Can we regenerate heart muscle with stem cells? | Chuck Murry

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TED


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번역: Robin Shin 검토: JY Kang
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I'd like to tell you about a patient named Donna.
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여러분께 도나라는 환자에 대해 말씀드리려고 합니다.
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In this photograph, Donna was in her mid-70s,
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이 사진을 찍을 당시에 도나는 70대 중반이었어요.
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a vigorous, healthy woman,
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활기차고 건강한 여성이자 대가족의 가장이었죠.
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the matriarch of a large clan.
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She had a family history of heart disease, however,
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하지만 그녀는 심장병의 가족력을 가지고 있었고
어느 날 갑자기 조이는 듯한 가슴 통증이 시작됩니다.
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and one day, she had the sudden onset of crushing chest pain.
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Now unfortunately, rather than seeking medical attention,
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여기서 안타깝게도 도나는 의학치료를 찾기보다는
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Donna took to her bed for about 12 hours until the pain passed.
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통증이 가실 때까지 12시간 정도 침대에 누워있었죠.
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The next time she went to see her physician,
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다음 번 그녀가 병원을 찾았을 때
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he performed an electrocardiogram,
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심전도 검사를 받았고
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and this showed that she'd had a large heart attack,
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한 차례의 큰 심장발작이 있었다는 것을 알게 됩니다.
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or a "myocardial infarction" in medical parlance.
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의학용어로는 심근경색이라고 하죠.
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After this heart attack, Donna was never quite the same.
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이 심장 발작 이후에 도나는 예전과 달라졌습니다.
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Her energy levels progressively waned,
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그녀의 활기도 점차 시들해지고
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she couldn't do a lot of the physical activities she'd previously enjoyed.
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예전에 즐겨했던 운동도 할 수 없었습니다.
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It got to the point where she couldn't keep up with her grandkids,
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손자 손녀들과 함께 어울리기에 힘에 부치는 시점이 오게 되고
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and it was even too much work to go out to the end of the driveway
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집 앞에 나가 우편물을 가져오는 것조차 너무 힘든 일이 되어버렸죠.
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to pick up the mail.
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One day, her granddaughter came by to walk the dog,
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어느 날, 개를 산책시키기 위해 도나의 손녀가 방문했을 때
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and she found her grandmother dead in the chair.
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그녀는 할머니가 의자에 앉아 돌아가신 걸 발견했습니다.
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Doctors said it was a cardiac arrhythmia that was secondary to heart failure.
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의사들은 심장발작에 의한 부정맥이 원인이라고 했죠.
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But the last thing that I should tell you
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제가 마지막으로 여러분께 말씀드릴 것은
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is that Donna was not just an ordinary patient.
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도나는 그저 평범한 환자가 아니었다는 사실입니다.
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Donna was my mother.
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도나는 제 어머니였습니다.
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Stories like ours are, unfortunately, far too common.
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유감스럽게도 이런 경우가 너무나 많습니다.
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Heart disease is the number one killer in the entire world.
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심장병은 세계적으로 가장 높은 사망 원인입니다.
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In the United States,
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미국 내에서 입원 환자의 가장 흔한 원인이고
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it's the most common reason patients are admitted to the hospital,
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의료비용의 가장 큰 부분을 차지합니다.
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and it's our number one health care expense.
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1000억 달러가 넘는 그야말로 엄청난 액수가
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We spend over a 100 billion dollars -- billion with a "B" --
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매년 우리 나라에서 심장병 치료에 쓰이고 있습니다.
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in this country every year
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on the treatment of heart disease.
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Just for reference, that's more than twice the annual budget
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참고로 그것은 워싱턴 주 1년 예산의 2배가 넘는 액수죠.
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of the state of Washington.
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What makes this disease so deadly?
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무엇 때문에 이 질병이 이렇게 치명적일까요?
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Well, it all starts with the fact that the heart is the least regenerative organ
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그건 심장이 인체 내에서 가장 재생이 어려운 기관이란 사실에서 출발합니다.
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in the human body.
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Now, a heart attack happens when a blood clot forms in a coronary artery
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심장 발작은 심장벽에 혈액을 공급하는 관상 동맥에
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that feeds blood to the wall of the heart.
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혈전이 생겼을 때 발생합니다.
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This plugs the blood flow,
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이 혈전이 혈류를 막게 되면
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and the heart muscle is very metabolically active,
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대사가 활발한 심장 근육은
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and so it dies very quickly,
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매우 빠르게 죽게 됩니다.
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within just a few hours of having its blood flow interrupted.
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혈류 방해가 일어난 몇 시간 이내에 말이죠.
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Since the heart can't grow back new muscle,
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심장은 근육을 재생시킬 수 없기 때문에
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it heals by scar formation.
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치유되면서 근육조직에 흉터를 남깁니다.
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This leaves the patient with a deficit
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이 때문에 환자의 심장은 근육량이 줄어들게 되죠.
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in the amount of heart muscle that they have.
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And in too many people, their illness progresses to the point
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그리고 대부분의 경우
심장이 더 이상 신체의 혈류 요구량을 따라가지 못하는 지점까지 진행됩니다.
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where the heart can no longer keep up with the body's demand for blood flow.
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This imbalance between supply and demand is the crux of heart failure.
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이러한 공급과 수요의 불균형이 심부전의 핵심입니다.
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So when I talk to people about this problem,
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그래서 이 문제에 대해 사람들에게 설명하면
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I often get a shrug and a statement to the effect of,
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그들은 어깨들 들썩이며 이런 반응을 보이곤 합니다.
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"Well, you know, Chuck, we've got to die of something."
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"글쎄요, 척, 당신도 알다시피 우린 어떻게든 죽게 되어 있어요."
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(Laughter)
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(웃음)
02:48
And yeah, but what this also tells me
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네, 그런데 그런 반응이 의미하는 것은
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is that we've resigned ourselves to this as the status quo because we have to.
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우리가 그래야만 하기 때문에 현 상황에 체념해 왔다는 것입니다.
02:58
Or do we?
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우리가 체념해야만 할까요?
03:00
I think there's a better way,
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저는 더 좋은 방법이 있다 생각합니다.
03:02
and this better way involves the use of stem cells as medicines.
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그리고 그것은 줄기세포를 치료수단으로 사용하는 겁니다.
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So what, exactly, are stem cells?
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그러면 줄기세포가 정확하게 무엇일까요?
03:08
If you look at them under the microscope, there's not much going on.
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줄기세포를 현미경으로 들여다보면 별로 특별할 것이 없습니다.
줄기세포는 그저 단순한 작은 원형세포예요.
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They're just simple little round cells.
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03:13
But that belies two remarkable attributes.
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하지만 그 속엔 두 가지 놀랄만한 특성을 감추고 있습니다.
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The first is they can divide like crazy.
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첫 번째로 줄기세포는 미친듯이 분열할 수 있습니다.
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So I can take a single cell, and in a month's time,
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그래서 세포 하나만 있으면
한 달 만에 몇십억 개로 늘릴 수 있죠.
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I can grow this up to billions of cells.
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The second is they can differentiate or become more specialized,
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두 번째로 줄기세포는 분화하면서 더욱 특별한 형태로 바뀝니다.
03:29
so these simple little round cells can turn into skin, can turn into brain,
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그래서 이 작은 단순원형세포는 피부세포나 뇌세포가 될 수도 있고
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can turn into kidney and so forth.
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신장 세포 등 여러 형태로 될 수 있죠.
03:36
Now, some tissues in our bodies are chock-full of stem cells.
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우리 몸에서 일부 조직은 줄기 세포로 가득차 있습니다.
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Our bone marrow, for example, cranks out billions of blood cells every day.
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예를 들어 골수는 매일 수십억 개의 줄기세포를 만들어 냅니다.
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Other tissues like the heart are quite stable,
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심장과 같은 다른 조직들은 세포 활동이 꽤 안정적이죠.
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and as far as we can tell, the heart lacks stem cells entirely.
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우리가 아는 한, 심장은 줄기 세포가 전적으로 부족합니다.
03:50
So for the heart, we're going to have to bring stem cells in from the outside,
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3961
그래서 다른 곳의 줄기세포를 심장으로 가져와야 하죠.
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and for this, we turn to the most potent stem cell type,
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그러려면 가장 강한 줄기세포 타입이 필요한데
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the pluripotent stem cell.
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2003
그것이 만능 줄기세포입니다.
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Pluripotent stem cells are so named
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만능 줄기세포라고 부르는 이유는
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because they can turn into any of the 240-some cell types
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이 세포가 신체를 구성하는 약 240개의 세포 형태 중에서
04:04
that make up the human body.
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어떤 것으로도 변할 수 있기 때문입니다.
04:06
So this is my big idea:
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1983
제 아이디어는 이렇습니다.
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I want to take human pluripotent stem cells,
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저는 인간의 만능줄기세포를 가져다
04:11
grow them up in large numbers,
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그것을 대규모로 배양한 다음
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differentiate them into cardiac muscle cells
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2800
심근세포로 분화시켜
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and then take them out of the dish
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1741
그 세포들을 배양접시에서 꺼내
04:18
and transplant them into the hearts of patients who have had heart attacks.
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3904
심장 발작을 겪은 환자의 심장에 이식하는 겁니다.
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I think this is going to reseed the wall with new muscle tissue,
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새로운 근육조직이 심벽에서 자랄 것이고
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and this will restore contractile function to the heart.
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이것이 심장의 수축기능을 회복시킬 거라 생각합니다.
04:29
(Applause)
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269296
5655
(박수)
04:36
Now, before you applaud too much, this was my idea 20 years ago.
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자, 감탄하실 필요가 없는 게 이건 제 20년 전 아이디어였어요.
04:39
(Laughter)
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279829
2039
(웃음)
04:41
And I was young, I was full of it, and I thought,
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281892
3900
당시에 저는 어렸고, 기대에 가득차 있었어요.
5년 정도 연구하면
04:45
five years in the lab, and we'll crank this out,
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285816
2325
이걸 대규모로 만들어내서 임상에 적용할 수 있다고 생각했죠.
04:48
and we'll have this into the clinic.
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2574
04:50
Let me tell you what really happened.
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290763
2030
그런데 실제로 일어난 일을 말씀드릴게요.
04:52
(Laughter)
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292817
1119
(웃음)
04:53
We began with the quest to turn these pluripotent stem cells into heart muscle.
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4705
저희는 이 만능줄기세포를 심근세포로 바꾸기 위한 연구를 시작했습니다.
04:58
And our first experiments worked, sort of.
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298689
2516
첫 실험은 어느 정도 성과가 있었어요.
05:01
We got these little clumps of beating human heart muscle in the dish,
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301229
3766
배양접시에서 실제로 박동하는 인간 심근세포 응집체를 얻어냈죠.
05:05
and that was cool, because it said, in principle,
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305019
2424
그건 굉장한 일이었어요.
왜냐하면 이론상으로 그렇게 될 수밖에 없으니까요.
05:07
this should be able to be done.
99
307467
2262
05:09
But when we got around to doing the cell counts,
100
309753
2275
그런데 세포 개수를 세어보니
05:12
we found that only one out of 1,000 of our stem cells
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312052
3031
천 개의 줄기세포 중에서 단 하나만
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were actually turning into heart muscle.
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2418
실제로 심근세포로 바뀌었다는 것을 알게 되었습니다.
05:17
The rest was just a gemisch of brain and skin and cartilage
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317937
5520
나머지는 뇌세포과 피부세포, 연골, 내장세포가 뒤섞인 상태였죠.
05:23
and intestine.
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323481
1785
05:25
So how do you coax a cell that can become anything
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325824
3329
그러면 여러분은 뭐든지 될 수 있는 이 세포를 어떻게 잘 달래서
05:29
into becoming just a heart muscle cell?
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329177
2279
심근 세포로만 변하도록 하시겠어요?
05:32
Well, for this we turned to the world of embryology.
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332243
2595
그러기 위해 저희는 발생학에 도움을 구했습니다.
05:34
For over a century, the embryologists had been pondering
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334862
2698
한 세기가 넘도록 발생학자들은 심장 발달의 비밀을 연구해왔습니다.
05:37
the mysteries of heart development.
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337584
1682
05:39
And they had given us what was essentially a Google Map
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339290
3357
그들은 우리에게 근본적으로 구글 지도를 준 거였어요.
05:42
for how to go from a single fertilized egg
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342671
2480
하나의 수정란에서 시작해서
05:45
all the way over to a human cardiovascular system.
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345175
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어떻게 사람의 심혈관계로까지 진행하는지 말이죠.
05:48
So we shamelessly absconded all of this information
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348656
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그래서 저희는 부끄러움을 버리고 이 모든 정보를 가져다가
05:52
and tried to make human cardiovascular development happen in a dish.
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352411
4148
배양접시에서 심혈관계 발달과정이 일어나도록 시도했습니다.
05:57
It took us about five years, but nowadays,
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357105
2466
이게 5년이 걸렸어요.
하지만 이제는 줄기 세포의 90%를 심근으로 분화시킬 수 있습니다.
05:59
we can get 90 percent of our stem cells to turn into cardiac muscle --
116
359595
3591
06:03
a 900-fold improvement.
117
363210
2073
900배나 향상된 결과죠.
06:05
So this was quite exciting.
118
365671
1500
이건 너무 신나는 일이었어요.
06:08
This slide shows you our current cellular product.
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2910
보고 계신 것은 저희가 최근에 만든 세포입니다.
06:11
We grow our heart muscle cells in little three-dimensional clumps
120
371466
3289
심근세포를 배양해서 만든 3차원 세포응집체인데요.
06:14
called cardiac organoids.
121
374779
1510
'심장 오가노이드'라고 합니다.
06:16
Each of them has 500 to 1,000 heart muscle cells in it.
122
376313
3143
오가노이드 하나당 500~1000개의 심근 세포가 있습니다.
06:20
If you look closely, you can see these little organoids are actually twitching;
123
380003
3807
자세히 보면 이 작은 오가노이드들이 실제로 수축하는 것을 볼 수 있습니다.
06:23
each one is beating independently.
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1807
각각 독립적으로 뛰고 있죠.
06:26
But they've got another trick up their sleeve.
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2143
하지만 여기에 한가지 비밀이 있습니다.
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We took a gene from jellyfish that live in the Pacific Northwest,
126
388793
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저희는 태평양 북서부 연안에 서식하는 해파리의 유전자를 채취한 다음
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and we used a technique called genome editing
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391988
2400
'유전자 편집'이란 기술을 이용해
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to splice this gene into the stem cells.
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이 유전자를 줄기세포에 이어 붙였습니다.
06:37
And this makes our heart muscle cells flash green every time they beat.
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397450
4425
그래서 심근세포가 뛸 때마다 초록빛을 띠게 만들었죠.
06:41
OK, so now we were finally ready to begin animal experiments.
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401899
3689
이제 마침내 저희는 동물 실험을 시작할 준비가 되었습니다.
06:45
We took our cardiac muscle cells
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405612
2361
우리가 배양한 심근세포를
06:47
and we transplanted them into the hearts of rats
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2274
의도적으로 심장 마비를 유도한 실험용 쥐의 심장에 이식했죠.
06:50
that had been given experimental heart attacks.
133
410295
2222
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A month later, I peered anxiously down through my microscope
134
412541
3552
한 달 뒤, 저는 초조한 마음으로 현미경을 들여다 봤습니다.
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to see what we had grown,
135
416117
1891
무엇이 자라났는지 보려고 말이죠.
06:58
and I saw ...
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418032
1305
그리고 저는...
06:59
nothing.
137
419807
1165
아무것도 보지 못했습니다.
07:01
Everything had died.
138
421616
1767
다 죽어버린 겁니다.
07:03
But we persevered on this, and we came up with a biochemical cocktail
139
423407
3948
하지만 저희는 여기에 굴하지 않고
"생존촉진 칵테일"이라 불리는 생화학적 혼합제제를 만들었습니다.
07:07
that we called our "pro-survival cocktail,"
140
427379
2304
07:09
and this was enough to allow our cells to survive
141
429707
2623
이것은 스트레스가 많은 이식 과정을 거치는 동안
07:12
through the stressful process of transplantation.
142
432354
3078
세포들이 살아남도록 하기에 충분했습니다.
07:15
And now when I looked through the microscope,
143
435456
2150
그리고나서 현미경을 들여다봤을 때
07:17
I could see this fresh, young, human heart muscle
144
437630
2515
새로운 어린 인간 심근세포가
07:20
growing back in the injured wall of this rat's heart.
145
440169
3049
손상을 입은 쥐의 심벽에서 다시 자라나는 것을 볼 수 있었죠.
07:23
So this was getting quite exciting.
146
443750
1793
일이 점점 더 흥미로워졌어요.
07:25
The next question was:
147
445567
1539
다음 질문은 이것이었습니다.
07:27
Will this new muscle beat in synchrony with the rest of the heart?
148
447130
3617
이 새로운 근육이 심장의 다른 부분과 맞춰 동시에 박동할 수 있을까?
07:31
So to answer that,
149
451453
1161
이것에 답하기 위해
07:32
we returned to the cells that had that jellyfish gene in them.
150
452638
4026
저희는 해파리 유전자를 심은 세포로 돌아갔습니다.
07:37
We used these cells essentially like a space probe
151
457330
3127
저희는 이 세포들을 기본적으로 탐사선처럼 이용했습니다.
07:40
that we could launch into a foreign environment
152
460481
2240
이 세포를 낯선 환경으로 보내면
07:42
and then have that flashing report back to us
153
462745
2320
생리 활동을 불빛으로 알려줄 수 있도록 말이죠.
07:45
about their biological activity.
154
465089
2058
07:47
What you're seeing here is a zoomed-in view,
155
467171
2081
지금 보고 계신 것은
기니피그 심장의 흑백영상을 확대한 것으로
07:49
a black-and-white image of a guinea pig's heart
156
469276
2222
07:51
that was injured and then received three grafts of our human cardiac muscle.
157
471522
3601
손상 후 인간 심근 세포 세 개를 이식 받은 것입니다.
여기서 사선으로 이어지는 하얀 선들을 보실 수 있는데요.
07:55
So you see those sort of diagonally running white lines.
158
475147
2642
07:57
Each of those is a needle track
159
477813
1486
그 선들은 각각 바늘이 주입된 경로로
07:59
that contains a couple of million human cardiac muscle cells in it.
160
479323
3696
수백만 개의 인간 심장 근육을 포함하고 있습니다.
08:03
And when I start the video, you can see what we saw
161
483713
2754
이제 이 영상을 재생하면
현미경으로 저희가 봤던 것을 여러분들도 보실 수 있습니다.
08:06
when we looked through the microscope.
162
486491
2020
08:09
Our cells are flashing,
163
489011
1563
세포들이 빛나고 있죠.
08:10
and they're flashing in synchrony,
164
490598
2025
손상된 뒤쪽 심장 벽의 박동에 맞춰 동시에 빛을 내고 있습니다.
08:12
back through the walls of the injured heart.
165
492647
2089
08:15
What does this mean?
166
495117
1151
이것은 무엇을 의미할까요?
08:16
It means the cells are alive,
167
496292
1484
세포들이 살아있다는 것을 뜻합니다.
08:17
they're well, they're beating,
168
497800
2148
세포들이 건강하게 박동하고 있고
08:19
and they've managed to connect with one another
169
499972
2229
다른 세포와 함께 박동할 수 있도록 서로 연결되었다는 것을 의미하죠.
08:22
so that they're beating in synchrony.
170
502225
2072
08:24
But it gets even more interesting than this.
171
504321
2115
그런데 이제 더 재밌어집니다.
08:26
If you look at that tracing that's along the bottom,
172
506460
2443
화면 아래쪽을 따라 나타나는 그래프는
08:28
that's the electrocardiogram from the guinea pig's own heart.
173
508927
3345
기니피그가 가진 원래 심장의 심전도 그래프입니다.
08:32
And if you line up the flashing with the heartbeat
174
512296
3153
아래쪽에 나타나는 심장박동과 불빛을 맞춰보면
08:35
that's shown on the bottom,
175
515473
1300
08:36
what you can see is there's a perfect one-to-one correspondence.
176
516797
3187
완벽하게 일대일로 일치하는 걸 보실 수 있습니다.
08:40
In other words, the guinea pig's natural pacemaker is calling the shots,
177
520008
4466
다시 말해, 기니피그의 선천적인 심박 조율기가 지휘하면
08:44
and the human heart muscle cells are following in lockstep
178
524498
2984
인간의 심근 세포가 발을 맞춰 따라가는 것이죠.
08:47
like good soldiers.
179
527506
1488
마치 잘 훈련된 군인처럼요.
08:49
(Applause)
180
529922
4616
(박수)
08:56
Our current studies have moved into what I think is going to be
181
536017
3000
최근에는 실제 환자 반응를 예측하기에 가장 적합하다고 생각되는 것으로
08:59
the best possible predictor of a human patient,
182
539041
2661
연구대상을 바꾸었는데요.
09:01
and that's into macaque monkeys.
183
541726
2117
바로 짧은 꼬리 원숭이입니다.
09:05
This next slide shows you a microscopic image
184
545350
3096
보시는 것은 짧은 꼬리 원숭이의 심장 현미경 사진인데요.
09:08
from the heart of a macaque that was given an experimental heart attack
185
548470
4442
실험상 심장 발작을 유도한 후 식염수 주사 처리를 한 것입니다.
09:12
and then treated with a saline injection.
186
552936
2079
본질적으로 병의 흔적을 보여주는 위약 처리라고 할 수 있습니다.
09:15
This is essentially like a placebo treatment
187
555039
2233
09:17
to show the natural history of the disease.
188
557296
2165
09:19
The macaque heart muscle is shown in red,
189
559485
2268
짧은 꼬리 원숭이의 심장 근육은 붉은색으로 나타나고
09:21
and in blue, you see the scar tissue that results from the heart attack.
190
561777
3504
심장 발작으로 생긴 흉터 조직은 푸른색으로 나타나죠.
09:25
So as you look as this, you can see how there's a big deficiency in the muscle
191
565305
3882
심장벽 일부에서 많은 근육 결손이 일어난 것을 확인할 수 있습니다.
09:29
in part of the wall of the heart.
192
569211
1918
09:31
And it's not hard to imagine how this heart would have a tough time
193
571153
3243
그리고 이 심장이 많은 동력을 만들어내기 위해
얼마나 무리해야 하는지 짐작하는 건 어렵지 않죠.
09:34
generating much force.
194
574420
1468
09:37
Now in contrast, this is one of the stem-cell-treated hearts.
195
577105
3376
반면에 이 사진은 줄기세포로 치료된 심장입니다.
09:41
Again, you can see the monkey's heart muscle in red,
196
581290
3935
원숭이의 심장이 붉은색으로 나타나 있죠.
09:45
but it's very hard to even see the blue scar tissue,
197
585249
2707
그런데 푸른색 흉터 조직은 찾기가 힘듭니다.
09:47
and that's because we've been able to repopulate it
198
587980
3120
인간 심근 세포를 이용해 심근을 재생시켰기 때문이죠.
09:51
with the human heart muscle,
199
591124
1864
이렇게 멋지고 포동포동한 심벽을 얻을 수 있었죠.
09:53
and so we've got this nice, plump wall.
200
593012
2182
09:55
OK, let's just take a second and recap.
201
595218
2118
자, 그럼 다시 정리해볼까요.
09:57
I've showed you that we can take our stem cells
202
597678
2534
저는 여러분께 줄기세포를 이용해서
10:00
and differentiate them into cardiac muscle.
203
600236
2512
심근세포로 분화가 가능하단 걸 보여드렸습니다.
10:02
We've learned how to keep them alive after transplantation,
204
602772
3200
이식 후에도 세포가 죽지 않게 하는 방법을 알았고
10:05
we've showed that they beat in synchrony with the rest of the heart,
205
605996
3255
그 세포들이 심장의 나머지 부분과 일치하며 박동하는 것을 보여드렸습니다.
10:09
and we've shown that we can scale them up
206
609275
1995
그리고 규모를 키워
10:11
into an animal that is the best possible predictor of a human's response.
207
611294
4350
인체 반응 예측에 가장 적합한 동물로 실험한 결과도 보여드렸습니다.
10:16
You'd think that we hit all the roadblocks that lay in our path, right?
208
616592
5763
여러분은 이제 모든 장애물이 제거됐다고 생각하시겠죠?
10:23
Turns out, not.
209
623141
1190
사실은 아닙니다.
10:24
These macaque studies also taught us
210
624982
2395
짧은 꼬리 원숭이 연구로 또 하나 알게 된 사실은
10:27
that our human heart muscle cells created a period of electrical instability.
211
627401
4703
인간 심근 세포에서 전기적 불안정 시기가 나타난다는 것이었습니다.
10:32
They caused ventricular arrhythmias, or irregular heartbeats,
212
632128
3581
그 세포들은 심실 부정맥, 즉 불규칙한 심박을 일으켰습니다.
10:35
for several weeks after we transplanted them.
213
635733
2264
이식 후 몇 주 동안 말이죠.
10:39
This was quite unexpected, because we hadn't seen this in smaller animals.
214
639038
3577
이건 예상 밖의 일이었습니다.
왜나하면 다른 작은 동물에게선 발견하지 못한 것이었거든요.
10:43
We've studied it extensively,
215
643266
1787
이를 집중적으로 연구한 결과
10:45
and it turns out that it results from the fact that our cellular graphs
216
645077
3988
우리 세포가 미성숙했던 게 원인인 것으로 밝혀졌고
10:49
are quite immature,
217
649089
1538
10:50
and immature heart muscle cells all act like pacemakers.
218
650651
3582
미성숙한 심근 세포가 심박조율기처럼 행동한다는 걸 알았습니다.
10:54
So what happens is, we put them into the heart,
219
654257
2395
그 세포들을 심장에 이식하면
10:56
and there starts to be a competition with the heart's natural pacemaker
220
656676
3445
심장의 선천적 심박조율기와 경쟁을 시작했던 거예요.
누가 지휘권을 갖느냐를 두고 말이죠.
11:00
over who gets to call the shots.
221
660145
1619
11:02
It would be sort of like
222
662502
1163
이것은 마치 십대 아이들 여러 명을
11:03
if you brought a whole gaggle of teenagers into your orderly household all at once,
223
663689
4617
잘 정돈된 집에 데리고 가는 것과 같아요.
11:08
and they don't want to follow the rules and the rhythms of the way you run things,
224
668330
4137
그 아이들은 여러분의 일처리 방식이나 규칙을 따르지 않을 겁니다.
11:12
and it takes a while to rein everybody in
225
672491
1972
모든 사람을 제어하고 조화롭게 일하게 하려면 시간이 필요하죠.
11:14
and get people working in a coordinated fashion.
226
674487
2477
11:17
So our plans at the moment
227
677471
1249
현재의 저희 계획은
11:18
are to make the cells go through this troubled adolescence period
228
678744
3143
세포들을 배양 접시에서 문제가 되는 청소년기를 잘 넘기도록 만들고
11:21
while they're still in the dish,
229
681911
1982
11:23
and then we'll transplant them in in the post-adolescent phase,
230
683917
4421
그 다음, 후기 청소년기에 이른 세포들을 이식할 것입니다.
11:28
where they should be much more orderly
231
688362
1970
훨씬 더 질서가 잡혀있고
11:30
and be ready to listen to their marching orders.
232
690356
2730
행진 지시에 따를 준비가 된 시기죠.
11:33
In the meantime, it turns out we can actually do quite well
233
693110
2804
한편으로는, 항부정맥제 치료도 효과가 있다는 게 밝혀졌습니다.
11:35
by treating with anti-arrhythmia drugs as well.
234
695938
2404
11:39
So one big question still remains,
235
699064
2590
그런데 중요한 질문 하나가 여전히 남아있습니다.
11:41
and that is, of course, the whole purpose that we set out to do this:
236
701678
3289
물론 그것은 이 연구의 목적이기도 한데요.
11:44
Can we actually restore function to the injured heart?
237
704991
3322
손상을 입은 심장의 기능을 실제로 회복시킬 수 있을까요?
11:49
To answer this question,
238
709218
1260
이 질문에 대답하기 위해서
11:50
we went to something that's called "left ventricular ejection fraction."
239
710502
3766
"좌심실 박출율"이라는 것에 주목했습니다.
11:54
Ejection fraction is simply the amount of blood
240
714292
2330
박출율은 단순하게 매 박동시마다 심실 수축으로 분출되는 혈류량입니다.
11:56
that is squeezed out of the chamber of the heart
241
716646
2366
11:59
with each beat.
242
719036
1172
12:00
Now, in healthy macaques, like in healthy people,
243
720232
2459
건강한 짧은 꼬리 원숭이의 경우, 건강한 사람도 마찬가집니다만
12:02
ejection fractions are about 65 percent.
244
722715
2470
박출율은 약 65%입니다.
12:05
After a heart attack, ejection fraction drops down to about 40 percent,
245
725748
4120
심장발작 후에는 박출율이 40%까지 떨어집니다.
12:09
so these animals are well on their way to heart failure.
246
729892
2834
그러면 이 동물은 심부전으로 가는 단계에 놓이는 거지요.
12:12
In the animals that receive a placebo injection,
247
732750
2275
이 동물에게 위약을 주입하고 한 달 후에 심장 스캔을 해보면
12:15
when we scan them a month later,
248
735049
1575
12:16
we see that ejection fraction is unchanged,
249
736648
2289
박출율에 변화가 없다는 것을 알게 되었습니다.
12:18
because the heart, of course, doesn't spontaneously recover.
250
738961
2861
당연하게도 심장은 자연적으로 회복되지 않으니까요.
12:22
But in every one of the animals that received a graft
251
742489
2783
하지만 인간 심근 세포를 이식받은 동물은 하나같이
12:25
of human cardiac muscle cells,
252
745296
1711
심장 기능에서 상당한 개선을 보였습니다.
12:27
we see a substantial improvement in cardiac function.
253
747031
2998
12:30
This averaged eight points, so from 40 to 48 percent.
254
750053
3934
박출율이 평균 8%, 그러니까 40%에서 48%로 개선됐죠.
12:34
What I can tell you is that eight points is better
255
754011
3056
여러분께 말씀드릴 수 있는 것은
그 8%가 현 의료계의 어떠한 수치보다 낫다는 것입니다.
12:37
than anything that's on the market right now
256
757091
2328
12:39
for treating patients with heart attacks.
257
759443
2011
심장발작을 겪은 환자를 치료하는 데 있어서요.
12:41
It's better than everything we have put together.
258
761478
2729
이제까지 해왔던 것을 다 합한 것보다 낫습니다.
12:44
So if we could do eight points in the clinic,
259
764231
2153
임상에서 이 8%를 실현할 수 있다면
12:46
I think this would be a big deal that would make a large impact
260
766408
3011
인체 건강에 있어 큰 영향을 미치는 일이 될 것입니다.
12:49
on human health.
261
769443
1186
12:51
But it gets more exciting.
262
771137
3581
하지만 이게 더 흥미로워집니다.
12:54
That was just four weeks after transplantation.
263
774742
2679
그것은 이식 후 단지 4주가 지난 후의 결과였습니다.
12:57
If we extend these studies out to three months,
264
777445
2900
이 연구를 석 달로 연장하면
13:00
we get a full 22-point gain in ejection fraction.
265
780369
4062
완전한 22%의 박출율 증가를 얻을 수 있습니다.
13:04
(Applause)
266
784455
3998
(박수)
13:11
Function in these treated hearts is so good
267
791874
2450
이렇게 치료받은 심장이 너무 잘 작동해서
13:14
that if we didn't know up front that these animals had had a heart attack,
268
794348
3830
이 동물들에게 심장발작 이력이 있다는 걸 몰랐다면
13:18
we would never be able to tell from their functional studies.
269
798202
5476
기능적 측면에서는 구별을 하지 못할 것입니다.
13:24
Going forward, our plan is to start phase one,
270
804757
3654
더 나아가 저희 계획은 1단계로 인간 대상 임상실험을 시작하는 겁니다.
13:28
first in human trials here at the University of Washington in 2020 --
271
808435
3645
2020년에 이곳 워싱턴 대학에서요.
앞으로 2년 후에 말이죠.
13:32
two short years from now.
272
812104
1992
13:34
Presuming these studies are safe and effective,
273
814834
3068
이 연구가 안전하고 효과적이라는 전제하에
13:37
which I think they're going to be,
274
817926
1946
저는 그럴 것이라고 생각하지만요..
13:39
our plan is to scale this up and ship these cells all around the world
275
819896
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저희 계획은 규모를 키워 이 세포들을 전 세계에 보내
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for the treatment of patients with heart disease.
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심장병을 앓는 환자를 치료하는 것입니다.
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Given the global burden of this illness,
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이 질병이 세계적으로 큰 문제임을 고려할 때
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I could easily imagine this treating a million or more patients a year.
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분명 연간 수백만 이상의 환자가 이 기술로 치료될 거라 생각합니다.
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So I envision a time, maybe a decade from now,
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저는 앞으로 십년 쯤 후를 그려봅니다.
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where a patient like my mother will have actual treatments
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저희 어머니와 같은 환자가
근본 원인을 해결할 수 있는 실질적 치료를 받는 것을요.
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that can address the root cause and not just manage her symptoms.
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단지 증상만 관리하는 게 아니고요.
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This all comes from the fact that stem cells give us the ability
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이는 줄기세포가 인체를 보수할 수 있는 가능성을 주었다는 것에서 비롯됩니다.
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to repair the human body
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from its component parts.
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그 인체의 일부를 이용해서 말이죠.
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In the not-too-distant future,
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머지않은 미래에
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repairing humans is going to go
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인체를 보수하는 것은
터무니없는 공상 과학이 아니라
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from something that is far-fetched science fiction
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into common medical practice.
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평범한 의료행위가 될 것입니다.
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And when this happens,
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이 일이 일어나면
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it's going to have a transformational effect
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획기적인 변화를 가져올 것이고
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that rivals the development of vaccinations and antibiotics.
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그것은 백신과 항생제의 개발에 필적할 것입니다.
14:30
Thank you for your attention.
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870148
1447
들어주셔서 감사합니다.
14:31
(Applause)
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871619
2613
(박수)
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