Could we treat spinal cord injuries with asparagus? | Andrew Pelling

번역: Joy Lee 검토: Jeongyeon Kim

So I'm here today surrounded by all these fruits and vegetables,

저는 오늘 이 모든 과일과 채소로 둘러싸여 있습니다.

because these are the subjects of my experiments.

이들이 실험 대상이기 때문이죠.

Now, bear with me for just a second,

잠시만 봐 주세요.

but about a decade ago

약 10년 전,

my team started to rethink how we make materials

저희 팀은 손상되거나 감염된 신체 조직을

for reconstructing damaged or diseased human tissues,

재구성하기 위한 물질을 어떻게 만들 수 있을까 생각하기 시작했고,

and we made the totally unexpected discovery

저희는 전혀 예상하지 못한 발견을 했습니다.

that plants could be used for this purpose.

그것은 식물들을 그러한 용도로 이용할 수 있다는 사실이었습니다.

In fact, we invented a way to take these plants

사실, 저희는 이 식물들에서

and strip them of all their DNA and their cells,

DNA와 세포를 제거하고 자연 섬유질만 남기는

leaving behind natural fibers.

방법을 개발했습니다.

And these fibers could then be used as a scaffold

그렇게 남은 섬유질은 살아있는 조직을 재구성하기 위한

for reconstructing living tissue.

틀이 될 수 있습니다.

Now I know this is a little weird,

이런 내용이 조금은 이상해 보일 수 있습니다.

but in our very first proof-of-concept experiment,

하지만 첫 검증 실험에서

we took an apple,

저희는 사과를 깎아

carved it into the shape of a human ear,

인간의 귀 모양으로 만들고,

and then we took that ear-shaped scaffold,

이를 귀 모양 틀로 삼아

sterilized it, processed it

살균 처리한 후,

and coaxed human cells to grow inside of it.

인간 세포들을 이 안에서 자라게 했습니다.

We then took the next step and implanted it,

그 다음, 저희는 이것을 몸에 이식했고,

and we were able to demonstrate

저희는 이 틀의 모양대로

that the scaffolds stimulated the formation of blood vessels,

혈관들이 자리잡게 하고 심장이 그 혈관들에 피를 공급하게

allowing the heart to keep them alive.

하는 데 성공했습니다.

So not too long after these discoveries were taking place,

이러한 발견을 한 후 얼마 지나지 않아

I was at home cooking asparagus for dinner,

저는 저녁 준비를 위해 집에서 아스파라거스를 조리하고 있었습니다.

and after cutting the ends off,

끝을 잘라내다가

I was noticing that the stalks were full of these microchanneled vascular bundles.

아스파라거스 줄기가 미세한 관으로 가득 찼다는 걸 발견했습니다.

And it really reminded me

이는 생명공학에서 이루어지는

of a whole body of bioengineering effort aimed at treating spinal cord injury.

척수 손상을 치료하기 위한 전반적인 노력들을 떠올리게 했습니다.

Up to half a million people per year suffer from this type of injury,

1년에 약 5천만 명의 사람들이 이러한 종류의 부상을 입고,

and the symptoms can range from pain and numbness

증상의 정도는 통증부터 저림,

to devastating traumas

독립적인 운동기능을 완전히 상실할 정도의

that lead to a complete loss of motor function and independence.

엄청난 트라우마까지 다양합니다.

And in these forms of paralysis,

이런 종류의 기능 마비는

there's no accepted treatment strategy,

승인된 치료 방법이란 게 없습니다.

but one possible solution

하지만 한 가지 희망이 있는데,

might be the use of a scaffold that has microchannels

미세한 관들을 가진 틀을 이용해

which may guide regenerating neurons.

신경이 재생될 수 있도록 유도하는 방법입니다.

So, could we use the asparagus and its vascular bundles

그럼 이 아스파라거스와 그 미세관들을 이용해

to repair a spinal cord?

척수 손상을 치료할 수 있을까요?

This is a really dumb idea.

진짜 바보 같은 생각이죠.

First of all, humans aren't plants.

첫째, 인간은 식물이 아닙니다.

Our cells have not evolved to grow on plant polymers,

인간의 세포는 식물 중합체에 자랄 수 있도록 진화하지 않았고,

and plant tissues have no business being found in your spinal cord.

식물 조직은 여러분의 척수 안에 들어가는 것과 아무 관련이 없습니다.

And secondly,

둘째,

ideally these types of scaffolds should disappear over time,

이상적으로는 이러한 틀은 자연스럽고 건강한 신체 조직만 남기고,

leaving behind natural, healthy tissue.

시간이 지날수록 사라져야 합니다.

But plant-based scaffolds don't do that,

하지만 식물 기반 틀은 분해되지 않습니다.

because we lack the enzymes to break them down.

저희가 그것들을 분해할 효소를 갖고 있지 않기 때문이죠.

Funnily enough,

재미있게도

these properties were exactly why we were having so much success.

이러한 성질은 우리가 지금껏 실험에 성공해 온 이유이기도 합니다.

Over the course of many experiments,

많은 실험이 진행되는 동안,

we were able to demonstrate

저희는 식물 조직의 비활성이

that the inertness of plant tissue is exactly why it's so biocompatible.

왜 생체에 적합한지 입증할 수 있었습니다.

In a way, the body almost doesn't even see it,

어떤 면에서, 우리의 몸은 식물 기반 틀을 인지하지 못하지만,

but regenerating cells benefit from its shape and stability.

재생되는 세포들은 틀의 구조와 안정성에서 득을 봅니다.

Now this is all well and good,

이제 모든 문제가 해결됐네요.

but I constantly felt this weight of doubt

하지만 저는 계속해서 의심했습니다.

when it came to thinking about spinal cords.

척수에 대해서 생각해보면

So many scientists were using materials from traditional sources,

정말 많은 과학자들이 전통적인 재료들을 사용하고 있었습니다.

like synthetic polymers and animal products --

그것은 인조 중합체에서부터 동물로부터 얻은 물질에

even human cadavers.

심지어는 사람의 시신까지도 포함합니다.

I felt like a complete outsider

저는 제가 완전한 아웃사이더인 것처럼 느껴졌습니다.

with no real right to work on such a hard problem.

이렇게 심각한 문제를 다룰 권리가 없다고 느꼈죠.

But because of this doubt,

하지만 이런 의구심 덕분에,

I surrounded myself with neurosurgeons and clinicians,

저는 신경외과의와 임상의, 생화학자와 생명공학자들로

biochemists and bioengineers,

주변을 채울 수 있었고,

and we started to plan experiments.

저희는 실험을 계획해 나가기 시작했습니다.

The basic idea is that we would take an animal,

기본 아이디어는 저희가 동물을

anesthetize it,

마취시킨 뒤,

expose its spinal cord

그 척수 신경을 드러내

and sever it in the thoracic region,

흉부 부위에서 절단함으로써

rendering the animal a paraplegic.

하반신 마비를 유발하는 것이였습니다.

We would then implant an asparagus scaffold

그런 후, 아스파라거스 틀을

between the severed ends of the spinal cord

절단된 척수 신경 양 끝을 연결하는 다리가 되도록 하여

to act as a bridge.

이식하는 겁니다.

Now this is crucially important.

정말 중요한 점은

We're only using asparagus.

저희가 오직 아스파라거스만을 이용한다는 거죠.

We're not adding stem cells or electrical stimulation

저희는 줄기 세포나 전기 자극,

or exoskeletons

외골격이나

or physical therapy

물리 치료 요법,

or pharmaceuticals.

의약품을 이용하지 않습니다.

We're simply investigating

저희는 단순히

if the microchannels in the scaffold alone

틀에 있는 미세관들만으로 신경 세포가

are enough to guide the regeneration of neurons.

재생되도록 유도할 수 있는지 확인하는 거죠.

And here are the main results.

결과는 이렇습니다.

In this video, you can see an animal about eight weeks after being paralyzed.

하바신 마비가 된 지 약 8주가 지난 동물의 모습을 영상에서 보실 겁니다.

You can see she can't move her back legs,

동물이 뒷다리를 움직이지 못하고,

and she can't lift herself up.

일어서지 못하는 모습을 볼 수 있습니다.

Now I know how difficult this video is to watch.

영상을 보고 있기가 괴로우실 겁니다.

My team struggled every day with these types of experiments,

저희 팀은 이러한 종류의 실험을 매일 견뎌내야 했고,

and we constantly asked ourselves why we were doing this ...

매일 자문했습니다. 우리가 왜 이런 일을 하고 있지?

until we started to observe something extraordinary.

그러다 뭔가 특별한 것이 관찰되기 시작했습니다.

This is an animal that received an implant.

화면은 이식 수술을 받은 동물입니다.

Now she's not walking perfectly,

완벽하게 걷는 것은 아니지만,

but she's moving those back legs

뒷다리를 움직일 수 있게 되었죠.

and she's even starting to lift herself up.

심지어 스스로 일어설 수도 있게 되었습니다.

And on a treadmill,

러닝머신 위에서

you can see those legs moving in a coordinated fashion.

동물이 합을 맞춰 다리를 움직일 수 있는 걸 볼 수 있습니다.

These are crucial signs of recovery.

결정적인 회복의 조짐이죠.

Now we still have a lot of work to do,

저희에겐 아직 해결해야 할 일들이 많이 있고,

and there are a lot of questions to answer,

해결해야 할 의문들도 많지만,

but this is the first time anyone has shown

이 실험은 식물 조직이

that plant tissues can be used to repair such a complex injury.

복합 손상 같은 부상을 치료하는 데 이용된 첫 번째 사례입니다.

Even so, we've been sitting on this data for over five years.

그럼에도, 저희는 이 데이터를 5년이 넘도록 다루고 있습니다.

Doubt drove us to repeat these experiments again and again,

연구실이 파산에 이를 정도로

to the point of almost bankrupting my lab.

의구심에 비슷한 실험을 계속 반복했죠.

But I kept pushing,

하지만 전 계속했습니다.

because I knew these results could be the start of something extraordinary.

이러한 실험이 무언가 굉장히 특별한 일의 시작이 될 수 있기 때문입니다.

And what's just as exciting

그만큼이나 또 신나는 일은

is that my company is now translating these discoveries into the clinic --

이제 저희 회사가 이 발견을 번역하여 병원과 실제 세상에

into the real world.

전달하고 있다는 사실입니다.

This technology has just been designated a breakthrough medical device by the FDA.

FDA는 얼마 전 이 기술을 획기적인 의료기기로 지정했습니다.

And this designation means

이 지정이 의미하는 것은

that right now we're in the midst of planning human clinical trials

바로 지금 저희가 2년 안에 실행될 사람을 대상으로 한

set to begin in about two years.

임상 실험을 계획 중이란 겁니다.

So I'd like to show you a prototype

그러니 저는 여러분께

of one of our state-of-the-art spinal cord implants.

저희 최신식 척수 이식물의 시제품을 보여드릴까 합니다.

It's still made from asparagus

여전히 아스파라거스가 주재료이고,

and contains all of those microchannels.

수많은 미세관들을 갖고 있습니다.

And you can see that it moves and bends

이 식물이 인체 조직과 같은 느낌으로

and has the same feel as human tissue.

움직이고 구부러지는 것을 볼 수 있습니다.

And you know,

저는 사실

진짜 혁신이란 저희가 식물 조직의 구조를 디자인하여

I think the real innovation is that we're now able to design

or program the architecture and structure of plant tissues in such a way

충족되지 못했던 의학적 필요에 맞추어 세포들이 자라나도록

that they could direct cell growth to address an unmet medical need.

할 수 있다는 사실이라고 생각합니다.

As scientists,

과학자로서,

we spend our lives living on a knife's edge.

저희는 항상 긴장된 삶을 살아갑니다.

On the one hand,

한 편으로,

it's our job to fundamentally broaden the horizons

인류 지식의 지평을 넓히는 일은

of human knowledge,

저희의 일이지만,

but at the same time, we're trained to doubt --

동시에 저희는 의심하도록 훈련받았습니다.

to doubt our data, to doubt our experiments,

스스로의 데이터를 의심하도록, 실험결과를 의심하도록,

to doubt our own conclusions.

스스로의 결론을 의심하도록이요.

We spend our lives crushed under the weight

저희는 지속적이고, 거듭되며, 끝이 없는

of constant, unrelenting, never-ending anxiety, uncertainty and self-doubt.

불안과 불확신, 의구심의 무게를 지고 살아갑니다.

And this is something I really struggle with.

이것은 제가 정말 힘들어하는 부분입니다.

But I think almost every scientist can tell you

하지만 거의 모든 과학자들이

about the time they ignored those doubts

의구심에도 불구하고 실험을 했고

and did the experiment that would never work.

실패했던 경험을 얘기할 수 있을 겁니다.

And the thing is, every now and then,

중요한 건, 가끔

one of those experiments works out.

이 실험들 중 하나가 성공한다는 거죠.

The challenge we face is that while doubt can be destructive

저희가 마주하는 역경이란 의구심이 저희의 정신 건강을

to your mental health,

해칠 수 있지만, 이는 또한

it's also the reason why scientific rigor is such a potent tool for discovery.

엄격함의 과학이 새 발견을 이끌어내는 강력한 도구임을 설명하기도 합니다.

It forces us to ask the difficult questions

의구심은 저희가 어려운 질문을 강제로 하도록 하고,

and repeat experiments.

실험을 반복하도록 합니다.

Nothing about that is easy.

그 무엇도 쉽지 않습니다.

And often it becomes our responsibility

저희는 자주 책임을 지게 됩니다.

to bear the burden of the hard and sometimes heart-wrenching experiment.

어렵고, 때로는 마음 아픈 실험을 감당해야하는 책임이죠.

This ultimately leads to the creation of new knowledge,

이는 궁극적으로 새로운 지식의 창조로 이어집니다.

and in some really rare cases,

정말 드문 경우에는,

the type of innovation that just might change a person's life.

한 사람의 삶을 바꿀지 모르는 혁신으로 이어지기도 합니다.

Thank you.

감사합니다.