What if I told you that the pandemic will save the lives of millions of people? It's a difficult thing to consider, given how many loved ones we've already lost. But throughout the course of human history, massive public health crises have resulted in innovation in health care and technology. For example, the Black Death gave rise to the Gutenberg press and the 1918 flu pandemic led to modern vaccine technology. The COVID-19 pandemic has and will be no different. Just look at our vaccines -- normally developed over many years, and the mRNA vaccines were deployed in a mind-blowing 11 months.
מה אם הייתי אומרת לכם שהמגיפה תציל את חייהם של מיליוני אנשים? זה דבר שקשה לחשוב עליו, בהתחשב במספר האנשים האהובים שכבר איבדנו. אבל לאורך מהלכה של ההיסטוריה האנושית, משברי בריאות ציבור עצומים הביאו לחדשנות בתחום הרפואה והטכנולוגיה. למשל, המגיפה השחורה הולידה את דפוס גוטנברג ומגיפת השפעת ב1918 הובילה לטכנולוגיית החיסונים המודרנית. מגיפת הקורונה אינה, ולא תהיה שונה. רק הסתכלו על החיסונים שלנו - שבדרך כלל מפותחים לאורך שנים רבות, וחיסוני ה- mRNA נפרסו תוך 11 חודשים מטריפים.
How is that even possible? It was possible because scientists have been working for many years to get us to the point where we could use mRNA quickly in an emergency situation. Specifically, we've been working on how to help mRNA with its biggest problem, which is that it doesn't normally go to the right places inside of our bodies. Fortunately, we got around that problem just in time, and I'd like to tell you about the technology that we use to do it.
איך זה בכלל אפשרי? זה היה אפשרי כי מדענים עובדים מזה שנים רבות כדי להביא אותנו לנקודה שבה נוכל להשתמש ב- mRNA במהירות במצב חירום. באופן ממוקד, עבדנו איך לעזור ל-mRNA עם הבעיה הגדולה ביותר שלו, שהיא, שבדרך כלל הוא לא הולך למקומות הנכונים בתוך גופנו. למרבה המזל, הסתדרנו עם הבעיה הזאת בדיוק בזמן ואני רוצה לספר לכם על הטכנולוגיה בה אנו משתמשים לשם כך.
When mRNA is administered, it's injected into our muscles or our bloodstream, but we actually need it to go inside of our cells. Unfortunately, mRNA is fragile, and our bodies will destroy it before it goes very far. You can think of mRNA like a glass vase that you'd like to send in the mail without a box and bubble wrap. It'll break long before it's been delivered. And without an address on the box, your postal delivery service will have no idea where to take it. And so if we're going to use mRNA as a therapeutic, it needs our help. It needs protection, and it needs to be told where to go. And that's where I come in.
כאשר mRNA מסופק, הוא מוזרק לשרירים, או לזרם הדם שלנו, אבל למעשה אנחנו רוצים שהוא ייכנס פנימה לתאים שלנו. לרוע המזל, mRNA הוא שביר, והגוף שלנו יהרוס אותו לפני שהוא יגיע רחוק מאוד. תוכלו לחשוב על mRNA כעל אגרטל זכוכית שתרצו לשלוח בדואר ללא קופסה ועטיפת בועות. הוא יישבר הרבה לפני שהוא יימסר לנמען. ובלי כתובת על הקופסה, לשירות משלוחי הדואר לא יהיה שום מושג לאן לקחת את זה. ולכן אם רוצים להשתמש ב- mRNA כטיפול, הוא זקוק לעזרתנו. הוא נזקק להגנה, וצריך לומר לו לאן ללכת. וכאן אני נכנסת לתמונה.
For over five decades, scientists and engineers like myself have been creating the shipping materials for nucleic acid drugs, like DNA and RNA. Through trial and error, we've created packages that deliver intact vases to the wrong address; that delivered to the right address but with a broken vase; packages that get ripped apart by attacking dogs; and packages that throw out the mail carrier's back. It's taken many years to get the science right. Let me show you the result, these tiny balls of fat that we call lipid nanoparticles. Let me tell you what they are and how they work.
במשך למעלה מחמישה עשורים, מדענים ומהנדסים כמוני ייצרו את חומרי המשלוח לתרופות חומצת גרעין, כמו DNA ו- RNA. באמצעות ניסוי וטעייה, יצרנו חבילות ששולחות אגרטלים שלמים לכתובת הלא נכונה; שנמסרו לכתובת הנכונה אבל עם אגרטל שבור; חבילות שנקרעות בידי כלבים מתקיפים; וחבילות שמשליכות את הדוור אחורה. עבדנו הרבה שנים כדי לקבל תוצאה מדעית נכונה. הרשו לי להראות לכם את התוצאה, כדורי השומן הקטנטנים האלה שאנו מכנים ננו-חלקיקים ליפידיים. הרשו לי לספר לכם מה הם וכיצד הם עובדים.
So first of all, "nano" just means really, really small. Think of how small a person is compared to the diameter of the earth. That's how small a nanoparticle is compared to the person. These nanoparticles are made up of several fatty molecules called lipids. Fat is an awesome packing material -- nice and bouncy. Interestingly, our cells are also surrounded by fat to keep them flexible and protected. Years ago, scientists had the idea to create lipid nanoparticles that would act like a Trojan horse. Because the lipids in the nanoparticle look similar to the membranes that surround our cells, the cells are willing to bring the nanoparticle inside, and that's when the mRNA is released into the cell. So what, exactly, are the lipids in these nanoparticles? There are four ingredients in addition to the mRNA, and I'll tell you about each one.
אז קודם כל, “ננו” פירושו פשוט ממש ממש קטן. חישבו כמה אדם הוא קטן בהשוואה לקוטר כדור הארץ. עד כדי כך ננו-חלקיק קטן בהשוואה לאדם. חלקיקים אלה מורכבים ממספר מולקולות שומן הנקראות ליפידים. שומן הוא חומר אריזה מדהים -- יפה וקופצני. מעניין שהתאים שלנו גם כן מוקפים בשומן כדי לשמור אותם גמישים ומוגנים. לפני שנים למדענים היה רעיון ליצור ננו-חלקיקים ליפידיים שיפעלו כמו סוס טרויאני. בגלל שהליפידים בננו-חלקיקים נראים דומים לממברנות המקיפות את התאים שלנו, התאים מוכנים להכניס את הננו-חלקיקים פנימה, ואז ה- mRNA משתחרר לתא. אז מהם בדיוק הליפידים בננו-חלקיקים האלה? ישנם ארבעה מרכיבים בנוסף ל- mRNA, ואני אספר לכם על כל אחד מהם.
First, there's a lipid called a phospholipid. This is the primary ingredient in our cell membranes, which are the walls of fat that separate the insides of our cells from everything that surrounds them. Phospholipids have a head that likes water and a tail that likes other fatty things. So when you throw a bunch of phospholipids together in water, they form this beautiful structure called a lipid bilayer. Here, the heads face the inside and the outside of the cell, which is water, and the fat-loving parts of the molecule hang out together in the middle. In lipid nanoparticles, phospholipids have a similar role of keeping all of the other ingredients organized.
ראשית, ישנו ליפיד שנקרא פוספוליפיד. שהוא המרכיב העיקרי בקרום התא שלנו, שאלה הם קירות השומן המפרידים בין החלק הפנימי של התאים שלנו מכל מה שמקיף אותם. לפוספוליפידים יש ראש שאוהב מים וזנב שאוהב דברים שומניים אחרים. אז כשזורקים קבוצה של פוספוליפידים יחד למים, הם יוצרים את המבנה היפה הזה שנקרא דו שכבה ליפידית. כאן, הראשים פונים כלפי פנים והחלק החיצוני של התא, שהוא מים, והחלקים אוהבי השומן של המולקולה מסתובבים יחד באמצע. בננו-חלקיקים ליפידיים, לפוספוליפידים יש תפקיד דומה של שמירה על כל המרכיבים האחרים מאורגנים.
Second, there's a lipid called cholesterol. Why, if cholesterol has a bad reputation, would we want to use it in a therapeutic nanoparticle? It turns out that while cholesterol can be bad when it's in our bloodstream, it's actually a really good thing for our cell membranes. And that's because those phospholipids I just told you about, they are entirely too free with themselves, and they are prone to falling apart. Cholesterol is a stiff molecule that wedges itself in between the other lipids to fill in the gaps and hold them all together. It plays a similar role in our lipid nanoparticles. It provides structural support so the nanoparticles don't fall apart in between the injection and when they get into our cells.
שנית, יש ליפיד שנקרא כולסטרול. מדוע, אם לכולסטרול יש מוניטין רע, היינו רוצים להשתמש בו בתוך ננו-חלקיק טיפולי? מסתבר שבעוד הכולסטרול יכול להיות רע כשהוא נמצא במחזור הדם שלנו, הוא בעצם דבר ממש טוב עבור ממברנות התא שלנו וזה בגלל שהפוספוליפידים האלה שבדיוק סיפרתי לכם עליהם, הם לגמרי חופשיים מדי עם עצמם, והם מועדים להתפרק. הכולסטרול הוא מולקולה נוקשה שנועצת את עצמה בין הליפידים האחרים כדי למלא את המרווחים ולהחזיק את כולם ביחד. הוא ממלא תפקיד דומה בננו-חלקיקים הליפידיים שלנו הוא מספק תמיכה מבנית כדי שהננו-חלקיקים לא יתפרקו בין ההזרקה והכניסה לתאים שלנו.
Third, there's a lipid called an ionizable lipid. Here, "ionizable" means that when these particles are in the bloodstream, they're neutrally charged, which helps with their safety. Then they switch to a positive charge inside of our cells, which helps them release the mRNA. Ionizable lipids are special because they have to be made in the lab, and scientists around the world have tested tens of thousands of these materials to find ones that are good at delivering mRNA safely. And because they're made in the lab, they tend to be proprietary to the company that invented them. So, for example, Moderna and BioNTech, the company that partnered with Pfizer, they discovered different ionizable lipids, and that is the only important ingredient in their COVID-19 vaccines that differ. And even then, their ionizable lipids aren't even that different, which is reassuring, because when independent groups of scientists converge on similar solutions, it's easier to trust the result.
שלישית, קיים ליפיד שנקרא ליפיד מיונן כאן, “מיונן” פירושו שכאשר חלקיקים אלה נמצאים בזרם הדם, הם בעלי מטען נייטרלי, מה שעוזר לבטיחותם. ואז הם עוברים לבעלי מטען חיובי בתוך התאים שלנו, שעוזר להם לשחרר את ה- mRNA. ליפידים מיוננים הם מיוחדים מכיוון שחייבים לייצרם במעבדה, ומדענים ברחבי העולם בדקו עשרות אלפים מהחומרים האלה למצוא כאלה שהם טובים בהעברת mRNA באופן בטוח. ומכיוון שהם מיוצרים במעבדה, הם נוטים להיות בבעלות החברה שהמציאה אותם. כך למשל, מודרנה וביונטק ששיתפה פעולה עם פייזר, גילו ליפידים מיוננים שונים, וזה המרכיב החשוב היחיד ששונה בחיסוני COVID-19 שלהם. וגם אז, הליפידים המיוננים שלהם אינם כה שונים שזה מעודד, כי כאשר קבוצות עצמאיות של מדענים מגיעים לפתרונות דומים קל יותר לסמוך על התוצאה.
Finally, one more ingredient. This one is a polymer called polyethylene glycol. So let's call it PEG. That's much easier. PEG is a water-loving molecule. So it surrounds the lipid nanoparticle and it holds it all together. You can think of the other three lipids as the box and the bubble wrap for the mRNA, and the PEG as the packing tape. You may have heard in the news about a tiny fraction of people that have allergic responses to the vaccine. There is some evidence that PEG could be contributing to these allergic reactions. And that's because people are routinely exposed to PEG in cosmetic and household products, and some people have already developed antibodies against PEG. But why would this happen to some people and not to others? It turns out that every person's immune system is different, and just the same way that some people are allergic to latex, other people are allergic to PEG. It's important to keep in mind, however, that PEG has had a long history of safe use as part of FDA-approved drug formulations, and these vaccine allergies could be caused by things other than PEG. More research is needed to get to the bottom of these side effects.
לבסוף, עוד מרכיב נוסף. זה פולימר שנקרא פוליאתילן גליקול. אז בואו נקרא לזה PEG. זה הרבה יותר קל. PEG הוא מולקולה אוהבת מים. אז הוא מקיף את הננו-חלקיק הליפידי ומחזיק את הכל יחד. ניתן לחשוב על שלושת הליפידים האחרים כעל קופסה ועטיפת בועות עבור ה- mRNA, ועל ה- PEG כעל סרט האריזה. אולי שמעתם בחדשות על מספר זעיר של אנשים שיש להם תגובות אלרגיות לחיסון ישנן עדויות לכך ש- PEG יכול להיות גורם לתגובות אלרגיות אלה. וזה בגלל שאנשים נחשפים באופן שגרתי ל- PEG במוצרי קוסמטיקה ומשק בית, וכמה אנשים כבר פיתחו נוגדנים נגד PEG. אבל למה שזה יקרה לחלק מהאנשים ולא לאחרים? מסתבר שמערכת החיסון שונה אצל כל אדם, ובדיוק באותה צורה שחלק מהאנשים אלרגיים ללטקס, אנשים אחרים אלרגיים ל- PEG עם זאת, חשוב לזכור, ש ל- PEG יש היסטוריה ארוכה של שימוש בטוח כחלק מתכשירי תרופות שאושרו על ידי ה- FDA, והאלרגיות לחיסון עשויות להיגרם מדברים אחרים מ PEG דרוש מחקר נוסף כדי להגיע לעומק תופעות הלוואי הללו.
All right, so let's take a step back and look at our whole nanoparticle. Beautiful, right? When these ingredients all fit together nicely, the result is a deliverywoman's dream. In the case of the vaccines, after these nanoparticles get injected into our muscle, they take the mRNA into our cells. There, the mRNA acts like an instruction manual that tells our cells to make a foreign protein, in this case, the coronavirus spike protein. When our immune cells see the spike protein, they rush to protect us from it, and they teach themselves to remember it, so that they can kill it if it ever returns. As we speak, the mRNA vaccines are out there saving lives from the coronavirus. They were our first and best tool to combat this nightmare, and they are our best hope of responding swiftly to viral variance because we can keep our lipid nanoparticle packaging the same, and all we have to do is swap out the mRNA that's inside.
בסדר, אז בואו ניקח צעד אחורה ונסתכל על הננו-חלקיק שלנו כולו. יפה, נכון? כאשר כל המרכיבים הללו משתלבים יפה, התוצאה היא מעל ומעבר למצופה. במקרה של החיסונים, אחרי שהננו-חלקיקים אלה מוזרקים לשריר שלנו, הם לוקחים את ה- mRNA לתאים שלנו. שם, ה- mRNA מתנהג כמו מדריך הוראות הפעלה שאומר לתאים שלנו לייצר חלבון זר, במקרה זה, חלבון ספייק בנגיף הקורונה. כאשר תאי החיסון שלנו רואים את חלבון הספייק, הם ממהרים להגן עלינו מפניו, והם מלמדים את עצמם לזכור אותו, כדי שיוכלו להשמיד אותו אם יחזור אי פעם. בזמן שאנחנו מדברים, חיסוני ה-mRNA נמצאים שם ומצילים חיים מנגיף הקורונה. הם היו הכלי הראשון והטוב ביותר שלנו להילחם בסיוט הזה, והם התקווה הטובה ביותר שלנו לתגובה מהירה לשונות ויראלית כי אנחנו יכולים לשמור את אריזות הננו -חלקיקים הליפידיים זהות, וכל מה שעלינו לעשות הוא להחליף את ה- mRNA שנמצא בפנים.
But here's the best part: for mRNA therapeutics, these vaccines are only the beginning. mRNA can be used to treat or cure many diseases. So in the future, we will likely have treatments for many terrible diseases, including cystic fibrosis, muscular dystrophy and sickle cell anemia. These diseases are caused by mutated proteins, and we can use mRNA to ask our cells to make the correct version of these proteins. We'll have treatments for cancer -- breast, blood, lungs -- you name it. Here, we'll use mRNA to teach our immune cells how to find and kill cancer cells. And then, if we're lucky, we'll have vaccines against some of the most deadly and feared pathogens across the globe, including malaria, Ebola and HIV. Some of these products are already in clinical trials, and the success of the COVID-19 vaccines will pave the way for future generations of these therapies.
אבל הנה החלק הטוב ביותר: לטיפולי mRNA, חיסונים אלה הם רק ההתחלה. ניתן להשתמש ב- mRNA לטיפול או לרפוי מחלות רבות. אז בעתיד סביר שיהיו לנו טיפולים למחלות נוראיות רבות, כולל סיסטיק פיברוזיס, ניוון שרירים ואנמיה חרמשית. מחלות אלו נגרמות על ידי חלבונים שעברו מוטציה, ואנו יכולים להשתמש ב- mRNA כדי לבקש מהתאים שלנו ליצור את הגירסה הנכונה של החלבונים האלה. יהיו לנו טיפולים בסרטן - שד, דם, ריאות - כל מה שתרצו. כאן, נשתמש ב- mRNA כדי ללמד את תאי החיסון שלנו כיצד למצוא ולהשמיד תאים סרטניים. ואז, אם יהיה לנו מזל, יהיו לנו חיסונים נגד כמה מהפתוגנים הקטלניים והמפחידים ביותר ברחבי העולם, כולל מלריה, אבולה ו- HIV. חלק מהמוצרים האלה נמצאים כבר בניסויים קליניים, והצלחת החיסונים נגד נגיף הקורונה תסלול את הדרך לדורות הבאים של טיפולים אלה.
This is how the pandemic will save the lives of millions. It catalyzed the most rapid vaccine development in history and brought to life a niche, previously unapproved form of technology. And in our desperation, we gave that technology a chance. Now we're collecting long-term safety and efficacy data from hundreds of millions of people. And with these data, interest in the technology, funding for the technology and trust in the technology will continue to grow.
כך תציל המגפה את חייהם של מיליונים. היא זרזה את פיתוח החיסונים המהיר ביותר בהיסטוריה והפיחה רוח חיים בטכנולוגיה נישתית, שבעבר עדיין לא אושרה. ובייאושנו, נתנו לטכנולוגיה הזו הזדמנות. עכשיו אנחנו אוספים נתוני בטיחות ויעילות לטווח ארוך ממאות מיליוני אנשים. ועם הנתונים האלה, עניין בטכנולוגיה, מימון הטכנולוגיה ואמון בטכנולוגיה ימשיכו לגדול.
Looking ahead, the packaging and delivery of mRNA to the right organs and tissues will continue to be one of the most significant challenges to implementing this technology. And so my colleagues and I are going to be busy for a very long time. Ultimately, I'm here with a message of hope. We are on the cusp of a revolution. mRNA is about to change the world forever, and it's all thanks to these fatty little balls that take this miracle medicine to exactly where it's needed.
במבט לעתיד האריזה והמשלוח של ה-mRNA לאיברים ולרקמות הנכונים ימשיכו להיות אחד האתגרים המשמעותיים ביותר ליישום טכנולוגיה זו. וכך עמיתיי ואני הולכים להיות עסוקים הרבה מאוד זמן. בסופו של דבר, אני כאן עם מסר של תקווה. אנו נמצאים בפתחה של מהפכה. mRNA עומד לשנות את העולם לנצח, והכל הודות לכדורים הקטנים והשומניים האלה שלוקחים את תרופת הפלא הזו בדיוק למקום בו היא נחוצה.
Thank you.
תודה.
(Applause)
(תְשׁוּאוֹת)