What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

881,857 views ・ 2016-10-24

TED


아래 영문자막을 더블클릭하시면 영상이 재생됩니다.

번역: Ju Hye Lim 검토: Jihyeon J. Kim
00:12
So, has everybody heard of CRISPR?
0
12850
1903
다들 유전자 가위(CRISPR)에 대해 들어본 적 있나요?
00:15
I would be shocked if you hadn't.
1
15883
2602
안 들어봤을 리 없겠죠.
00:18
This is a technology -- it's for genome editing --
2
18509
3202
CRISPR는 유전자 편집 기술입니다.
00:21
and it's so versatile and so controversial
3
21735
2834
너무 다양하고 논란의 여지도 많아서
00:24
that it's sparking all sorts of really interesting conversations.
4
24593
3241
각종 흥미로운 논란들을 많이 불러일으키고 있죠.
00:28
Should we bring back the woolly mammoth?
5
28631
2063
털복숭이 매머드를 다시 살려내야하는가?
00:31
Should we edit a human embryo?
6
31281
2294
인간 배아를 교정해야 하는가?
00:34
And my personal favorite:
7
34041
2122
그리고 제가 개인적으로 제일 좋아하는 건데요.
00:36
How can we justify wiping out an entire species
8
36997
3651
이 기술을 이용해서 인간에게 해롭다고 여겨지는 종 전체를
00:40
that we consider harmful to humans
9
40672
2444
지구상에서 멸종시키는 걸
00:43
off the face of the Earth,
10
43140
1302
어떻게 정당화할 수 있는가?
00:44
using this technology?
11
44466
1517
00:47
This type of science is moving much faster
12
47165
3283
이런 유형의 과학은 그걸 통제하는 규제보다
00:50
than the regulatory mechanisms that govern it.
13
50472
2844
더 빨리 진보하고 있습니다.
00:53
And so, for the past six years,
14
53340
2067
그래서 지난 6년간
00:55
I've made it my personal mission
15
55431
1945
저는 최대한 많은 사람들에게
00:57
to make sure that as many people as possible understand
16
57863
3010
이런 유형의 기술과 그 영향을
01:00
these types of technologies and their implications.
17
60897
3100
이해시키는 것을 제 임무로 삼았습니다.
01:04
Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype,
18
64021
4529
CRISPR는 언론에 과대 포장되는 주제였습니다.
01:09
and the words that are used most often are "easy" and "cheap."
19
69089
4359
제일 자주 사용되는 단어들은 "쉽다"와 "저렴"이었죠.
01:14
So what I want to do is drill down a little bit deeper
20
74337
3139
그래서 저는 좀 더 깊이 들어가서
01:17
and look into some of the myths and the realities around CRISPR.
21
77500
4184
CRISPR에 관한 오해와 진실을 알아보려합니다.
01:22
If you're trying to CRISPR a genome,
22
82954
1950
유전자를 CRISPR로 편집하려면
01:25
the first thing that you have to do is damage the DNA.
23
85594
2600
제일 먼저 해야하는 일은 DNA를 손상시키는 것입니다.
01:29
The damage comes in the form of a double-strand break
24
89098
3042
그 손상은 이중 나선 사이로 두 가닥의 사슬을 깨뜨리는 것입니다.
01:32
through the double helix.
25
92164
1564
01:33
And then the cellular repair processes kick in,
26
93752
2752
그러면 세포 재생 과정이 시작되는데
01:37
and then we convince those repair processes
27
97088
2639
이 재생 과정이 우리가 원하는 편집을 하도록
01:39
to make the edit that we want,
28
99751
1876
만드는 것입니다.
01:42
and not a natural edit.
29
102054
1542
자연적인 편집이 아니라요.
01:43
That's how it works.
30
103620
1245
그게 작동 원리입니다.
01:45
It's a two-part system.
31
105929
1723
두 부분으로 이루어져 있는데
01:47
You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA.
32
107676
3371
Cas9 단백질과 가이드 RNA라는 것이 있습니다.
01:51
I like to think of it as a guided missile.
33
111071
2462
저는 이걸 유도탄 같은 것으로 봅니다.
01:53
So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --
34
113557
2646
저는 의인화하는 걸 좋아해요.
01:56
so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing
35
116227
3230
Cas9는 DNA를 씹어먹고 싶어하는
01:59
that wants to chew DNA,
36
119481
1545
팩맨 같은 것이고
02:01
and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome
37
121050
4156
가이드 RNA는 Cas9가 들어맞는 정확한 위치를 찾을 때까지
02:05
until it finds the exact spot where it matches.
38
125230
2849
유전자로부터 떼어놓는 목줄입니다.
02:08
And the combination of those two is called CRISPR.
39
128912
2894
두 개를 합친 것이 CRISPR입니다.
02:11
It's a system that we stole
40
131830
1568
아주 오래된 고대의
02:13
from an ancient, ancient bacterial immune system.
41
133422
2894
박테리아 면역 체계에서 차용한 시스템입니다.
02:17
The part that's amazing about it is that the guide RNA,
42
137469
3740
여기서 놀라운 점은 가이드 RNA의
02:22
only 20 letters of it,
43
142041
1891
20개의 염기만이
02:23
are what target the system.
44
143956
1638
시스템을 표적으로 삼는다는 겁니다.
02:26
This is really easy to design,
45
146570
2143
이건 설계하기도 쉽고
02:28
and it's really cheap to buy.
46
148737
1819
구매하기도 저렴합니다.
02:30
So that's the part that is modular in the system;
47
150985
4005
그게 바로 이 시스템에서 조립식인 부분입니다.
02:35
everything else stays the same.
48
155014
1798
나머지는 모두 그대로 있죠.
02:37
This makes it a remarkably easy and powerful system to use.
49
157481
3431
그래서 이 시스템은 놀라울 정도로 사용하기 쉽고 강력합니다.
02:42
The guide RNA and the Cas9 protein complex together
50
162047
4240
가이드 RNA와 Cas9 단백질 복합체는
02:46
go bouncing along the genome,
51
166311
1932
함께 유전체를 따라 튀어다닙니다.
02:48
and when they find a spot where the guide RNA matches,
52
168267
3493
그러다가 가이드 RNA에 맞는 지점을 찾게 되면
02:51
then it inserts between the two strands of the double helix,
53
171784
2855
이중 나선의 두 가닥 사이에 넣어서
02:54
it rips them apart,
54
174663
1568
이중 나선을 뜯어내고
02:56
that triggers the Cas9 protein to cut,
55
176692
2688
Cas9 단백질이 절단하도록 촉발시킵니다.
02:59
and all of a sudden,
56
179962
1419
그러면 순식간에
03:01
you've got a cell that's in total panic
57
181816
1900
망가진 DNA 조각이 생겨서
03:03
because now it's got a piece of DNA that's broken.
58
183740
2625
세포는 공황 상태에 빠지게 됩니다.
03:07
What does it do?
59
187000
1296
그럼 세포는 뭘 할까요?
03:08
It calls its first responders.
60
188320
2194
최초 대응자를 부릅니다.
03:10
There are two major repair pathways.
61
190959
2622
크게 두 가지 복구 경로가 있습니다.
03:13
The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together.
62
193605
5069
첫째는 그냥 두 DNA 조각을 가져다가 다시 붙이는 겁니다.
03:18
This isn't a very efficient system,
63
198698
2098
그렇게 효율적인 체계는 아닙니다.
03:20
because what happens is sometimes a base drops out
64
200820
2729
왜냐하면 가끔씩 염기 하나가 떨어져 나오거나 추가되거든요.
03:23
or a base is added.
65
203573
1427
03:25
It's an OK way to maybe, like, knock out a gene,
66
205024
3793
유전자 하나를 떨어뜨리는 데에는 괜찮은 방법일 수도 있지만
03:28
but it's not the way that we really want to do genome editing.
67
208841
3233
유전체 교정에서 원하는 방법은 아닙니다.
03:32
The second repair pathway is a lot more interesting.
68
212098
2895
두 번째 복구 경로는 더 흥미롭습니다.
03:35
In this repair pathway,
69
215017
1636
이 복구 경로애서는
03:36
it takes a homologous piece of DNA.
70
216677
2681
상동인 DNA 조각이 사용됩니다.
03:39
And now mind you, in a diploid organism like people,
71
219382
2640
인간과 같은 이배체 생물에게는 유전체 복사본이
03:42
we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad,
72
222046
4248
엄마에게서 받은 것이 하나, 아빠에게서 받은 것이 하나 있습니다.
03:46
so if one gets damaged,
73
226318
1275
그래서 하나가 손상을 입으면
03:47
it can use the other chromosome to repair it.
74
227617
2395
다른 염색체로 복구할 수 있습니다.
03:50
So that's where this comes from.
75
230036
1633
이게 여기서 나오는 겁니다.
03:52
The repair is made,
76
232518
1464
복구가 이루어지면
03:54
and now the genome is safe again.
77
234006
1951
유전체는 다시 안전해집니다.
03:56
The way that we can hijack this
78
236616
1523
이걸 습격할 수 있는 방법은
03:58
is we can feed it a false piece of DNA,
79
238497
3708
가짜 DNA 조각을 넣는 것입니다.
04:02
a piece that has homology on both ends
80
242229
2144
양쪽 끝이 상동 관계에 있지만
04:04
but is different in the middle.
81
244397
1699
중간은 다른 것을요.
04:06
So now, you can put whatever you want in the center
82
246120
2467
그럼 이제 원하는 걸 무엇이든 중간에 넣을 수 있고
04:08
and the cell gets fooled.
83
248611
1515
세포는 속아넘어갑니다.
04:10
So you can change a letter,
84
250150
2119
염기 하나를 바꿀 수도 있고
04:12
you can take letters out,
85
252293
1265
빼낼 수도 있습니다.
04:13
but most importantly, you can stuff new DNA in,
86
253582
2924
하지만 무엇보다 새 DNA를 넣을 수 있습니다.
04:16
kind of like a Trojan horse.
87
256530
1749
트로이 목마처럼요.
04:19
CRISPR is going to be amazing,
88
259089
2185
CRISPR는 정말 멋질 거예요.
04:21
in terms of the number of different scientific advances
89
261298
3618
다양한 과학적 발전들의
04:24
that it's going to catalyze.
90
264940
1657
촉매가 될 수 있으니까요.
04:26
The thing that's special about it is this modular targeting system.
91
266621
3221
CRISPR에서 특별한 것은 모듈식 표적 시스템입니다.
04:29
I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right?
92
269866
3767
우린 수년 간 생물체에 DNA를 주입해왔잖아요?
04:33
But because of the modular targeting system,
93
273657
2127
그런데 모듈식 표적 시스템 덕분에
04:35
we can actually put it exactly where we want it.
94
275808
2425
DNA를 정확히 원하는 곳에 넣을 수 있습니다.
04:39
The thing is that there's a lot of talk about it being cheap
95
279423
5669
문제는 CRISPR이 쉽고 저렴하다는 말이
04:45
and it being easy.
96
285116
1742
많이 나오고 있다는 거예요.
04:46
And I run a community lab.
97
286882
2812
저는 지역 연구소를 운영하는데
04:50
I'm starting to get emails from people that say stuff like,
98
290242
3556
요즘 들어 사람들한테서 이런 이메일을 받고 있어요.
04:53
"Hey, can I come to your open night
99
293822
2397
"공개일에 찾아와서
04:56
and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"
100
296243
3617
CRISPR로 제 유전자를 조작해봐도 되나요?"
04:59
(Laugher)
101
299884
1110
(웃음)
05:01
Like, seriously.
102
301018
1501
정말 진지하게요.
05:03
I'm, "No, you can't."
103
303376
1803
저는, "아니요. 안돼요."
05:05
(Laughter)
104
305203
1010
(웃음)
05:06
"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."
105
306237
2355
"그런데 듣기로는 저렴하고 쉽다던데요."
05:08
We're going to explore that a little bit.
106
308616
2183
이것에 대해 잠깐 알아보죠.
05:10
So, how cheap is it?
107
310823
1949
그럼 얼마나 저렴할까요?
05:12
Yeah, it is cheap in comparison.
108
312796
2410
상대적으로는 저렴합니다.
05:15
It's going to take the cost of the average materials for an experiment
109
315665
3619
일반적으로 실험에 쓰이는 물질의 비용을
05:19
from thousands of dollars to hundreds of dollars,
110
319308
2532
수천 달러에서 수백 달러로 줄여줄 겁니다.
05:21
and it cuts the time a lot, too.
111
321864
1936
시간도 많이 절약되요.
05:23
It can cut it from weeks to days.
112
323824
2080
몇 주에서 며칠로 줄일 수 있습니다.
05:26
That's great.
113
326246
1492
멋진 일이죠.
05:27
You still need a professional lab to do the work in;
114
327762
2690
하지만 작업하려면 전문적인 연구실이 필요하고
05:30
you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab.
115
330476
3512
연구실 밖에서는 유의미한 작업은 하나도 할 수 없습니다.
05:34
I mean, don't listen to anyone who says
116
334012
2004
이런 일을 주방 식탁에서
05:36
you can do this sort of stuff on your kitchen table.
117
336040
2731
할 수 있다고 말하는 사람 말은 듣지 마세요.
05:39
It's really not easy to do this kind of work.
118
339421
4508
이런 일을 하는 건 쉽지 않습니다.
05:43
Not to mention, there's a patent battle going on,
119
343953
2308
게다가 특허 전쟁도 일어나고 있고요.
05:46
so even if you do invent something,
120
346285
1826
그래서 여러분이 무언가를 발명하더라도
05:48
the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle.
121
348135
6636
브로드 연구소와 UC버클리가 엄청난 특허전쟁을 치르고 있습니다.
05:54
It's really fascinating to watch it happen,
122
354795
2388
구경하기에 재미있습니다.
05:57
because they're accusing each other of fraudulent claims
123
357207
3248
서로 사기를 친다고 주장하고 있거든요.
06:00
and then they've got people saying,
124
360479
1731
그리고 사람들은 이런 말을 하고 있어요.
06:02
"Oh, well, I signed my notebook here or there."
125
362234
2784
"내 공책 여기 저기 사인했어."
06:05
This isn't going to be settled for years.
126
365042
2101
앞으로 몇 년은 판결이 나지 않을 겁니다.
06:07
And when it is,
127
367167
1160
판결이 나면
06:08
you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee
128
368351
3285
이 기술을 사용하려먼 승소한 쪽에게 특허권 사용료를
06:11
in order to use this stuff.
129
371660
1349
두둑히 주어야겠죠.
06:13
So, is it really cheap?
130
373343
1781
그럼 정말 저렴한건가요?
06:15
Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.
131
375148
5199
기본 연구를 하고 자기 연구소를 갖고 있다면 저렴할 거예요.
06:21
How about easy? Let's look at that claim.
132
381220
2276
쉬운 것은요? 이 주장을 한 번 살펴보죠.
06:24
The devil is always in the details.
133
384417
2488
언제나 세부사항에 함정이 있어요.
06:27
We don't really know that much about cells.
134
387881
3131
우리는 세포에 대해 많은 것을 알고 있지 않아요.
06:31
They're still kind of black boxes.
135
391036
1670
아직도 베일에 싸여있죠.
06:32
For example, we don't know why some guide RNAs work really well
136
392730
4860
일례로 우리는 왜 어떤 가이드 RNA는 잘 작동하면서
06:37
and some guide RNAs don't.
137
397614
2063
어떤 것은 잘 작동하지 않는지 모릅니다.
06:39
We don't know why some cells want to do one repair pathway
138
399701
3468
왜 어떤 세포는 이쪽으로 교정하고
06:43
and some cells would rather do the other.
139
403193
2458
어떤 세포는 다른 쪽으로 교정하는지도 몰라요.
06:46
And besides that,
140
406270
1284
그것 외에도
06:47
there's the whole problem of getting the system into the cell
141
407578
2869
애초에 세포 내부로 시스템을 주입시키는것도
06:50
in the first place.
142
410471
1264
문제입니다.
06:51
In a petri dish, that's not that hard,
143
411759
2002
페트리 접시에서 하는 건 어렵지 않아요.
06:53
but if you're trying to do it on a whole organism,
144
413785
2445
하지만 온전한 생물에 하려고 하면
06:56
it gets really tricky.
145
416254
1543
까다로워집니다.
06:58
It's OK if you use something like blood or bone marrow --
146
418224
3186
피나 골수를 사용하면 괜찮아요.
07:01
those are the targets of a lot of research now.
147
421434
2227
요즘 많은 연구에서 연구 대상이니까요.
07:03
There was a great story of some little girl
148
423685
2251
CRISPR의 전조 기술을 이용하여
07:05
who they saved from leukemia
149
425960
1652
백혈병에 걸린 어떤 한 소녀의
07:07
by taking the blood out, editing it, and putting it back
150
427636
2674
피를 뽑아서 교정한 뒤에 다시 넣어 소녀를 구했다는
07:10
with a precursor of CRISPR.
151
430334
2049
감동적인 일화가 있었습니다.
07:12
And this is a line of research that people are going to do.
152
432869
2796
사람들은 바로 이런 류의 연구를 할 겁니다.
07:15
But right now, if you want to get into the whole body,
153
435689
2553
하지만 지금은 몸 전체에 넣고 싶으면
07:18
you're probably going to have to use a virus.
154
438266
2144
바이러스를 사용해야 합니다.
07:20
So you take the virus, you put the CRISPR into it,
155
440434
2373
바이러스 내에 CRISPR를 주입하고
07:22
you let the virus infect the cell.
156
442831
1706
바이러스가 세포를 감염시키게 하는 거죠.
07:24
But now you've got this virus in there,
157
444561
2143
하지만 바이러스를 안에 넣었고
07:26
and we don't know what the long-term effects of that are.
158
446728
2688
장기적으로 무슨 결과가 나타날지 모릅니다.
07:29
Plus, CRISPR has some off-target effects,
159
449440
2268
게다가 CRISPR는 표적을 벗어나기도 합니다.
07:31
a very small percentage, but they're still there.
160
451732
2961
가능성이 매우 낮지만 여전히 존재합니다.
07:34
What's going to happen over time with that?
161
454717
2798
그럼 시간이 지날수록 무슨 일이 벌어질까요?
07:38
These are not trivial questions,
162
458039
2212
이것들은 사소한 문제가 아닙니다.
07:40
and there are scientists that are trying to solve them,
163
460275
2640
이걸 해결하기 위해 노력하는 과학자들도 있고요.
07:42
and they will eventually, hopefully, be solved.
164
462939
2286
결국에는 해결될 겁니다. 그러길 바래요.
07:45
But it ain't plug-and-play, not by a long shot.
165
465249
3634
하지만 결코 간단한 일이 아닙니다.
07:48
So: Is it really easy?
166
468907
1759
그러니까 정말 쉬운가요?
07:51
Well, if you spend a few years working it out in your particular system,
167
471032
4333
여러분의 특정한 장기에서 몇 년동안 해보는 거라면
07:55
yes, it is.
168
475389
1425
네, 맞아요. 쉽습니다.
07:57
Now the other thing is,
169
477426
2084
또 다른 문제는
07:59
we don't really know that much about how to make a particular thing happen
170
479534
6359
어떻게 유전체의 특정 부분을 바꿔서 특정한 현상이 일어나게
08:05
by changing particular spots in the genome.
171
485917
2905
만들 수 있는지에 대해 잘 알고 있지 못하다는 것입니다.
08:09
We're a long way away from figuring out
172
489306
2167
예를 들어, 돼지에게 날개를
08:11
how to give a pig wings, for example.
173
491497
2369
달아주는 방법을 알아내려면 아직 멀었습니다.
08:14
Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg.
174
494364
2864
아니면 다리라도 하나 더 붙인다든지요. 저는 그거로라도 만족할 거예요.
08:17
That would be kind of cool, right?
175
497252
1646
멋있을 거 같지 않나요?
08:18
But what is happening
176
498922
1536
하지만 실제로는
08:20
is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists
177
500482
4350
수천 명의 과학자들이 매우 중요한 작업을 하는 데에
08:24
to do really, really important work,
178
504856
2372
CRISPR를 사용하고 있습니다.
08:27
like making better models of diseases in animals, for example,
179
507252
5444
동물 질병의 더 나은 모형을 만들거나
08:32
or for taking pathways that produce valuable chemicals
180
512720
4982
귀중한 화학물질을 생성하는 경로를
08:37
and getting them into industrial production in fermentation vats,
181
517726
3882
공업 생산과 발효 배트에 사용하거나
08:42
or even doing really basic research on what genes do.
182
522021
3461
유전자가 하는 일에 관한 기본적인 연구에까지도요.
08:46
This is the story of CRISPR we should be telling,
183
526022
2929
이게 바로 CRISPR에 대해 해야 하는 이야기입니다.
08:48
and I don't like it that the flashier aspects of it
184
528975
3464
CRISPR의 화려한 모습이 이 모든 걸 묻어버리고 있다는 게
08:52
are drowning all of this out.
185
532463
1756
저는 마음에 들지 않아요.
08:54
Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen,
186
534243
4574
수많은 과학자들이 CRISPR를 실현시키기 위해 많은 일을 했어요.
08:58
and what's interesting to me
187
538841
1619
제 흥미를 끄는 것은
09:00
is that these scientists are being supported by our society.
188
540484
4510
이 과학자들이 우리 사회의 지원을 받고 있다는 겁니다.
09:05
Think about it.
189
545423
1159
생각해보세요.
09:06
We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people
190
546606
4019
특정 비율의 사람들이 모든 시간을 연구에 할애하게 해주는
09:10
to spend all their time doing research.
191
550983
3309
인프라가 우리에겐 있습니다.
09:14
That makes us all the inventors of CRISPR,
192
554984
3371
그렇기 때문에 우리 모두가 CRISPR의
09:18
and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR.
193
558998
4468
발명가이고 안내자입니다.
09:23
We all have a responsibility.
194
563490
1807
우리 모두에게 책임이 있어요.
09:25
So I would urge you to really learn about these types of technologies,
195
565749
3956
그러니까 이런 유형의 기술에 대해 배우세요.
09:30
because, really, only in that way
196
570010
2019
그래야만 정말로
09:32
are we going to be able to guide the development of these technologies,
197
572415
4352
이런 기술의 발전과 사용으로
09:36
the use of these technologies
198
576791
1932
이끌 수 있으니까요.
09:38
and make sure that, in the end, it's a positive outcome --
199
578747
3755
최종적으로 행성과 인간 모두에게 확실히 긍정적인 결과를
09:43
for both the planet and for us.
200
583034
3132
가져오게 할 수 있으니까요.
09:46
Thanks.
201
586698
1192
감사합니다.
09:47
(Applause)
202
587914
3902
(박수)
이 웹사이트 정보

이 사이트는 영어 학습에 유용한 YouTube 동영상을 소개합니다. 전 세계 최고의 선생님들이 가르치는 영어 수업을 보게 될 것입니다. 각 동영상 페이지에 표시되는 영어 자막을 더블 클릭하면 그곳에서 동영상이 재생됩니다. 비디오 재생에 맞춰 자막이 스크롤됩니다. 의견이나 요청이 있는 경우 이 문의 양식을 사용하여 문의하십시오.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7