Kathryn A. Whitehead: The tiny balls of fat that could revolutionize medicine | TED

תרגום: zeeva livshitz עריכה: Ido Dekkers

What if I told you that the pandemic will save the lives of millions of people?

מה אם הייתי אומרת לכם שהמגיפה תציל את חייהם של מיליוני אנשים?

It's a difficult thing to consider,

זה דבר שקשה לחשוב עליו,

given how many loved ones we've already lost.

בהתחשב במספר האנשים האהובים שכבר איבדנו.

But throughout the course of human history,

אבל לאורך מהלכה של ההיסטוריה האנושית,

massive public health crises

משברי בריאות ציבור עצומים

have resulted in innovation in health care and technology.

הביאו לחדשנות בתחום הרפואה והטכנולוגיה.

For example, the Black Death gave rise to the Gutenberg press

למשל, המגיפה השחורה הולידה את דפוס גוטנברג

and the 1918 flu pandemic led to modern vaccine technology.

ומגיפת השפעת ב1918 הובילה לטכנולוגיית החיסונים המודרנית.

The COVID-19 pandemic has and will be no different.

מגיפת הקורונה אינה, ולא תהיה שונה.

Just look at our vaccines --

רק הסתכלו על החיסונים שלנו -

normally developed over many years,

שבדרך כלל מפותחים לאורך שנים רבות,

and the mRNA vaccines were deployed in a mind-blowing 11 months.

וחיסוני ה- mRNA נפרסו תוך 11 חודשים מטריפים.

How is that even possible?

איך זה בכלל אפשרי?

It was possible because scientists have been working for many years

זה היה אפשרי כי מדענים עובדים מזה שנים רבות

to get us to the point where we could use mRNA quickly

כדי להביא אותנו לנקודה שבה נוכל להשתמש ב- mRNA במהירות

in an emergency situation.

במצב חירום.

Specifically,

באופן ממוקד,

we've been working on how to help mRNA with its biggest problem,

עבדנו איך לעזור ל-mRNA עם הבעיה הגדולה ביותר שלו,

which is that it doesn't normally go to the right places inside of our bodies.

שהיא, שבדרך כלל הוא לא הולך למקומות הנכונים בתוך גופנו.

Fortunately, we got around that problem just in time,

למרבה המזל, הסתדרנו עם הבעיה הזאת בדיוק בזמן

and I'd like to tell you about the technology that we use to do it.

ואני רוצה לספר לכם על הטכנולוגיה בה אנו משתמשים לשם כך.

When mRNA is administered,

כאשר mRNA מסופק,

it's injected into our muscles or our bloodstream,

הוא מוזרק לשרירים, או לזרם הדם שלנו,

but we actually need it to go inside of our cells.

אבל למעשה אנחנו רוצים שהוא ייכנס פנימה לתאים שלנו.

Unfortunately, mRNA is fragile,

לרוע המזל, mRNA הוא שביר,

and our bodies will destroy it before it goes very far.

והגוף שלנו יהרוס אותו לפני שהוא יגיע רחוק מאוד.

You can think of mRNA like a glass vase that you'd like to send in the mail

תוכלו לחשוב על mRNA כעל אגרטל זכוכית שתרצו לשלוח בדואר

without a box and bubble wrap.

ללא קופסה ועטיפת בועות.

It'll break long before it's been delivered.

הוא יישבר הרבה לפני שהוא יימסר לנמען.

And without an address on the box,

ובלי כתובת על הקופסה,

your postal delivery service will have no idea where to take it.

לשירות משלוחי הדואר לא יהיה שום מושג לאן לקחת את זה.

And so if we're going to use mRNA as a therapeutic,

ולכן אם רוצים להשתמש ב- mRNA כטיפול,

it needs our help.

הוא זקוק לעזרתנו.

It needs protection, and it needs to be told where to go.

הוא נזקק להגנה, וצריך לומר לו לאן ללכת.

And that's where I come in.

וכאן אני נכנסת לתמונה.

For over five decades, scientists and engineers like myself

במשך למעלה מחמישה עשורים, מדענים ומהנדסים כמוני

have been creating the shipping materials for nucleic acid drugs,

ייצרו את חומרי המשלוח לתרופות חומצת גרעין,

like DNA and RNA.

כמו DNA ו- RNA.

Through trial and error, we've created packages

באמצעות ניסוי וטעייה, יצרנו חבילות

that deliver intact vases to the wrong address;

ששולחות אגרטלים שלמים לכתובת הלא נכונה;

that delivered to the right address but with a broken vase;

שנמסרו לכתובת הנכונה אבל עם אגרטל שבור;

packages that get ripped apart by attacking dogs;

חבילות שנקרעות בידי כלבים מתקיפים;

and packages that throw out the mail carrier's back.

וחבילות שמשליכות את הדוור אחורה.

It's taken many years to get the science right.

עבדנו הרבה שנים כדי לקבל תוצאה מדעית נכונה.

Let me show you the result,

הרשו לי להראות לכם את התוצאה,

these tiny balls of fat that we call lipid nanoparticles.

כדורי השומן הקטנטנים האלה שאנו מכנים ננו-חלקיקים ליפידיים.

Let me tell you what they are and how they work.

הרשו לי לספר לכם מה הם וכיצד הם עובדים.

So first of all, "nano" just means really, really small.

אז קודם כל, “ננו” פירושו פשוט ממש ממש קטן.

Think of how small a person is compared to the diameter of the earth.

חישבו כמה אדם הוא קטן בהשוואה לקוטר כדור הארץ.

That's how small a nanoparticle is compared to the person.

עד כדי כך ננו-חלקיק קטן בהשוואה לאדם.

These nanoparticles are made up of several fatty molecules called lipids.

חלקיקים אלה מורכבים ממספר מולקולות שומן הנקראות ליפידים.

Fat is an awesome packing material --

שומן הוא חומר אריזה מדהים --

nice and bouncy.

יפה וקופצני.

Interestingly, our cells are also surrounded by fat

מעניין שהתאים שלנו גם כן מוקפים בשומן

to keep them flexible and protected.

כדי לשמור אותם גמישים ומוגנים.

Years ago, scientists had the idea to create lipid nanoparticles

לפני שנים למדענים היה רעיון ליצור ננו-חלקיקים ליפידיים

that would act like a Trojan horse.

שיפעלו כמו סוס טרויאני.

Because the lipids in the nanoparticle look similar

בגלל שהליפידים בננו-חלקיקים נראים דומים

to the membranes that surround our cells,

לממברנות המקיפות את התאים שלנו,

the cells are willing to bring the nanoparticle inside,

התאים מוכנים להכניס את הננו-חלקיקים פנימה,

and that's when the mRNA is released into the cell.

ואז ה- mRNA משתחרר לתא.

So what, exactly, are the lipids in these nanoparticles?

אז מהם בדיוק הליפידים בננו-חלקיקים האלה?

There are four ingredients in addition to the mRNA,

ישנם ארבעה מרכיבים בנוסף ל- mRNA,

and I'll tell you about each one.

ואני אספר לכם על כל אחד מהם.

First, there's a lipid called a phospholipid.

ראשית, ישנו ליפיד שנקרא פוספוליפיד.

This is the primary ingredient in our cell membranes,

שהוא המרכיב העיקרי בקרום התא שלנו,

which are the walls of fat that separate the insides of our cells

שאלה הם קירות השומן המפרידים בין החלק הפנימי של התאים שלנו

from everything that surrounds them.

מכל מה שמקיף אותם.

Phospholipids have a head that likes water

לפוספוליפידים יש ראש שאוהב מים

and a tail that likes other fatty things.

וזנב שאוהב דברים שומניים אחרים.

So when you throw a bunch of phospholipids together in water,

אז כשזורקים קבוצה של פוספוליפידים יחד למים,

they form this beautiful structure called a lipid bilayer.

הם יוצרים את המבנה היפה הזה שנקרא דו שכבה ליפידית.

Here, the heads face the inside and the outside of the cell,

כאן, הראשים פונים כלפי פנים והחלק החיצוני של התא,

which is water,

שהוא מים,

and the fat-loving parts of the molecule hang out together in the middle.

והחלקים אוהבי השומן של המולקולה מסתובבים יחד באמצע.

In lipid nanoparticles,

בננו-חלקיקים ליפידיים,

phospholipids have a similar role

לפוספוליפידים יש תפקיד דומה

of keeping all of the other ingredients organized.

של שמירה על כל המרכיבים האחרים מאורגנים.

Second, there's a lipid called cholesterol.

שנית, יש ליפיד שנקרא כולסטרול.

Why, if cholesterol has a bad reputation,

מדוע, אם לכולסטרול יש מוניטין רע,

would we want to use it in a therapeutic nanoparticle?

היינו רוצים להשתמש בו בתוך ננו-חלקיק טיפולי?

It turns out that while cholesterol can be bad when it's in our bloodstream,

מסתבר שבעוד הכולסטרול יכול להיות רע כשהוא נמצא במחזור הדם שלנו,

it's actually a really good thing for our cell membranes.

הוא בעצם דבר ממש טוב עבור ממברנות התא שלנו

And that's because those phospholipids I just told you about,

וזה בגלל שהפוספוליפידים האלה שבדיוק סיפרתי לכם עליהם,

they are entirely too free with themselves,

הם לגמרי חופשיים מדי עם עצמם,

and they are prone to falling apart.

והם מועדים להתפרק.

Cholesterol is a stiff molecule

הכולסטרול הוא מולקולה נוקשה

that wedges itself in between the other lipids

שנועצת את עצמה בין הליפידים האחרים

to fill in the gaps and hold them all together.

כדי למלא את המרווחים ולהחזיק את כולם ביחד.

It plays a similar role in our lipid nanoparticles.

הוא ממלא תפקיד דומה בננו-חלקיקים הליפידיים שלנו

It provides structural support so the nanoparticles don't fall apart

הוא מספק תמיכה מבנית כדי שהננו-חלקיקים לא יתפרקו

in between the injection and when they get into our cells.

בין ההזרקה והכניסה לתאים שלנו.

Third, there's a lipid called an ionizable lipid.

שלישית, קיים ליפיד שנקרא ליפיד מיונן

Here, "ionizable" means that when these particles are in the bloodstream,

כאן, “מיונן” פירושו שכאשר חלקיקים אלה נמצאים בזרם הדם,

they're neutrally charged, which helps with their safety.

הם בעלי מטען נייטרלי, מה שעוזר לבטיחותם.

Then they switch to a positive charge inside of our cells,

ואז הם עוברים לבעלי מטען חיובי בתוך התאים שלנו,

which helps them release the mRNA.

שעוזר להם לשחרר את ה- mRNA.

Ionizable lipids are special because they have to be made in the lab,

ליפידים מיוננים הם מיוחדים מכיוון שחייבים לייצרם במעבדה,

and scientists around the world

ומדענים ברחבי העולם

have tested tens of thousands of these materials

בדקו עשרות אלפים מהחומרים האלה

to find ones that are good at delivering mRNA safely.

למצוא כאלה שהם טובים בהעברת mRNA באופן בטוח.

And because they're made in the lab,

ומכיוון שהם מיוצרים במעבדה,

they tend to be proprietary to the company that invented them.

הם נוטים להיות בבעלות החברה שהמציאה אותם.

So, for example, Moderna and BioNTech, the company that partnered with Pfizer,

כך למשל, מודרנה וביונטק ששיתפה פעולה עם פייזר,

they discovered different ionizable lipids,

גילו ליפידים מיוננים שונים,

and that is the only important ingredient in their COVID-19 vaccines that differ.

וזה המרכיב החשוב היחיד ששונה בחיסוני COVID-19 שלהם.

And even then, their ionizable lipids aren't even that different,

וגם אז, הליפידים המיוננים שלהם אינם כה שונים

which is reassuring, because when independent groups of scientists

שזה מעודד, כי כאשר קבוצות עצמאיות של מדענים

converge on similar solutions,

מגיעים לפתרונות דומים

it's easier to trust the result.

קל יותר לסמוך על התוצאה.

Finally, one more ingredient.

לבסוף, עוד מרכיב נוסף.

This one is a polymer called polyethylene glycol.

זה פולימר שנקרא פוליאתילן גליקול.

So let's call it PEG. That's much easier.

אז בואו נקרא לזה PEG. זה הרבה יותר קל.

PEG is a water-loving molecule.

PEG הוא מולקולה אוהבת מים.

So it surrounds the lipid nanoparticle and it holds it all together.

אז הוא מקיף את הננו-חלקיק הליפידי ומחזיק את הכל יחד.

You can think of the other three lipids as the box and the bubble wrap

ניתן לחשוב על שלושת הליפידים האחרים כעל קופסה ועטיפת בועות

for the mRNA,

עבור ה- mRNA,

and the PEG as the packing tape.

ועל ה- PEG כעל סרט האריזה.

You may have heard in the news about a tiny fraction of people

אולי שמעתם בחדשות על מספר זעיר של אנשים

that have allergic responses to the vaccine.

שיש להם תגובות אלרגיות לחיסון

There is some evidence that PEG could be contributing to these allergic reactions.

ישנן עדויות לכך ש- PEG יכול להיות גורם לתגובות אלרגיות אלה.

And that's because people are routinely exposed to PEG

וזה בגלל שאנשים נחשפים באופן שגרתי ל- PEG

in cosmetic and household products,

במוצרי קוסמטיקה ומשק בית,

and some people have already developed antibodies against PEG.

וכמה אנשים כבר פיתחו נוגדנים נגד PEG.

But why would this happen to some people and not to others?

אבל למה שזה יקרה לחלק מהאנשים ולא לאחרים?

It turns out that every person's immune system is different,

מסתבר שמערכת החיסון שונה אצל כל אדם,

and just the same way that some people are allergic to latex,

ובדיוק באותה צורה שחלק מהאנשים אלרגיים ללטקס,

other people are allergic to PEG.

אנשים אחרים אלרגיים ל- PEG

It's important to keep in mind, however,

עם זאת, חשוב לזכור,

that PEG has had a long history of safe use

ש ל- PEG יש היסטוריה ארוכה של שימוש בטוח

as part of FDA-approved drug formulations,

כחלק מתכשירי תרופות שאושרו על ידי ה- FDA,

and these vaccine allergies could be caused by things other than PEG.

והאלרגיות לחיסון עשויות להיגרם מדברים אחרים מ PEG

More research is needed to get to the bottom of these side effects.

דרוש מחקר נוסף כדי להגיע לעומק תופעות הלוואי הללו.

All right, so let's take a step back and look at our whole nanoparticle.

בסדר, אז בואו ניקח צעד אחורה ונסתכל על הננו-חלקיק שלנו כולו.

Beautiful, right?

יפה, נכון?

When these ingredients all fit together nicely,

כאשר כל המרכיבים הללו משתלבים יפה,

the result is a deliverywoman's dream.

התוצאה היא מעל ומעבר למצופה.

In the case of the vaccines,

במקרה של החיסונים,

after these nanoparticles get injected into our muscle,

אחרי שהננו-חלקיקים אלה מוזרקים לשריר שלנו,

they take the mRNA into our cells.

הם לוקחים את ה- mRNA לתאים שלנו.

There, the mRNA acts like an instruction manual

שם, ה- mRNA מתנהג כמו מדריך הוראות הפעלה

that tells our cells to make a foreign protein,

שאומר לתאים שלנו לייצר חלבון זר,

in this case, the coronavirus spike protein.

במקרה זה, חלבון ספייק בנגיף הקורונה.

When our immune cells see the spike protein,

כאשר תאי החיסון שלנו רואים את חלבון הספייק,

they rush to protect us from it,

הם ממהרים להגן עלינו מפניו,

and they teach themselves to remember it,

והם מלמדים את עצמם לזכור אותו,

so that they can kill it if it ever returns.

כדי שיוכלו להשמיד אותו אם יחזור אי פעם.

As we speak,

בזמן שאנחנו מדברים,

the mRNA vaccines are out there saving lives from the coronavirus.

חיסוני ה-mRNA נמצאים שם ומצילים חיים מנגיף הקורונה.

They were our first and best tool to combat this nightmare,

הם היו הכלי הראשון והטוב ביותר שלנו להילחם בסיוט הזה,

and they are our best hope of responding swiftly to viral variance

והם התקווה הטובה ביותר שלנו לתגובה מהירה לשונות ויראלית

because we can keep our lipid nanoparticle packaging the same,

כי אנחנו יכולים לשמור את אריזות הננו -חלקיקים הליפידיים זהות,

and all we have to do is swap out the mRNA that's inside.

וכל מה שעלינו לעשות הוא להחליף את ה- mRNA שנמצא בפנים.

But here's the best part:

אבל הנה החלק הטוב ביותר:

for mRNA therapeutics,

לטיפולי mRNA,

these vaccines are only the beginning.

חיסונים אלה הם רק ההתחלה.

mRNA can be used to treat or cure many diseases.

ניתן להשתמש ב- mRNA לטיפול או לרפוי מחלות רבות.

So in the future, we will likely have treatments for many terrible diseases,

אז בעתיד סביר שיהיו לנו טיפולים למחלות נוראיות רבות,

including cystic fibrosis,

כולל סיסטיק פיברוזיס,

muscular dystrophy

ניוון שרירים

and sickle cell anemia.

ואנמיה חרמשית.

These diseases are caused by mutated proteins,

מחלות אלו נגרמות על ידי חלבונים שעברו מוטציה,

and we can use mRNA to ask our cells

ואנו יכולים להשתמש ב- mRNA כדי לבקש מהתאים שלנו

to make the correct version of these proteins.

ליצור את הגירסה הנכונה של החלבונים האלה.

We'll have treatments for cancer -- breast, blood, lungs -- you name it.

יהיו לנו טיפולים בסרטן - שד, דם, ריאות - כל מה שתרצו.

Here, we'll use mRNA to teach our immune cells

כאן, נשתמש ב- mRNA כדי ללמד את תאי החיסון שלנו

how to find and kill cancer cells.

כיצד למצוא ולהשמיד תאים סרטניים.

And then, if we're lucky, we'll have vaccines

ואז, אם יהיה לנו מזל, יהיו לנו חיסונים

against some of the most deadly and feared pathogens across the globe,

נגד כמה מהפתוגנים הקטלניים והמפחידים ביותר ברחבי העולם,

including malaria, Ebola and HIV.

כולל מלריה, אבולה ו- HIV.

Some of these products are already in clinical trials,

חלק מהמוצרים האלה נמצאים כבר בניסויים קליניים,

and the success of the COVID-19 vaccines will pave the way

והצלחת החיסונים נגד נגיף הקורונה תסלול את הדרך

for future generations of these therapies.

לדורות הבאים של טיפולים אלה.

This is how the pandemic will save the lives of millions.

כך תציל המגפה את חייהם של מיליונים.

It catalyzed the most rapid vaccine development in history

היא זרזה את פיתוח החיסונים המהיר ביותר בהיסטוריה

and brought to life a niche, previously unapproved form of technology.

והפיחה רוח חיים בטכנולוגיה נישתית, שבעבר עדיין לא אושרה.

And in our desperation, we gave that technology a chance.

ובייאושנו, נתנו לטכנולוגיה הזו הזדמנות.

Now we're collecting long-term safety and efficacy data

עכשיו אנחנו אוספים נתוני בטיחות ויעילות לטווח ארוך

from hundreds of millions of people.

ממאות מיליוני אנשים.

And with these data, interest in the technology,

ועם הנתונים האלה, עניין בטכנולוגיה,

funding for the technology

מימון הטכנולוגיה

and trust in the technology

ואמון בטכנולוגיה

will continue to grow.

ימשיכו לגדול.

Looking ahead,

במבט לעתיד

the packaging and delivery of mRNA to the right organs and tissues

האריזה והמשלוח של ה-mRNA לאיברים ולרקמות הנכונים

will continue to be one of the most significant challenges

ימשיכו להיות אחד האתגרים המשמעותיים ביותר

to implementing this technology.

ליישום טכנולוגיה זו.

And so my colleagues and I are going to be busy for a very long time.

וכך עמיתיי ואני הולכים להיות עסוקים הרבה מאוד זמן.

Ultimately, I'm here with a message of hope.

בסופו של דבר, אני כאן עם מסר של תקווה.

We are on the cusp of a revolution.

אנו נמצאים בפתחה של מהפכה.

mRNA is about to change the world forever,

mRNA עומד לשנות את העולם לנצח,

and it's all thanks to these fatty little balls

והכל הודות לכדורים הקטנים והשומניים האלה

שלוקחים את תרופת הפלא הזו בדיוק למקום בו היא נחוצה.

that take this miracle medicine to exactly where it's needed.

Thank you.

תודה.

(Applause)

(תְשׁוּאוֹת)