How to biohack your cells to fight cancer - Greg Foot

번역: Seungmee Yun 검토: Jihyeon J. Kim

Ok, so you,

여러분은

are a 4 billion year old meat robot.

40억 살 먹은 고기 로봇이에요.

Yeah, you heard me right.

맞아요, 잘못 들은 거 아니에요.

In fact, as you're made of 30-ish trillion cells,

사실, 여러분은 약 30조 개의 세포로 이루어져있는데

and each of those have their own task,

세포마다 각자 임무가 있으니

you're a robot made of trillions of mini robots-

수조 개의 소형 로봇들로 이루어졌다고 해야겠네요.

you are a mega-meat-bot!

여러분은 메가 고기 로봇입니다!

And your mission, for the past 4 billion years or so-

지난 40억 여년 동안에도 그랬고

and for as long as you keep playing this game of life-

앞으로도 이 생명 게임에 계속 참여하는 한

is to safeguard the code.

여러분의 임무는 코드를 지키는 것입니다.

To duplicate it. To pass it on.

복사해서 물려주는 것입니다.

The thing is, you're rubbish at copying your own code.

그런데 중요한 건, 사실 여러분의 코드 복사 실력이 형편없다는 거예요.

Every time it's copied, errors crop up.

복사할 때마다 오류가 생깁니다.

Not good when an error makes a robot worse at surviving,

오류가 로봇의 생존을 방해하면 좋지 않지만

but sometimes a mistake helps them survive...

오류가 생존에 도움이 되는 경우도 있습니다.

and they pass that glitch in the code on-

그러면 그 코드 안의 오류를 물려주게 되죠.

that's evolution in a nutshell, right?

간단히 말하면 이게 바로 진화죠?

Which means you're not the result of some fancy design, I'm afraid.

유감스럽지만 여러분은 멋들어진 설계의 결과물이 아니라는 뜻이에요.

You're a result of billions of years of bad copies.

여러분은 수십억 년에 걸친 복사 오류의 결과물이라는 겁니다.

Go you.

여러분 만세.

Another reason you're not totally awesome

여러분이 완전 멋지기만 한 건 아닌 또 다른 이유는

is because that megabot of yours often breaks down.

여러분 즉 메가봇이 자주 망가진다는 거예요.

Fortunately,

cardiologists, immunologists, microbiologists- all the "ists"-

다행히도

심장병 전문가, 면역학 전문가, 미생물 전문가 등등 이런 전문가들이

have spent centuries figuring out our sensors and wiring

수세기에 걸쳐 우리의 감지 장치와 배선의 원리를 밝혀냈기 때문에

so if something does go wrong, they can usually fix it.

뭔가 잘못되면 보통은 고칠 수 있어요.

Where they struggle, though, is when the machinery turns on itself-

하지만 애를 먹는 때가 있는데 그건 기계의 전원이 저절로 켜질 때예요.

when a copying error leads a cell to start dividing uncontrollably,

복사 오류 때문에 세포가 걷잡을 수 없이 분열하기 시작해서

to grow and multiply into a tumor.

크기가 커지고 증식하면 종양이 됩니다.

That's cancer.

이게 암이에요.

And sadly, even with the might of our modern medicine,

슬프게도, 현대 의학의 놀라운 힘에도 불구하고

some cancers evade treatment.

치료하지 못 하는 암도 있습니다.

But this is where a new band of biologists step into the story:

새로운 생물학자들이 여기서 등장 합니다.

The "Synthetic Biologists."

바로 "인공생물학자"입니다.

These biohackers are mashing up science, medicine and engineering

이들 생체 해커들은 과학, 의학, 공학을 뒤섞어서

to rewrite the code and fix the un-fixable.

코드를 새로 짜고 불치병을 고치려하고 있습니다.

Biohackers are going into a patient's genetic code

생체 해커들은 환자의 유전자 코드에 접근한 후

and reprogramming their own immune system

환자들의 면역 체계가 암세포를 인식하고 파괴하도록

to recognize cancer cells and destroy them.

코드를 다시 작성합니다.

It's called CAR T-cell therapy, and it's awesome.

CAR(키메릭 항원 수용체)-T세포 치료라는 건데 이게 아주 멋져요.

See, you're constantly under attack by pathogens-

보세요, 여러분은 늘 병원체, 즉

single-celled bacteria, viruses and fungi.

단세포 세균, 바이러스, 곰팡이의 공격을 받고있어요.

Despite deciding, back in the day,

여러분이 아무리

to stay solo and not 'avengers assemble' like you did,

'어벤저스' 일원이 되지 않고 혼자 있겠다고 결정해도

those pathogens see you, in all your mega-meat-bot glory,

이들 병원성균은 메가-고기-봇의 영광스런 삶을 살고있는 여러분을

as a fortress ripe for the plundering.

약탈의 때가 무르익은 요새처럼 봅니다.

Thankfully, you've got a security team in place to battle these invaders-

다행스럽게도 이 침입자들과 전투를 할 경비대가 준비돼있어요.

your immune system-

여러분의 면역 체계입니다.

and some of it's top guards are your white blood cells.

상위 경비대원 중 일부가 바로 백혈구입니다.

They trawl the darkness that is your inner space,

백혈구는 여러분 내면의 어둠을 샅샅이 뒤져서

checking the IDs of any cells they pass...

지나치는 모든 세포의 정체를 확인해요.

although they're not name badges,

세포가 이름표를 달고 있는 건 아니고

but rather protein fragments on the cell's surface called antigens.

세포 표면의 항원이라는 단백질 조각을 확인하는겁니다.

There are two types of these guards: T-cells and B-cells.

이 경비대에는 두 종류가 있는데요. T 세포와 B 세포입니다.

T-cells check those antigen IDs using special claws-

T 세포는 특별한 발톱, 즉 특정 항원과 맞물리는

receptors that lock with a particular antigen.

수용체를 사용해서 항원을 식별합니다.

If they find a match, they attach and they release toxic chemicals

맞는 짝을 찾으면 들러붙어서

that burst open the invading cell's membrane.

침입 세포의 막을 터뜨리는 독성 화학물질을 분비합니다.

Their B-cell workmates create antibodies-

동료 B 세포는 항체를 만들어냅니다

loads of small proteins,

엄청나게 많은 작은 단백질로,

little claws that latch perfectly onto a particular antigen,

특정 항원에 꼭 맞물려서

marking them for destruction.

파괴 표시를 하는 작은 발톱입니다.

These two comrades have got your back

이들 두 가지 세포가 여러분의 뒤를 봐주고있어요.

and your immune system is brilliant at spotting and fighting pathogens

여러분의 면역 체계는 외부로부터 침입한 병원체는

that invade from outside.

잘 발견하고 잘 싸웁니다.

However,

they're not so good at spotting your own cells that have gone rogue.

하지만

무법자로 변한 자신의 세포는 잘 발견하지를 못해요.

The antigens on cancerous cells don't look weird,

암세포 표면의 항원은 이상하게 보이지 않아요.

they look a lot like your own cells,

그냥 여러분 자신의 세포와 아주 비슷해보입니다.

and the T's and B's aren't programmed to attack them.

T 세포와 B 세포는 이걸 공격하도록 프로그램 돼 있지 않아요.

The usual way to deal with cancer is to try to cut the tumor out,

보통 암에 대처하는 방법은 종양을 잘라내거나

or turn to radiotherapy and then chemotherapy

방사선 치료와 화학 치료를 통해

to destroy or block the growth of cancer cells,

암세포를 파괴하거나 그 성장을 막아보는 것입니다.

but if it's a blood cancer, if it's floating around your whole body,

하지만 혈액암의 경우에는 몸 전체를 흘러다니기 때문에

you can't do that.

이런 방법을 시도할 수가 없죠.

And if the blood cancer actually starts in your white blood cells-

그리고 백혈구에서 혈액암이 시작되면

those key guards in your immune system-

백혈구가 면역 체계의 핵심 경비원들인데

you'll really struggle to spot it.

감지하기가 정말 어렵겠죠.

That's the case with acute lymphoblastic leukemia,

이게 바로 급성림프모구백혈병인데

and that's where CAR T-cell therapy is kicking butt.

여기서 CAR T 세포 치료법이 맹활약을 하고있습니다.

The biohackers are reprogramming a patient's own immune system

생체 해커들이 환자의 면역 체계 프로그램을 다시 써서

to recognize particular antigens- those particular protein fragments-

특정 항원들, 즉 암세포 표면의 특정 단백질 조각을 인식하도록 합니다.

on the cancer cells.

To do it, you first need millions of a patient's T-cells

이렇게 하려면 우선 환자의 T 세포가 수백만 개 필요합니다.

Then, to get a T-cell to do something different,

그리고 T 세포가 다른 일을 하게 하려면

you need to replace its normal code with something new,

원래의 코드를 새로운 것, 즉 여러분이 설계한 것으로 바꿔야합니다.

something you've designed.

What synthetic biologists can now do with DNA is super cool-

현재 인공생물학자들이 DNA로 뭘 할 수 있는지를 보면 진짜 멋져요.

they use a computer to put together their own sequences of bases-

컴퓨터를 사용해서 설계한 염기 서열을 조립할 수 있어요.

the chemical letters that spell out the DNA-

DNA의 구조를 보여주는 화학적 문자인 염기 서열이요.

then they model what that new genetic code will do on a computer

새로운 유전 코드가 무슨 작용을 할지 컴퓨터에 모형으로 만들고

and then make those sequences on a DNA printer-

이 염기 서열을 DNA 인쇄기로 찍어냅니다.

yeah, that's a thing!-

진짜 이런 게 있어요!

printing not with ink, or with a plastic polymer like in a 3D printer,

잉크 인쇄도 아니고 3D 인쇄기같은 플라스틱 중합체 인쇄도 아니고

but with those fundamental building blocks of life,

생명의 근본적인 구성 요소가되는

with those A's and C's and T's and G's.

ACTG를 사용해서 인쇄를 합니다.

The new code they designed for a T-cell has 3 key instructions:

T 세포를 위해 새롭게 설계된 코드의 3 가지 핵심 지령은 다음과 같습니다.

1. It tells it how to recognize and kill a cancer cell.

1. 암세포를 어떻게 인식하고 죽일 수 있는지 알려줍니다.

More specifically,

더 구체적으로 말하면

how to modify an antibody-

B 세포가 만드는 항체를 어떻게 수정해서

what the B-cells make to latch onto a target antigen.

목표 항원에 맞물리게 하는지 알려줍니다.

The antibody is modified to make a new receptor

항체를 수정해서 특정 암세포의 특정 항원을

that can detect the particular antigens on the specific cancer.

탐지할 수 있는 새로운 수용체를 만들어냅니다.

2. It tells it to make copies of itself when it finds that cancer cell

2. 특정 암세포가 발견되면 자가 복제하도록 합니다.

and 3. It tells it to survive in the patient's body.

마지막으로 3. 환자의 체내에서 살아남도록 지시 합니다.

To get this new code into the patient's T-cells,

이 새로운 코드를 환자의 T 세포에 넣기위해

you use a vector-

매개체를 사용합니다.

it's something that will easily infect the T-cell

T 세포를 쉽게 감염시킬 수 있는 매개체를 사용해서

and carry that bespoke DNA in with it.

맞춤 설계된 이 DNA를 운반하게 하는 겁니다.

And voila! One CAR T-cell.

짠! CAR(키메릭 항원 수용체) T 세포가 하나 만들어졌습니다.

The name comes from a fire-breathing monster from Ancient Greece,

이 이름은 사자의 머리, 염소의 몸, 뱀의 꼬리를 가진

that had a lion's head, a goat's body and a serpent's tail.

고대 그리스의 불 뿜는 괴물로부터 유래됐습니다.

It was called "Chimera"- a name that has now come to be used

이 괴물은 "키메라"라고 불렸는데 이제는 둘 또는 보다 더 많은

for something that contains two or more different types of tissues or cells.

이형의 조직이나 세포로 구성된 것을 지칭하는 말로 사용되고 있죠.

As this newly engineered cell's genetic code is part T-cell, part antibody,

이 새로 조작된 세포의 유전 코드가 일부는 T 세포, 일부는 항체여서

it's a "C"himera and it goes in search of the cancer's "A"ntigen

키메라(C)이고 이 세포는 암세포의 항원(A)을 찾을 때

using its new "R"eceptor.

새로운 수용체(R)를 사용합니다.

Before you put the multiplied up T-cells back into the patient,

T 세포를 증식시킨 후 이를 환자에게 다시 주입하기 전에

you give them a mild dose of chemotherapy to wipe their existing T-cells.

기존의 T 세포를 쓸어버리기 위해 소량의 화학 치료제를 투약합니다.

Then you simply reinsert the now modified T-cells-

그 후에 이제 새롭게 변형된 T 세포, 즉 CAR T 세포를 다시 집어넣기만 하면

the CAR T-cells-

and they follow their normal DNA programming to move and search.

기존에 원래 DNA 프로그램에 짜여진 대로 움직이며 탐색을 다닙니다.

However, thanks to their new butt-kicking code,

하지만 새롭게 부여받은 끝내주는 코드가 있기에

they've changed what they're looking for:

탐색 대상이 바뀌었습니다.

they're now on a mission to find the cancerous cells and destroy them.

암세포를 찾아서 파괴하는 것이 이제 새 임무입니다.

Unlike conventional chemical-based drugs

기존 화학 물질에 기반한 약물의 경우

that get used up or excreted from the body pretty quickly,

금방 소진되거나 체외로 배출되는데

CAR T-cells are living drugs that stay in the patient's bloodstream for years.

CAR T 세포는 한자의 혈류 속에 오랫동안 머무는 살아있는 약물입니다.

That's a huge pro.

아주 큰 장점이죠.

The flip side is that they're expensive-

단점은 비싸다는 겁니다.

each CAR T-cell treatment is bespoke to the patient-

각각의 CAR T 세포는 각각의 환자를 위해 맞춤 제작됩니다.

and it's more difficult to get them to work with common cancers

그리고 유방암이나 폐암과 같은 보통 암에는 사용하기가 어렵습니다.

like breast or lung, because you need a specific antigen on the cancer cells

CAR T 세포가 목표로 삼을 암세포의

for the CAR T-cell to target-

특정 항원이 있어야 하는데

and it's much easier to find that in blood cancers.

혈액암의 경우에는 그 항원을 찾는 게 훨씬 더 쉽습니다.

It's still early days, though,

하지만 CAR T 세포 치료는 아직 초기 단계에 있고

and there's an exciting future for CAR T-cell therapy.

흥미 진진한 미래가 기다리고 있습니다.

Researchers like Dr. Martin Pule and his team at UCL,

런던대학교 UCL Dr. Martin Pule과 그 연구진처럼

are working on improving the leukemia and lymphoma treatments even further,

백혈병, 림프종의 치료법 향상에 매진하고 있는 연구자들이 있으며

and there's recently been some promising work on solid cancers.

최근에는 고형암 연구에 있어서 희망적인 성과가 좀 있었습니다.

Thanks to CAR T-cell therapy,

CAR T 세포 치료법 덕분에

the survival rate for B acute lymphoblastic leukemia has improved hugely

B-세포 급성림프모구백혈병 환자의 생존률이 크게 향상되었는데

-nearly all patients go into remission-

거의 모든 환자들이 병에 차도를 보여

which means that leukemia cannot be detected anymore-

더 이상 백혈병이 검진되지 않았으며

and most patients stay in remission.

대부분의 환자들이 그 상태를 유지했습니다.

Biohacking is here,

생체 해킹은 현실이 되었습니다.

and it can reprogram your own genetic code to enable your mega-meat-bot

여러분의 메가-고기-봇 유전자 코드를 재설계해서

to do things it's never been able to do before!

전에는 불가능했던 것들을 가능하게 할 수 있게 됐어요!