En ny type medicin, special lavet med små proteiner.

Nogle almindelige livsredende mediciner, som insulin, er lavet af proteiner så store og skrøbelige at de er nødt til at blive indsprøjtet eller slugt som piller. Men en ny generation af medicin - lavet af mindre og mere holdbare proteiner kaldt peptider - er på vej. I en hurtig, informativ forelæsning, molekylær ingeniør og TED Fellow Christopher Bahl forklarer hvordan han brugte computer design til at skabe stærke peptider som en dag kan neutralisere influenza, beskytte mod botulisme forgiftning og endda stoppe kræft celler fra at vokse.

Jeg er en proteindesigner.

Og jeg vil gerne diskutere
en ny type medicin.

Den er lavet af et molekyle
kaldet et begrænset peptid.

Der er kun få begrænset peptid
mediciner tilgængelige i dag,

men der er mange som vil ramme
markedet i det kommende årti.

Lad os udforske hvad de
nye mediciner er lavet af

hvordan de er anderledes and hvad
skyldes denne voksende bølge

af nye og spændende mediciner.

Begrænset peptider
er meget små proteiner.

De har ekstra kemiske forbindelser
som begrænser formen af molekylet,

og dette gør dem utrolig stabile

lige så vel som meget stærke.

De opstår naturligt,
vores kroppe producerer faktisk enkelte

som hjælper med
at angribe bakterier,

svamp og virus sygdom

Og dyr ligesom slanger og skorpioner

bruger begrænset peptider i deres gift.

Medicin som er lavet af protein
bliver kaldt biologisk medicin.

Så dette inkluderer begrænset peptider,

og medicin som insulin

og antistof medicin
som Humira eller Enbrel.

Overordnet, biologiske lægemiddler
er fantastiske,

fordi de undgår flere veje
hvor medicin kan skabe bivirkninger.

Først, protein.

Det er et totalt neutralt, giftfrit
materiale i vores krop.

Vores celler producerer tusinde
af forskellige proteiner,

og, praktisk talt, alt vores mad
har proteiner i det.

Og anden, nogle mediciner interagerer
med molekyler i din krop

som du ikke vil have dem til.

Sammenlignet med

små-molekyle medicin,

Og her mener jeg, normal medicin,
som aspirin,

biologisk medicin er ret stort.

Molekyler interagerer når de påtager
forme som passer sammen perfekt

Ligesom en nøgle og en lås.

Altså, en stor nøgle har mange riller,

så det er mere sandsynligt
at den passer i en enkelt lås.

Men de fleste biologiske mediciner
har også en fejl.

De er skrøbelige

Så de er normalt givet
med en indsprøjtning,

da vores mavesyre
ville ødelægge medicinen

hvis vi slugte den.

Begrænset peptider er modsat.

De er stærke ligesom normal medicin

Så det er muligt at administrer dem med
piller, inhalere, og creme.

Det er dette som gør begrænset peptider
så eftertragtet i medicinsk fremstilling.

De kombinerer de bedste funktioner

fra små-molekylær og biologisk medicin
inden i en.

Men desværre er det utrolig svært

at ombygge de begrænset peptider
som vi finder i naturen

til at blive nyt medicin.

Det er her jeg kommer ind.

At skabe et nyt medicin
er meget ligesom at få en nøgle

til at passe i en specifik lås.

Vi skal have formen helt rigtig.

Men hvis vi ændrer formen af et
begrænset peptid for meget

kan de kemiske bindinger

ikke forbinde

og molekylet

går i stykker.

Så vi bliver nødt til at finde ud af
hvordan vi kan kontrollerer formen.

Jeg var en del af
en videnskabs indsats

spredt over et dusin institutioner
fra tre kontinenter

som kom sammen og løste dette problem.

Vi tog en radikalt anderledes vinkle
fra tidligere forsøg.

I stedet for at ændre
de begrænset peptider

som vi finder i naturen,

lærte vi at bygge nogle nye fra bunden.

For at hjælpe med dette,

udviklede vi gratis kildekode
peptid-design software

som alle kan bruge til dette også.

For at teste vores metode,

vi skabte et udvalg af
begrænset peptider

som har en variation
af forskellige forme.

Mange af disse havde aldrig
været set i naturen før.

Så vi gik i laboratoriet
og producerede disse peptider.

Derefter fandt vi deres
molekylære struktur,

ved hjæp af eksperimenter.

Da vi sammenlignede vores modeller

med rigtige molekylære strukturer,

fandt vi ud af at vores software
kan placere individualle atomer

med en præcision som er på grænsen af
hvad der er muligt at måle.

For tre år siden, dette var ikke muligt.

Men i dag har vi evnerne til at
skabe designer peptider

med forme der er skræddersyet
til medicinudvikling.

Så hvor tager den her teknologi os hen?

Altså, for nyligt,

mine kollegaer og jeg har
designet begrænset peptider

som neutralisere influenzavirus,

beskytter mod botulisme-forgiftning

og blokerer kræft celler fra at vokse.

Nogle af de nye mediciner

er blevet testet i prækliniske forsøg
med forsøgsdyr.

Og indtil videre er de alle sikre
og yderst effektive.

Begrænset peptid design er
banebrydende teknologi,

og medicinal udvikling er
langsomt og forsigtigt.

Så vi er stadig tre til fem år
væk fra menneske forsøg.

Gennem den tid,

flere begrænset

peptid mediciner

kommer til at dukke op i
medicinal udvikling.

Og jeg tror, at til sidste vil
designet peptid mediciner

gøre det muligt for os at bryde fri

fra begrænsninger af vores sygdomme.

Mange tak.

(Bifald)