1 00:00:00,917 --> 00:00:03,825 Så hvordan skal vi overkomme denne nye coronavirus? 2 00:00:04,317 --> 00:00:06,948 Ved at bruge vores bedste redskaber: 3 00:00:06,972 --> 00:00:09,011 vores videnskab og vores teknologi. 4 00:00:09,594 --> 00:00:12,726 I mit laboratorie anvender vi kunstig intelligens 5 00:00:12,750 --> 00:00:14,329 og syntesebiologi 6 00:00:14,353 --> 00:00:17,413 til at fremskynde kampen mod denne pandemi. 7 00:00:18,078 --> 00:00:19,941 Vores arbejde var oprindeligt designet 8 00:00:19,965 --> 00:00:22,818 til at håndtere den stigende antibiotikaresistens. 9 00:00:22,842 --> 00:00:27,531 Vores projekt forsøger at udnytte mulighederne ved machine learning 10 00:00:27,555 --> 00:00:29,401 for at genopbygge vores antibiotika arsenal 11 00:00:29,425 --> 00:00:33,263 og undgå en globalt ødelæggende post-antibiotisk tidsalder. 12 00:00:33,685 --> 00:00:36,505 Vigtigere er det, at den samme teknologi kan bruges 13 00:00:36,529 --> 00:00:38,601 til at søge efter antivirale forbindelser 14 00:00:38,625 --> 00:00:41,303 der kan hjælpe os med at bekæmpe den nuværende pandemi. 15 00:00:42,080 --> 00:00:45,982 Machine learning vender op og ned på den traditionelle lægemiddelforskning 16 00:00:47,434 --> 00:00:48,659 Med denne tilgang - 17 00:00:48,683 --> 00:00:52,761 i stedet for omhyggeligt at teste tusinder af eksisterende molekyler 18 00:00:52,785 --> 00:00:54,221 en efter en i et laboratorie 19 00:00:54,245 --> 00:00:55,832 for deres effektivitet 20 00:00:55,856 --> 00:01:00,513 - kan vi oplære en computer i at udforske ukendte områder 21 00:01:00,537 --> 00:01:04,121 af alle potentielle molekyler der kunne syntetiseres 22 00:01:04,145 --> 00:01:09,759 så i stedet for at lede efter nålen i høstakken, 23 00:01:09,783 --> 00:01:13,543 kan vi gøre brug af den gigantiske magnet af computerkraft 24 00:01:13,567 --> 00:01:17,482 til at finde mange nåle i adskillige høstakke samtidig. 25 00:01:18,423 --> 00:01:20,415 Vi kan allerede nu fremvise nogle resultater. 26 00:01:21,010 --> 00:01:26,475 For nyligt anvendte vi machine learning til at opdage nye antibiotika 27 00:01:26,499 --> 00:01:29,059 der kan hjælpe os med at bekæmpe bakterieinfektioner 28 00:01:29,083 --> 00:01:32,694 der kan forekomme som følge af SARS-CoV-2 infektioner. 29 00:01:33,181 --> 00:01:37,350 For to måneder siden, godkendte TED's Audacious Project vores finansiering 30 00:01:37,374 --> 00:01:39,562 til at opskalere vores arbejde massivt 31 00:01:39,586 --> 00:01:44,214 med målet om at opdage syv nye antibiotikaklasser 32 00:01:44,238 --> 00:01:47,721 imod syv af verdens dødelige bakterielle patogener 33 00:01:47,745 --> 00:01:49,800 over de næste syv år. 34 00:01:50,206 --> 00:01:51,939 Til sammenligning: 35 00:01:51,963 --> 00:01:53,891 antallet af nye antibiotikaklasser 36 00:01:53,915 --> 00:01:57,150 opdaget igennem de sidste tre årtier er nul. 37 00:01:58,030 --> 00:02:01,601 Mens søgen efter ny antibiotika hører til vores fremtid på mellemlang sigt, 38 00:02:01,625 --> 00:02:06,277 så udgør den nye coronavirus en umiddelbar dødelig trussel 39 00:02:06,301 --> 00:02:10,094 og det glæder mig at dele, at vi tror på at samme teknologi kan anvendes 40 00:02:10,118 --> 00:02:12,927 til at søge efter behandling til at bekæmpe denne virus. 41 00:02:13,486 --> 00:02:15,205 Så hvordan vil vi gøre det? 42 00:02:15,229 --> 00:02:18,177 Vi opretter et sammensat træningsbibliotek 43 00:02:18,201 --> 00:02:23,743 hvor samarbejdspartnere påfører disse molekyler på SARS-CoV-2-inficerede celler 44 00:02:23,767 --> 00:02:27,661 for at se hvilke af dem, der udviser effektiv aktivitet. 45 00:02:28,175 --> 00:02:31,367 Denne data vil blive brugt til at oplære en machine learning model 46 00:02:31,391 --> 00:02:35,461 der kan anvendes på en in silico bibliotek med over en milliard molekyler 47 00:02:35,485 --> 00:02:39,689 for at søge efter potentielle nye antivirale forbindelser. 48 00:02:40,324 --> 00:02:42,982 Vi vil syntetisere og teste prioriterede forudsigelser 49 00:02:43,006 --> 00:02:45,895 og viderudvikle de mest lovende kandidater i laboratoriet. 50 00:02:46,356 --> 00:02:48,134 Lyder det for godt til at være sandt? 51 00:02:48,158 --> 00:02:49,590 Det burde det ikke. 52 00:02:49,614 --> 00:02:52,939 The Antibiotics AI Project er grundlagt på vores proof of concept forskning 53 00:02:52,963 --> 00:02:56,364 der førte til opdagelsen af et nyt bredspektret antibiotikum 54 00:02:56,388 --> 00:02:57,573 med navnet Halocin. 55 00:02:58,443 --> 00:03:01,256 Halocin indeholder kraftig antibakteriel aktivitet 56 00:03:01,280 --> 00:03:05,382 mod næsten alle antibiotikaresistente bakterielle patogener 57 00:03:05,406 --> 00:03:09,047 heriblandt uhelbredelige pan-resistente infektioner. 58 00:03:09,860 --> 00:03:11,156 Hvad vigtigere er, modsat 59 00:03:11,156 --> 00:03:12,156 nuværende antibiotika 60 00:03:12,156 --> 00:03:15,850 er hyppigheden af bakterier, der udvikler resistens mod Halocin, 61 00:03:15,874 --> 00:03:17,358 bemærkelsesværdig lav. 62 00:03:18,303 --> 00:03:23,013 Vi testede bakteriernes evne til at udvikle resistens mod Halocin 63 00:03:23,037 --> 00:03:24,825 såvel som Cipro i laboratoriet. 64 00:03:25,299 --> 00:03:26,841 For Cipro 65 00:03:26,865 --> 00:03:29,690 kunne vi spore resistens efter bare én dag. 66 00:03:30,213 --> 00:03:31,691 For Halocin 67 00:03:31,715 --> 00:03:33,830 så vi ingen resistens efter en enkelt dag. 68 00:03:34,479 --> 00:03:37,781 Utroligt nok, efter 30 dage 69 00:03:37,805 --> 00:03:40,406 kunne vi stadig ikke spore resistens mod Halocin. 70 00:03:41,098 --> 00:03:46,624 I dette pilotforsøg testede vi først omkring 2.500 forbindelser mod E. coli. 71 00:03:47,259 --> 00:03:50,039 Dette træningsforsøg omfattede kendte antibiotika 72 00:03:50,063 --> 00:03:51,809 såsom Cipro og penicillin, 73 00:03:51,833 --> 00:03:54,105 samt flere lægemidler, der ikke er antibiotika. 74 00:03:54,984 --> 00:03:57,571 Vi brugte denne data til at oplære en model 75 00:03:57,595 --> 00:04:01,573 i at forstå molekylære træk forbundet med antibakteriel aktivitet. 76 00:04:02,269 --> 00:04:03,994 Vi anvendte derefter modellen 77 00:04:03,994 --> 00:04:04,994 i et bibliotek 78 00:04:04,994 --> 00:04:07,472 for genanvendelseslægemidler bestående af flere tusinder molekyler 79 00:04:07,496 --> 00:04:10,114 til at identificere molekyler, 80 00:04:10,138 --> 00:04:12,922 der forventes at have antibakterielle egenskaber 81 00:04:12,946 --> 00:04:15,419 men som ikke ligner eksisterende antibiotika. 82 00:04:16,427 --> 00:04:21,224 Interessant nok, var der blot en enkelt molekyle der svarede til disse kriterier 83 00:04:21,248 --> 00:04:23,584 og den molekyle var Halocin. 84 00:04:24,444 --> 00:04:27,532 Da Halocin ikke ligner eksisterende antibiotika, 85 00:04:27,556 --> 00:04:31,710 ville det være umuligt for et menneske, herunder en antibiotikaekspert, 86 00:04:31,734 --> 00:04:33,918 at identificere Halocin på denne måde. 87 00:04:34,574 --> 00:04:37,204 Forestil dig nu hvad vi kunne gøre med denne teknologi 88 00:04:37,228 --> 00:04:38,969 mod SARS-CoV-2. 89 00:04:39,783 --> 00:04:41,148 Og det er ikke det hele. 90 00:04:41,172 --> 00:04:43,992 Vi anvender også redskaber som syntesebiologi 91 00:04:44,016 --> 00:04:46,627 blandet med DNA og andet cellulært maskineri, 92 00:04:46,651 --> 00:04:50,561 til at tjene menneskelige formål som at bekæmpe COVID-19, 93 00:04:50,585 --> 00:04:54,232 og som sidebemærkning, arbejder vi på at udvikle en beskyttelsesmaske 94 00:04:54,256 --> 00:04:57,688 der også kan fungere som en hurtig diagnostisk test. 95 00:04:58,192 --> 00:04:59,664 Så hvordan fungerer det? 96 00:04:59,688 --> 00:05:00,893 Vi har for nyligt vist, 97 00:05:00,917 --> 00:05:03,860 at du kan udtage det cellulære maskineri fra en levende celle 98 00:05:03,884 --> 00:05:07,976 og frysetørre det sammen med RNA-sensorer på papir 99 00:05:08,000 --> 00:05:12,916 for at producere et billigt diagnostisk redskab for Ebola og Zika. 100 00:05:13,503 --> 00:05:18,730 Sensorerne aktiveres når de rehydreres af en patientprøve 101 00:05:18,754 --> 00:05:21,576 der kan bestå af blod eller spyt. 102 00:05:21,600 --> 00:05:24,861 Det viser sig, at denne teknologi ikke begrænser sig til papir 103 00:05:24,885 --> 00:05:27,771 og kan anvendes på andre materialer, såsom et stykke stof. 104 00:05:28,671 --> 00:05:30,613 For COVID-19 pandemien 105 00:05:30,637 --> 00:05:34,983 designer vi RNA-sensorer til at opfange virussen 106 00:05:35,007 --> 00:05:38,217 og frysetørre disse sammen med det nødvendige cellulære maskineri 107 00:05:38,241 --> 00:05:40,948 i stoffet på en ansigtsmaske 108 00:05:40,972 --> 00:05:43,201 hvor det at trække vejret, 109 00:05:43,225 --> 00:05:45,502 sammen med det vanddamp, der følger med 110 00:05:45,526 --> 00:05:47,286 kan aktivere testen. 111 00:05:47,804 --> 00:05:52,064 Så hvis en patient er inficeret med SARS-CoV-2, 112 00:05:52,088 --> 00:05:54,161 vil masken producere et fluorescerende signal 113 00:05:54,185 --> 00:05:58,015 der kan opfanges via en simpel, billig håndholdt enhed. 114 00:05:58,534 --> 00:06:03,018 På en eller to timer, vil en patient kunne blive diagnosticeret 115 00:06:03,042 --> 00:06:06,014 sikkert, på afstand og præcist. 116 00:06:06,735 --> 00:06:09,255 Vi bruger også syntesebiologi 117 00:06:09,279 --> 00:06:11,999 til at designe en mulig vaccine for COVID-19. 118 00:06:13,014 --> 00:06:15,667 Vi genanvender BCG vaccinen 119 00:06:15,691 --> 00:06:18,561 som er blevet brugt mod TB i næsten et århundrede. 120 00:06:18,585 --> 00:06:20,126 Det er en levende svækket vaccine, 121 00:06:20,150 --> 00:06:24,807 som vi konstruerer til at udtrykke SARS-CoV-2 antigener, 122 00:06:24,831 --> 00:06:27,645 hvilket vil udløse produktionen af beskyttende antistoffer 123 00:06:27,669 --> 00:06:29,304 af immunsystemet. 124 00:06:29,328 --> 00:06:32,062 Oveni det er BCG betydelig skalerbar, 125 00:06:32,086 --> 00:06:36,659 og har en sikkerhedsprofil, der er blandt de bedste af rapporterede vacciner. 126 00:06:37,881 --> 00:06:42,986 Med redskaber som syntesebiologi og kunstig intelligens 127 00:06:43,010 --> 00:06:46,358 kan vi vinde kampen mod denne nye coronavirus. 128 00:06:46,844 --> 00:06:50,163 Arbejdet er i de meget tidlige faser, men løftet er reelt. 129 00:06:50,798 --> 00:06:54,243 Videnskab og teknologi kan give os en afgørende fordel 130 00:06:54,267 --> 00:06:57,428 i opgøret mellem menneskelig forstand og superbugs' gener, 131 00:06:57,452 --> 00:06:59,199 en kamp vi kan vinde. 132 00:06:59,990 --> 00:07:01,223 Tak.