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

79,910 views

2020-02-19 ・ TED


New videos

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

79,910 views ・ 2020-02-19

TED


Proszę kliknąć dwukrotnie na poniższe angielskie napisy, aby odtworzyć film.

Tłumaczenie: Weronika Dziel Korekta: Rysia Wand
00:13
I'm a protein designer.
0
13375
1833
Jestem projektantem białek.
00:16
And I'd like to discuss a new type of medicine.
1
16917
2934
Chciałbym opowiedzieć o nowym typie lekarstwa.
00:19
It's made from a molecule called a constrained peptide.
2
19875
4101
Jest ono zrobione z cząsteczek nazywanych ograniczonymi peptydami.
00:24
There are only a few constrained peptide drugs available today,
3
24000
2976
Obecnie istnieje tylko kilka leków na ich bazie,
00:27
but there are a lot that will hit the market in the coming decade.
4
27000
3143
ale w nadchodzącej dekadzie wiele ich wejdzie na rynek.
00:30
Let's explore what these new medicines are made of,
5
30167
2434
Sprawdźmy, z czego robi się te nowe leki,
00:32
how they're different and what's causing this incoming tidal wave
6
32625
3143
co je wyróżnia i co spowodowało napływ
00:35
of new and exciting medicines.
7
35792
1583
tych nowych, fascynujących leków.
00:38
Constrained peptides are very small proteins.
8
38167
4017
Ograniczone peptydy to bardzo małe białka.
00:42
They've got extra chemical bonds that constrain the shape of the molecule,
9
42208
3477
Dodatkowe wiązania chemiczne ograniczają kształt cząsteczek,
00:45
and this makes them incredibly stable
10
45709
1975
co sprawia, że są niezwykle stabilne
00:47
as well as highly potent.
11
47708
1667
i mają dużą moc.
00:50
They're naturally occurring, our bodies actually produce a few of these
12
50125
3393
Występują naturalnie w przyrodzie, nawet nasz organizm produkuje je
00:53
that help us to combat bacterial, fungal and viral infections.
13
53542
2905
do walki z infekcjami bakteryjnymi, grzybiczymi i wirusowymi.
00:56
And animals like snakes and scorpions
14
56471
1880
Zwierzęta takie jak węże i skorpiony
00:58
use constrained peptides in their venom.
15
58375
2226
wykorzystują ograniczone peptydy w jadzie.
01:00
Drugs that are made of protein are called biologic drugs.
16
60625
3184
Leki wytwarzane z białek nazywamy lekami biologicznymi.
01:03
So this includes constrained peptides,
17
63833
1893
Zalicza się do nich ograniczone peptydy
01:05
as well as medicines like insulin
18
65750
2434
oraz leki takie jak insulina
01:08
or antibody drugs like Humira or Enbrel.
19
68208
3601
i leki z przeciwciał, jak Humira i Enbrel.
01:11
And in general, biologics are great,
20
71833
3101
Ogólnie rzecz biorąc, biofarmaceutyki są super,
01:14
because they avoid several ways that drugs can cause side effects.
21
74958
4185
bo nie niosą z sobą efektów ubocznych innych leków.
01:19
First, protein.
22
79167
1434
Po pierwsze: białko.
01:20
It's a totally natural, nontoxic material in our bodies.
23
80625
3101
To naturalny, nietoksyczny materiał w ciele człowieka.
01:23
Our cells produce tens of thousands of different proteins,
24
83750
2768
Nasze komórki produkują setki tysięcy rożnych białek,
01:26
and basically, all of our food has protein in it.
25
86542
2684
a prawie wszystko, co jemy, zawiera białka.
01:29
And second, sometimes drugs interact with molecules in your body
26
89250
3893
Po drugie, zdarza się, że leki
reagują nieodpowiednimi cząsteczkami ciała.
01:33
that you don't want them to.
27
93167
1434
01:34
Compared to small molecule drugs,
28
94625
1893
W porównaniu z lekami o małych cząsteczkach,
01:36
and by this I mean regular drugs, like aspirin,
29
96542
2767
na przykład zwykłymi lekami takimi jak aspiryna,
01:39
biologics are quite large.
30
99333
1935
biofarmaceutyki są stosunkowo duże.
01:41
Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.
31
101292
3892
Cząsteczki reagują, gdy mają odpowiadające sobie kształty.
01:45
Much like a lock and key.
32
105208
1518
Tak jak zamek i klucz.
01:46
Well, a larger key has more grooves,
33
106750
2018
Większy klucz ma więcej żłobień,
01:48
so it's more likely to fit into a single lock.
34
108792
3351
co zwiększa prawdopodobieństwo, że odpowiada tylko jednemu zamkowi.
01:52
But most biologics also have a flaw.
35
112167
2726
Jednak większość biofarmaceutyków nie jest pozbawiona wad.
01:54
They're fragile.
36
114917
1267
Są delikatne.
01:56
So they're usually administered by injection,
37
116208
2143
Zazwyczaj podawane są w zastrzyku,
01:58
because our stomach acid would destroy the medicine
38
118375
2434
ponieważ kwasy żołądkowe
02:00
if we tried to swallow it.
39
120833
1268
zniszczyłyby połknięte lekarstwo.
Ograniczone peptydy są ich przeciwieństwem.
02:02
Constrained peptides are the opposite.
40
122125
1893
02:04
They're really durable, like regular drugs.
41
124042
2142
Są bardzo wytrzymałe, jak tradycyjne leki.
02:06
So it's possible to administer them using pills, inhalers, ointments.
42
126208
4542
Można przyjmować je w postaci tabletek, leków wziewnych i maści.
02:11
This is what makes constrained peptides so desirable for drug development.
43
131792
4267
Dlatego ich rozwój jest tak pożądany.
02:16
They combine some of the best features
44
136083
1810
Łączą w sobie jedne z najlepszych cech
02:17
of small-molecule and biologic drugs into one.
45
137917
3767
małych cząsteczek i biofarmaceutyków.
02:21
But unfortunately, it's incredibly difficult
46
141708
2560
Niestety, niewiarygodnie trudno jest zmodyfikować
02:24
to reengineer the constrained peptides that we find in nature
47
144292
2892
ograniczone peptydy występujące w naturze,
02:27
to become new drugs.
48
147208
1685
żeby stały się lekami.
02:28
So this is where I come in.
49
148917
1309
Tutaj do gry wchodzę ja.
02:30
Creating a new drug is a lot like crafting a key
50
150250
3351
Tworzenie nowego leku bardzo przypomina obrabianie klucza,
02:33
to fit a particular lock.
51
153625
2476
żeby pasował do konkretnego zamka.
02:36
We need to get the shape just right.
52
156125
1726
Musimy idealnie dopasować kształt.
02:37
But if we change the shape of a constrained peptide by too much,
53
157875
3018
Jeśli za bardzo zmienimy kształt ograniczonego peptydu,
02:40
those extra chemical bonds are unable to form
54
160917
2142
nie powstaną dodatkowe wiązania chemiczne
02:43
and the whole molecule falls apart.
55
163083
1976
i rozpadnie się cała cząsteczka.
02:45
So we needed to figure out how to gain control over their shape.
56
165083
3435
Musieliśmy znaleźć sposób na kontrolowanie ich kształtu.
02:48
I was part of a collaborative scientific effort
57
168542
2226
Należałem do grupy badawczej
02:50
that spanned a dozen institutions across three continents
58
170792
3184
łączącej tuzin instytucji z trzech kontynentów
02:54
that came together and solved this problem.
59
174000
3393
rozwiązujących wspólnie ten problem.
02:57
We took a radically different approach from previous efforts.
60
177417
3101
Wybraliśmy drastycznie inne podejście niż wcześniejsze grupy.
03:00
Instead of making changes to the constrained peptides
61
180542
2517
Zamiast modyfikować ograniczone peptydy
03:03
that we find in nature,
62
183083
1268
występujące w naturze,
03:04
we figured out how to build new ones totally from scratch.
63
184375
3268
odkryliśmy, jak budować je od zera.
03:07
To help us do this,
64
187667
1267
Do pomocy stworzyliśmy darmowe, ogólnodostępne oprogramowanie
03:08
we developed freely available open-source peptide-design software
65
188958
3048
do projektowania peptydów.
03:12
that anyone can use to do this, too.
66
192030
1779
03:13
To test our method out,
67
193833
1435
Żeby przetestować naszą metodę,
03:15
we generated a series of constrained peptides
68
195292
2934
utworzyliśmy serię ograniczonych peptydów
03:18
that have a wide variety of different shapes.
69
198250
2226
o zróżnicowanych kształtach.
03:20
Many of these had never been seen in nature before.
70
200500
2434
Wiele z nich dotąd nieznanych.
03:22
Then we went into the laboratory and produced these peptides.
71
202958
2893
Następnie wyprodukowaliśmy je w laboratorium.
03:25
Next, we determined their molecular structures,
72
205875
2518
Później określiliśmy strukturę cząsteczek,
03:28
using experiments.
73
208417
1392
eksperymentując.
03:29
When we compared our designed models
74
209833
1893
Porównanie naszych projektów
03:31
with the real molecular structures,
75
211750
1726
z rzeczywistymi cząsteczkami wykazało,
03:33
we found that our software can position individual atoms
76
213500
3101
że nasz program pozycjonuje poszczególne atomy
03:36
with an accuracy that's at the limit of what's possible to measure.
77
216625
3226
z najwyższą możliwą dokładnością.
03:39
Three years ago, this couldn't be done.
78
219875
2184
Trzy lata temu byłoby to niemożliwe.
03:42
But today, we have the ability to create designer peptides
79
222083
3018
Dzisiaj możemy tworzyć peptydy
03:45
with shapes that are custom-tailored for drug development.
80
225125
3393
o kształtach precyzyjnie dopasowanych do tworzenia leków.
03:48
So where is this technology taking us?
81
228542
1958
Dokąd wiedzie nas ta technologia?
03:51
Well, recently,
82
231292
1267
Niedawno
03:52
my colleagues and I designed constrained peptides
83
232583
2286
zaprojektowaliśmy z kolegami ograniczony peptyd,
03:54
that neutralize influenza virus,
84
234893
3416
który neutralizuje wirusa grypy,
03:58
protect against botulism poisoning
85
238333
2935
chroni przed zatruciem jadem kiełbasianym
04:01
and block cancer cells from growing.
86
241292
2101
i powstrzymuje rozwój komórek rakowych.
04:03
Some of these new drugs
87
243417
1309
Niektóre nowe leki
04:04
have been tested in preclinical trials with laboratory animals.
88
244750
2976
poddano testom przedklinicznym na zwierzętach.
04:07
And so far, they're all safe and highly effective.
89
247750
4226
Na razie wszystkie są bezpiecznie i wysoce skuteczne.
Projektowanie ograniczonych peptydów jest przełomową technologią,
04:12
Constrained peptide design is a cutting-edge technology,
90
252000
3143
04:15
and the drug development pipeline is slow and cautious.
91
255167
2601
a proces wdrażania leków jest powolny i wymaga ostrożności.
04:17
So we're still three to five years out from human trials.
92
257792
2684
Mamy jeszcze trzy do pięciu lat do testów na ludziach.
04:20
But during that time,
93
260500
1268
W tym czasie
04:21
more constrained peptide drugs
94
261792
1434
więcej leków z ograniczonymi peptydami
04:23
are going to be entering the drug development pipeline.
95
263250
2601
wejdzie w fazę wdrażania.
04:25
And ultimately, I believe that designed peptide drugs
96
265875
4143
Ostatecznie wierzę, że projektowane leki peptydowe
04:30
are going to enable us all to break free
97
270042
2017
pozwolą nam oswobodzić się
04:32
from the constraints of our diseases.
98
272083
2518
z ograniczeń chorób.
04:34
Thank you.
99
274625
1268
Dziękuję.
04:35
(Applause)
100
275917
4125
(Brawa)
O tej stronie

Na tej stronie poznasz filmy z YouTube, które są przydatne do nauki języka angielskiego. Zobaczysz lekcje angielskiego prowadzone przez najlepszych nauczycieli z całego świata. Kliknij dwukrotnie na angielskie napisy wyświetlane na stronie każdego filmu, aby odtworzyć film od tego miejsca. Napisy przewijają się synchronicznie z odtwarzaniem filmu. Jeśli masz jakieś uwagi lub prośby, skontaktuj się z nami za pomocą formularza kontaktowego.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7