Kathryn A. Whitehead: The tiny balls of fat that could revolutionize medicine | TED

번역: Kyuree Kim 검토: DK Kim

What if I told you that the pandemic will save the lives of millions of people?

만약 팬데믹이 수백만의 생명을

구할 수 있다고 말하면 어떨까요?

It's a difficult thing to consider,

그건 생각하기 어려운 일일 거에요.

given how many loved ones we've already lost.

우리는 사랑하는 사람들을 이미 많이 잃었으니까요.

But throughout the course of human history,

하지만 인류 역사를 통틀어 보면

massive public health crises

대규모 보건 위기는

have resulted in innovation in health care and technology.

의료와 기술의 혁신을 가져왔어요.

For example, the Black Death gave rise to the Gutenberg press

예를 들어, 흑사병은 구텐베르크 인쇄술을 발달시켰고

and the 1918 flu pandemic led to modern vaccine technology.

1918년 독감 팬데믹은 현대 백신 기술로 이어졌어요.

The COVID-19 pandemic has and will be no different.

코로나19 팬데믹도 다르지 않을 거예요.

Just look at our vaccines --

여기 백신을 보세요.

normally developed over many years,

일반적으로 수년에 걸쳐 개발되지만

and the mRNA vaccines were deployed in a mind-blowing 11 months.

mRNA 백신은 놀랍게도 11개월 만에 배포되었어요.

How is that even possible?

이게 어떻게 가능할까요?

It was possible because scientists have been working for many years

이것은 과학자들이 수년 동안 연구를 해왔기 때문에 가능했어요.

to get us to the point where we could use mRNA quickly

위급할 때 mRNA를 신속히 사용할 수 있도록 말이에요.

in an emergency situation.

Specifically,

특히, mRNA의 가장 큰 문제점을 해결하는 방법을 연구해 왔는데

we've been working on how to help mRNA with its biggest problem,

그것은 신체 내 적절한 곳에 보낼 수 없다는 문제예요.

which is that it doesn't normally go to the right places inside of our bodies.

Fortunately, we got around that problem just in time,

다행히 제시간에 그 문제를 해결했고

and I'd like to tell you about the technology that we use to do it.

그에 사용된 기술에 대해 말씀드리고 싶어요.

When mRNA is administered,

mRNA를 접종할 때

it's injected into our muscles or our bloodstream,

근육이나 혈류로 주입되지만

but we actually need it to go inside of our cells.

실제로는 세포내로 들여보내야 해요.

Unfortunately, mRNA is fragile,

불행히 mRNA는 손상되기 쉽고

and our bodies will destroy it before it goes very far.

세포로 가기 전에 신체가 파괴해 버려요.

You can think of mRNA like a glass vase that you'd like to send in the mail

mRNA를 택백로 부칠 유리 화병이라고 생각하시면 돼요.

without a box and bubble wrap.

상자와 완충제가 없으면

It'll break long before it's been delivered.

배달 되기 한참 전에 깨져 버릴 거예요.

And without an address on the box,

상자에 주소가 없으면

your postal delivery service will have no idea where to take it.

배송 업체는 어디로 배달해야 할지 모르겠죠.

And so if we're going to use mRNA as a therapeutic,

그래서 치료에 mRNA를 사용하려면

it needs our help.

우리의 도움이 필요해요.

It needs protection, and it needs to be told where to go.

보호해주고, 어디로 보낼지 알려줘야 해요.

And that's where I come in.

그게 제가 하는 일이에요.

For over five decades, scientists and engineers like myself

50여 년 동안 저와 같은 과학자와 공학자들은

have been creating the shipping materials for nucleic acid drugs,

DNA나 RNA 같은 핵산 의약품을 운반하기 위한 물질들을 개발해 왔어요.

like DNA and RNA.

Through trial and error, we've created packages

시행착오를 통해 포장을 개발해 왔죠.

that deliver intact vases to the wrong address;

화병은 온전했지만 엉뚱한 주소로 배달한 포장,

that delivered to the right address but with a broken vase;

올바른 주소로 배달되었으나 화병이 깨진 포장,

packages that get ripped apart by attacking dogs;

개가 물어뜯어서 찢어진 포장,

and packages that throw out the mail carrier's back.

배달원이 등 뒤로 던지고 간 포장이 있었죠.

It's taken many years to get the science right.

과학적으로 정확한 방법을 찾기까지 수년이 걸렸어요.

Let me show you the result,

결과물을 보여 드릴게요.

these tiny balls of fat that we call lipid nanoparticles.

이것은 지질 나노입자이고 지방으로 된 아주 작은 공이에요.

Let me tell you what they are and how they work.

이것이 무엇인지, 어떻게 작용하는지 말씀드릴게요.

So first of all, "nano" just means really, really small.

먼저, ‘나노’는 그냥 아주 아주 작다는 뜻이에요.

Think of how small a person is compared to the diameter of the earth.

지구와 비교해서 사람이 얼마나 작은지 생각해 보세요.

That's how small a nanoparticle is compared to the person.

그게 사람과 비교된 나노입자의 크기예요.

These nanoparticles are made up of several fatty molecules called lipids.

나노입자는 지질이라는 여러 지방 분자로 이루어져 있어요.

Fat is an awesome packing material --

지방은 훌륭한 포장 재료예요.

nice and bouncy.

근사하고 탄력적이죠.

Interestingly, our cells are also surrounded by fat

흥미롭게도 사람의 세포도 지방으로 둘러싸여 있어요.

to keep them flexible and protected.

세포를 유연하게 하고 보호해 주죠.

Years ago, scientists had the idea to create lipid nanoparticles

수년 전에, 과학자들은 지질 나노입자를 만들 생각을 했는데

that would act like a Trojan horse.

트로이 목마처럼 작용하는 것이에요.

Because the lipids in the nanoparticle look similar

나노입자의 지질은 우리 세포막과 유사하기 때문에

to the membranes that surround our cells,

the cells are willing to bring the nanoparticle inside,

세포가 나노입자를 잘 받아들이고

and that's when the mRNA is released into the cell.

세포 내로 mRNA를 들여보낼 수 있죠.

So what, exactly, are the lipids in these nanoparticles?

그렇다면 나노입자의 지질은 정확히 무엇일까요?

There are four ingredients in addition to the mRNA,

mRNA외에 네 가지 물질이 더 있는데

and I'll tell you about each one.

한 가지씩 말씀드릴게요.

First, there's a lipid called a phospholipid.

첫째로 인지질이라는 지질이 있어요.

This is the primary ingredient in our cell membranes,

이것은 세포막의 주요 성분이에요.

which are the walls of fat that separate the insides of our cells

세포막은 세포를 둘러싼 모든 것과 세포 내부를 분리해 주는 지방 벽이죠.

from everything that surrounds them.

Phospholipids have a head that likes water

인지질은 물을 좋아하는 머리 부분과

and a tail that likes other fatty things.

지방을 좋아하는 꼬리 부분으로 되어있어요.

So when you throw a bunch of phospholipids together in water,

그래서 여러분이 인지질 한 다발을 물에 던지면

they form this beautiful structure called a lipid bilayer.

지질 이중층이라는 멋진 구조를 만들어요.

Here, the heads face the inside and the outside of the cell,

머리는 세포의 안과 바깥 쪽을 향하는데

which is water,

양쪽은 물이고,

and the fat-loving parts of the molecule hang out together in the middle.

지방 친화적인 부분은 가운데로 모여요.

In lipid nanoparticles,

지질 나노입자에서

phospholipids have a similar role

인지질은 다른 성분을 잘 조직하는 역할을 해요.

of keeping all of the other ingredients organized.

Second, there's a lipid called cholesterol.

둘째는 콜레스테롤이라는 지질이에요.

Why, if cholesterol has a bad reputation,

왜 평판이 나쁜 콜레스테롤을

would we want to use it in a therapeutic nanoparticle?

치료용 나노입자에 사용할까요?

It turns out that while cholesterol can be bad when it's in our bloodstream,

혈류에 있을 때는 나쁠 수 있지만

it's actually a really good thing for our cell membranes.

실제로 세포막에는 정말 좋은 성분으로 밝혀졌어요.

And that's because those phospholipids I just told you about,

제가 금방 말씀드린 인지질이

they are entirely too free with themselves,

전적으로 너무 자유로워서

and they are prone to falling apart.

서로 떨어지는 경향이 있가든요.

Cholesterol is a stiff molecule

콜레스테롤은 경직된 분자여서

that wedges itself in between the other lipids

다른 지질들 사이에 끼어서

to fill in the gaps and hold them all together.

틈을 메우고 지질들을 고정시켜줍니다.

It plays a similar role in our lipid nanoparticles.

지질 나노입자에서도 비슷한 역할을 해요.

It provides structural support so the nanoparticles don't fall apart

그것이 구조적으로 지지해주어 나노입자가 분리되지 않아요.

in between the injection and when they get into our cells.

주입되어 세포안으로 들어가는 동안에요.

Third, there's a lipid called an ionizable lipid.

셋쨰는 이온화 지질이라는 지질이에요.

Here, "ionizable" means that when these particles are in the bloodstream,

‘이온화’라는 의미는 입자가 혈류에 있을 때는

they're neutrally charged, which helps with their safety.

극성을 띄지 않아서 안정된 구조를 만들고

Then they switch to a positive charge inside of our cells,

세포 안쪽에서는 양성으로 바뀌어

which helps them release the mRNA.

mRNA가 방출되는 것을 도와요.

Ionizable lipids are special because they have to be made in the lab,

이온화 지질은 실험실에서 만들어지기 때문에 특별하고

and scientists around the world

전 세계의 과학자들이

have tested tens of thousands of these materials

수만 가지의 물질을 시험해 왔어요.

to find ones that are good at delivering mRNA safely.

mRNA를 안전하게 운반해 줄 물질을 찾기 위해서 말이죠.

And because they're made in the lab,

실험실에서 만들어졌기 때문에

they tend to be proprietary to the company that invented them.

그것을 발명한 회사에 소유권이 있어요.

So, for example, Moderna and BioNTech, the company that partnered with Pfizer,

예를 들면, 모더나 그리고 화이자와 같이 연구한 바이오앤테크는

they discovered different ionizable lipids,

서로 다른 이온화 지질을 개발하였고

and that is the only important ingredient in their COVID-19 vaccines that differ.

그들의 코로나19 백신을 구별하는 유일하게 중요한 성분이에요.

And even then, their ionizable lipids aren't even that different,

그렇다고 하더라도 이온화 지질은 그다지 다르지 않아서 안심할 수 있는데

which is reassuring, because when independent groups of scientists

독립된 과학자들이

converge on similar solutions,

비슷한 해법으로 수렴했기 때문에

it's easier to trust the result.

그 결과를 신뢰하기가 더 쉬워요.

Finally, one more ingredient.

마지막으로 한 가지 성분이 더 있어요.

This one is a polymer called polyethylene glycol.

폴리에틸렌글리콜이라는 고분자예요.

So let's call it PEG. That's much easier.

펙이라고 부릅시다. 그게 더 쉬워요.

PEG is a water-loving molecule.

펙은 물과 친한 분자예요.

So it surrounds the lipid nanoparticle and it holds it all together.

지질 나노입자를 둘러싸고 모두를 고정시켜요.

You can think of the other three lipids as the box and the bubble wrap

다른 세 가지 지질은 mRNA를 위한 상자와 완충 포장지고

for the mRNA,

and the PEG as the packing tape.

펙은 포장 테이프라고 생각하시면 돼요.

You may have heard in the news about a tiny fraction of people

뉴스를 들어보셨을 거예요.

매우 적지만 백신에 과민 반응을 보이는 사람이 있다는 말이요.

that have allergic responses to the vaccine.

There is some evidence that PEG could be contributing to these allergic reactions.

펙이 이러한 과민 반응을 일으킨다는 증거가 몇 가지 있어요.

And that's because people are routinely exposed to PEG

사람들이 일상적으로 화장품이나 가정 용품에 들어있는

in cosmetic and household products,

펙에 노출되어있고

and some people have already developed antibodies against PEG.

몇몇 사람들은 이미 펙에 대한 항체가 있기 때문이에요.

But why would this happen to some people and not to others?

하지만 왜 누구는 발생하고 다른 사람은 괜찮을까요?

It turns out that every person's immune system is different,

사람마다 면역체계가 다르다고 밝혀졌고

and just the same way that some people are allergic to latex,

라텍스에 과민반응하는 사람들이 있는 것처럼

other people are allergic to PEG.

어떤 이들은 펙에 알러지가 있는 거죠.

It's important to keep in mind, however,

하지만 명심할 중요한 것은

that PEG has had a long history of safe use

펙은 오랫동안 안전하게 사용되었고

as part of FDA-approved drug formulations,

FDA 승인된 약물 제형이고

and these vaccine allergies could be caused by things other than PEG.

백신 알러지는 펙 아닌 다른 것이 원인일 수 있다는 것이에요.

More research is needed to get to the bottom of these side effects.

이러한 부작용의 원인을 알기 위해 더 많은 연구가 필요해요.

All right, so let's take a step back and look at our whole nanoparticle.

좋아요, 한 걸음 물러나서 전체 나노입자를 살펴봅시다.

Beautiful, right?

아름다워요, 그렇죠?

When these ingredients all fit together nicely,

이 재료 모두가 잘 어울리면

the result is a deliverywoman's dream.

그 결과는 배송직원의 꿈이에요.

In the case of the vaccines,

백신의 경우

after these nanoparticles get injected into our muscle,

나노입자가 근육에 주사되면

they take the mRNA into our cells.

세포 안으로 mRNA를 데려다 줘요.

There, the mRNA acts like an instruction manual

그곳에서, mRNA는 마치 작업 지시서처럼 작용해서

that tells our cells to make a foreign protein,

우리 세포가 이질 단백질을 만들게 해요.

in this case, the coronavirus spike protein.

이 경우, 코로나바이러스의 스파이크 단백질이죠.

When our immune cells see the spike protein,

면역 세포가 스파이크 단백질을 만나면

they rush to protect us from it,

우리를 보호하기 위해 달려들고

and they teach themselves to remember it,

그것을 기억해두었다가

so that they can kill it if it ever returns.

다시 왔을 때 죽일 수 있어요.

As we speak,

이 말을 하는 동안에도

the mRNA vaccines are out there saving lives from the coronavirus.

mRNA 백신은 코로나바이러스에서 생명을 구하고 있어요.

They were our first and best tool to combat this nightmare,

이 악몽과 싸울 수 있는 최초이자 최고의 도구이고

and they are our best hope of responding swiftly to viral variance

변이 바이러스에 빨리 대응할 수 있는 최선의 희망이에요.

because we can keep our lipid nanoparticle packaging the same,

동일한 지질 나노입자를 지속적으로 사용하고

and all we have to do is swap out the mRNA that's inside.

그 안의 mRNA만 교체하면 되거든요.

But here's the best part:

하지만, 가장 희망적인 부분은

for mRNA therapeutics,

mRNA 치료법에 관하여

these vaccines are only the beginning.

이 백신은 단지 시작일 뿐이라는 점이에요.

mRNA can be used to treat or cure many diseases.

mRNA는 많은 질병을 다루고 치료하는 데 이용될 수 있어요.

So in the future, we will likely have treatments for many terrible diseases,

미래에는 많은 끔찍한 질병들을 치료할 수 있을 거예요.

including cystic fibrosis,

낭포성 섬유증이나

muscular dystrophy

근이영양증

and sickle cell anemia.

겸상혈구성빈혈을 포함해서요.

These diseases are caused by mutated proteins,

이런 질병은 단백질 변이로 생성되는데

and we can use mRNA to ask our cells

세포가 올바른 단백질을 만들도록 mRNA를 이용할 수 있어요.

to make the correct version of these proteins.

We'll have treatments for cancer -- breast, blood, lungs -- you name it.

암 치료법도 갖게 되죠.

유방, 혈액, 폐, 뭐든 말씀하세요.

Here, we'll use mRNA to teach our immune cells

우리는 mRNA를 이용해서 면역세포에게

how to find and kill cancer cells.

암세포를 찾아서 죽이는 방법을 가르칠 거예요.

And then, if we're lucky, we'll have vaccines

운이 좋다면, 이런 백신도 갖게 될 거에요.

against some of the most deadly and feared pathogens across the globe,

세계적으로 매우 치명적이고 무서운 질병인

including malaria, Ebola and HIV.

말라리아, 에볼라, 에이즈 같은 병에요.

Some of these products are already in clinical trials,

몇몇 제품은 이미 임상 시험 중이고

and the success of the COVID-19 vaccines will pave the way

코로나19 백신의 성공이 길을 닦을 거예요.

for future generations of these therapies.

이러한 치료법의 미래 세대를 위해서요.

This is how the pandemic will save the lives of millions.

이것이 팬데믹이 수백만의 생명을 구하는 방식이에요.

It catalyzed the most rapid vaccine development in history

역사상 가장 빠르게 백신 개발을 촉진시켰고

and brought to life a niche, previously unapproved form of technology.

이전에 승인되지 않은 틈새 기술에 생명을 불어 넣어 줬어요.

And in our desperation, we gave that technology a chance.

절박한 심정으로 그 기술에 기회를 주었죠.

Now we're collecting long-term safety and efficacy data

지금은 장기간 안전성과 효능성 자료를 모으고 있어요.

from hundreds of millions of people.

수억 명의 사람들로부터요.

And with these data, interest in the technology,

이런 데이터와 기술에 대한 관심,

funding for the technology

기술에 대한 자금 지원,

and trust in the technology

그리고 기술에 대한 신뢰가

will continue to grow.

계속 증가할 거예요.

Looking ahead,

앞으로도

the packaging and delivery of mRNA to the right organs and tissues

원하는 장기와 조직에 mRNA를 포장하고 전달하는 것이

will continue to be one of the most significant challenges

계속해서 가장 중요한 과제 중 하나가 될 거예요.

to implementing this technology.

이 기술을 구현하는 데 있어서 말이죠.

And so my colleagues and I are going to be busy for a very long time.

제 동료와 저는 아주 오랫동안 바쁠 거예요.

Ultimately, I'm here with a message of hope.

궁극적으로 저는 희망의 메시지를 갖고 여기 왔어요.

We are on the cusp of a revolution.

저희는 혁명의 정점에 서 있어요.

mRNA is about to change the world forever,

mRNA는 세상을 영원히 바꿀 것이고

and it's all thanks to these fatty little balls

모두 이 작은 지방 공 덕분이에요.

이 기적의 치료제를 정확한 곳에 가져다 주니까요.

that take this miracle medicine to exactly where it's needed.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)