Нов вид лекарства, специално направени от малки протеини

Някои обикновени животоспасяващи лекарства, като инсулина, са направени от протеини, толкова големи и крехки, че трябва да бъдат инжектирани, вместо приети като лекарства. Но ново поколение лекарства - направени от по-малки, по-издържливи протеини, известни като пептиди - е на своя път. В една бърза информативна реч, молекулярният инженер и приятел на TED Кристофър Бал, обяснява как използва изчислителен дизайн, за да създава мощни пептиди, които един ден биха могли да неутрализират грипа, да ни защитят от хранително натравяне и дори да спрат растежа на раковите клетки.

Аз съм протеинов дизайнер.

И искам да обсъдим един нов вид лекарства.

Създадени са от молекула наречена
ограничен пептид.

Съществуват малцина лекарства
с ограничени пептиди днес,

но има много, които ще излязат на
пазара в следващото десетилетие.

Нека изследваме от какво са
направени тези нови лекарства.

с какво се различават и какво предизвиква
тази прииждаща вълна

от нови и вълнуващи лекарства.

Ограничените пептиди
са много малки протеини.

Те имат допълнителни химични връзки,
които ограничават формата на молекулата

и това ги прави изумително стабилни

както и много силни.

Получават се естествено, всъщност
нашите тела произвеждат няколко от тях

които ни помагат да се борим с бактерийни,
гъбични и вирусни инфекции.

И животни като змии и скорпиони

използват ограничени пептиди в отровата си.

Лекарства, създадени от протеин,
се наричат билогични.

Така че това включва ограничени пептиди,

както и лекарства като инсулина

и лекарства като Хумира или Енбрел.

И, цялостно, биологичните
лекарства са супер,

защото избягват някои начини, по които
лекарствата причинят странични ефекти.

Първо, протеин.

Това е напълно естествен, нетоксичен
материал в телата ни.

Нашите клетки произвеждат десетки
хиляди различни протеини,

и всъщност, всичката ни
храна съдържа протеини.

И второ, понякога лекарствата си
взаимодействат с молекулите в тялото ни,

което не бихме желали.

Сравнени с лекарства с малки молекули,

и с това имам предвид обикновени
лекарства, като аспирин,

биологичните лекарства са големи.

Молекулите си взаимодействат,
когато приемат форми, пасващи си перфектно

Нещо като ключалка и ключ.

Е, голям ключ би имал повече резки,

така че е по-верятно да пасне
на единствена ключалка.

Но повечето биологични
лекарства имат недостатък.

Те са крехки.

Затова често се приемат като инжекция,

защото стомашните ни киселини
биха ги унищожили,

ако опитаме да ги глътнем

Ограничените пептиди са обратното.

Те са наистина издържливи,
като обикновени лекарства.

Така че е възможно да ги приемаме като
хапчета, инхалатори или мехлеми.

Това прави ограничените пептиди толкова
желани в разработката на лекарства.

Те съчетават някои от най-добрите особености

на малко-молекулните и биологичните
лекарства в едно.

Но за съжаление,
е изключително трудно

да пресъздадем същите ограничени
пептиди, които откриваме в природата

за да станат нови лекарства.

Ето къде аз се появявам.

Създаването на ново лекарство е
като изработката на ключ,

който да пасне на определена ключалка.

Трябва да уцелим точно формата.

Но ако подменим формата на един
скован пептид прекалено много,

допълнителните химични връзки
не могат да се оформят

и цялата молекула се разпада.

Затова трябва да разберем как да
поемем контрола над нейната форма.

Аз бях част от съвместна научна дейност,

разпростираща се на над дузина
институции от три континента,

които се обединиха и решиха този проблем.

Поехме радикално различен подход
спрямо други опити

Вместо да правим промени върху
ограничените пептиди,

които намираме в природата

открихме как да изграждаме
нови, изцяло от нищото.

За да ни помогне с това,

разработихме свободнодостъпен
софтуер с отворен код за дизайн на пептиди,

който всеки би могъл да ползва.

За да тестваме метода си,

генерирахме редица от ограничени пептиди

с разнообразие от форми.

Много от тях не бяха виждани
в природата досега.

После отидохме в лабораторията и
създадохме тези пептиди.

След това, определихме
молекулярните им структури,

използвайки експерименти.

Когато сравнихме моделите си

с истинските молекулярни структури,

открихме, че софтуерът ни може да
позиционира индивидуални атоми

с точност, граничеща с това,
което може да се измери.

Преди три години, това не
можеше да се направи

Но днес, можем да създадем
дизайнерски пептиди

с форми, специално приспособени за
разработка на лекарства.

Та, накъде ни отвеждат технологиите?

Е, напоследък,

колегите ми и аз проектирахме
ограничени пептиди,

които неутрализират инфлуенца вируса,

предпазват от хранително натравяне

и спират растежа на ракови клетки.

Някои от тези лекарства

са тествани в предклинични опити
с лабораторни животни.

И досега, всички са безопасни
и високоефективни.

Дизайнът на ограничени пептиди
е последна технология

и поточната линия на разработката на
лекарства е бавна и внимателна.

Така че, още сме на от 3 до 5
години време от опитите с хора.

Но през това време,

повече лекарства съсограничени пептиди

ще навлизат в поточната линия на
разработката на лекарства

В края на краищата, вярвам, че
дизайнерските пептидни лекарства

ще ни позволят да се освободим

от ограниченията на болестите.

Благодаря ви.

(Аплодисменти)