Eine neue Art von Arzneimitteln, maßgefertig mit winzigen Proteinen
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0:01 - 0:03Ich bin Proteindesigner.
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0:05 - 0:08Ich möchte über eine neue
Art Medikament sprechen. -
0:08 - 0:12Seine Grundlage ist ein Molekül,
namens beschränktes Peptid. -
0:12 - 0:15Es gibt zurzeit wenige Medikamente
aus beschränkten Peptiden, -
0:15 - 0:18aber im nächsten Jahrzehnt,
werden viele weitere kommen. -
0:18 - 0:21Schauen wir uns an, woraus
diese Medikamente bestehen, -
0:21 - 0:22was an ihnen anders ist
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0:22 - 0:24und was der Grund
für diese aufkommende Flut -
0:24 - 0:26an neuen und spannenden Mitteln ist.
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0:26 - 0:29Eingeschränkte Peptide
sind sehr kleine Proteine. -
0:29 - 0:32Sie haben zusätzliche chemische Bindungen,
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0:32 - 0:34die die Anordnung des Moleküls beschränkt,
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0:34 - 0:36und das macht sie unglaublich stabil
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0:36 - 0:37und sehr wirksam.
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0:38 - 0:40Sie kommen ganz natürlich vor,
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0:40 - 0:42unser Körper produziert einige,
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0:42 - 0:45die uns im Kampf gegen Bakterien,
Pilze und Vireninfektionen helfen. -
0:45 - 0:47Tiere wie Schlangen oder Skorpione
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0:47 - 0:49nutzen beschränkte Peptide in ihrem Gift.
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0:49 - 0:52Medikamente aus Proteinen
heißen biologische Medikamente. -
0:52 - 0:54Das schließt beschränkte Peptide ein,
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0:54 - 0:56gemeinsam mit Mitteln wie Insulin
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0:56 - 1:00oder Antikörper-Medikamenten
wie Humira oder Enbrel. -
1:00 - 1:03Diese biologischen Mittel sind toll,
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1:03 - 1:07weil sie nicht die Nebenwirkungen
vieler anderer Mittel haben. -
1:07 - 1:09Erst einmal, sind Proteine
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1:09 - 1:12ein komplett natürlicher ungiftiger
Baustoff unseres Körpers. -
1:12 - 1:15Zellen produzieren zehntausende
verschiedene Proteine -
1:15 - 1:17und der Großteil unserer Nahrung
enthält Proteine. -
1:17 - 1:21Zweitens, interagieren Medikamente
manchmal mit Molekülen im Körper, -
1:21 - 1:23mit denen sie nicht interagieren sollen.
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1:23 - 1:25Im Vergleich zu Mitteln
aus kleinen Molekülen, -
1:25 - 1:27also normale Arzneimittel, wie Aspirin,
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1:27 - 1:29sind biologische Arzneimittel eher groß.
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1:29 - 1:32Moleküle interagieren,
wenn sie Anordnungen finden, -
1:32 - 1:33die perfekt zusammenpassen.
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1:33 - 1:35Wie Schloss und Schlüssel.
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1:35 - 1:37Ein größerer Schlüssel hat mehr Furchen,
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1:37 - 1:40also passt er wahrscheinlich
nur in ein bestimmtes Schloss. -
1:40 - 1:43Aber biologische Arzneimittel
haben auch Nachteile. -
1:43 - 1:44Sie sind zerbrechlich.
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1:44 - 1:47Deswegen werden sie meist
intravenös verabreicht, -
1:47 - 1:49denn die Magensäure würde sie zerstören,
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1:49 - 1:50wenn wir sie schlucken würden.
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1:50 - 1:52Beschränkte Peptide sind ganz anders.
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1:52 - 1:54Sie sind so robust,
wie normale Arzneimittel. -
1:54 - 1:59Also kann man sie über Pillen,
Inhalatoren oder Salben verabreichen. -
2:00 - 2:02Daher sind beschränkte Peptide
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2:02 - 2:04zur Arzneimittelentwicklung so begehrt.
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2:04 - 2:06Sie kombinieren die besten Merkmale
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2:06 - 2:10von Mitteln aus kleinen Molekülen
und biologischen Arzneimitteln. -
2:10 - 2:12Leider ist es sehr schwer,
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2:12 - 2:14die beschränkten Peptide,
die wir in der Natur finden, -
2:14 - 2:17so zu ändern, dass sie neue
Arzneimittel werden. -
2:17 - 2:18Da komme ich ins Spiel.
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2:18 - 2:22Neue Arzneimittel zu entwickeln,
ist wie einen Schlüssel zu kreieren, -
2:22 - 2:24der in ein bestimmtes Schloss passen muss.
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2:24 - 2:26Die Form muss genau stimmen.
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2:26 - 2:29Wenn wir die Form der Peptide
aber zu sehr verändern, -
2:29 - 2:31verlieren wir die zusätzlichen
chemischen Bindungen -
2:31 - 2:33und das komplette Molekül zerfällt.
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2:33 - 2:37Also müssen wir lernen,
die Form zu kontrollieren. -
2:37 - 2:39Ich war Teil eines Forschungsprojektes,
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2:39 - 2:42über viele Institutionen
und drei Kontinente verteilt, -
2:42 - 2:45das zusammenkam und dieses Problem löste.
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2:45 - 2:49Wir machten es radikal anders,
als alle vor uns. -
2:49 - 2:50Anstatt die beschränkten Proteine,
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2:50 - 2:52die natürlich vorkommen, zu ändern,
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2:52 - 2:55fanden wir heraus,
wie man komplett neue baut. -
2:55 - 2:56Um uns dabei zu unterstützen,
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2:56 - 3:00entwickelten wir eine Open-Source
Peptid-Design Software, -
3:00 - 3:02mit der das jeder tun kann.
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3:02 - 3:03Um unsere Methode zu testen,
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3:03 - 3:06stellten wir eine Reihe von
beschränkten Peptiden her, -
3:06 - 3:08mit vielen verschiedenen Formen.
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3:08 - 3:11Viele davon wurden noch nie
in der Natur beobachtet. -
3:11 - 3:14Dann haben wir im Labor
diese Peptide produziert. -
3:14 - 3:16Als nächstes bestimmten wir
mit Hilfe von Experimenten -
3:16 - 3:18ihre molekulare Struktur.
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3:18 - 3:20Als wir dann unsere Modelle,
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3:20 - 3:22mit den echten Strukturen verglichen,
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3:22 - 3:25sahen wir, dass unsere Software
individuelle Atome -
3:25 - 3:28mit einer Genauigkeit, die an
die Messgrenzen stößt, anordnet. -
3:28 - 3:30Vor drei Jahren, war das nicht möglich.
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3:30 - 3:33Aber heute können wir
Designer-Peptide entwickeln, -
3:33 - 3:37mit Anordnungen speziell für
die Arzneimittelentwicklung. -
3:37 - 3:39Also, wo führt uns diese Technologie hin?
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3:39 - 3:44Letztendlich entwickelten meine Kollegen
und ich beschränkte Peptide, -
3:44 - 3:46die den Influenza Virus neutralisieren,
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3:46 - 3:49die vor Nahrungsmittelvergiftung schützen
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3:49 - 3:51und die Krebszellen am Wachstum hindern.
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3:51 - 3:53Einige dieser neuen Wirkstoffe,
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3:53 - 3:56wurden schon in vorklinischen
Studien an Labortieren getestet. -
3:56 - 4:00Und bislang, sind sie alle sicher
und höchst effektiv. -
4:00 - 4:03Die Entwicklung dieser Peptide ist
eine brandneue Technologie, -
4:03 - 4:06und Arzneimittelentwicklung
ist langsam und vorsichtig. -
4:06 - 4:09Also dauert es bis zu Studien
am Menschen noch 3-5 Jahre. -
4:09 - 4:10Aber in diesem Zeitraum,
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4:10 - 4:11werden mehr beschränkte Proteine,
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4:11 - 4:14sich zur Arzneimittelprüfung anstellen.
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4:14 - 4:16Und letztendlich glaube ich,
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4:16 - 4:17dass maßgefertigte Peptid-Medikamente
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4:17 - 4:22uns alle von Beschränkungen
durch Krankheiten befreien werden. -
4:23 - 4:24Danke.
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4:24 - 4:28(Applaus)
- Title:
- Eine neue Art von Arzneimitteln, maßgefertig mit winzigen Proteinen
- Speaker:
- Christopher Bahl
- Description:
-
Einige der gängigen lebensrettenden Medikamente, wie zum Beispiel Insulin, sind aus Proteinen so groß und zerbrechlich, dass sie intravenös verabreicht, statt eingenommen werden müssen. Aber eine neue Generation an Arzneimitteln -- aus kleineren robusteren Proteinen namens Peptiden -- ist auf dem Weg. In einem kurzen, informativen Vortrag, erklärt Molekülingenieur und TED Partner Christopher Bahl wie er am Computer wirksame Peptide entwickelt, die eines Tages die Grippe ausschalten, gegen Lebensmittelvergiftung schützen und Krebszellen am Wachstum hindern könnten.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 04:41
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