Could this technology end all viruses?

번역: 승이 차 검토: Hyeryung Kim

This round structure is only about ten billionths of a meter in diameter,

이 원형 구조의 지름은 겨우 100억 분의 1 미터입니다.

but it— as well as other technologies in the pipeline—

하지만 개발 중인 다른 기술들처럼, 이 작은 것 하나가

could be stepping stones to a monumental public health ambition:

공중 위생이 가장 열망하는 일을 이루어 낼 수도 있습니다.

a single vaccine that protects you against everything.

단 하나의 백신으로 모든 질병을 예방하는 거죠.

We’ll get back to the grand vision later, but first,

이 원대한 꿈은 잠시 밀어두고,

let’s start with something that’s being developed now:

지금 개발되고 있는 기술을 먼저 살펴봅시다.

a vaccine that would protect you against every strain of the flu—

온갖 종류의 독감을 예방할 수 있는 백신이죠.

even ones that don’t exist yet.

심지어 아직 세상에 없는 독감도요.

Here’s one flu virus particle.

여기 독감 바이러스 입자가 하나 있습니다.

On the inside is the virus’ RNA,

내부에는 바이러스의 RNA가 있고

and on the outside are lots and lots of hemagglutinin proteins.

외부에는 엄청나게 많은 헤모글루티닌 단백질이 있죠.

Hemagglutinin attaches to a receptor on a human cell

헤모글루티닌은 인간 세포의 수용체에 달라 붙은 다음

and fuses the viral and human membranes, starting the infection.

바이러스와 인간 세포막을 결합시켜 감염을 시작합니다.

Hemagglutinin is also one of the things your immune system recognizes

사실 헤모글루티닌은 우리의 면역 체계가 감지해내고

and reacts to the most.

가장 잘 반응하는 것들 중 하나죠.

To understand how this works,

이게 어떻게 가능하냐면,

think of hemagglutinin as a bust of 19th century French Emperor Napoleon Bonaparte.

헤모글루티닌을 19세기 프랑스 황제인 나폴레옹의 흉상이라고 생각해봅시다.

Croissant!

크루아상!

If you show Napoleon to an immune system and say, “remember him,”

만약 나폴레옹을 면역 체계 앞에 두고 “그를 기억해”라고 말한다면

the immune system will mostly focus on his head.

면역 체계는 아마 그의 얼굴에 주목할 것입니다.

And the same is true for the real hemagglutinin.

그리고 헤모글루티닌도 똑같은 원리로 감지합니다.

One way the immune system remembers things

면역 체계가 무언가를 기억하는 방식 중 하나는

is by physically interacting with them.

물리적으로 그들과 교류하는 것입니다.

Think of it as making plaster molds of parts of the head:

면역 체계가 나폴레옹 얼굴에 석고 본을 뜬다고 생각해보세요.

we call these molds antibodies.

이 석고 본을 항체라고 부릅니다.

The antibodies float around your bloodstream for a while

항체들은 혈관 속을 잠시 흘러 다니다가

and then can diminish,

점점 줄어듭니다.

but blueprints on how to make them are stored in specialized memory cells,

하지만 항체를 만드는 방법은 특별한 기억 세포에 저장되어

waiting for future Napoleons to invade.

미래의 나폴레옹이 쳐들어오길 기다리고 있는 거죠.

Here’s the thing, though.

그런데 문제가 있습니다.

Hemagglutinin is constantly mutating.

헤모글루티닌은 계속해서 변이됩니다.

Most mutations are subtle,

대부분은 아주 미세한 변이죠.

produced by single letter changes in the virus’ RNA: like this or this.

RNA에서 한 글자만 바꾸는 거죠. 이렇게나, 이렇게요.

Over time, Napoleon-slash-hemagglutinin’s head can change enough

나폴레옹/헤모글루티닌의 머리는 시간이 지나면서

that our antibodies become less good at recognizing it.

항체가 인식하기 힘들 정도로 바뀝니다.

This is called antigenic drift.

이것을 항원 변이라고 부릅니다.

Influenza is constantly drifting;

인플루엔자는 계속해서 변이됩니다.

that’s one reason you have to get a new flu shot every year.

우리가 매년 독감 주사를 맞아야 하는 이유이죠.

But sometimes bigger changes happen.

하지만 가끔은 더 큰 변화가 일어나기도 합니다.

An animal, usually a pig, can get infected with, say,

동물 중에서도 돼지는 인간의 독감과

a human flu and a bird flu.

조류 독감에 감염될 수 있습니다.

And those different viruses might infect the same cell.

그리고 이 다른 종류의 바이러스가 같은 세포를 공격할 수도 있죠.

If that happens, the two different viral genomes can recombine

그러면 두 개의 바이러스 유전자가 다시 합쳐질 수 있습니다.

in tens or even hundreds of ways.

수십 수백 개의 조합으로요.

The human flu virus could pick up a bird flu hemagglutinin

인간의 독감 바이러스는 조류 독감의 헤모글루티닌을 흡수할 수도 있죠.

that’s never infected humans before.

인간이 한 번도 감염된 적 없는 것을요.

This is called antigenic shift,

이것을 연속 항원 변이라고 합니다.

and if you get infected by this version of influenza,

만약 당신이 이 버전의 독감에 감염된다면

none of the antibodies against Napoleon's head are going to help you.

나폴레옹의 머리로 만든 항체들은 당신을 도울 수 없을 겁니다.

Antigenically shifted viruses have the potential

항원 변이된 바이러스는 많은 사람들을 빠르게

to infect many people very quickly,

감염시킬 수 있습니다.

causing epidemics and sometimes pandemics.

질병을 유행시키고 어쩌면 팬데믹을 초래할 수도 있죠.

A truly universal flu vaccine would be able to protect

하나의 독감 백신으로 모든 바이러스를 예방하려면

against current flu strains and future drifted or shifted strains.

현재의 독감 바이러스는 물론 미래의 변이종도 방어해야 합니다.

But how do we design a vaccine against a strain that doesn’t exist yet?

아직 존재하지도 않는 바이러스를 막을 백신을 어떻게 만들 수 있을까요?

We look to the past.

과거를 돌아봅시다.

There are key parts of hemagglutinin that haven’t changed much over time

시간이 지나도 별로 바뀌지 않은 헤모글루티닌의 부분이 있습니다.

and are probably critical to infect human cells;

이 부분은 아마도 인간 세포를 감염시키는데 중요한 역할을 할 겁니다.

these “conserved regions” could be promising targets for universal vaccines.

이러한 “보존부위“에 주목하는 것이 백신 개발의 열쇠가 될 수 있습니다.

But there's a problem that's hindered classical vaccine production.

하지만 기존 백신 생산에서 이것이 어려운 이유가 있습니다.

Many conserved regions are in the neck,

대부분의 보존부위는 목에 있는데

and it’s tough to get the immune system to react to the neck.

면역 체계가 목을 인식하는 것이 쉬운 일이 아닙니다.

Also, because influenza-like viruses have been around

또한 독감류의 바이러스는

for hundreds of millions of years,

수억 년 동안 존재해 왔습니다.

there may not be a single region that’s common across all species

모든 종을 감염시키거나 모든 변이에서 공통적으로 발견되는

and subtypes of influenza.

보존부위는 없을 지도 모릅니다.

But there’s promising science in development.

하지만 유망한 기술이 개발 중입니다.

Remember this?

이걸 기억하시나요?

This is a protein called ferritin;

이것은 페리틴이라는 단백질입니다.

Its normal purpose is to store and move iron.

보통은 철분을 저장하거나 이동시키는 일을 하는데요.

But it’s also the rough size and shape of a small virus.

모양이 작은 바이러스와 비슷해서

And if you attach viral proteins to it, like this,

바이러스 단백질을 이렇게 붙여보면

you’d have something that looks, to an immune system, like a virus—

면역 체계가 보기에 바이러스 같이 생긴 무언가를 만들어낼 수 있습니다.

but would be completely harmless and very engineerable.

하지만 인체에는 전혀 해롭지 않고 굉장히 공학적이죠.

Recently, scientists engineered a ferritin nanoparticle

최근, 과학자들은 H1 독감 바이러스의 목 부분을

to present 8 identical copies of the neck region of an H1 flu virus.

여덟 개 복제해 붙인 페리틴 나노입자를 설계했습니다.

They vaccinated mice with the nanoparticle,

이 나노입자를 넣은 백신을 쥐들에게 주사한 후

then injected them with a lethal dose of a completely different subtype,

치사량의 바이러스를 주입했습니다. 완전히 다른 변이종이었죠.

H5N1.

H5N1 바이러스요.

All the vaccinated mice lived; all the unvaccinated ones died.

백신을 맞은 쥐들은 모두 생존했고 맞지 않은 쥐들은 모두 죽었습니다.

Going one step beyond that,

한 단계 더 나아가보면

there may be conserved regions that we could take advantage of

우리가 이용할 수 있는 보존부위가 있을 겁니다.

across different-but-related virus species—

서로 다르지만 관련 있는 바이러스인

like SARS-CoV-2, MERS,

코로나19와 메르스

and a few coronaviruses which cause some common colds.

그리고 흔한 감기 증상을 유발하는 일부 코로나바이러스에서요.

Over the past few decades,

지난 수십 년 동안

a different part of the immune system has come into clearer focus.

면역 체계의 다른 과정이 주목받게 되었습니다.

Instead of antibodies, this part of the immune system

이 과정에서는 면역 체계가 항체를 만드는 대신

uses a vast array of T cells that kill, for example,

엄청난 수의 T세포 군단을 이용해

cells that have been infected by a virus.

바이러스에 감염된 세포를 죽입니다.

Vaccines that train this part of the immune system,

면역 체계의 이 과정을 적용한 백신은

in addition to the antibody response, could provide broader protection.

항체 반응에 더하여 훨씬 폭넓게 방어할 수 있습니다.

A universal flu vaccine would be a monumental achievement in public health.

범용 독감 백신은 공중 보건 역사에서 기념비적인 성취가 될 것입니다.

A fully universal vaccine against all infectious disease is— for the moment—

모든 감염성 질병에 대응할 수 있는 완벽한 범용 백신은 아직까지는

squarely in the realm of science fiction,

공상 과학 영화에서나 가능합니다.

partially because we have no idea how our immune system would react

수백 개의 질병에 동시에 대응하도록 훈련하면

if we tried to train it against hundreds of different diseases at the same time.

우리 면역 체계가 어떻게 반응할 지 아직 모르기 때문입니다.

Probably not well.

쉽지는 않겠지만

But that doesn’t mean it’s impossible.

불가능한 것도 아닙니다.

Look at where medicine is today compared to where it was two centuries ago.

2백 년 전과 지금의 의학을 비교해보세요.

Who knows what it’ll look like in another 50 or 100 years—

50년 후, 100년 후에는 어떻게 될지 누가 알까요?

maybe some future groundbreaking technology

어쩌면 미래의 획기적인 기술로

will bring truly universal vaccines within our grasp.

진정한 범용 백신을 우리 손 안에 넣을 지도 모릅니다.