Return to Video

用小型蛋白質客製化的新藥物

  • 0:01 - 0:03
    我是蛋白質設計師。
  • 0:05 - 0:07
    我想要談的是一種新的藥物。
  • 0:08 - 0:11
    它是由一種分子製造，
    叫做拘束胜肽。
  • 0:12 - 0:14
    現今只有少數幾種拘束胜肽藥物，
  • 0:15 - 0:18
    但在接下來十年會有
    更多出現在市場上。
  • 0:18 - 0:21
    咱們來探討這些新藥品
    怎麼製成、有何不同，
  • 0:21 - 0:25
    以及是什麼原因造成
    這波另人興奮的新藥浪潮。
  • 0:26 - 0:30
    拘束胜肽是非常小的蛋白質。
  • 0:30 - 0:34
    它們有額外的化學鍵
    可以拘束分子的形狀，
  • 0:34 - 0:36
    因此它們非常穩定，
  • 0:36 - 0:37
    同時效力也非常強。
  • 0:38 - 0:41
    它們是天然的，人體就會產生幾種，
  • 0:41 - 0:44
    能協助我們對抗細菌性、
    霉菌性，和病毒性感染。
  • 0:44 - 0:46
    蛇和蝎子這些動物
  • 0:46 - 0:49
    在毒液中就有拘束胜肽。
  • 0:49 - 0:52
    用蛋白質做成的藥物稱為生物藥。
  • 0:52 - 0:54
    生物藥包括拘束胜肽，
  • 0:54 - 0:56
    以及胰島素這類藥物，
  • 0:56 - 0:59
    或是阿達木單抗、
    依那西普等抗體藥物。
  • 1:00 - 1:03
    一般來說，生物藥很好，
  • 1:03 - 1:06
    因為它們有好幾種機制
    可以避免掉藥物造成的副作用。
  • 1:07 - 1:09
    首先，蛋白質。
  • 1:09 - 1:12
    它是我們體內完全天然、
    無毒性的材料。
  • 1:12 - 1:15
    我們的細胞會產生
    數萬種不同的蛋白質，
  • 1:15 - 1:17
    我們所有的食物
    基本上都含有蛋白質。
  • 1:17 - 1:19
    第二，有時，
  • 1:19 - 1:23
    一般藥物在體內會和分子
    發生你不想要的作用。
  • 1:23 - 1:25
    相較於小分子藥物，
  • 1:25 - 1:27
    我指的是一般藥物，如阿斯匹靈，
  • 1:27 - 1:29
    生物藥算是相當大的。
  • 1:29 - 1:33
    分子的形狀能完美符合時
    就會發生交互作用。
  • 1:33 - 1:35
    很像鎖和鑰匙。
  • 1:35 - 1:37
    比較大的鑰匙有比較多溝槽，
  • 1:37 - 1:40
    所以比較有可能符合一個鎖。
  • 1:40 - 1:43
    但，大部分的生物藥都有個瑕疵。
  • 1:43 - 1:44
    它們很脆弱。
  • 1:44 - 1:46
    所以通常會用注射的，
  • 1:46 - 1:49
    因為如果用吃的，
    胃酸會破壞這種藥。
  • 1:50 - 1:52
    拘束胜肽則相反。
  • 1:52 - 1:54
    它們的耐受度跟一般藥物一樣強。
  • 1:54 - 1:59
    所以是有可能用藥丸、吸入器、
    軟膏的方式來服用塗抹這類藥物。
  • 2:00 - 2:04
    這就是為什麼在藥物發展上
    拘束胜肽十分讓人滿意。
  • 2:04 - 2:08
    它們把小分子和生物藥的優點
  • 2:08 - 2:10
    都結合在一起了。
  • 2:10 - 2:12
    但，不幸的是，我們非常難將
  • 2:12 - 2:15
    大自然中找到的拘束胜肽
  • 2:15 - 2:17
    重新再造為新藥物。
  • 2:17 - 2:18
    於是該我登場了。
  • 2:18 - 2:22
    創造新藥物很像是針對某個鎖
  • 2:22 - 2:24
    刻出符合的鑰匙。
  • 2:24 - 2:26
    我們必須要把形狀做對。
  • 2:26 - 2:29
    但，若把拘束胜肽的
    形狀改變太多，
  • 2:29 - 2:31
    那些額外的化學鍵就無法形成，
  • 2:31 - 2:33
    整個分子就會崩壞。
  • 2:33 - 2:37
    所以我們必須要想辦法
    控制它們的形狀。
  • 2:37 - 2:39
    我參與了一項科學合作計畫，
  • 2:39 - 2:42
    橫跨三個國家十多個機構，
  • 2:42 - 2:45
    大家集結起來要解決這個問題。
  • 2:45 - 2:49
    我們根據先前經驗採用了
    一個非常不同的方式。
  • 2:49 - 2:52
    我們不是去改變
    在大自然中找到的拘束胜，
  • 2:52 - 2:55
    我們是想辦法從無到有
    打造出新的拘束胜肽。
  • 2:56 - 2:59
    為此，我們開發了
    開放程式碼的胜肽設計軟體，
  • 2:59 - 3:02
    讓任何人都可以自由取用來做設計。
  • 3:02 - 3:06
    為了測試我們的方法，
    我們先生成一系列的拘束胜肽，
  • 3:06 - 3:08
    有各式各樣的形狀。
  • 3:08 - 3:11
    當中有許多是
    大自然中前所未見的。
  • 3:11 - 3:14
    接著，我們進入實驗室，
    製造出這些肽。
  • 3:14 - 3:18
    然後，我們用實驗
    來決定它們的分子結構，
  • 3:18 - 3:21
    把我們設計的模型
    和真實的分子結構做比較後，
  • 3:22 - 3:25
    我們發現，我們的軟體
    可以定位個別原子，
  • 3:25 - 3:28
    且精準到超過能測量的極限。
  • 3:28 - 3:30
    三年前，這還是不可能的。
  • 3:30 - 3:33
    但，現今，我們有能力
    可以創造出客製化的胜肽，
  • 3:33 - 3:36
    可以客製化它們的形狀做藥物開發。
  • 3:37 - 3:39
    這項技術會引領我們到哪裡？
  • 3:39 - 3:43
    最近，我和同事設計出的拘束胜肽
  • 3:43 - 3:45
    能夠殺死流感病毒、
  • 3:46 - 3:49
    避免肉毒中毒，
  • 3:49 - 3:51
    及阻擋癌症細胞生長。
  • 3:51 - 3:56
    其中一些新藥物已經
    用實驗室動物做過臨床前試驗，
  • 3:56 - 4:00
    目前，它們都很安全且非常有效。
  • 4:00 - 4:03
    拘束胜肽設計是一項先進技術，
  • 4:03 - 4:06
    而藥物開發的過程既緩慢又謹慎。
  • 4:06 - 4:08
    所以還要三到五年才能做人體試驗。
  • 4:08 - 4:10
    但，在那期間，
  • 4:10 - 4:13
    會有更多拘束胜肽藥物
    進入藥物開發過程。
  • 4:14 - 4:18
    最終，我相信客製化的拘束胜肽藥物
  • 4:18 - 4:22
    將讓我們有能力擺脫疾病的拘束。
  • 4:23 - 4:24
    謝謝。
  • 4:24 - 4:28
    （掌聲）
Title:
用小型蛋白質客製化的新藥物
Speaker:
克里斯多夫·巴爾
Description:

一些常見的救命藥物，如胰島素，是用很大很脆弱的蛋白質製成的，因此需要用注射的方式，不能製成藥丸服用。但新一代的藥物——用更小、更有耐受性的蛋白質（即胜肽）製造——即將出現。在這場簡短、資訊豐富的演說中，工程師及 TED 學會會員克里斯多夫·巴爾解釋他如何透過運算來設計出強大的胜肽，有一天能殺死流感病毒，避免肉毒中毒，甚至阻止癌症細胞生長。
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
04:41

Chinese, Traditional subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.