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

79,909 views ・ 2020-02-19

TED


Please double-click on the English subtitles below to play the video.

Translator: Shajwan Muhammad Reviewer: Daban Q Jaff
00:13
I'm a protein designer.
0
13375
1833
من نەخشەکێشی پڕۆتینم.
00:16
And I'd like to discuss a new type of medicine.
1
16917
2934
و دەمەوێت گفتوگۆ بکەم دەربارەی جۆرێکی نوێی دەرمان.
00:19
It's made from a molecule called a constrained peptide.
2
19875
4101
لە گەردێک دروست کراوە کە ناوی پێپتایدی نادروستە.
00:24
There are only a few constrained peptide drugs available today,
3
24000
2976
لە مڕۆدا تەنھا ژمارەیەکی کەم دەرمانی پێپتایدی نادروست ھەیە،
00:27
but there are a lot that will hit the market in the coming decade.
4
27000
3143
بەڵام لە دەیەی داھاتوودا ژمارەیەکی زۆر دەکەوێتە بازاڕەوە.
00:30
Let's explore what these new medicines are made of,
5
30167
2434
با بزانین کە ئەم دەرمانە نوێیانە لە چی بەرھەم دێن،
00:32
how they're different and what's causing this incoming tidal wave
6
32625
3143
جیاوازییان چییە و چی دەبێتە ھۆی ئەم دەستکەوتە بە لێشاوەی
00:35
of new and exciting medicines.
7
35792
1583
دەرمانە نوێ و ھەژێنەرەکان.
00:38
Constrained peptides are very small proteins.
8
38167
4017
پێپتایدە نادروستەکان پڕۆتینی زۆر بچووکن.
00:42
They've got extra chemical bonds that constrain the shape of the molecule,
9
42208
3477
بەندی کیمیایی زیادەیان بەرھەمھێناوە کە پەستان لە شێوەی گەرد دەکات،
00:45
and this makes them incredibly stable
10
45709
1975
و باوەڕ پێ نەکراوانە جێگیرییان دەکات
00:47
as well as highly potent.
11
47708
1667
ھەروەھا بە شێوەیەکی زۆر بەھێز.
00:50
They're naturally occurring, our bodies actually produce a few of these
12
50125
3393
ئەوانە بە شێوەی سروشتی ڕوو دەدەن، لەشی ئێمە ژمارەیەک لەوانە بەرھەم دێنێت
00:53
that help us to combat bacterial, fungal and viral infections.
13
53542
2905
کە ھاوکاری جەنگی دژ بە ژەھراوی بونە بە بەکتریا، کەڕو و ڤایرۆس.
00:56
And animals like snakes and scorpions
14
56471
1880
و ئاژەڵانی وەک مار و دوپشک
00:58
use constrained peptides in their venom.
15
58375
2226
پێپتایدی نادروستی ناو ژەھری خۆیان بەکار دەھێنن.
01:00
Drugs that are made of protein are called biologic drugs.
16
60625
3184
دەرمانە لە پڕۆتین بەرھەمھێنراوەکان ناو دەبرێن بە دەرمانی زیندەیی.
01:03
So this includes constrained peptides,
17
63833
1893
بۆیە ئەمە پێکدێت لە پێپتایدی نادروست،
01:05
as well as medicines like insulin
18
65750
2434
ھەروەھا دەرمانی وەکو ئەنسۆلین
01:08
or antibody drugs like Humira or Enbrel.
19
68208
3601
یان دەرمانی دژەتەن وەکو ھیومایرا و ئەنبڕڵ.
01:11
And in general, biologics are great,
20
71833
3101
و بە گشتی، زیندەییەکان مەزنن،
01:14
because they avoid several ways that drugs can cause side effects.
21
74958
4185
چونکە بە چەند شێوەیەک ڕێگە دەگرن لە کاریگەرییە لاوەکییەکانی دەرمان.
01:19
First, protein.
22
79167
1434
یەکەم، پڕۆتین.
01:20
It's a totally natural, nontoxic material in our bodies.
23
80625
3101
بە تەواوی سروشتییە، ماددەیەکی نا ژەھراوییە لە لەشماندا.
01:23
Our cells produce tens of thousands of different proteins,
24
83750
2768
خانەکانی لەشمان دەیان ھەزار پڕۆتینی جیاواز بەرھەم دەھێنن،
01:26
and basically, all of our food has protein in it.
25
86542
2684
و بە زۆری، ھەموو خۆراکەکانمان پڕۆتین لە خۆ دەگرن.
01:29
And second, sometimes drugs interact with molecules in your body
26
89250
3893
و دووەم، ھەندێ کات دەرمانەکان لەگەڵ گەردەکانی ناو لەشتدا کارلێک دەکەن
01:33
that you don't want them to.
27
93167
1434
کە تۆ ناتەوێت کارلێک بکەن.
01:34
Compared to small molecule drugs,
28
94625
1893
بەراورد بە گەردی بچووکی دەرمانەکان،
01:36
and by this I mean regular drugs, like aspirin,
29
96542
2767
و مەبەستم دەرمانی ئاسایی، وەکو ئەسپرین،
01:39
biologics are quite large.
30
99333
1935
زیندەییەکان تەواو گەورەن.
01:41
Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.
31
101292
3892
گەردەکان کارلێک دەکەن کاتێک کە شێوەیەکی تەواو گونجاو لە خۆ بگرن.
01:45
Much like a lock and key.
32
105208
1518
زۆر لە قوفڵ و کلیل دەچن.
01:46
Well, a larger key has more grooves,
33
106750
2018
باشە، کلیلی گەورەتر چاڵی زیاتر لەخۆ دەگرێت،
01:48
so it's more likely to fit into a single lock.
34
108792
3351
بۆیە زیاتر وەکو گونجانە لەگەڵ قوفڵێک.
01:52
But most biologics also have a flaw.
35
112167
2726
بەڵام زۆربەی زیندەییەکانیش درزیان ھەیە.
01:54
They're fragile.
36
114917
1267
ناسکن.
01:56
So they're usually administered by injection,
37
116208
2143
بۆیە ئاساییانە لە ڕێی دەرزییەوە بەکار دەھێنرێن،
01:58
because our stomach acid would destroy the medicine
38
118375
2434
چونکە ترشی گەدەمان دەرمانەکە تێک دەشکێنێت
02:00
if we tried to swallow it.
39
120833
1268
ئەگەر ھەوڵی قووتدانی بدەین.
02:02
Constrained peptides are the opposite.
40
122125
1893
پێپتایدە نادروستەکان پێچەوانەن.
02:04
They're really durable, like regular drugs.
41
124042
2142
ئەوان زۆر خۆگرن، وەکو دەرمانی ئاسایی.
02:06
So it's possible to administer them using pills, inhalers, ointments.
42
126208
4542
بۆیە دەگونجێت لە ڕێگەی حەب، ئامێری ھەڵمژینی دەرمان، مەڵحەمەوە بەکار بێت.
02:11
This is what makes constrained peptides so desirable for drug development.
43
131792
4267
ئەمە وا لە پێپتایدە نادروستەکان دەکات کە زۆر خوازراو بن بۆ گەشەپێدانی دەرمان.
02:16
They combine some of the best features
44
136083
1810
ھەندێ لە باشترین ڕەوشتەکان کۆ دەکەنەوە
02:17
of small-molecule and biologic drugs into one.
45
137917
3767
ھی گەردی بچووک و دەرمانی زیندەیی لە یەک دانەدا.
02:21
But unfortunately, it's incredibly difficult
46
141708
2560
بەڵام بەداخەوە، ئەوە زۆر قورسە
02:24
to reengineer the constrained peptides that we find in nature
47
144292
2892
بۆ نەخشەکێشانەوەی پێپتایدی نادروست کە لە سروشتیدا دەیدۆزینەوە
02:27
to become new drugs.
48
147208
1685
بۆ ئەوەی ببن بە دەرمانی نوێ.
02:28
So this is where I come in.
49
148917
1309
ئێرە بوو لێوەی ھاتمە ناوەوە.
02:30
Creating a new drug is a lot like crafting a key
50
150250
3351
دروست کردنی دەرمانێکی نوێ زۆر لە دروستکردنی کلیل دەچێت
02:33
to fit a particular lock.
51
153625
2476
بۆ گونجان لەگەڵ قوفڵێکی دیاریکراو.
02:36
We need to get the shape just right.
52
156125
1726
دەبێت شێوەی ڕاست بەدەست بھێنین.
02:37
But if we change the shape of a constrained peptide by too much,
53
157875
3018
بەڵام ئەگەر شێوەی پێپتایدی نادروست زۆر بگۆڕین،
02:40
those extra chemical bonds are unable to form
54
160917
2142
بەندە کیمیاییە زیادەکان ناتوانرێت پێک بھێنرێن
02:43
and the whole molecule falls apart.
55
163083
1976
و تەواوی گەردەکە جیا دەبێتەوە.
02:45
So we needed to figure out how to gain control over their shape.
56
165083
3435
بۆیە پێویستە بزانین کە چۆن کۆنتڕۆڵی شێوەکانیان بکەین.
02:48
I was part of a collaborative scientific effort
57
168542
2226
من بەشێک بووم لە ھەوڵێکی زانستی هاوبەش
02:50
that spanned a dozen institutions across three continents
58
170792
3184
کە پێکھات بوو لە کۆمەلێک دەزگا لە سێ کیشوەرەوە
02:54
that came together and solved this problem.
59
174000
3393
کۆ بوونەوە و ئەم کێشەیەیان چارەسەر کرد.
02:57
We took a radically different approach from previous efforts.
60
177417
3101
بە شێوەیەکی بنەڕەتی ڕێگەی جیاواز لە ھەوڵەکانی پێشوومان گرتەبەر.
03:00
Instead of making changes to the constrained peptides
61
180542
2517
لە جیاتی دروست کردنی گۆڕانکاری لە پێپتایدە نادروستەکان
03:03
that we find in nature,
62
183083
1268
کە لە سروشت دەیدۆزینەوە
03:04
we figured out how to build new ones totally from scratch.
63
184375
3268
تێگەشتین کە چۆن بە تەواوی دانەی نوێ لە نەبوونەوە بنیاد بنێین.
03:07
To help us do this,
64
187667
1267
بۆ ئاسانکاری،
03:08
we developed freely available open-source peptide-design software
65
188958
3048
گەشەماندا بە سەرچاوەی کراوەی سۆفتوێری نەخشەکێشانی پێپتاید
03:12
that anyone can use to do this, too.
66
192030
1779
کە ھەموو کەس توانای بەکارھێنانی ھەیە.
03:13
To test our method out,
67
193833
1435
بۆ تاقیکردنەوەی ڕێگاکەمان،
03:15
we generated a series of constrained peptides
68
195292
2934
زنجیرەیەک لە پێپتایدە نادروستەکانمان پێکھێنا
03:18
that have a wide variety of different shapes.
69
198250
2226
کە ھەمەجۆرییەکی زۆر لە شێوەیاندا ھەبوو.
03:20
Many of these had never been seen in nature before.
70
200500
2434
زۆرێک لەوانە پێشتر ھەرگیز لە سروشتدا نەبینرا بوون.
03:22
Then we went into the laboratory and produced these peptides.
71
202958
2893
دواتر چووین بۆ تاقیگە و ئەو پێپتایدانەمان بەرھەمھێنان.
03:25
Next, we determined their molecular structures,
72
205875
2518
دوای ئەوە، پێکھاتە گەردییەکانییانمان دیاری کرد،
03:28
using experiments.
73
208417
1392
لە ڕێی تاقیکردنەوەی زانستی.
03:29
When we compared our designed models
74
209833
1893
کاتێک بەراوردی نمونەی نەخشێنراومان کرد
03:31
with the real molecular structures,
75
211750
1726
لەگەڵ پێکھاتەی ڕاستی گەردەکان،
03:33
we found that our software can position individual atoms
76
213500
3101
بۆمان دەرکەوت کە سۆفتوێرەکەمان دەتوانێت تاک گەردیلە جێگیر بکات
03:36
with an accuracy that's at the limit of what's possible to measure.
77
216625
3226
لەگەڵ ڕێکییەک کە لە سنوری پێوانی گونجاو دایە.
03:39
Three years ago, this couldn't be done.
78
219875
2184
سێ ساڵ بەر لە ئێستا، نەدەکرا ئەمە بکرێت.
03:42
But today, we have the ability to create designer peptides
79
222083
3018
بەڵام ئەمڕۆ، توانای ئەوەمان ھەیە کە پێپتایدی نەخشەکێش دروست بکەین
03:45
with shapes that are custom-tailored for drug development.
80
225125
3393
بەو شێوانەی کە پێویستن بۆ گەشەپێدانی دەرمان.
03:48
So where is this technology taking us?
81
228542
1958
کەواتە ئەم تەکنەلۆجیایە ئێمە بۆ کوێ دەبات؟
03:51
Well, recently,
82
231292
1267
باشە، لەم دواییەدا،
03:52
my colleagues and I designed constrained peptides
83
232583
2286
من و ھاوڕێکانم نەخشەی پێپتایدی نادروستمان کێشا
03:54
that neutralize influenza virus,
84
234893
3416
کە ھاوکێشی ڤایرۆسی ئەنفلۆنزا دەکات،
03:58
protect against botulism poisoning
85
238333
2935
پارێزگاری دەکات دژی ژەھراویبوونی کوشندە
04:01
and block cancer cells from growing.
86
241292
2101
ڕێگە دەگرێت لە گەشەی خانە شێرپەنجەییەکان.
04:03
Some of these new drugs
87
243417
1309
ھەندێک لەو دەرمانە نوێیانە
04:04
have been tested in preclinical trials with laboratory animals.
88
244750
2976
تاقیکراونەوە لە پشکنینی نیشانەی پێش نەخۆشی لەسەر ئاژەڵی تاقیگە.
04:07
And so far, they're all safe and highly effective.
89
247750
4226
و ئێستا، ھەموویان سەلامەت و زۆر کاریگەرن.
04:12
Constrained peptide design is a cutting-edge technology,
90
252000
3143
نەخشەکێشانی پێپتایدی نادروست تەکنەلۆجیای لێوار بڕینە،
04:15
and the drug development pipeline is slow and cautious.
91
255167
2601
و ھێڵی بۆڕی گەشەپێدانی دەرمان ھێواش و وریایە.
04:17
So we're still three to five years out from human trials.
92
257792
2684
بۆیە ھێشتا سێ بۆ پێنج ساڵ لە دەرەوەی تاقیکردنەوەی مرۆڤین.
04:20
But during that time,
93
260500
1268
بەڵام لەو ماوەیەدا،
04:21
more constrained peptide drugs
94
261792
1434
دەرمانی پێپتایدی نادروستی زیاتر
04:23
are going to be entering the drug development pipeline.
95
263250
2601
دەچنە ناو ھێڵی بۆڕی گەشەپێدانی دەرمان.
04:25
And ultimately, I believe that designed peptide drugs
96
265875
4143
و لە کۆتاییدا، باوەڕم وایە ئەو دەرمانە پێپتایدە نەخشەکێشراوانە
04:30
are going to enable us all to break free
97
270042
2017
توانا دەدەن بە ھەموومان بۆ ڕزگاربوونمان
04:32
from the constraints of our diseases.
98
272083
2518
لە پەستانی نەخۆشییەکانمان.
04:34
Thank you.
99
274625
1268
سوپاس بۆ ئێوە.
04:35
(Applause)
100
275917
4125
(چەپڵە)
About this website

This site will introduce you to YouTube videos that are useful for learning English. You will see English lessons taught by top-notch teachers from around the world. Double-click on the English subtitles displayed on each video page to play the video from there. The subtitles scroll in sync with the video playback. If you have any comments or requests, please contact us using this contact form.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7