritos são o oposto.

They're really durable, like regular drugs.

São muito resistentes, como os fármacos normais.

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

É possível administrá-los usando comprimidos, inaladores ou pomadas.

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

É o que torna esses peptídeos atrativos para os criadores de fármacos.

Eles aliam algumas das melhores características

They combine some of the best features

of small-molecule and biologic drugs into one.

dos medicamentos de pequenas moléculas e dos biológicos num só.

But unfortunately, it's incredibly difficult

Mas, infelizmente, é muito difícil

to reengineer the constrained peptides that we find in nature

recriar os peptídeos restritos que encontramos na Natureza

to become new drugs.

para se tornarem novos fármacos.

So this is where I come in.

Então é aqui que eu entro.

Creating a new drug is a lot like crafting a key

Criar um fármaco novo é como criar uma chave

to fit a particular lock.

que se encaixa apenas numa determinada fechadura.

We need to get the shape just right.

Precisamos de descobrir a forma exata.

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

Mas, se alterarmos demasiado a forma desses peptídeos,

those extra chemical bonds are unable to form

as ligações químicas extras são incapazes de se formarem

and the whole molecule falls apart.

e toda a molécula se desintegra.

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

Precisávamos de descobrir como controlar a sua forma.

I was part of a collaborative scientific effort

Eu fazia parte duma equipa de colaboração científica

that spanned a dozen institutions across three continents

que agrupava uma dúzia de instituições de três continentes

that came together and solved this problem.

que se reuniram e resolveram este problema.

We took a radically different approach from previous efforts.

Nós tomámos uma abordagem muito diferente de outras anteriores.

Instead of making changes to the constrained peptides

Em vez de modificar os peptídeos restritos

que encontramos na Natureza,

that we find in nature,

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

descobrimos como criar novos peptídeos a partir do zero.

To help us do this,

Para nos ajudar nesta tarefa,

we developed freely available open-source peptide-design software

criámos um "software" de código aberto para projetar peptídeos

that anyone can use to do this, too.

que qualquer pessoa pode usar.

To test our method out,

Para testar o nosso método,

we generated a series of constrained peptides

gerámos uma série de peptídeos restritos

that have a wide variety of different shapes.

que têm uma grande variedade de formas.

Many of these had never been seen in nature before.

Muitos deles nunca foram vistos na Natureza.

Then we went into the laboratory and produced these peptides.

Começámos a produzir esses peptídeos em laboratório.

Next, we determined their molecular structures,

Em seguida, determinámos as suas estruturas moleculares

using experiments.

através de experiências.

When we compared our designed models

Quando comparámos os nossos modelos com as estruturas moleculares reais,

with the real molecular structures,

we found that our software can position individual atoms

descobrimos que o nosso "software" pode posicionar átomos individuais

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

com um rigor no limite do que é possível ser medido.

Three years ago, this couldn't be done.

Há três anos, não era possível fazer isso.

But today, we have the ability to create designer peptides

Mas hoje, temos a capacidade de conceber peptídeos

with shapes that are custom-tailored for drug development.

com formatos personalizados para o desenvolvimento de medicamentos.

So where is this technology taking us?

Então, para onde nos leva essa tecnologia?

Well, recently,

Bem, recentemente,

my colleagues and I designed constrained peptides

os meus colegas e eu concebemos peptídeos restritos

that neutralize influenza virus,

que neutralizam o vírus da gripe,

protect against botulism poisoning

protegem contra a intoxicação por botulismo

and block cancer cells from growing.

e impedem que cresçam as células cancerígenas.

Some of these new drugs

Alguns desses novos medicamentos

have been tested in preclinical trials with laboratory animals.

foram testados em testes com animais de laboratório.

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

Até agora, todos eles se mostraram seguros e altamente eficazes.

Constrained peptide design is a cutting-edge technology,

A conceção de peptídeos restritos é uma tecnologia de ponta,

e o processo para desenvolver medicamentos 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.

Só dentro de três a cinco anos testaremos em pessoas.

But during that time,

Mas entretanto, vão entrar no processo de desenvolvimento

more constrained peptide drugs

are going to be entering the drug development pipeline.

mais medicamentos à base de peptídeos restritos.

And ultimately, I believe that designed peptide drugs

Por último, acredito que os fármacos à base de peptídeos

are going to enable us all to break free

vão libertar-nos das restrições

from the constraints of our diseases.

causadas pelas nossas doenças.

Thank you.

Muito obrigado.

(Applause)

(Aplausos)