1 00:00:00,917 --> 00:00:03,825 אז איך ננצח את וירוס הקורונה הזה? 2 00:00:04,317 --> 00:00:06,948 באמצעות הכלים הטובים ביותר שלנו: 3 00:00:06,972 --> 00:00:09,011 המדע והטכנולוגיה שלנו. 4 00:00:09,594 --> 00:00:12,726 במעבדה שלי אנו משתמשים בכלים של בינה מלאכותית 5 00:00:12,750 --> 00:00:14,329 וביולוגיה סינתטית 6 00:00:14,353 --> 00:00:17,413 כדי להאיץ את המאבק נגד מגיפה זו. 7 00:00:18,078 --> 00:00:19,941 העבודה שלנו תוכננה במקור 8 00:00:19,965 --> 00:00:22,818 להתמודד עם משבר העמידות לאנטיביוטיקה, 9 00:00:22,842 --> 00:00:27,531 הפרויקט שלנו מבקש לרתום את כוח למידת המכונה 10 00:00:27,555 --> 00:00:29,401 כדי לחדש את ארסנל האנטיביוטיקה שלנו 11 00:00:29,425 --> 00:00:33,263 ולהמנע מעידן פוסט-אנטיביוטיקה הרסני, גלובלי. 12 00:00:33,685 --> 00:00:36,505 חשוב מכך, באותו אופן ניתן להשתמש בטכנולוגיה 13 00:00:36,529 --> 00:00:38,601 כדי לחפש תרכובות אנטי-ויראליות 14 00:00:38,625 --> 00:00:41,303 שיוכלו לעזור לנו להילחם במגיפה הנוכחית. 15 00:00:42,080 --> 00:00:45,982 למידת מכונה הופכת את המודל המסורתי של גילוי תרופות 16 00:00:46,006 --> 00:00:47,410 על פיו. 17 00:00:47,434 --> 00:00:48,659 בגישה זו, 18 00:00:48,683 --> 00:00:52,761 במקום לבדוק בקפידה אלפי מולקולות קיימות 19 00:00:52,785 --> 00:00:54,221 אחת אחת במעבדה, 20 00:00:54,245 --> 00:00:55,832 כדי להעריך את יעילותן, 21 00:00:55,856 --> 00:01:00,513 אנחנו יכולים להכשיר מחשב לחקור את המרחב האקספוננציאלי הגדול יותר 22 00:01:00,537 --> 00:01:04,121 של כל המולקולות האפשריות שאפשר לסנתז, 23 00:01:04,145 --> 00:01:09,759 וכך, במקום לחפש מחט בערימת שחת, 24 00:01:09,783 --> 00:01:13,543 אנו יכולים להשתמש במגנט הענק של כוח המחשוב 25 00:01:13,567 --> 00:01:17,482 כדי למצוא מחטים רבות בערימות שחת מרובות בו זמנית. 26 00:01:18,423 --> 00:01:20,415 היו לנו כבר כמה הצלחות מוקדמות. 27 00:01:21,010 --> 00:01:26,475 לאחרונה השתמשנו בלמידת מכונה כדי לגלות אנטיביוטיקות חדשות 28 00:01:26,499 --> 00:01:29,059 שיכולות לעזור לנו להילחם בזיהומים חיידקיים 29 00:01:29,083 --> 00:01:32,694 שעלולים להתרחש לצד זיהומים מסוג SARS-CoV-2. 30 00:01:32,751 --> 00:01:37,374 לפני חודשיים, המיזם TED's Audacious Project אישר עבורנו מימון 31 00:01:37,374 --> 00:01:39,562 כדי להגדיל באופן מסיבי את העבודה שלנו 32 00:01:39,586 --> 00:01:44,214 במטרה לגלות 7 סוגים של אנטיביוטיקות חדשות 33 00:01:44,238 --> 00:01:47,721 נגד שבעה מהפתוגנים הקטלניים ביותר בעולם, 34 00:01:47,745 --> 00:01:49,800 במהלך שבע השנים הבאות. 35 00:01:50,206 --> 00:01:51,939 כדי להכניס זאת להקשר: 36 00:01:51,963 --> 00:01:53,891 מספר סוגי האנטיביוטיקה החדשים 37 00:01:53,915 --> 00:01:57,150 שהתגלו בשלושת העשורים האחרונים הוא - אפס. 38 00:01:58,030 --> 00:02:01,601 ואילו החיפוש אחר אנטיביוטיקה חדשה הוא למען העתיד לטווח הבינוני שלנו, 39 00:02:01,625 --> 00:02:06,277 וירוס הקורונה החדש מהווה איום קטלני מיידי, 40 00:02:06,301 --> 00:02:10,094 ואני נרגש לחלוק את זה שאנו חושבים שנוכל להשתמש באותה טכנולוגיה 41 00:02:10,118 --> 00:02:12,927 כדי לחפש טיפולים שילחמו בנגיף הזה. 42 00:02:13,486 --> 00:02:15,205 אז איך נעשה זאת? 43 00:02:15,229 --> 00:02:18,177 ובכן, אנחנו יוצרים ספריית הדרכה מורכבת 44 00:02:18,201 --> 00:02:23,743 ועם עמיתים, מיישמים מולקולות אלו לתאים נגועים ב- SARS-CoV-2 45 00:02:23,767 --> 00:02:27,661 כדי לראות מי מהם מציג פעילות יעילה. 46 00:02:28,175 --> 00:02:31,367 נתונים אלה ישמשו להדרכת מודל למידת מכונה 47 00:02:31,391 --> 00:02:35,461 שיוחל על ספרית אין-סיליקו בת יותר ממיליארד מולקולות 48 00:02:35,485 --> 00:02:39,689 כדי לחפש פוטנציאל של תרכובות אנטי-ויראליות חדשות. 49 00:02:40,324 --> 00:02:42,982 אנו נסנתז ונבדוק את התחזיות המבטיחות ביותר 50 00:02:43,006 --> 00:02:45,895 ונקדם את המועמדים הכי מבטיחים לקליניקה. 51 00:02:46,356 --> 00:02:48,134 נשמע טוב מכדי להיות אמיתי? 52 00:02:48,158 --> 00:02:49,590 ובכן, זה לא אמור להישמע כך. 53 00:02:49,614 --> 00:02:52,939 פרויקט AI לחיפוש אנטיביוטיקה נוסד על בסיס הוכחת המחקר שלנו 54 00:02:52,963 --> 00:02:56,364 שהוביל לגילוי אנטיביוטיקה בעלת קשת רחבה 55 00:02:56,388 --> 00:02:57,573 שנקראת הלוצין. 56 00:02:58,443 --> 00:03:01,256 להלוצין פעילות אנטי בקטריאלית חזקה 57 00:03:01,280 --> 00:03:05,382 נגד כמעט כל הפתוגנים החיידקיים העמידים לאנטיביוטיקה, 58 00:03:05,406 --> 00:03:09,047 כולל זיהומים עמידים ובלתי ניתנים לטיפול. 59 00:03:09,862 --> 00:03:12,132 יותר חשוב, בניגוד לאנטיביוטיקות הנוכחיות, 60 00:03:12,156 --> 00:03:15,850 התדירות בה חיידקים מפתחים התנגדות להלוצין 61 00:03:15,874 --> 00:03:17,358 היא נמוכה להפליא. 62 00:03:18,303 --> 00:03:23,013 בדקנו את יכולתם של החיידקים לפתח התנגדות להלוצין 63 00:03:23,037 --> 00:03:24,825 כמו גם ל"ציפרו" במעבדה. 64 00:03:25,299 --> 00:03:26,841 במקרה של ציפרו, 65 00:03:26,865 --> 00:03:29,690 אחרי יום אחד בלבד, ראינו עמידות. 66 00:03:30,213 --> 00:03:31,691 במקרה של הלוצין 67 00:03:31,715 --> 00:03:33,830 אחרי יום אחד, לא ראינו שום עמידות. 68 00:03:34,479 --> 00:03:37,781 באופן מדהים, אפילו אחרי 30 יום, 69 00:03:37,805 --> 00:03:40,406 לא ראינו שום עמידות להלוצין. 70 00:03:41,098 --> 00:03:46,624 בפרויקט הרצה זה בדקנו לראשונה כ- 2,500 תרכובות נגד E. coli. 71 00:03:47,259 --> 00:03:50,039 ערכת ניסוי זו כללה אנטיביוטיקות ידועות, 72 00:03:50,063 --> 00:03:51,809 כמו ציפרו ופניצילין, 73 00:03:51,833 --> 00:03:54,105 כמו גם תרופות רבות שאינן אנטיביוטיקה. 74 00:03:54,984 --> 00:03:57,571 בנתונים אלה השתמשנו כדי להכשיר מודל 75 00:03:57,595 --> 00:04:01,573 ללמוד תכונות מולקולריות הקשורות לפעילות אנטיבקטריאלית. 76 00:04:02,269 --> 00:04:04,970 לאחר מכן יישמנו מודל זה לספרייה שמתאימה תרופות לתכלית חדשה 77 00:04:04,994 --> 00:04:07,472 שמורכבת מכמה אלפי מולקולות 78 00:04:07,496 --> 00:04:10,114 וביקשנו מהמודל לזהות מולקולות 79 00:04:10,138 --> 00:04:12,922 שנחזו שיש להן תכונות אנטיבקטריאליות 80 00:04:12,946 --> 00:04:15,419 אבל לא נראות כמו אנטיביוטיקות קיימות. 81 00:04:16,427 --> 00:04:21,224 רק מולקולה אחת בספריה הזאת תואמת לקריטריונים האלה, 82 00:04:21,248 --> 00:04:23,584 והתברר שהמולקולה היא הלוצין. 83 00:04:24,444 --> 00:04:27,532 בהתחשב בכך שהלוצין לא נראית כמו אנטיביוטיקה קיימת כלשהי, 84 00:04:27,556 --> 00:04:31,710 היה בלתי אפשרי לאדם כלשהו, גם אם הוא מומחה לאנטיביוטיקה, 85 00:04:31,734 --> 00:04:33,918 לזהות את ההלוצין באופן כזה. 86 00:04:34,574 --> 00:04:37,204 תארו לעצמכם כעת מה היינו יכולים לעשות עם טכנולוגיה זו 87 00:04:37,228 --> 00:04:38,969 נגד SARS-CoV-2. 88 00:04:39,783 --> 00:04:41,148 וזה לא הכל. 89 00:04:41,172 --> 00:04:43,992 אנו משתמשים גם בכלים של ביולוגיה סינתטית, 90 00:04:44,016 --> 00:04:46,627 שעוסקת ב DNA ומנגנונים תאיים אחרים, 91 00:04:46,651 --> 00:04:50,561 כדי לשרת מטרות אנושיות כמו מאבק ב- COVID-19, 92 00:04:50,585 --> 00:04:54,232 ושימו לב, אנחנו עובדים על פיתוח מסכת מגן 93 00:04:54,256 --> 00:04:57,688 שיכולה גם לשרת לבדיקת אבחון מהירה. 94 00:04:58,192 --> 00:04:59,664 אז איך זה עובד? 95 00:04:59,688 --> 00:05:00,893 ובכן, לאחרונה הראינו 96 00:05:00,917 --> 00:05:03,860 שניתן להוציא את המנגנון התאי מתוך תא חי, 97 00:05:03,884 --> 00:05:07,976 לייבש אותו בהקפאה יחד עם חיישני RNA על נייר 98 00:05:08,000 --> 00:05:12,916 על מנת ליצור אבחון לאבולה ולזיקה בעלות נמוכה. 99 00:05:13,503 --> 00:05:18,730 החיישנים מופעלים כאשר הם מורטבים מחדש על ידי דגימת מטופל 100 00:05:18,754 --> 00:05:21,576 היא יכולה להיות מורכבת מדם או רוק, למשל. 101 00:05:21,600 --> 00:05:24,861 מסתבר שהטכנולוגיה הזו אינה מוגבלת לנייר 102 00:05:24,885 --> 00:05:27,771 וניתן ליישם אותה לחומרים אחרים, כולל בד. 103 00:05:28,671 --> 00:05:30,613 למגיפת COVID-19, 104 00:05:30,637 --> 00:05:34,983 אנו מעצבים חיישני RNA לאיתור הנגיף 105 00:05:35,007 --> 00:05:38,217 וייבושו בהקפאה יחד עם המנגנונים התאיים הדרושים 106 00:05:38,241 --> 00:05:40,948 לתוך הבד של מסכת פנים, 107 00:05:40,972 --> 00:05:43,201 ששם הפעולה הפשוטה של הנשימה, 108 00:05:43,225 --> 00:05:45,502 יחד עם אדי המים שמגיעים איתה, 109 00:05:45,526 --> 00:05:47,286 יכולים להפעיל את הבדיקה. 110 00:05:47,804 --> 00:05:52,064 כך,במקרה שחולה נגוע ב SARS-CoV-2, 111 00:05:52,088 --> 00:05:54,161 המסכה תייצר אות פלואורסצנטי 112 00:05:54,185 --> 00:05:58,015 שניתן יהיה לזהות באמצעות מכשיר ידני לא יקר. 113 00:05:58,534 --> 00:06:03,018 תוך שעה או שעתיים, ניתן יהיה לאבחן מטופל. 114 00:06:03,042 --> 00:06:06,014 בבטחה, מרחוק, ובאופן מדויק. 115 00:06:06,735 --> 00:06:09,255 אנו משתמשים גם בביולוגיה סינתטית 116 00:06:09,279 --> 00:06:11,999 כדי לתכנן חיסון מועמד ל-COVID-19. 117 00:06:13,014 --> 00:06:15,667 אנו מיעדים מחדש את חיסון ה BCG, 118 00:06:15,691 --> 00:06:18,561 ששימש נגד שחפת במשך מאה שנים בקירוב. 119 00:06:18,585 --> 00:06:20,126 זה חיסון חי מוחלש 120 00:06:20,150 --> 00:06:24,807 ואנחנו מהנדסים אותו לגלות אנטיגנים של SARS-CoV-2, 121 00:06:24,831 --> 00:06:27,645 שאמורים להפעיל ייצור של נוגדנים מגנים 122 00:06:27,669 --> 00:06:29,304 על ידי מערכת החיסון. 123 00:06:29,328 --> 00:06:32,062 חשוב לציין, ל BCG יש יכולת מדרגית גבוהה 124 00:06:32,086 --> 00:06:36,659 ופרופיל הבטיחות שלו טוב יותר מכל חיסון מדווח. 125 00:06:37,881 --> 00:06:42,986 עם הכלים של הביולוגיה הסינתטית והבינה המלאכותית, 126 00:06:43,010 --> 00:06:46,358 אנחנו יכולים לנצח במאבק נגד וירוס הקורונה הזה 127 00:06:46,844 --> 00:06:50,163 עבודה זו נמצאת בשלביה הראשונים מאוד, אבל סיכוי ההצלחה הוא אמיתי. 128 00:06:50,798 --> 00:06:54,243 מדע וטכנולוגיה יכולים לתת לנו יתרון חשוב 129 00:06:54,267 --> 00:06:57,428 במאבק של השכל האנושי כנגד הגנים של חיידקי העל, 130 00:06:57,452 --> 00:06:59,199 קרב שאנחנו יכולים לנצח. 131 00:06:59,990 --> 00:07:01,223 תודה רבה.