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Eine neue Art von Arzneimitteln, maßgefertig mit winzigen Proteinen

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

German subtitles

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