What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

번역: Ju Hye Lim 검토: Jihyeon J. Kim

So, has everybody heard of CRISPR?

다들 유전자 가위(CRISPR)에 대해 들어본 적 있나요?

I would be shocked if you hadn't.

안 들어봤을 리 없겠죠.

This is a technology -- it's for genome editing --

CRISPR는 유전자 편집 기술입니다.

and it's so versatile and so controversial

너무 다양하고 논란의 여지도 많아서

that it's sparking all sorts of really interesting conversations.

각종 흥미로운 논란들을 많이 불러일으키고 있죠.

Should we bring back the woolly mammoth?

털복숭이 매머드를 다시 살려내야하는가?

Should we edit a human embryo?

인간 배아를 교정해야 하는가?

And my personal favorite:

그리고 제가 개인적으로 제일 좋아하는 건데요.

How can we justify wiping out an entire species

이 기술을 이용해서 인간에게 해롭다고 여겨지는 종 전체를

that we consider harmful to humans

지구상에서 멸종시키는 걸

off the face of the Earth,

어떻게 정당화할 수 있는가?

using this technology?

This type of science is moving much faster

이런 유형의 과학은 그걸 통제하는 규제보다

than the regulatory mechanisms that govern it.

더 빨리 진보하고 있습니다.

And so, for the past six years,

그래서 지난 6년간

I've made it my personal mission

저는 최대한 많은 사람들에게

to make sure that as many people as possible understand

이런 유형의 기술과 그 영향을

these types of technologies and their implications.

이해시키는 것을 제 임무로 삼았습니다.

Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype,

CRISPR는 언론에 과대 포장되는 주제였습니다.

and the words that are used most often are "easy" and "cheap."

제일 자주 사용되는 단어들은 "쉽다"와 "저렴"이었죠.

So what I want to do is drill down a little bit deeper

그래서 저는 좀 더 깊이 들어가서

and look into some of the myths and the realities around CRISPR.

CRISPR에 관한 오해와 진실을 알아보려합니다.

If you're trying to CRISPR a genome,

유전자를 CRISPR로 편집하려면

the first thing that you have to do is damage the DNA.

제일 먼저 해야하는 일은 DNA를 손상시키는 것입니다.

The damage comes in the form of a double-strand break

그 손상은 이중 나선 사이로 두 가닥의 사슬을 깨뜨리는 것입니다.

through the double helix.

And then the cellular repair processes kick in,

그러면 세포 재생 과정이 시작되는데

and then we convince those repair processes

이 재생 과정이 우리가 원하는 편집을 하도록

to make the edit that we want,

만드는 것입니다.

and not a natural edit.

자연적인 편집이 아니라요.

That's how it works.

그게 작동 원리입니다.

It's a two-part system.

두 부분으로 이루어져 있는데

You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA.

Cas9 단백질과 가이드 RNA라는 것이 있습니다.

I like to think of it as a guided missile.

저는 이걸 유도탄 같은 것으로 봅니다.

So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --

저는 의인화하는 걸 좋아해요.

so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing

Cas9는 DNA를 씹어먹고 싶어하는

that wants to chew DNA,

팩맨 같은 것이고

and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome

가이드 RNA는 Cas9가 들어맞는 정확한 위치를 찾을 때까지

until it finds the exact spot where it matches.

유전자로부터 떼어놓는 목줄입니다.

And the combination of those two is called CRISPR.

두 개를 합친 것이 CRISPR입니다.

It's a system that we stole

아주 오래된 고대의

from an ancient, ancient bacterial immune system.

박테리아 면역 체계에서 차용한 시스템입니다.

The part that's amazing about it is that the guide RNA,

여기서 놀라운 점은 가이드 RNA의

only 20 letters of it,

20개의 염기만이

are what target the system.

시스템을 표적으로 삼는다는 겁니다.

This is really easy to design,

이건 설계하기도 쉽고

and it's really cheap to buy.

구매하기도 저렴합니다.

So that's the part that is modular in the system;

그게 바로 이 시스템에서 조립식인 부분입니다.

everything else stays the same.

나머지는 모두 그대로 있죠.

This makes it a remarkably easy and powerful system to use.

그래서 이 시스템은 놀라울 정도로 사용하기 쉽고 강력합니다.

The guide RNA and the Cas9 protein complex together

가이드 RNA와 Cas9 단백질 복합체는

go bouncing along the genome,

함께 유전체를 따라 튀어다닙니다.

and when they find a spot where the guide RNA matches,

그러다가 가이드 RNA에 맞는 지점을 찾게 되면

then it inserts between the two strands of the double helix,

이중 나선의 두 가닥 사이에 넣어서

it rips them apart,

이중 나선을 뜯어내고

that triggers the Cas9 protein to cut,

Cas9 단백질이 절단하도록 촉발시킵니다.

and all of a sudden,

그러면 순식간에

you've got a cell that's in total panic

망가진 DNA 조각이 생겨서

because now it's got a piece of DNA that's broken.

세포는 공황 상태에 빠지게 됩니다.

What does it do?

그럼 세포는 뭘 할까요?

It calls its first responders.

최초 대응자를 부릅니다.

There are two major repair pathways.

크게 두 가지 복구 경로가 있습니다.

The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together.

첫째는 그냥 두 DNA 조각을 가져다가 다시 붙이는 겁니다.

This isn't a very efficient system,

그렇게 효율적인 체계는 아닙니다.

because what happens is sometimes a base drops out

왜냐하면 가끔씩 염기 하나가 떨어져 나오거나 추가되거든요.

or a base is added.

It's an OK way to maybe, like, knock out a gene,

유전자 하나를 떨어뜨리는 데에는 괜찮은 방법일 수도 있지만

but it's not the way that we really want to do genome editing.

유전체 교정에서 원하는 방법은 아닙니다.

The second repair pathway is a lot more interesting.

두 번째 복구 경로는 더 흥미롭습니다.

In this repair pathway,

이 복구 경로애서는

it takes a homologous piece of DNA.

상동인 DNA 조각이 사용됩니다.

And now mind you, in a diploid organism like people,

인간과 같은 이배체 생물에게는 유전체 복사본이

we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad,

엄마에게서 받은 것이 하나, 아빠에게서 받은 것이 하나 있습니다.

so if one gets damaged,

그래서 하나가 손상을 입으면

it can use the other chromosome to repair it.

다른 염색체로 복구할 수 있습니다.

So that's where this comes from.

이게 여기서 나오는 겁니다.

The repair is made,

복구가 이루어지면

and now the genome is safe again.

유전체는 다시 안전해집니다.

The way that we can hijack this

이걸 습격할 수 있는 방법은

is we can feed it a false piece of DNA,

가짜 DNA 조각을 넣는 것입니다.

a piece that has homology on both ends

양쪽 끝이 상동 관계에 있지만

but is different in the middle.

중간은 다른 것을요.

So now, you can put whatever you want in the center

그럼 이제 원하는 걸 무엇이든 중간에 넣을 수 있고

and the cell gets fooled.

세포는 속아넘어갑니다.

So you can change a letter,

염기 하나를 바꿀 수도 있고

you can take letters out,

빼낼 수도 있습니다.

but most importantly, you can stuff new DNA in,

하지만 무엇보다 새 DNA를 넣을 수 있습니다.

kind of like a Trojan horse.

트로이 목마처럼요.

CRISPR is going to be amazing,

CRISPR는 정말 멋질 거예요.

in terms of the number of different scientific advances

다양한 과학적 발전들의

that it's going to catalyze.

촉매가 될 수 있으니까요.

The thing that's special about it is this modular targeting system.

CRISPR에서 특별한 것은 모듈식 표적 시스템입니다.

I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right?

우린 수년 간 생물체에 DNA를 주입해왔잖아요?

But because of the modular targeting system,

그런데 모듈식 표적 시스템 덕분에

we can actually put it exactly where we want it.

DNA를 정확히 원하는 곳에 넣을 수 있습니다.

The thing is that there's a lot of talk about it being cheap

문제는 CRISPR이 쉽고 저렴하다는 말이

and it being easy.

많이 나오고 있다는 거예요.

And I run a community lab.

저는 지역 연구소를 운영하는데

I'm starting to get emails from people that say stuff like,

요즘 들어 사람들한테서 이런 이메일을 받고 있어요.

"Hey, can I come to your open night

"공개일에 찾아와서

and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"

CRISPR로 제 유전자를 조작해봐도 되나요?"

(Laugher)

(웃음)

Like, seriously.

정말 진지하게요.

I'm, "No, you can't."

저는, "아니요. 안돼요."

(Laughter)

(웃음)

"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."

"그런데 듣기로는 저렴하고 쉽다던데요."

We're going to explore that a little bit.

이것에 대해 잠깐 알아보죠.

So, how cheap is it?

그럼 얼마나 저렴할까요?

Yeah, it is cheap in comparison.

상대적으로는 저렴합니다.

It's going to take the cost of the average materials for an experiment

일반적으로 실험에 쓰이는 물질의 비용을

from thousands of dollars to hundreds of dollars,

수천 달러에서 수백 달러로 줄여줄 겁니다.

and it cuts the time a lot, too.

시간도 많이 절약되요.

It can cut it from weeks to days.

몇 주에서 며칠로 줄일 수 있습니다.

That's great.

멋진 일이죠.

You still need a professional lab to do the work in;

하지만 작업하려면 전문적인 연구실이 필요하고

you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab.

연구실 밖에서는 유의미한 작업은 하나도 할 수 없습니다.

I mean, don't listen to anyone who says

이런 일을 주방 식탁에서

you can do this sort of stuff on your kitchen table.

할 수 있다고 말하는 사람 말은 듣지 마세요.

It's really not easy to do this kind of work.

이런 일을 하는 건 쉽지 않습니다.

Not to mention, there's a patent battle going on,

게다가 특허 전쟁도 일어나고 있고요.

so even if you do invent something,

그래서 여러분이 무언가를 발명하더라도

the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle.

브로드 연구소와 UC버클리가 엄청난 특허전쟁을 치르고 있습니다.

It's really fascinating to watch it happen,

구경하기에 재미있습니다.

because they're accusing each other of fraudulent claims

서로 사기를 친다고 주장하고 있거든요.

and then they've got people saying,

그리고 사람들은 이런 말을 하고 있어요.

"Oh, well, I signed my notebook here or there."

"내 공책 여기 저기 사인했어."

This isn't going to be settled for years.

앞으로 몇 년은 판결이 나지 않을 겁니다.

And when it is,

판결이 나면

you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee

이 기술을 사용하려먼 승소한 쪽에게 특허권 사용료를

in order to use this stuff.

두둑히 주어야겠죠.

So, is it really cheap?

그럼 정말 저렴한건가요?

Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.

기본 연구를 하고 자기 연구소를 갖고 있다면 저렴할 거예요.

How about easy? Let's look at that claim.

쉬운 것은요? 이 주장을 한 번 살펴보죠.

The devil is always in the details.

언제나 세부사항에 함정이 있어요.

We don't really know that much about cells.

우리는 세포에 대해 많은 것을 알고 있지 않아요.

They're still kind of black boxes.

아직도 베일에 싸여있죠.

For example, we don't know why some guide RNAs work really well

일례로 우리는 왜 어떤 가이드 RNA는 잘 작동하면서

and some guide RNAs don't.

어떤 것은 잘 작동하지 않는지 모릅니다.

We don't know why some cells want to do one repair pathway

왜 어떤 세포는 이쪽으로 교정하고

and some cells would rather do the other.

어떤 세포는 다른 쪽으로 교정하는지도 몰라요.

And besides that,

그것 외에도

there's the whole problem of getting the system into the cell

애초에 세포 내부로 시스템을 주입시키는것도

in the first place.

문제입니다.

In a petri dish, that's not that hard,

페트리 접시에서 하는 건 어렵지 않아요.

but if you're trying to do it on a whole organism,

하지만 온전한 생물에 하려고 하면

it gets really tricky.

까다로워집니다.

It's OK if you use something like blood or bone marrow --

피나 골수를 사용하면 괜찮아요.

those are the targets of a lot of research now.

요즘 많은 연구에서 연구 대상이니까요.

There was a great story of some little girl

CRISPR의 전조 기술을 이용하여

who they saved from leukemia

백혈병에 걸린 어떤 한 소녀의

by taking the blood out, editing it, and putting it back

피를 뽑아서 교정한 뒤에 다시 넣어 소녀를 구했다는

with a precursor of CRISPR.

감동적인 일화가 있었습니다.

And this is a line of research that people are going to do.

사람들은 바로 이런 류의 연구를 할 겁니다.

But right now, if you want to get into the whole body,

하지만 지금은 몸 전체에 넣고 싶으면

you're probably going to have to use a virus.

바이러스를 사용해야 합니다.

So you take the virus, you put the CRISPR into it,

바이러스 내에 CRISPR를 주입하고

you let the virus infect the cell.

바이러스가 세포를 감염시키게 하는 거죠.

But now you've got this virus in there,

하지만 바이러스를 안에 넣었고

and we don't know what the long-term effects of that are.

장기적으로 무슨 결과가 나타날지 모릅니다.

Plus, CRISPR has some off-target effects,

게다가 CRISPR는 표적을 벗어나기도 합니다.

a very small percentage, but they're still there.

가능성이 매우 낮지만 여전히 존재합니다.

What's going to happen over time with that?

그럼 시간이 지날수록 무슨 일이 벌어질까요?

These are not trivial questions,

이것들은 사소한 문제가 아닙니다.

and there are scientists that are trying to solve them,

이걸 해결하기 위해 노력하는 과학자들도 있고요.

and they will eventually, hopefully, be solved.

결국에는 해결될 겁니다. 그러길 바래요.

But it ain't plug-and-play, not by a long shot.

하지만 결코 간단한 일이 아닙니다.

So: Is it really easy?

그러니까 정말 쉬운가요?

Well, if you spend a few years working it out in your particular system,

여러분의 특정한 장기에서 몇 년동안 해보는 거라면

yes, it is.

네, 맞아요. 쉽습니다.

Now the other thing is,

또 다른 문제는

we don't really know that much about how to make a particular thing happen

어떻게 유전체의 특정 부분을 바꿔서 특정한 현상이 일어나게

by changing particular spots in the genome.

만들 수 있는지에 대해 잘 알고 있지 못하다는 것입니다.

We're a long way away from figuring out

예를 들어, 돼지에게 날개를

how to give a pig wings, for example.

달아주는 방법을 알아내려면 아직 멀었습니다.

Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg.

아니면 다리라도 하나 더 붙인다든지요. 저는 그거로라도 만족할 거예요.

That would be kind of cool, right?

멋있을 거 같지 않나요?

But what is happening

하지만 실제로는

is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists

수천 명의 과학자들이 매우 중요한 작업을 하는 데에

to do really, really important work,

CRISPR를 사용하고 있습니다.

like making better models of diseases in animals, for example,

동물 질병의 더 나은 모형을 만들거나

or for taking pathways that produce valuable chemicals

귀중한 화학물질을 생성하는 경로를

and getting them into industrial production in fermentation vats,

공업 생산과 발효 배트에 사용하거나

or even doing really basic research on what genes do.

유전자가 하는 일에 관한 기본적인 연구에까지도요.

This is the story of CRISPR we should be telling,

이게 바로 CRISPR에 대해 해야 하는 이야기입니다.

and I don't like it that the flashier aspects of it

CRISPR의 화려한 모습이 이 모든 걸 묻어버리고 있다는 게

are drowning all of this out.

저는 마음에 들지 않아요.

Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen,

수많은 과학자들이 CRISPR를 실현시키기 위해 많은 일을 했어요.

and what's interesting to me

제 흥미를 끄는 것은

is that these scientists are being supported by our society.

이 과학자들이 우리 사회의 지원을 받고 있다는 겁니다.

Think about it.

생각해보세요.

We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people

특정 비율의 사람들이 모든 시간을 연구에 할애하게 해주는

to spend all their time doing research.

인프라가 우리에겐 있습니다.

That makes us all the inventors of CRISPR,

그렇기 때문에 우리 모두가 CRISPR의

and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR.

발명가이고 안내자입니다.

We all have a responsibility.

우리 모두에게 책임이 있어요.

So I would urge you to really learn about these types of technologies,

그러니까 이런 유형의 기술에 대해 배우세요.

because, really, only in that way

그래야만 정말로

are we going to be able to guide the development of these technologies,

이런 기술의 발전과 사용으로

the use of these technologies

이끌 수 있으니까요.

and make sure that, in the end, it's a positive outcome --

최종적으로 행성과 인간 모두에게 확실히 긍정적인 결과를

for both the planet and for us.

가져오게 할 수 있으니까요.

Thanks.

감사합니다.

(Applause)

(박수)