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

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TED


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Tradutor: Rodrigo da Silva Moreira Revisora: Margarida Ferreira
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I'm a protein designer.
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Eu sou projetista de proteínas.
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And I'd like to discuss a new type of medicine.
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Gostava de falar sobre um novo tipo de medicamento.
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It's made from a molecule called a constrained peptide.
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É feito a partir de uma molécula chamada peptídeo restrito.
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There are only a few constrained peptide drugs available today,
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Hoje, há apenas alguns remédios à base desses peptídeos,
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but there are a lot that will hit the market in the coming decade.
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mas há muitos que chegarão ao mercado na próxima década.
Vamos ver do que são feitos esses novos remédios,
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Let's explore what these new medicines are made of,
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how they're different and what's causing this incoming tidal wave
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quais as suas diferenças e a que se deve esta onda gigantesca
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of new and exciting medicines.
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de medicamentos novos e sensacionais.
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Constrained peptides are very small proteins.
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Os peptídeos restritos são proteínas diminutas.
Têm ligações químicas extras que restringem a forma da molécula,
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They've got extra chemical bonds that constrain the shape of the molecule,
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and this makes them incredibly stable
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e isso torna-as extremamente estáveis e muito potentes.
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as well as highly potent.
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They're naturally occurring, our bodies actually produce a few of these
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São produzidos naturalmente, o nosso corpo produz alguns deles
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that help us to combat bacterial, fungal and viral infections.
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que nos ajudam a combater infeções bacterianas, fúngicas e virais.
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And animals like snakes and scorpions
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Alguns animais, como as cobras e os escorpiões,
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use constrained peptides in their venom.
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possuem estes peptídeos no seu veneno.
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Drugs that are made of protein are called biologic drugs.
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Os medicamentos feitos de proteínas chamam-se medicamentos biológicos.
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So this includes constrained peptides,
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Isso inclui os peptídeos restritos
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as well as medicines like insulin
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e também remédios como a insulina
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or antibody drugs like Humira or Enbrel.
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ou medicamentos à base de anticorpos, como o Humira e o Enbrel.
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And in general, biologics are great,
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Em geral, os produtos biológicos são ótimos,
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because they avoid several ways that drugs can cause side effects.
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porque evitam, por várias formas, que ocorram efeitos colaterais.
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First, protein.
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Primeiro, a proteína.
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It's a totally natural, nontoxic material in our bodies.
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É um material totalmente natural não tóxico no nosso corpo.
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Our cells produce tens of thousands of different proteins,
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As células produzem dezenas de milhares de proteínas diferentes
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and basically, all of our food has protein in it.
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e, praticamente, toda a comida contém proteínas.
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And second, sometimes drugs interact with molecules in your body
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Em segundo lugar, às vezes, os fármacos interagem com as moléculas do corpo
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that you don't want them to.
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e não queremos que isso ocorra.
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Compared to small molecule drugs,
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Em comparação com os fármacos de pequenas moléculas
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and by this I mean regular drugs, like aspirin,
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— ou seja, fármacos correntes, como a aspirina —
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biologics are quite large.
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as moléculas dos biológicos são muito grandes.
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Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.
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As moléculas interagem quando adotam formas que encaixam perfeitamente,
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Much like a lock and key.
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como uma chave numa fechadura.
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Well, a larger key has more grooves,
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Bem, uma chave maior tem mais ranhuras,
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so it's more likely to fit into a single lock.
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por isso é mais provável que se encaixe numa fechadura apenas.
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But most biologics also have a flaw.
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Mas muitos fármacos biológicos têm um defeito: são frágeis.
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They're fragile.
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So they're usually administered by injection,
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Por isso, geralmente são administrados por injeção,
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because our stomach acid would destroy the medicine
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porque o ácido estomacal destruiria o medicamento, se fosse engolido.
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if we tried to swallow it.
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Constrained peptides are the opposite.
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Os peptídeos restritos são o oposto.
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They're really durable, like regular drugs.
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São muito resistentes, como os fármacos normais.
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So it's possible to administer them using pills, inhalers, ointments.
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É possível administrá-los usando comprimidos, inaladores ou pomadas.
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This is what makes constrained peptides so desirable for drug development.
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É o que torna esses peptídeos atrativos para os criadores de fármacos.
Eles aliam algumas das melhores características
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They combine some of the best features
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of small-molecule and biologic drugs into one.
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dos medicamentos de pequenas moléculas e dos biológicos num só.
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But unfortunately, it's incredibly difficult
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Mas, infelizmente, é muito difícil
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to reengineer the constrained peptides that we find in nature
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recriar os peptídeos restritos que encontramos na Natureza
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to become new drugs.
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para se tornarem novos fármacos.
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So this is where I come in.
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Então é aqui que eu entro.
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Creating a new drug is a lot like crafting a key
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Criar um fármaco novo é como criar uma chave
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to fit a particular lock.
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que se encaixa apenas numa determinada fechadura.
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We need to get the shape just right.
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Precisamos de descobrir a forma exata.
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But if we change the shape of a constrained peptide by too much,
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Mas, se alterarmos demasiado a forma desses peptídeos,
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those extra chemical bonds are unable to form
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as ligações químicas extras são incapazes de se formarem
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and the whole molecule falls apart.
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e toda a molécula se desintegra.
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So we needed to figure out how to gain control over their shape.
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Precisávamos de descobrir como controlar a sua forma.
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I was part of a collaborative scientific effort
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Eu fazia parte duma equipa de colaboração científica
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that spanned a dozen institutions across three continents
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que agrupava uma dúzia de instituições de três continentes
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that came together and solved this problem.
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que se reuniram e resolveram este problema.
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We took a radically different approach from previous efforts.
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3101
Nós tomámos uma abordagem muito diferente de outras anteriores.
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Instead of making changes to the constrained peptides
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Em vez de modificar os peptídeos restritos
que encontramos na Natureza,
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that we find in nature,
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1268
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we figured out how to build new ones totally from scratch.
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descobrimos como criar novos peptídeos a partir do zero.
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To help us do this,
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Para nos ajudar nesta tarefa,
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we developed freely available open-source peptide-design software
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criámos um "software" de código aberto para projetar peptídeos
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that anyone can use to do this, too.
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que qualquer pessoa pode usar.
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To test our method out,
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193833
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Para testar o nosso método,
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we generated a series of constrained peptides
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2934
gerámos uma série de peptídeos restritos
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that have a wide variety of different shapes.
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2226
que têm uma grande variedade de formas.
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Many of these had never been seen in nature before.
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Muitos deles nunca foram vistos na Natureza.
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Then we went into the laboratory and produced these peptides.
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Começámos a produzir esses peptídeos em laboratório.
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Next, we determined their molecular structures,
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Em seguida, determinámos as suas estruturas moleculares
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using experiments.
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1392
através de experiências.
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When we compared our designed models
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1893
Quando comparámos os nossos modelos com as estruturas moleculares reais,
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with the real molecular structures,
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03:33
we found that our software can position individual atoms
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descobrimos que o nosso "software" pode posicionar átomos individuais
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with an accuracy that's at the limit of what's possible to measure.
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216625
3226
com um rigor no limite do que é possível ser medido.
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Three years ago, this couldn't be done.
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219875
2184
Há três anos, não era possível fazer isso.
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But today, we have the ability to create designer peptides
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222083
3018
Mas hoje, temos a capacidade de conceber peptídeos
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with shapes that are custom-tailored for drug development.
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3393
com formatos personalizados para o desenvolvimento de medicamentos.
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So where is this technology taking us?
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228542
1958
Então, para onde nos leva essa tecnologia?
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Well, recently,
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231292
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Bem, recentemente,
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my colleagues and I designed constrained peptides
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232583
2286
os meus colegas e eu concebemos peptídeos restritos
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that neutralize influenza virus,
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234893
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que neutralizam o vírus da gripe,
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protect against botulism poisoning
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2935
protegem contra a intoxicação por botulismo
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and block cancer cells from growing.
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e impedem que cresçam as células cancerígenas.
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Some of these new drugs
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1309
Alguns desses novos medicamentos
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have been tested in preclinical trials with laboratory animals.
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244750
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foram testados em testes com animais de laboratório.
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And so far, they're all safe and highly effective.
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247750
4226
Até agora, todos eles se mostraram seguros e altamente eficazes.
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Constrained peptide design is a cutting-edge technology,
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252000
3143
A conceção de peptídeos restritos é uma tecnologia de ponta,
e o processo para desenvolver medicamentos é lento e cauteloso.
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and the drug development pipeline is slow and cautious.
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2601
04:17
So we're still three to five years out from human trials.
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257792
2684
Só dentro de três a cinco anos testaremos em pessoas.
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But during that time,
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260500
1268
Mas entretanto, vão entrar no processo de desenvolvimento
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more constrained peptide drugs
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261792
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are going to be entering the drug development pipeline.
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263250
2601
mais medicamentos à base de peptídeos restritos.
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And ultimately, I believe that designed peptide drugs
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265875
4143
Por último, acredito que os fármacos à base de peptídeos
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are going to enable us all to break free
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270042
2017
vão libertar-nos das restrições
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from the constraints of our diseases.
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272083
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causadas pelas nossas doenças.
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Thank you.
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274625
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Muito obrigado.
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(Applause)
100
275917
4125
(Aplausos)
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