The Future of Early Cancer Detection? | Jorge Soto | TED Talks

번역: Gichung Lee 검토: Park Jung Bin

Almost a year ago,

약 일 년 전에

my aunt started suffering back pains.

저희 고모는 요통을 앓기 시작하셨습니다.

She went to see the doctor

병원에 갔더니

and they told her it was a normal injury

의사는 그녀에게

for someone who had been playing tennis

30년간 테니스를 친 사람에게는

for almost 30 years.

흔히 생기는 부상이라고 했죠.

They recommended that she do some therapy,

그들은 물리치료를 권했는데

but after a while she wasn't feeling better,

시간이 흘러도 나을 기미가 보이지 않자

so the doctors decided to do further tests.

몇가지 추가 검진을 해보기로 했습니다.

They did an x-ray

X-ray 결과

and discovered an injury in her lungs,

폐에서 부상을 발견했는데,

and at the time they thought that the injury

당시 그들은 그 상처가

was a strain in the muscles and tendons

갈비뼈 사이의 근육과 힘줄의

between her ribs,

염좌라고 생각했지만,

but after a few weeks of treatment,

몇 주의 치료 후에도

again her health wasn't getting any better.

건강이 회복되지 않았습니다.

So finally, they decided to do a biopsy,

그래서 그들은 마침내 조직 검사를 해보기로 결정했고,

and two weeks later,

2주 후에,

the results of the biopsy came back.

결과가 나왔습니다.

It was stage 3 lung cancer.

폐암 3기였습니다.

Her lifestyle was almost free of risk.

그녀의 생활패턴은 암 위험과는 거의 무관했습니다.

She never smoked a cigarette,

담배를 한 번도 피운 적도 없고,

she never drank alcohol,

술도 마신 적이 없었으며,

and she had been playing sports

거의 반평생을

for almost half her life.

운동을 하며 보내셨습니다.

Perhaps, that is why it took them almost six months

아마 이것이 정확한 진단을 내리는데

to get her properly diagnosed.

거의 6개월이 소요된 이유일지도 모릅니다.

My story might be, unfortunately,

제 이야기는, 불행히도

familiar to most of you.

여러분 대부분에게 익숙한 것일 겁니다.

One out of three people sitting in this audience

관중 여러분들 중 3분의 1은

will be diagnosed with some type of cancer,

어떠한 종류의 암 선고를 받게 될 것이고,

and one out of four

4분의 1은

will die because of it.

그것 때문에 죽게 될 것입니다.

Not only did that cancer diagnosis

저희 고모의 암진단은

change the life of our family,

우리 가족의 삶을 바꿔 놓았을 뿐만 아니라,

but that process of going

반복되는 절차들,

back and forth with new tests,

새로운 검사들과

different doctors describing symptoms,

증상을 설명하는 서로 다른 의사들,

discarding diseases over and over,

반복해서 병명을 바꾸는 것들이

was stressful and frustrating,

스트레스였고 좌절스러웠습니다,

especially for my aunt.

특히 저희 고모님에게는요.

And that is the way cancer diagnosis has been done

그리고 이것이 역사 시초부터 암 진단이 행해져 온

since the beginning of history.

방식이었습니다.

We have 21st-century medical treatments and drugs

우리는 암을 치료하는 21세기 치료법들과 의약품들을

to treat cancer,

가지고 있지만,

but we still have 20th-century procedures

진단에 있어서는 여전히 20세기의 절차와

and processes for diagnosis, if any.

과정(만약 있다면 말이죠)을 가지고 있습니다.

Today, most of us have to wait for symptoms

오늘, 우리 대부분이 무언가가 잘못되었을 때

to indicate that something is wrong.

그 증상을 기다려야 합니다.

Today, the majority of people still don't have access

오늘날, 사람들 대부분이

to early cancer detection methods,

암의 조기 진단 방법을 알지 못합니다.

even though we know

비록 우리가

that catching cancer early

암의 조기 진단이

is basically the closest thing we have

암치료를 위한 묘책에 가장

to a silver bullet cure against it.

가까운 것임을 알면서도 말입니다.

We know that we can change this in our lifetime,

우리는 이를 생애 중에 바꿀 수 있음을 알기에

and that is why my team and I

제 팀과 저는

have decided to begin this journey,

이 여정을 시작하기로 결심했습니다.

this journey to try to make cancer detection

암의 조기 진단을 가능하게 하고,

at the early stages

and monitoring the appropriate response at the molecular level

분자 단위의 적절한 반응을

easier, cheaper, smarter

그 어느 때보다 더 쉽고, 더 저렴하고, 더 현명하고,

and more accessible than ever before.

더 접근성이 쉽게 하는 여정을 말입니다.

The context, of course,

그 배경은 물론

is that we're living at a time

우리는 기술이

where technology is disrupting our present

우리의 현재를 엄청난 속도로

at exponential rates,

변화시키는 시대에 살고 있으며,

and the biological realm is no exception.

생물학적 영역도 예외는 아니라는 점이었죠.

It is said today that biotech is advancing

오늘날 생명공학은

at least six times faster than the growth rate

컴퓨터 처리 능력 성장률의

of the processing power of computers.

적어도 6배는 빨리 발전하고 있다고 합니다.

But progress in biotech

하지만 생명공학의 진보는

is not only being accelerated,

가속화되고 있을 뿐만 아니라

it is also being democratized.

민주화되고 있습니다.

Just as personal computers or the Internet

컴퓨터나 인터넷

or smartphones leveled the playing field

스마트폰이

기업가 정신, 정치나 교육을 위한 기반을 닦아준 것처럼,

for entrepreneurship, politics or education,

recent advances have leveled it up for biotech progress as well,

최근의 진보가 생명공학의 기반을 뒷받침 해 주었고,

and that is allowing

저희 같은

multidisciplinary teams like ours

다학문적 팀이

to try to tackle and look at these problems

이러한 문제들을 대면하고 해결할 수 있도록 해줍니다.

with new approaches.

새로운 방법으로 말입니다.

We are a team of scientists and technologists

저희는 과학자들과 공학자들로 이루어진 팀인데

from Chile, Panama,

칠레, 파나마,

Mexico, Israel and Greece,

멕시코, 이스라엘, 그리스 등에서 왔고,

and based on recent scientific discoveries,

최근 과학적 발견에 기반해

we believe that we have found

신빙성 있고 정확한 방법으로

a reliable and accurate way

of detecting several types of cancer

몇 가지 종류의 암을

at the very early stages through a blood sample.

혈액 샘플만으로 초기에 찾아내는 법을 찾아냈다고 믿습니다.

We do it by detecting a set of very small molecules

우리는 이를 우리 피 속에서 자유롭게 순환하는

that circulate freely in our blood

작은 분자들,

called microRNAs.

마이크로 RNA(리보헥산)이라 불리는 것을 찾아냄으로써 해냈습니다.

To explain what microRNAs are

마이크로 RNA와

and their important role in cancer,

암에서의 그 역할이 무엇인지 설명하려면,

I need to start with proteins,

단백질부터 시작해야 합니다.

because when cancer is present in our body,

왜냐하면 암이 우리의 몸에 있을 때,

protein modification is observed

모든 암세포에서

in all cancerous cells.

단백질 변이가 발견되기 때문입니다.

As you might know,

아시다시피,

proteins are large biological molecules

단백질은 큰 생물학적 분자들로서

that perform different functions within our body,

우리 몸에서 여러 가지 역할을 합니다.

like catalyzing metabolic reactions

신진대사 반응을 촉진하거나

or responding to stimuli

자극에 반응하거나

or replicating DNA,

DNA를 복제하는 것이죠.

but before a protein is expressed or produced,

하지만 단백질이 발현하거나 생성되기 전에

relevant parts of its genetic code

그 DNA에 발현된 유전코드에 해당하는 부분이

present in the DNA

are copied into the messenger RNA,

메신저 RNA에 복사됩니다.

so this messenger RNA

이 메신저 RNA가

has instructions on how to build a specific protein,

어떻게 특정한 단백질을 생성하는지를 알고 있고,

and potentially it can build hundreds of proteins,

잠재적으로 수백만개의 단백질을 만들 수 있지만,

but the one that tells them when to build them

이들에게 언제, 그리고

and how many to build

얼마나 많이 만들지 알려주는 것은

are microRNAs.

마이크로 RNA입니다.

So microRNAs are small molecules

즉 마이크로 RNA는

that regulate gene expression.

유전적 발현을 규제하는 작은 분자라고 할 수 있죠.

Unlike DNA, which is mainly fixed,

주로 고정된 DNA와는 달리

microRNAs can vary depending on internal

마이크로 RNA는 특정한 시간대의 내부적, 그리고

and environmental conditions at any given time,

환경적 조건에 따라 달라질 수 있는데, 이는

telling us which genes are actively expressed at that particular moment.

어떤 유전자가 특정한 때에 활발히 발현하는지 말해줍니다.

And that is what makes microRNAs

그리고 이것이 마이크로 RNA가

such a promising biomarker for cancer,

암을 찾아낼 수 있는 유망한 생물지표인 이유인데,

because as you know,

아시다시피, 암은 유전 발현이 변형되어 생기는 병이기 때문입니다.

cancer is a disease of altered gene expression.

It is the uncontrolled regulation of genes.

유전자 억제 기능이 작동하지 않는 상태이죠.

Another important thing to consider

고려해야할 또다른 중요한 점은

is that no two cancers are the same,

어떠한 암도 서로 같지 않은데,

but at the microRNA level, there are patterns.

마이크로 RNA 수준에서는 형태가 있다는 것입니다.

Several scientific studies have shown

일부 과학 연구들은

that abnormal microRNA expression levels

비정상적인 마이크로 RNA 발현 정도가 다르고,

varies and creates a unique, specific pattern

각 암의 종류에 따라

for each type of cancer,

특별한 패턴을 만들어 냄을 입증해 왔습니다.

even at the early stages,

초기단계임에도 불구하고

reflecting the progression of the disease,

질병의 진행 정도를 나타내고

and whether it's responding to medication

병의 치료나 차도에 대한 반응을 나타내는 것이

or in remission,

making microRNAs a perfect,

마이크로 RNA를 완벽하고,

highly sensitive biomarker.

매우 민감한 생물학적 표시로 만들어 줍니다.

However, the problem with microRNAs

그러나, 마이크로 RNA의 문제점은

is that we cannot use existing DNA-based technology

현존하는 DNA 기반의 기술을 이용해

to detect them in a reliable way,

확실한 방법으로 암을 찾아낼 수 없다는 것인데

because they are very short sequences of nucleotides,

뉴클레오티드 배열 순서가 매우 짧아

much smaller than DNA.

DNA보다 훨씬 작기 때문입니다.

And also, all microRNAs are very similar to each other,

또한, 모든 마이크로 RNA는 서로 아주 흡사하고,

with just tiny differences.

차이점이 매우 적습니다.

So imagine trying to differentiate two molecules,

매우 비슷하고, 매우 작은 두 분자를 구별하는 모습을 상상해 보세요.

extremely similar, extremely small.

We believe that we have found a way to do so,

우리는 그 방법을 찾아냈다고 믿고,

and this is the first time that we've shown it in public.

이번이 대중에게 처음으로 공개하는 것입니다.

Let me do a demonstration.

제가 시범을 보이죠.

Imagine that next time you go to your doctor

다음 번에 의사를 찾아가

and do your next standard blood test,

표준 혈액 검사를 한다고 상상해보세요.

a lab technician extracts a total RNA,

실험실 기술자가 RNA 전체를 추출해서,

which is quite simple today,

-현대에서는 매우 간단한 과정이죠.

and puts it in a standard 96-well plate like this one.

이를 이와 같은 96 구멍 용기에 담습니다.

Each well of these plates

이 용기의 각 구멍이

has specific biochemistry that we assign,

지정된 특정한 생화학성을 가지고

that is looking for a specific microRNA,

특정 마이크로 RNA를 찾아 가두는 덫처럼 작용해서

acting like a trap that closes

샘플에 마이크로 RNA가 있을 때만

only when the microRNA is present in the sample,

and when it does, it will shine with green color.

초록색으로 빛나게 하는 것입니다.

To run the reaction,

이러한 반응을 일으키려면

you put the plate inside a device like this one,

용기를 이와 같은 장치에 넣고,

and then you can put your smartphone on top of it.

그 위에 스마트폰을 올려둡니다.

If we can have a camera here

스마트폰을 촬영해주시면

so you can see my screen.

제 스크린을 보실 수 있을 것입니다.

A smartphone is a connected computer

스마트폰은 인터넷과 연결된 컴퓨터이고

and it's also a camera,

카메라도 달려 있어서,

good enough for our purpose.

우리의 목적을 충분히 달성할 수 있습니다.

The smartphone is taking pictures,

스마트폰은 사진을 찍고,

and when the reaction is over,

반응이 끝났을 때,

it will send the pictures

사진들을

to our online database for processing

온라인 데이터베이스에 보내

and interpretation.

해독할 것입니다.

This entire process lasts around 60 minutes,

이 모든 절차가 60분 정도 소요되지만,

but when the process is over,

이 과정이 끝나면,

wells that shine are matched with the specific microRNAs

빛나는 구멍들은 특정 마이크로 RNA이고

and analyzed in terms of how much and how fast

얼마나 많이 그리고 얼마나 빨리

they shine.

빛나는지에 따라 분석됩니다.

And then, when this entire process is over,

그리고 이 모든 절차가 끝났을 때,

this is what happens.

이렇게 됩니다.

This chart is showing the specific microRNAs

이 차트는 이 샘플에 존재하는

present in this sample

특정 마이크로 RNA를 보여주고

and how they reacted over time.

이것이 시간에 따라 어떻게 반응하는지 보여줍니다.

Then, if we take this specific pattern of microRNA

만약 이 사람의 샘플에서 특정한

of this person's samples

패턴의 마이크로 RNA를

and compare it with existing scientific documentation

기존의 과학적 기록법

that correlates microRNA patterns

즉, 마이크로 RNA패턴을

with a specific presence of a disease,

특정한 질병과 연관시키는 방법과 비교해보면

this is how pancreatic cancer looks like.

췌장암은 이렇게 보입니다.

This inside is a real sample

이 내부가

where we just detected pancreatic cancer.

췌장암을 발견한 실제 샘플입니다.

(Applause)

(박수)

Another important aspect of this approach

이 접근법의 또다른 중요한 점은

is the gathering and mining of data in the cloud,

클라우드에 데이터를 모아

so we can get results in real time

결과를 실시간으로 받고

and analyze them with our contextual information.

다른 정보들과 함께 분석할 수 있다는 것입니다.

If we want to better understand

암과 같은 질병을 더 잘 이해하고 알아내기 위해서는

and decode diseases like cancer,

we need to stop treating them

그들을 더 이상

as acute, isolated episodes,

단독의, 독립된 사건으로 여기지 말고

and consider and measure everything

우리의 건강에 지속적으로 영향을 끼치는

that affects our health on a permanent basis.

모든 것들을 함께 고려하고 측정해야 합니다.

This entire platform is a working prototype.

이 전체 기반은 연구 중인 원형입니다.

It uses state-of-the-art molecular biology,

이는 최신 분자 생물학,

a low-cost, 3D-printed device,

저가의 3D 프린터 인쇄물,

and data science

그리고 데이터 과학으로

to try to tackle one of humanity's toughest challenges.

인류의 가장 큰 장애물 중 하나에 도전하려는 시도입니다.

Since we believe early cancer detection

조기 암 진단이

should really be democratized,

대중화되어야 한다고 믿기 때문에

this entire solution costs at least 50 times less

이 모든 과정은 현재 가능한 방법보다

than current available methods,

비용이 최소 50배는 적게 들고

and we know that the community can help us

인터넷 커뮤니티가 이 개발에

accelerate this even more,

더욱 박차를 가할 수 있다는 것을 알기에

so we're making the design of the device

우리는 이 장치의 디자인을

open-source.

오픈 소스로 공개하려 하고 있습니다.

(Applause)

(박수)

Let me say very clearly

분명히 말씀드리고 싶은 것은

that we are at the very early stages,

우리가 아직 초기 단계에 머물러 있다는 것이지만,

but so far, we have been able

그동안 우리는 성공적으로

to successfully identify the microRNA pattern

여러 종류의 암의 마이크로 RNA를 식별해냈는데,

of pancreatic cancer, lung cancer,

그 암들은 췌장암, 폐암,

breast cancer and hepatic cancer.

유방암, 간암 등 입니다.

And currently, we're doing a clinical trial

최근 임상 실험을

in collaboration with the German Cancer Research Center

독일 암 연구센터와 함께

with 200 women for breast cancer.

200명의 유방암 여성을 대상으로 진행하고 있습니다.

(Applause)

(박수)

This is the single non-invasive,

이는 하나밖에 존재하지 않는 비외과적인,

accurate and affordable test

정확하고 저렴한 검사이며

that has the potential to dramatically change

암 진행과 진단에 관한 절차를

how cancer procedures and diagnostics

엄청나게 바꿀 수 있는

have been done.

잠재력을 가지고 있습니다.

Since we're looking for the microRNA patterns

우리가 마이크로 RNA 형태를

in your blood at any given time,

여러분의 피에서 불특정한 시간대에 찾기 때문에

you don't need to know which cancer you're looking for.

어떤 암을 찾는지 알고 있어야 할 필요가 없습니다.

You don't need to have any symptoms.

증상도 필요하지 않습니다.

You only need one milliliter of blood

그저 1밀리리터의 혈액과

and a relatively simple array of tools.

비교적 간단한 도구들만 있으면 됩니다.

Today, cancer detection happens mainly

오늘날, 암 진단은 주로

when symptoms appear.

증상이 나타날 때 이루어 집니다.

That is, at stage 3 or 4,

이 때는 3기나 4기로,

and I believe that is too late.

제가 생각하기엔 너무 늦습니다.

It is too expensive for our families.

가족에게 너무나 큰 비용이 들고

It is too expensive for humanity.

인류에게도 너무나 비싼 값입니다.

We cannot lose the war against cancer.

우리는 암과의 전쟁에서 질 수 없습니다.

It not only costs us billions of dollars,

이는 수십억불이 들 뿐 아니라

but it also costs us the people we love.

우리가 사랑하는 사람들을 앗아갑니다.

Today, my aunt, she's fighting bravely

현재, 제 고모는 용감히 암과 싸우며

and going through this process with a very positive attitude.

이를 매우 긍정적인 태도로 견뎌내고 계십니다.

However, I want fights like this

하지만 저는 이런 싸움들이

to become very rare.

드물어지기를 바랍니다.

I want to see the day

저는 암이 매우 초기에 진단되어

when cancer is treated easily

because it can be routinely diagnosed

쉽게 치료될 수 있는 날을 볼 수 있기를 바랍니다.

at the very early stages,

and I'm certain

그리고 확신컨데

that in the very near future,

아주 가까운 미래에

because of this

이런 조기진단과

and other breakthroughs that we are seeing

하루가 다르게 발전하고 있는 생명 과학에 의해

every day in the life sciences,

the way we see cancer

우리가 암을 보는 시각은

will radically change.

급격히 달라질 것입니다.

It will give us the chance of detecting it early,

암을 조기에 진단해

understanding it better,

더욱 잘 이해하고,

and finding a cure.

치료법을 찾을 기회를 줄 것입니다.

Thank you very much.

감사합니다.

(Applause)

(박수)