1
00:00:00,917 --> 00:00:03,825
Ako zničíme nový koronavírus?

2
00:00:04,317 --> 00:00:06,948
Našimi najlepšími nástrojmi:

3
00:00:06,972 --> 00:00:09,011
vedou a technológiou.

4
00:00:09,594 --> 00:00:12,726
V mojom laboratóriu používame
nástroje umelej inteligencie

5
00:00:12,750 --> 00:00:14,329
a syntetickej biológie,

6
00:00:14,353 --> 00:00:17,413
aby sme urýchlili
boj proti tejto pandémii.

7
00:00:18,078 --> 00:00:19,941
Pôvodným cieľom nášho tímu

8
00:00:19,965 --> 00:00:22,818
bolo vyriešiť krízu 
rezistencie antibiotík.

9
00:00:22,842 --> 00:00:27,531
Náš projekt sa snaží využiť 
silu strojového učenia na to,

10
00:00:27,555 --> 00:00:29,425
aby sme doplnili náš arzenál antibiotík

11
00:00:29,425 --> 00:00:33,685
a zabránili post-antibiotickej dobe,
ktorá by zničila celý svet.

12
00:00:33,685 --> 00:00:36,505
Podstatné však je,
že rovnaká technológia sa môže použiť

13
00:00:36,529 --> 00:00:38,601
pri hľadaní antivirotík,

14
00:00:38,625 --> 00:00:41,563
ktoré by nám mohli pomôct v boji
proti súčasnej pandémii.

15
00:00:42,080 --> 00:00:46,592
Strojové učenie zásadne mení 
tradičný spôsob objavovania liekov.

16
00:00:47,434 --> 00:00:48,659
Týmto spôsobom,

17
00:00:48,683 --> 00:00:51,473
namiesto toho, aby sme krkolomne
testovali efektivitu

18
00:00:51,473 --> 00:00:55,311
tisícky existujúcich molekúk
v laboratóriu ručne,

19
00:00:55,856 --> 00:01:00,513
môžeme naučiť počítač preskúmať 
exponenciálne väčší priestor

20
00:01:00,537 --> 00:01:04,121
všetkých možných molekúl, 
ktoré by sme mohli syntetizovať.

21
00:01:04,145 --> 00:01:09,759
A preto namiesto toho, 
aby sme hľadali ihlu v kope sena,

22
00:01:09,783 --> 00:01:13,543
môžeme využiť obrovskú výpočtovú silu,

23
00:01:13,567 --> 00:01:17,482
a nájsť mnoho ihiel
vo viacerých kopách naraz.

24
00:01:18,423 --> 00:01:20,415
Máme za sebou prvé úspechy.

25
00:01:21,010 --> 00:01:26,475
Nedávno sme použili strojové učenie
pri objave nových antibiotík,

26
00:01:26,499 --> 00:01:29,353
ktoré nám môžu pomôcť v boji 
proti bakteriálnym infekciám,

27
00:01:29,353 --> 00:01:32,694
ktoré sa môžu objaviť súčasne
s infekciou SARS-CoV-2.

28
00:01:33,181 --> 00:01:37,350
Pred dvoma mesiacmi nám 
TED Audacious Project ponúkol prostriedky,

29
00:01:37,374 --> 00:01:39,562
aby sme mohli rozšíriť náš záber,

30
00:01:39,586 --> 00:01:44,214
a objavili sedem nových druhov antibiotík

31
00:01:44,238 --> 00:01:47,721
účinných proti siedmim
najsmrteľnejším patogénom na svete

32
00:01:47,745 --> 00:01:49,800
v rozmedzí nasledujúcich siedmich rokov.

33
00:01:50,206 --> 00:01:51,939
Aby som to uviedol do súvislostí:

34
00:01:51,963 --> 00:01:54,245
Za posledných tridsať rokov 
nedošlo k objavu

35
00:01:54,245 --> 00:01:57,150
ani jedného antibiotika novej triedy.

36
00:01:57,890 --> 00:02:01,601
Zatiaľčo sa pri nových antibiotikách
orientujeme na blízku budúcnosť,

37
00:02:01,625 --> 00:02:06,277
nový koronavírus predstavuje
smrteľnú hrozbu práve teraz.

38
00:02:06,301 --> 00:02:10,094
A som rád, že vám môžem povedať, 
že rovnakú technológiu môžeme použiť

39
00:02:10,118 --> 00:02:12,927
pri tvorbe lieku proti tomuto vírusu.

40
00:02:13,486 --> 00:02:15,205
Ale ako to dosiahneme?

41
00:02:15,229 --> 00:02:18,177
Vytvárame databázu skúšobných antivirotík

42
00:02:18,201 --> 00:02:23,743
a s kolegami vkladáme tieto molekuly 
do buniek infikovaných SARS-CoV-2,

43
00:02:23,767 --> 00:02:27,661
aby sme videli,
ktoré z nich sú v boji efektívne.

44
00:02:28,175 --> 00:02:31,367
Dáta potom použijeme
na natrénovanie modelu strojového učenia,

45
00:02:31,391 --> 00:02:35,461
ktorý nasadíme do databázy viac ako
miliardy molekúl vytvorených in silico,

46
00:02:35,485 --> 00:02:39,689
aby sme našli možné nové antivirotiká.

47
00:02:40,324 --> 00:02:42,982
Budeme syntetizovať a testovať
najlepšie výsledky

48
00:02:43,006 --> 00:02:45,895
a posunieme ich na klinické testy.

49
00:02:46,036 --> 00:02:48,813
Znie to neuveriteľne? Nemalo by.

50
00:02:49,304 --> 00:02:52,083
Projekt tvorby antibiotík
umelou inteligenciou je založený

51
00:02:52,083 --> 00:02:54,243
na výsledkoch
nášho konceptuálneho výskumu,

52
00:02:54,243 --> 00:02:57,600
ktorý viedol k objavu nového 
širokospektrálneho antibiotika - halicin.

53
00:02:58,443 --> 00:03:01,256
Halicin je veľmi účinný v boji

54
00:03:01,256 --> 00:03:05,167
proti takmer všetkým rezistentným 
bakteriálnym patogénom,

55
00:03:05,167 --> 00:03:08,772
vrátane nevyliečiteľných infekcií 
odolným voči všetkým antibiotikám.

56
00:03:09,502 --> 00:03:12,132
Čo je podstatné, v porovnaní 
so súčasnými antibiotikami

57
00:03:12,156 --> 00:03:15,850
je frekvencia, s akou si baktérie
budujú rezistenciu voči halicinu,

58
00:03:15,874 --> 00:03:18,008
pozoruhodne malá.

59
00:03:18,303 --> 00:03:21,783
Laboratórne sme testovali 
schopnosť baktérie vybudovať si

60
00:03:21,783 --> 00:03:24,825
rezistenciu voči halicinu 
a ciprofloxacínu.

61
00:03:25,299 --> 00:03:26,841
V prípade ciprofloxacínu

62
00:03:26,865 --> 00:03:29,690
sme spozorovali rezistenciu
už po jednom dni.

63
00:03:30,213 --> 00:03:31,691
V prípade halicinu

64
00:03:31,715 --> 00:03:34,130
sme nespozorovali rezistenciu 
po jednom dni.

65
00:03:34,479 --> 00:03:37,781
Úžasné je, že ani po 30 dňoch

66
00:03:37,805 --> 00:03:40,406
sa rezistencia voči halicinu nepotvrdila.

67
00:03:41,098 --> 00:03:46,694
V tomto pilotnom projekte sme otestovali
okolo 2 500 antivirotík proti E.coli.

68
00:03:47,259 --> 00:03:50,039
Testovaná vzorka
obsahovala známe antibiotiká

69
00:03:50,063 --> 00:03:51,809
ako ciprofloxacín a penicilín,

70
00:03:51,833 --> 00:03:54,455
ako aj mnoho iných liekov, 
ktoré nie sú antibiotiká.

71
00:03:54,984 --> 00:03:57,571
Tieto dáta sme použili 
na trénovanie modelu,

72
00:03:57,595 --> 00:04:01,573
aby si osvojil molekulárne vlastnosti
potrebné na boj proti baktériám.

73
00:04:02,269 --> 00:04:04,970
Potom sme ho použili
v databáze nových účinkov liekov,

74
00:04:04,994 --> 00:04:07,052
ktorá obsahuje niekoľko tisíc molekúl,

75
00:04:07,052 --> 00:04:10,138
a zadali sme mu úlohu, 
aby identifikoval molekuly

76
00:04:10,138 --> 00:04:12,922
s možnými antibakteriálnymi účinkami,

77
00:04:12,946 --> 00:04:15,419
ktoré však nevyzerajú 
ako existujúce antibiotiká.

78
00:04:16,427 --> 00:04:21,224
Prekvapujúco, len jedna molekula 
v databáze splnila tieto podmienky,

79
00:04:21,248 --> 00:04:23,584
a tou molekulou bol halicin.

80
00:04:24,214 --> 00:04:27,532
Keďže halicin nevyzerá ako žiadne
doposiaľ existujúce antibiotikum,

81
00:04:27,556 --> 00:04:31,330
bolo by pre človeka,
dokonca aj pre odborníka v tejto oblasti,

82
00:04:31,734 --> 00:04:34,027
nemožné identifikovať
halicin týmto spôsobom.

83
00:04:34,304 --> 00:04:39,128
Predstavte si, ako by sme túto technológiu
mohli použiť na boj proti SARS-CoV-2.

84
00:04:39,783 --> 00:04:41,148
A to nie je všetko.

85
00:04:41,172 --> 00:04:43,992
Používame nástroje syntetickej biológie,

86
00:04:44,016 --> 00:04:46,627
zasahujeme do DNA
a iných bunkových mechanizmov,

87
00:04:46,651 --> 00:04:50,561
aby sme tak mohli pomôcť 
v boji (aj) proti COVID-19.

88
00:04:50,585 --> 00:04:54,232
A za zmienku stojí,
že pracujeme na vývoji rúška,

89
00:04:54,256 --> 00:04:57,688
ktorý by mohol slúžiť 
ako rýchly diagnostický test.

90
00:04:58,192 --> 00:04:59,664
Ako to funguje?

91
00:04:59,688 --> 00:05:00,893
Dokázali sme,

92
00:05:00,917 --> 00:05:03,860
že môžeme vybrať
bunkový mechanizmus zo živej bunky,

93
00:05:03,884 --> 00:05:07,976
sublimačne ho vysušiť na kúsku papiera 
spolu s RNA senzormi,

94
00:05:08,000 --> 00:05:12,916
a vytvoriť tak lacný diagnostický test
na ebolu a ziku.

95
00:05:13,503 --> 00:05:18,020
Senzori sa aktivujú rehydratáciou

96
00:05:18,020 --> 00:05:21,576
prostredníctvom napríklad
ľudskej krvi alebo slín.

97
00:05:21,600 --> 00:05:24,861
Zistili sme, že táto technológia
nie je obmedzená len na papier,

98
00:05:24,885 --> 00:05:27,771
ale môže byť použitá 
na iných materiáloch, vrátane látok.

99
00:05:28,671 --> 00:05:30,613
V prípade pandémie COVID-19

100
00:05:30,637 --> 00:05:34,983
vyberáme RNA senzory
na identifikáciu vírusu,

101
00:05:35,007 --> 00:05:38,217
tie spolu s potrebným bunkovým 
mechanizmom sublimačne vysušíme

102
00:05:38,241 --> 00:05:40,382
a aplikujeme do látky určenej na rúška.

103
00:05:40,972 --> 00:05:43,201
Už len samotné dýchanie

104
00:05:43,225 --> 00:05:45,502
a vodná para, ktorá pritom vzniká,

105
00:05:45,526 --> 00:05:47,286
dokáže test aktivovať.

106
00:05:47,804 --> 00:05:52,064
Ak je pacient infikovaný SARS-CoV-2,

107
00:05:52,088 --> 00:05:54,161
rúško vyšle fluorescenčný signál,

108
00:05:54,185 --> 00:05:58,015
ktorý môže detekovať
aj jednoduché a lacné ručné zariadenie.

109
00:05:58,534 --> 00:06:03,018
Za hodinu či dve môžeme
pacienta diagnostikovať

110
00:06:03,042 --> 00:06:06,014
bezpečne, presne a na diaľku.

111
00:06:06,735 --> 00:06:09,255
Syntentickú biológiu používame

112
00:06:09,279 --> 00:06:11,999
aj na vytvorenie
možnej vakcíny na COVID-19.

113
00:06:13,014 --> 00:06:15,667
Hľadáme nové liečebné účely BCK vakcíny,

114
00:06:15,691 --> 00:06:18,561
ktorá sa takmer sto rokov 
používa proti tuberkulóze.

115
00:06:18,585 --> 00:06:20,126
Je to živá oslabená vakcína,

116
00:06:20,150 --> 00:06:24,807
ktorú transformujeme tak,
aby vytvorila antigény SARS-CoV-2,

117
00:06:24,831 --> 00:06:27,645
ktoré by mali spustiť produkciu
ochranných protilátok

118
00:06:27,669 --> 00:06:29,304
imunitným systémom.

119
00:06:29,328 --> 00:06:32,206
Dôležitý je fakt, že BCG vakcína
je veľmi dobre škálovateľná

120
00:06:32,206 --> 00:06:36,659
a je jednou z najbezpečnejších 
zo všetkých známych vakcín.

121
00:06:37,881 --> 00:06:42,986
S pomocou syntentickej biológie
a umelej inteligencie

122
00:06:43,010 --> 00:06:46,358
môžeme boj s novým koronavírusom vyhrať.

123
00:06:46,844 --> 00:06:50,163
Sme vo veľmi počiatočnom štádiu,
ale výsledky sú sľubné.

124
00:06:50,798 --> 00:06:54,243
Veda a technológia nám dávajú veľkú výhodu

125
00:06:54,267 --> 00:06:57,428
pri boji ľudského rozumu 
s génmi rezistentných baktérií.

126
00:06:57,452 --> 00:07:00,260
A tento boj môžeme vyhrať.

127
00:07:00,260 --> 00:07:01,943
Ďakujem.