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

80,787 views ・ 2020-02-19

TED


Dobbeltklik venligst på de engelske undertekster nedenfor for at afspille videoen.

Translator: Emma Toft Reviewer: Anders Finn Jørgensen
00:13
I'm a protein designer.
0
13375
1833
Jeg er en proteindesigner.
00:16
And I'd like to discuss a new type of medicine.
1
16917
2934
Og jeg vil gerne diskutere en ny type medicin.
00:19
It's made from a molecule called a constrained peptide.
2
19875
4101
Den er lavet af et molekyle kaldet et begrænset peptid.
00:24
There are only a few constrained peptide drugs available today,
3
24000
2976
Der er kun få begrænset peptid mediciner tilgængelige i dag,
00:27
but there are a lot that will hit the market in the coming decade.
4
27000
3143
men der er mange som vil ramme markedet i det kommende årti.
00:30
Let's explore what these new medicines are made of,
5
30167
2434
Lad os udforske hvad de nye mediciner er lavet af
00:32
how they're different and what's causing this incoming tidal wave
6
32625
3143
hvordan de er anderledes and hvad skyldes denne voksende bølge
00:35
of new and exciting medicines.
7
35792
1583
af nye og spændende mediciner.
00:38
Constrained peptides are very small proteins.
8
38167
4017
Begrænset peptider er meget små proteiner.
00:42
They've got extra chemical bonds that constrain the shape of the molecule,
9
42208
3477
De har ekstra kemiske forbindelser som begrænser formen af molekylet,
00:45
and this makes them incredibly stable
10
45709
1975
og dette gør dem utrolig stabile
00:47
as well as highly potent.
11
47708
1667
lige så vel som meget stærke.
00:50
They're naturally occurring, our bodies actually produce a few of these
12
50125
3393
De opstår naturligt, vores kroppe producerer faktisk enkelte
00:53
that help us to combat bacterial, fungal and viral infections.
13
53542
2905
som hjælper med at angribe bakterier,
svamp og virus sygdom
00:56
And animals like snakes and scorpions
14
56471
1880
Og dyr ligesom slanger og skorpioner
00:58
use constrained peptides in their venom.
15
58375
2226
bruger begrænset peptider i deres gift.
01:00
Drugs that are made of protein are called biologic drugs.
16
60625
3184
Medicin som er lavet af protein bliver kaldt biologisk medicin.
01:03
So this includes constrained peptides,
17
63833
1893
Så dette inkluderer begrænset peptider,
01:05
as well as medicines like insulin
18
65750
2434
og medicin som insulin
01:08
or antibody drugs like Humira or Enbrel.
19
68208
3601
og antistof medicin som Humira eller Enbrel.
01:11
And in general, biologics are great,
20
71833
3101
Overordnet, biologiske lægemiddler er fantastiske,
01:14
because they avoid several ways that drugs can cause side effects.
21
74958
4185
fordi de undgår flere veje hvor medicin kan skabe bivirkninger.
01:19
First, protein.
22
79167
1434
Først, protein.
01:20
It's a totally natural, nontoxic material in our bodies.
23
80625
3101
Det er et totalt neutralt, giftfrit materiale i vores krop.
01:23
Our cells produce tens of thousands of different proteins,
24
83750
2768
Vores celler producerer tusinde af forskellige proteiner,
01:26
and basically, all of our food has protein in it.
25
86542
2684
og, praktisk talt, alt vores mad har proteiner i det.
01:29
And second, sometimes drugs interact with molecules in your body
26
89250
3893
Og anden, nogle mediciner interagerer med molekyler i din krop
01:33
that you don't want them to.
27
93167
1434
som du ikke vil have dem til.
01:34
Compared to small molecule drugs,
28
94625
1893
Sammenlignet med
små-molekyle medicin,
01:36
and by this I mean regular drugs, like aspirin,
29
96542
2767
Og her mener jeg, normal medicin, som aspirin,
01:39
biologics are quite large.
30
99333
1935
biologisk medicin er ret stort.
01:41
Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.
31
101292
3892
Molekyler interagerer når de påtager forme som passer sammen perfekt
01:45
Much like a lock and key.
32
105208
1518
Ligesom en nøgle og en lås.
01:46
Well, a larger key has more grooves,
33
106750
2018
Altså, en stor nøgle har mange riller,
01:48
so it's more likely to fit into a single lock.
34
108792
3351
så det er mere sandsynligt at den passer i en enkelt lås.
01:52
But most biologics also have a flaw.
35
112167
2726
Men de fleste biologiske mediciner har også en fejl.
01:54
They're fragile.
36
114917
1267
De er skrøbelige
01:56
So they're usually administered by injection,
37
116208
2143
Så de er normalt givet med en indsprøjtning,
01:58
because our stomach acid would destroy the medicine
38
118375
2434
da vores mavesyre ville ødelægge medicinen
02:00
if we tried to swallow it.
39
120833
1268
hvis vi slugte den.
02:02
Constrained peptides are the opposite.
40
122125
1893
Begrænset peptider er modsat.
02:04
They're really durable, like regular drugs.
41
124042
2142
De er stærke ligesom normal medicin
02:06
So it's possible to administer them using pills, inhalers, ointments.
42
126208
4542
Så det er muligt at administrer dem med piller, inhalere, og creme.
02:11
This is what makes constrained peptides so desirable for drug development.
43
131792
4267
Det er dette som gør begrænset peptider så eftertragtet i medicinsk fremstilling.
02:16
They combine some of the best features
44
136083
1810
De kombinerer de bedste funktioner
02:17
of small-molecule and biologic drugs into one.
45
137917
3767
fra små-molekylær og biologisk medicin inden i en.
02:21
But unfortunately, it's incredibly difficult
46
141708
2560
Men desværre er det utrolig svært
02:24
to reengineer the constrained peptides that we find in nature
47
144292
2892
at ombygge de begrænset peptider som vi finder i naturen
02:27
to become new drugs.
48
147208
1685
til at blive nyt medicin.
02:28
So this is where I come in.
49
148917
1309
Det er her jeg kommer ind.
02:30
Creating a new drug is a lot like crafting a key
50
150250
3351
At skabe et nyt medicin er meget ligesom at få en nøgle
02:33
to fit a particular lock.
51
153625
2476
til at passe i en specifik lås.
02:36
We need to get the shape just right.
52
156125
1726
Vi skal have formen helt rigtig.
02:37
But if we change the shape of a constrained peptide by too much,
53
157875
3018
Men hvis vi ændrer formen af et begrænset peptid for meget
02:40
those extra chemical bonds are unable to form
54
160917
2142
kan de kemiske bindinger
ikke forbinde
02:43
and the whole molecule falls apart.
55
163083
1976
og molekylet
går i stykker.
02:45
So we needed to figure out how to gain control over their shape.
56
165083
3435
Så vi bliver nødt til at finde ud af hvordan vi kan kontrollerer formen.
02:48
I was part of a collaborative scientific effort
57
168542
2226
Jeg var en del af en videnskabs indsats
02:50
that spanned a dozen institutions across three continents
58
170792
3184
spredt over et dusin institutioner fra tre kontinenter
02:54
that came together and solved this problem.
59
174000
3393
som kom sammen og løste dette problem.
02:57
We took a radically different approach from previous efforts.
60
177417
3101
Vi tog en radikalt anderledes vinkle fra tidligere forsøg.
03:00
Instead of making changes to the constrained peptides
61
180542
2517
I stedet for at ændre de begrænset peptider
03:03
that we find in nature,
62
183083
1268
som vi finder i naturen,
03:04
we figured out how to build new ones totally from scratch.
63
184375
3268
lærte vi at bygge nogle nye fra bunden.
03:07
To help us do this,
64
187667
1267
For at hjælpe med dette,
03:08
we developed freely available open-source peptide-design software
65
188958
3048
udviklede vi gratis kildekode peptid-design software
03:12
that anyone can use to do this, too.
66
192030
1779
som alle kan bruge til dette også.
03:13
To test our method out,
67
193833
1435
For at teste vores metode,
03:15
we generated a series of constrained peptides
68
195292
2934
vi skabte et udvalg af begrænset peptider
03:18
that have a wide variety of different shapes.
69
198250
2226
som har en variation af forskellige forme.
03:20
Many of these had never been seen in nature before.
70
200500
2434
Mange af disse havde aldrig været set i naturen før.
03:22
Then we went into the laboratory and produced these peptides.
71
202958
2893
Så vi gik i laboratoriet og producerede disse peptider.
03:25
Next, we determined their molecular structures,
72
205875
2518
Derefter fandt vi deres molekylære struktur,
03:28
using experiments.
73
208417
1392
ved hjæp af eksperimenter.
03:29
When we compared our designed models
74
209833
1893
Da vi sammenlignede vores modeller
03:31
with the real molecular structures,
75
211750
1726
med rigtige molekylære strukturer,
03:33
we found that our software can position individual atoms
76
213500
3101
fandt vi ud af at vores software kan placere individualle atomer
03:36
with an accuracy that's at the limit of what's possible to measure.
77
216625
3226
med en præcision som er på grænsen af hvad der er muligt at måle.
03:39
Three years ago, this couldn't be done.
78
219875
2184
For tre år siden, dette var ikke muligt.
03:42
But today, we have the ability to create designer peptides
79
222083
3018
Men i dag har vi evnerne til at skabe designer peptider
03:45
with shapes that are custom-tailored for drug development.
80
225125
3393
med forme der er skræddersyet til medicinudvikling.
03:48
So where is this technology taking us?
81
228542
1958
Så hvor tager den her teknologi os hen?
03:51
Well, recently,
82
231292
1267
Altså, for nyligt,
03:52
my colleagues and I designed constrained peptides
83
232583
2286
mine kollegaer og jeg har designet begrænset peptider
03:54
that neutralize influenza virus,
84
234893
3416
som neutralisere influenzavirus,
03:58
protect against botulism poisoning
85
238333
2935
beskytter mod botulisme-forgiftning
04:01
and block cancer cells from growing.
86
241292
2101
og blokerer kræft celler fra at vokse.
04:03
Some of these new drugs
87
243417
1309
Nogle af de nye mediciner
04:04
have been tested in preclinical trials with laboratory animals.
88
244750
2976
er blevet testet i prækliniske forsøg med forsøgsdyr.
04:07
And so far, they're all safe and highly effective.
89
247750
4226
Og indtil videre er de alle sikre og yderst effektive.
04:12
Constrained peptide design is a cutting-edge technology,
90
252000
3143
Begrænset peptid design er banebrydende teknologi,
04:15
and the drug development pipeline is slow and cautious.
91
255167
2601
og medicinal udvikling er langsomt og forsigtigt.
04:17
So we're still three to five years out from human trials.
92
257792
2684
Så vi er stadig tre til fem år væk fra menneske forsøg.
04:20
But during that time,
93
260500
1268
Gennem den tid,
04:21
more constrained peptide drugs
94
261792
1434
flere begrænset
peptid mediciner
04:23
are going to be entering the drug development pipeline.
95
263250
2601
kommer til at dukke op i medicinal udvikling.
04:25
And ultimately, I believe that designed peptide drugs
96
265875
4143
Og jeg tror, at til sidste vil designet peptid mediciner
04:30
are going to enable us all to break free
97
270042
2017
gøre det muligt for os at bryde fri
04:32
from the constraints of our diseases.
98
272083
2518
fra begrænsninger af vores sygdomme.
04:34
Thank you.
99
274625
1268
Mange tak.
04:35
(Applause)
100
275917
4125
(Bifald)
Om denne hjemmeside

På dette websted kan du se YouTube-videoer, der er nyttige til at lære engelsk. Du vil se engelskundervisning, der er udført af førsteklasses lærere fra hele verden. Dobbeltklik på de engelske undertekster, der vises på hver videoside, for at afspille videoen derfra. Underteksterne ruller i takt med videoafspilningen. Hvis du har kommentarer eller ønsker, bedes du kontakte os ved hjælp af denne kontaktformular.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7