Molly Stevens: A new way to grow bone

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TED


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번역: K Bang 검토: hansom Lee
00:12
As humans, it's in our nature
0
12462
1699
인간으로써 건강을 증진하고
00:14
to want to improve our health and minimize our suffering.
1
14161
3294
고통을 최소화하려는 희망은 우리의 본능입니다.
00:17
Whatever life throws at us,
2
17455
1667
삶이 우리에게 무엇을 쏟아놓든간에,
00:19
whether it's cancer, diabetes, heart disease,
3
19122
2465
그것이 암, 당뇨변, 심장병,
00:21
or even broken bones, we want to try and get better.
4
21587
3192
혹은 골절이든, 우리는 노력으로 회복하고자 합니다.
00:24
Now I'm head of a biomaterials lab,
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24779
2483
저는 생체 재료 실험실의 장이고
00:27
and I'm really fascinated by the way that humans
6
27262
2740
오랜 동안 인간이 인체에서
00:30
have used materials in really creative ways
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30002
2468
정말 창조적으로 물질을 사용해 온 방법에 대해
00:32
in the body over time.
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32470
2744
매료되어 있습니다.
00:35
Take, for example, this beautiful blue nacre shell.
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35214
3646
이렇게 아름다운 진주 조개를 예로 들어 볼까요.
00:38
This was actually used by the Mayans
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38860
1882
이거을 마야인들이 실제로
00:40
as an artificial tooth replacement.
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40742
3539
치아의 인공 대체물로 사용했습니다.
00:44
We're not quite sure why they did it.
12
44281
1633
그들이 왜 그랬는지는 확실하게 알지 못하지만
00:45
It's hard. It's durable.
13
45914
2576
진주 조개는 딱딱하고 견고하죠.
00:48
But it also had other very nice properties.
14
48490
4118
그런데 여기에는 또 다른 유용한 성질이 있습니다.
00:52
In fact, when they put it into the jawbone,
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52608
2280
실제로 이걸 턱뼈에 넣으면
00:54
it could integrate into the jaw,
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54888
2907
턱 뼈에 녹아들지요.
00:57
and we know now with very sophisticated
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57795
2098
우리는 오늘날의
00:59
imaging technologies
18
59893
1673
매우 정교한 영상 기술을 이용하여
01:01
that part of that integration comes from the fact
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61566
2349
그렇게 녹아드는 이유가
01:03
that this material is designed
20
63915
1687
이 물질이
01:05
in a very specific way, has a beautiful chemistry,
21
65602
2819
아주 특별한 방식으로 만들어졌고 아름다운 화학 작용과
01:08
has a beautiful architecture.
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68421
2228
구조를 가지고 있기 때문이라는 것을 알고 있습니다.
01:10
And I think in many ways we can sort of think
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70649
1752
저는 여러가지 방법으로 우리가
01:12
of the use of the blue nacre shell and the Mayans
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72401
3007
푸른색 진주 조개의 사용을 생각해 왔고
01:15
as the first real application
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75408
1520
마야인들이 처음으로 블루투스 기술을
01:16
of the bluetooth technology.
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76928
2295
실제적으로 사용했다고 봅니다.
01:19
(Laughter)
27
79223
1462
(웃음)
01:20
But if we move on and think throughout history
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80685
4393
나아가 역사를 통해
01:25
how people have used different materials in the body,
29
85078
2984
인류가 인체에 다양한 물질을 어떻게 사용해왔는지 생각해보면
01:28
very often it's been physicians
30
88062
1714
종종 정말로 창조적이었던 것은
01:29
that have been quite creative.
31
89776
1392
바로 의사들이었어요.
01:31
They've taken things off the shelf.
32
91168
1968
그들은 조개 껍질을 벗겨냈습니다.
01:33
One of my favorite examples
33
93136
1885
제가 가장 좋아하는 예는
01:35
is that of Sir Harold Ridley,
34
95036
3242
해롤드 리들리 경의 경우인데,
01:38
who was a famous ophthalmologist,
35
98278
2138
그는 유명한 안과 의사였어요.
01:40
or at least became a famous ophthalmologist.
36
100416
2568
아니면 적어도 유명한 안과 의사가 되었죠.
01:42
And during World War II, what he would see
37
102984
1927
2차 세계대전 동안, 그가 눈여겨 본 것은
01:44
would be pilots coming back from their missions,
38
104911
2852
임무를 마치고 돌아오는 조종사들이었습니다.
01:47
and he noticed that within their eyes
39
107763
1752
그가 주목한 것은 조종사들의 눈에
01:49
they had shards of small bits of material
40
109515
2940
작은 조각 물질이
01:52
lodged within the eye,
41
112455
1520
박힌 채로 오는 것이었어요.
01:53
but the very interesting thing about it
42
113975
1699
하지만 정말 흥미로운 점은
01:55
was that material, actually, wasn't causing
43
115674
2293
그것이 사실
01:57
any inflammatory response.
44
117967
2013
어떤 염증 반응도 일으키지 않았다는 것이었습니다.
01:59
So he looked into this, and he figured out
45
119980
2339
그래서 그는 이걸 조사했는데
02:02
that actually that material was little shards of plastic
46
122319
2604
실제로 그 물질은 작은 프라스틱 조각들이었어요.
02:04
that were coming from the canopy of the Spitfires.
47
124923
2739
이 조각들은 비행기의 카누피에서 떨어져 나온 것이었죠.
02:07
And this led him to propose that material
48
127662
2401
이런 사실을 통해 그는 이 물질을
02:10
as a new material for intraocular lenses.
49
130063
2762
안구내 렌즈에 사용할 새로운 물질로 제안했지요.
02:12
It's called PMMA, and it's now used
50
132825
2105
PMMA 라고 하는 건데
02:14
in millions of people every year
51
134930
1802
지금은 매년 수백만명이
02:16
and helps in preventing cataracts.
52
136732
2769
사용합니다. 백내장을 예방하는데 도움이 되죠.
02:19
And that example, I think, is a really nice one,
53
139501
2309
그 예가 정말 좋은 예라고 저는 생각합니다.
02:21
because it helps remind us that in the early days,
54
141810
2435
왜냐하면 그로 인해 옛날에는
02:24
people often chose materials
55
144245
1953
사람들이 생체에서 문제를 일으키지 않는
02:26
because they were bioinert.
56
146198
1885
물질을 사용했다는 점을 알려줍니다.
02:28
Their very purpose was to perform a mechanical function.
57
148083
3512
그들의 중요한 목적은 기계적인 기능을 하는 것이었어요.
02:31
You'd put them in the body
58
151595
1450
물질을 몸에 넣었을 때
02:33
and you wouldn't get an adverse response.
59
153045
2164
부작용이 없어야 했지요.
02:35
And what I want to show you is that
60
155209
1668
보여드리고 싶은 것은
02:36
in regenerative medicine,
61
156877
1381
재생 의학에서
02:38
we've really shifted away from that idea
62
158258
1824
우리는 생체 친화적인 물질을 선택해야한다는 생각으로 부터
02:40
of taking a bioinert material.
63
160082
1913
시작했습니다.
02:41
We're actually actively looking for materials
64
161995
2289
인류는 생체에 작용하고
02:44
that will be bioactive, that will interact with the body,
65
164284
2968
인체와 상호 작용하는 물질을 활발하게 찾아왔어요.
02:47
and that furthermore we can put in the body,
66
167252
2327
게다가 몸에 넣을 수 있어야 했고
02:49
they'll have their function,
67
169579
1449
인체 내에서 기능하고
02:51
and then they'll dissolve away over time.
68
171028
4550
시간이 지남에 따라 녹아 없어지는 것이어야 했죠.
02:55
If we look at this schematic,
69
175578
1933
이런 원칙을 보면
02:57
this is showing you what we think of
70
177511
1601
사람들이 무엇을 전형적인 조직 공학적 접근으로
02:59
as the typical tissue-engineering approach.
71
179112
2137
간주하는지 알게 됩니다.
03:01
We have cells there, typically from the patient.
72
181249
2844
세포가 있습니다. 대부분 환자의 것이지요.
03:04
We can put those onto a material,
73
184093
1882
세포들을 어떤 물질 위에 놓고
03:05
and we can make that material very complex if we want to,
74
185975
2708
그 물질을 원하는대로 벅잡하게 만들 수 잇습니다.
03:08
and we can then grow that up in the lab
75
188708
2170
그리고는 그걸 실험실에서 배양하거나
03:10
or we can put it straight back into the patient.
76
190878
2515
바로 환자의 몸에 되돌려 넣기도 하죠.
03:13
And this is an approach that's used all over the world,
77
193393
2451
이것이 세계적으로 사용해 오던 접근법이에요.
03:15
including in our lab.
78
195844
3523
저희 실험실도 마찬가지였구요.
03:19
But one of the things that's really important
79
199367
2457
하지만 사람들이 줄기세포에 대한 이야기를 할 때
03:21
when we're thinking about stem cells
80
201824
1878
정말로 중요한 점은
03:23
is that obviously stem cells can be many different things,
81
203702
2579
줄기세포가 다양한 장기가 되기도 하고
03:26
and they want to be many different things,
82
206281
1764
다양한 성질들을 가지기도 해서
03:28
and so we want to make sure that the environment
83
208045
1876
줄기세포를 이식하는 주변의 생태가
03:29
we put them into has enough information
84
209921
2350
충분한 정보를 가지고
03:32
so that they can become the right sort
85
212271
1996
특정한 조직에 알맞도록
03:34
of specialist tissue.
86
214267
2686
기능하는 것이에요.
03:36
And if we think about the different types of tissues
87
216953
3063
전세계에서 모두 다른 실험실에서 일하는 사람들이
03:40
that people are looking at regenerating
88
220016
2019
관심을 가지고 있는
03:42
all over the world, in all the different labs in the world,
89
222035
2311
다양한 종류의 조직을 보면
03:44
there's pretty much every tissue you can think of.
90
224346
2936
생각해볼 수 있는 거의 모든 세포가 망라됩니다.
03:47
And actually, the structure of those tissues
91
227282
1622
실제로 그런 조직들의 구조는
03:48
is quite different, and it's going to really depend
92
228904
2614
매우 다양하고 그것은 조직을
03:51
on whether your patient has any underlying disease,
93
231518
2418
어떻게 재생해낼지의 관점에서 보면
03:53
other conditions, in terms of how
94
233936
3050
환자가 지병이나 다른 조건을 가졌는지에 따라
03:56
you're going to regenerate your tissue,
95
236986
1561
매우 다르게 나타납니다.
03:58
and you're going to need to think about the materials
96
238547
1985
그리고 물질에 대해서 고려해야만 하고
04:00
you're going to use really carefully,
97
240532
2054
물질의 생화학적 요소, 기계적 성질
04:02
their biochemistry, their mechanics,
98
242586
1725
그 밖에 여러가지 특성과 관련해서
04:04
and many other properties as well.
99
244311
3738
조심스럽게 사용해야 합니다.
04:08
Our tissues all have very different abilities to regenerate,
100
248049
3300
사람의 모든 조직은 재생에 대해 아주 다른 능력을 지니고 있습니다.
04:11
and here we see poor Prometheus,
101
251349
1742
여기보시는 것은 불쌍한 프로메테우스인데요.
04:13
who made a rather tricky career choice
102
253091
3093
그는 상당히 힘겨운 삶을 선택했고
04:16
and was punished by the Greek gods.
103
256184
2934
그리스의 신들에게서 벌을 받기도 했습니다.
04:19
He was tied to a rock, and an eagle would come
104
259118
2321
바위에 묶여 매일 독수리가
04:21
every day to eat his liver.
105
261439
1603
간을 파먹는 형벌을 받았습니다.
04:23
But of course his liver would regenerate every day,
106
263042
2267
하지만 물론 그의 간은 매일 재생되었고
04:25
and so day after day he was punished
107
265309
2272
매일 반복하여 영원히
04:27
for eternity by the gods.
108
267581
5797
신의 형벌을 받았습니다.
04:33
And liver will regenerate in this very nice way,
109
273378
3880
간은 이렇게 재생이 잘 되지만
04:37
but actually if we think of other tissues,
110
277258
1776
다른 장기,
04:39
like cartilage, for example,
111
279034
1769
예를 들어 연골 같은 장기를 보면
04:40
even the simplest nick and you're going to find it
112
280803
2056
아무리 간단해 보여도 다시 재생하기에
04:42
really difficult to regenerate your cartilage.
113
282859
2443
매우 어렵습니다.
04:45
So it's going to be very different from tissue to tissue.
114
285302
3114
그러니까 조직에 따라 매우 다르다는 거죠.
04:48
Now, bone is somewhere in between,
115
288416
2800
뼈는 그 중간쯤 되는데
04:51
and this is one of the tissues that we work on a lot in our lab.
116
291216
2900
저희 실험실에서 대상으로 삼는 조직 중에 하나가 바로 뼈에요.
04:54
And bone is actually quite good at repairing.
117
294116
1984
뼈는 사실 재생이 잘되는 편이에요.
04:56
It has to be. We've probably all had fractures
118
296100
2013
그래야만 하죠. 우리는 모두 언젠가 한번씩
04:58
at some point or other.
119
298113
1812
뼈가 부러져본 적이 있잖아요.
04:59
And one of the ways that you can think
120
299925
2157
골절을 치료할 수 있는
05:02
about repairing your fracture
121
302082
1689
방법 중에 하나는
05:03
is this procedure here, called an iliac crest harvest.
122
303771
2827
여기 이런 과정인데 장골회수법이라고 하죠.
05:06
And what the surgeon might do
123
306598
1666
의사가 하는 것은
05:08
is take some bone from your iliac crest,
124
308264
3195
엉덩이 뼈의 일부를 잘라서,
05:11
which is just here,
125
311459
1378
바로 여기 있는 것인데요,
05:12
and then transplant that somewhere else in the body.
126
312837
2524
그것을 몸속 어딘가에 이식합니다.
05:15
And it actually works really well,
127
315361
1600
실제로 아주 잘 작동하는데요.
05:16
because it's your own bone,
128
316961
1499
자기 뼈이니까 그래요.
05:18
and it's well vascularized,
129
318460
1234
혈관 재생이 아주 잘 되는데
05:19
which means it's got a really good blood supply.
130
319694
2369
그건 곧 혈액이 잘 공급되다는 의미에요.
05:22
But the problem is, there's only so much you can take,
131
322063
2783
그런데 문제는, 떼어낼 수 있는 부분이 아주 적고
05:24
and also when you do that operation,
132
324846
2923
그 수술을 받으면
05:27
your patients might actually have significant pain
133
327769
2539
환자는 매우 심한 통증을 느끼는데
05:30
in that defect site even two years after the operation.
134
330308
3241
수술 후 2년이 지나도 통증이 있습니다.
05:33
So what we were thinking is,
135
333549
1886
그러니까
05:35
there's a tremendous need for bone repair, of course,
136
335435
3149
뼈 치료에는 많은 수요가 있기는 합니다.
05:38
but this iliac crest-type approach
137
338584
2487
하지만 이런 어덩이 뼈 이식 방법에는
05:41
really has a lot of limitations to it,
138
341071
2432
제약도 정말 많아요.
05:43
and could we perhaps recreate
139
343503
2234
게다가 필요에 따라 신체 내에서
05:45
the generation of bone within the body
140
345737
2169
뼈를 재생시켜
05:47
on demand and then be able to transplant it
141
347906
3315
통증이 심한 후유증없이도
05:51
without these very, very painful aftereffects
142
351221
4905
이식이 가능한
05:56
that you would have with the iliac crest harvest?
143
356126
3683
장골회수법을 개발할 수 있겠는가라는 문제도 있습니다.
05:59
And so this is what we did, and the way we did it
144
359809
2662
이것이 저희가 했던 것인데요. 저희가 사용한 방법은
06:02
was by coming back to this typical tissue-engineering approach
145
362471
3338
이런 전형적인 조직 공학적 접근법으로 회귀한 것인데
06:05
but actually thinking about it rather differently.
146
365809
2387
실제로는 매우 다른 방법입니다.
06:08
And we simplified it a lot,
147
368196
1919
상당히 단순화시켜서
06:10
so we got rid of a lot of these steps.
148
370115
2051
이런 단계를 많이 없앴습니다.
06:12
We got rid of the need to harvest cells from the patient,
149
372166
2374
저희는 환자로부터 세포를 체취하는 과정과
06:14
we got rid of the need to put in really fancy chemistries,
150
374540
2917
거쳐야 하는 대단히 복잡한 화학적 과정,
06:17
and we got rid of the need
151
377457
1692
그리고 실험실의 이런 배양접시에서
06:19
to culture these scaffolds in the lab.
152
379149
2828
배양해야 하는 과정을 줄였습니다.
06:21
And what we really focused on
153
381977
2179
저희가 집중했던 것은
06:24
was our material system and making it quite simple,
154
384156
3749
재료 체계었고 그걸 단순화하는 것이었죠.
06:27
but because we used it in a really clever way,
155
387905
2325
하지만 저희가 아주 현명하게 사용해서
06:30
we were able to generate enormous amounts of bone
156
390230
2647
이런 방법으로 엄청난 양의 뼈를
06:32
using this approach.
157
392877
1646
양생할 수 있었습니다.
06:34
So we were using the body
158
394523
1753
저희는 신체를
06:36
as really the catalyst to help us
159
396276
2120
촉매제로 사용하여
06:38
to make lots of new bone.
160
398396
2543
수많은 새로운 뼈을 만들었습니다.
06:40
And it's an approach that we call
161
400939
1583
저희는 이 접근 방법을
06:42
the in vivo bioreactor, and we were able to make
162
402522
2811
인 바이보 바이오리액터라고 불렀는데
06:45
enormous amounts of bone using this approach.
163
405333
2486
이 방법을 써서 엄청나게 많은 양의 뼈를 만들 수 있었습니다.
06:47
And I'll talk you through this.
164
407819
1239
이 과정을 말씀드리겠습니다.
06:49
So what we do is,
165
409058
2480
저희가 하는 것은,
06:51
in humans, we all have a layer of stem cells
166
411538
2343
인간에게는 모두 긴 뼈의 바깥쪽에
06:53
on the outside of our long bones.
167
413881
1888
줄기세포 층이 있어요.
06:55
That layer is called the periosteum.
168
415769
1703
그 층을 골막이라고 하지요.
06:57
And that layer is actually normally
169
417472
2288
골막층은 사실 그 아래에 있는
06:59
very, very tightly bound to the underlying bone,
170
419760
2649
뼈에 아주 강하게 붙어있는데
07:02
and it's got stem cells in it.
171
422409
1432
그 안에 줄기세포가 들어있어요.
07:03
Those stem cells are really important
172
423841
1419
그 줄기세포들은 배아가 자랄 때
07:05
in the embryo when it develops,
173
425260
1809
상당히 중요한데
07:07
and they also sort of wake up if you have a fracture
174
427069
2242
뼈가 부러지면 마치 잠에서 깨어나듯 작동하여
07:09
to help you with repairing the bone.
175
429311
2861
뼈를 치료하는데 도움을 줍니다.
07:12
So we take that periosteum layer
176
432172
2093
저희는 그 골막층을 채취하여
07:14
and we developed a way to inject underneath it
177
434265
2990
그 아래 쪽에 액체를 주입하면
07:17
a liquid that then, within 30 seconds,
178
437255
2816
30초 이내에
07:20
would turn into quite a rigid gel
179
440071
1745
그것이 상당히 견고한 액체로 바뀌는데
07:21
and can actually lift the periosteum away from the bone.
180
441816
3253
그러면 골막층을 뼈에서 제거하는 겁니다.
07:25
So it creates, in essence, an artificial cavity
181
445069
3688
그러면 기본적으로 인위적인 공기 구멍이
07:28
that is right next to both the bone
182
448757
3547
두 뼈의 양쪽으로 생기는데
07:32
but also this really rich layer of stem cells.
183
452304
3701
그뿐 아니라 동시에 이렇게 꽤나 두꺼운 줄기세포 층이 생성됩니다.
07:36
And we go in through a pinhole incision
184
456005
1612
그러면 주사 바늘 절개를 합니다.
07:37
so that no other cells from the body can get in,
185
457617
2953
그래야 신체의 다른 세포가 끼어들지 못하거든요.
07:40
and what happens is that that artificial in vivo bioreactor cavity
186
460570
4792
그렇게 하면 인위적으로 만든 인 바이보리액터 공기 구멍이
07:45
can then lead to the proliferation of these stem cells,
187
465362
2676
이들 줄기세포가 급증하게 해 줍니다.
07:48
and they can form lots of new tissue,
188
468038
2086
그 세포들이 수많은 새로운 조직을 만들고
07:50
and then over time, you can harvest that tissue
189
470124
2318
시간이 지나면 그 조직을 걷어들여
07:52
and use it elsewhere in the body.
190
472442
2948
신체의 다른 부분에 사용하는 것이죠.
07:55
This is a histology slide
191
475390
2144
이것이 저희가 작업을 했을 때 보는
07:57
of what we see when we do that,
192
477534
2170
조직 슬라이드입니다.
07:59
and essentially what we see
193
479704
2517
근본적으로 볼 수 있는 것은
08:02
is very large amounts of bone.
194
482221
1634
엄청난 양의 뼈에요.
08:03
So in this picture, you can see the middle of the leg,
195
483855
2480
이 사진은 다리의 중간 쯤 뼈이니까
08:06
so the bone marrow,
196
486335
1501
골수가 보이죠.
08:07
then you can see the original bone,
197
487836
1804
그리고 원래의 뼈를 보실 수 있어요.
08:09
and you can see where that original bone finishes,
198
489640
2856
원래의 그 뼈가 어디서 끝나는지 보이실거에요.
08:12
and just to the left of that is the new bone
199
492496
2511
바로 그 왼쪽이 새로운 뼈인데
08:15
that's grown within that bioreactor cavity,
200
495007
2037
바로 그 바이오리액터 공기 구멍 안에서 자랍니다.
08:17
and you can actually make it even larger.
201
497044
2431
실제로는 더 크게 만들 수도 있어요.
08:19
And that demarcation that you can see
202
499475
2627
원래의 뼈와 새로 난 뼈 사이의
08:22
between the original bone and the new bone
203
502102
2351
경계 부근이
08:24
acts as a very slight point of weakness,
204
504453
2013
약간 취약한 부분이긴 하지만
08:26
so actually now the surgeon can come along,
205
506466
2134
의사들이 잘 대처하여
08:28
can harvest away that new bone,
206
508600
2024
새로 난 뼈를 추출할 수 있을 겁니다.
08:30
and the periosteum can grow back,
207
510624
2203
그러면 골막이 다시 생겨서
08:32
so you're left with the leg
208
512827
1869
다리는
08:34
in the same sort of state
209
514696
1550
원래 상태에 가깝게
08:36
as if you hadn't operated on it in the first place.
210
516246
2002
마치 수술을 하지도 않은 것처럼 될 것입니다.
08:38
So it's very, very low in terms of after-pain
211
518248
3849
그래서 수술 후 통증은
08:42
compared to an iliac crest harvest.
212
522097
3855
장골회수법에 비해 현저히 적습니다.
08:45
And you can grow different amounts of bone
213
525952
2104
게다가 얼마나 이식을 하느냐에 따라
08:48
depending on how much gel you put in there,
214
528056
2019
다른 양의 뼈를 배양할 수 있어서
08:50
so it really is an on demand sort of procedure.
215
530075
3202
필요에 따라 조절 가능한 과정이 됩니다.
08:53
Now, at the time that we did this,
216
533277
2202
저희가 이걸 했을 때,
08:55
this received a lot of attention in the press,
217
535479
3337
언론의 조명을 많이 받았는데요.
08:58
because it was a really nice way
218
538816
2431
새로운 뼈를 생성시키는
09:01
of generating new bone,
219
541247
1466
정말 좋은 방법이었기 때문이에요.
09:02
and we got many, many contacts
220
542713
1995
저희는 이런 방법을 사용하는데
09:04
from different people that were interested in using this.
221
544708
2618
관심이 있는 다양한 사람들에게서 많은 연락을 받았습니다.
09:07
And I'm just going to tell you,
222
547326
1789
이것만 말씀드리면
09:09
sometimes those contacts are very strange,
223
549115
2953
때로는 아주 이상한 연락도 왔는데
09:12
slightly unexpected,
224
552068
1860
예상치 못한 곳에서 말이죠.
09:13
and the very most interesting,
225
553928
3062
꽤 흥미로웠죠.
09:16
let me put it that way, contact that I had,
226
556990
2285
이렇게 표현해보죠. 제가 받은 것 중에는
09:19
was actually from a team of American footballers
227
559275
3211
미식 축구팀의 연락도 있었는데
09:22
that all wanted to have double-thickness skulls
228
562486
3380
모두가 머리 뼈의 두께를 두 배로 만들기를
09:25
made on their head.
229
565866
4281
바라는 거였어요.
09:30
And so you do get these kinds of contacts,
230
570156
2724
뭐 그런 종류들의 연락이었죠.
09:32
and of course, being British
231
572880
2617
물론 프랑스에서 자란
09:35
and also growing up in France,
232
575497
1754
영국인으로서
09:37
I tend to be very blunt,
233
577251
2142
저는 꽤 무뚝뚝한 편이지만
09:39
and so I had to explain to them very nicely
234
579393
2041
그런 특별한 경우에는
09:41
that in their particular case,
235
581434
1475
우선 보호할 수 있는
09:42
there probably wasn't that much in there
236
582909
2014
방법이 별로 없다고
09:44
to protect in the first place.
237
584923
2988
친절하게 설명해야 했습니다.
09:47
(Laughter)
238
587911
1570
(웃음)
09:49
(Applause)
239
589481
1253
(박수)
09:50
So this was our approach,
240
590734
1855
그것이 저희들의 접근 방법이었는데
09:52
and it was simple materials,
241
592589
1644
간단한 물질을 사용했지만
09:54
but we thought about it carefully.
242
594233
1987
조심스럽게 생각했습니다.
09:56
And actually we know that those cells
243
596220
1620
사실 저희들은
09:57
in the body, in the embryo, as they develop
244
597840
2138
그 세포들이 자라면서
09:59
can form a different kind of tissue, cartilage,
245
599978
3229
다양한 종류의 연골 조직을 형성할 수 있다는 것을 알았고
10:03
and so we developed a gel that was slightly different
246
603207
2555
그래서 그 특성과 화학적 작용이
10:05
in nature and slightly different chemistry,
247
605762
2419
약간 다른 젤을 개발하여
10:08
put it in there, and we were able to get
248
608181
2147
그 안에 넣어서 100% 완전한
10:10
100 percent cartilage instead.
249
610328
2178
연골을 얻을 수 있었습니다.
10:12
And this approach works really well, I think,
250
612506
2008
제 생각에는 이 접근법이 이미 계획안 과정에
10:14
for pre-planned procedures,
251
614514
2482
정말 잘 작동한다고 봅니다만
10:16
but it's something you do have to pre-plan.
252
616996
2872
미리 계획해야만 하는 과정이에요.
10:19
So for other kinds of operations,
253
619868
2268
다른 종류의 수술의 경우에는
10:22
there's definitely a need for other
254
622136
1697
다른 스캐폴드 기반 접근법이
10:23
scaffold-based approaches.
255
623833
2503
분명히 필요합니다.
10:26
And when you think about designing
256
626336
2369
사실 새로운 스캐폴드법을
10:28
those other scaffolds, actually,
257
628705
1638
기획하려면
10:30
you need a really multi-disciplinary team.
258
630343
1971
정말 다양한 분야의 팀이 필요해요.
10:32
And so our team has chemists,
259
632314
2065
저희 팀에는 화학자,
10:34
it has cell biologists, surgeons, physicists even,
260
634379
3377
세포생물학자, 외과의, 심지어 물리학자도 있습니다.
10:37
and those people all come together
261
637756
2030
그런 사람들이 한데 모여
10:39
and we think really hard about designing the materials.
262
639786
2411
물질을 디자인하는데 정말 많은 노력을 합니다.
10:42
But we want to make them have enough information
263
642197
2966
하지만 저희는 충분한 정보를 얻어
10:45
that we can get the cells to do what we want,
264
645163
2154
우리가 원하는대로 작동하는 세포를 얻을 수 있습니다.
10:47
but not be so complex as to make it difficult
265
647317
2377
하지만 너무 복잡해서 임상에 적용하기
10:49
to get to clinic.
266
649694
1743
어려워서는 안되지요.
10:51
And so one of the things we think about a lot
267
651437
2751
그래서 저희가 정말 많이 노력하는 것
10:54
is really trying to understand
268
654188
1795
가운데 하나는 신체 내 조직의
10:55
the structure of the tissues in the body.
269
655983
2377
구조를 이해하는 것 입니다.
10:58
And so if we think of bone,
270
658360
1660
뼈를 생각하면
11:00
obviously my own favorite tissue,
271
660020
2624
제가 가장 좋아하는 조직인데,
11:02
we zoom in, we can see,
272
662644
1557
확대해서 볼 수 있어요.
11:04
even if you don't know anything about bone structure,
273
664201
1882
뼈의 구조에 대해 아무것도 몰라도
11:06
it's beautifully organized, really beautifully organized.
274
666083
2545
뼈는 정말로 아름답게 조직되어 있어요.
11:08
We've lots of blood vessels in there.
275
668628
1887
그 안에 수많은 혈관이 있죠.
11:10
And if we zoom in again, we see that the cells
276
670515
2339
더 자세히 들여다 보면
11:12
are actually surrounded by a 3D matrix
277
672854
2972
세포가 나노 크기 섬유질로 된
11:15
of nano-scale fibers, and they give a lot
278
675826
2171
3차원 배열로 둘러 싸여있고
11:17
of information to the cells.
279
677997
2182
이것들이 세포에 수많은 정보를 제공합니다.
11:20
And if we zoom in again,
280
680179
1614
더 자세히 들여다 보면
11:21
actually in the case of bone, the matrix
281
681793
2201
사실 뼈의 경우에는
11:23
around the cells is beautifully organized
282
683994
2151
세포를 둘러싼 배열이 나노 크기로
11:26
at the nano scale, and it's a hybrid material
283
686145
2467
아름답게 조직되어 있습니다. 그것은 반쯤 유기질이자 반쯤은 무기질인
11:28
that's part organic, part inorganic.
284
688612
2584
혼성 물질이에요.
11:31
And that's led to a whole field, really,
285
691196
2072
그것이 전체 분야가
11:33
that has looked at developing materials
286
693268
2391
물질을 개발하도록 관심을 끌죠.
11:35
that have this hybrid kind of structure.
287
695659
2748
이 물질들은 이와같은 형태의 혼성 구조를 가지고 있습니다.
11:38
And so I'm showing here just two examples
288
698407
3278
제가 여기 보여드리는 두 가지 예에서는
11:41
where we've made some materials that have that sort of structure,
289
701685
3120
그런 구조를 갖는 물질을 만든 것인데요.
11:44
and you can really tailor it.
290
704805
1438
실질적으로 재단도 가능합니다.
11:46
You can see here a very squishy one
291
706243
2064
여기 보시는 질척한 것은
11:48
and now a material that's also this hybrid sort of material
292
708307
4099
유사한 혼성 구조를 가진 물질인데
11:52
but actually has remarkable toughness,
293
712406
1947
실제로는 놀라운 정도로 강인해서
11:54
and it's no longer brittle.
294
714369
1460
더이상 부러지지 않습니다.
11:55
And an inorganic material would normally be really brittle,
295
715829
2456
무기질 물질은 보통 잘 부러져서
11:58
and you wouldn't be able to have
296
718285
1440
그 정도의 강도를
11:59
that sort of strength and toughness in it.
297
719725
2188
가질 수 없습니다.
12:01
One other thing I want to quickly mention is that
298
721913
2489
짧게 말씀드릴 또 다른 하나는
12:04
many of the scaffolds we make are porous, and they have to be,
299
724402
2715
저희가 만드는 많은 스캐폴드들이 다공성이라는 점이에요. 그래야만 하죠.
12:07
because you want blood vessels to grow in there.
300
727117
2103
왜냐하면 그 안으로 혈관이 자라야 하거든요.
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But the pores are actually oftentimes
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729220
1877
하지만 사실 기공이 세포보다
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much bigger than the cells,
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731097
1293
훨씬 더 큰 경우도 있습니다.
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and so even though it's 3D,
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732390
1711
그래서 3차원으로 되어 있긴 하지만
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the cell might see it more as a slightly curved surface,
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734101
3355
세포는 그걸 액간 휘어진 곡면으로 간주하기도 해서
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and that's a little bit unnatural.
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737456
1676
약간 자연스럽지 못하기도 하죠.
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And so one of the things you can think about doing
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739132
2248
할 일을 생각해보면
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is actually making scaffolds with slightly different dimensions
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741380
3148
사실 약간 다른 크기의 스캐폴드를 만드는 것입니다.
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that might be able to surround your cells in 3D
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744528
2793
그래서 세포를 3차원으로 에워싸서
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and give them a little bit more information.
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747321
2569
더 많은 정보를 줄 수도 있을 겁니다.
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And there's a lot of work going on in both of these areas.
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749890
3567
이 두 분야에는 많은 일이 진행되고 있습니다.
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Now finally, I just want to talk a little bit about
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753471
3969
이제 마지막으로 이런 것들을
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applying this sort of thing to cardiovascular disease,
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757440
2708
심장병에 적용하는 것에 대해 조금 말씀드리려고 합니다.
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because this is a really big clinical problem.
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3263
왜냐하면 심장병은 임상적으로 정말 커다란 문제이거든요.
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And one of the things that we know is that,
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763411
3585
우리가 알고 있는 것중에 하나는
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unfortunately, if you have a heart attack,
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2239
불행하게도, 심장마비에 걸리면
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then that tissue can start to die,
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769235
2902
그 조직은 괴사하기 시작합니다.
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and your outcome may not be very good over time.
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772137
3751
시간이 지남에 따라 결과는 아주 나빠질 수도 있어요.
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And it would be really great, actually,
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775888
1710
그래서 그렇게 괴사하는 세포를
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if we could stop that dead tissue
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777598
1919
죽지 않도록 하거나 되살아나게 할 수 있다면
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either from dying or help it to regenerate.
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779517
3985
그건 정말 대단한 일이 될 겁니다.
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And there's lots and lots of stem cell trials going on worldwide,
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783502
3248
세계적으로 줄기 세포 실험이 엄청나게 많이 수행되고 있는데요.
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and they use many different types of cells,
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786750
2072
그 실험들에서는 수많은 다양한 종류의 줄기세포가 사용됩니다.
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but one common theme that seems to be coming out
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788822
2352
하지만 공통적으로 나타나고 있는 한가지 주제는
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is that actually, very often, those cells will die
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791174
2999
실제로 이식하면 그 세포들이
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once you've implanted them.
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794173
1795
죽고 맙니다.
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And you can either put them into the heart
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795968
1875
그 세포들을 심장이나 혈관계에
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or into the blood system,
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797843
2020
주입할 수는 있지만
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but either way, we don't seem to be able
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799863
2362
어떤 방법을 쓰든
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to get quite the right number of cells
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802225
1867
딱 알맞는 수의 세포 혹은
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getting to the location we want them to
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804092
2242
우리가 주입하고 싶은 지점에 정확하게 주입하지 못하죠.
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and being able to deliver the sort of beautiful
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806334
4494
그리고 우리가 얻고 싶어하는
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cell regeneration that we would like to have
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810828
2740
이렇게 아름다운 세포 재생법을 통해
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to get good clinical outcomes.
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813568
3417
좋은 임상 결과를 얻어내지 못하고 있습니다.
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And so some of the things that we're thinking of,
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816985
1983
그래서 저희와 이 분야의 다른 많은 사람들이
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and many other people in the field are thinking of,
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818968
3121
생각한 것은
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are actually developing materials for that.
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822089
3006
그렇게 할 수 있는 물질을 개발하는 것이었어요.
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But there's a difference here.
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825095
1619
하지만 거기에는 차이가 있습니다.
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We still need chemistry, we still need mechanics,
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826714
2210
저희는 여전히 화학과 기계가 필요로 합니다.
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we still need really interesting topography,
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828924
2671
여전히 정말 흥미로운 형태 요소도 필요하죠.
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and we still need really interesting ways to surround the cells.
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831595
2648
세포를 둘러쌀 수 있는 흥미로운 방법이 정말로 필요합니다.
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But now, the cells also
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834243
2511
하지만 이제
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would probably quite like a material
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836754
2025
그 세포는 아마 전이성을 갖는
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that's going to be able to be conductive,
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838779
2018
물질과 아주 흡사합니다.
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because the cells themselves will respond very well
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840797
4209
왜냐하면 세포 그 자체는 아주 잘 반응하고
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and will actually conduct signals between themselves.
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845006
3479
세포간에 사실 신호를 주고 받으니까요.
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You can see them now
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848485
1516
여기 세포들이
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beating synchronously on these materials,
347
850001
2475
이 물질위에서 동시에 박동하는 것을 보실 수 있습니다.
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and that's a very, very exciting development
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852476
2779
저건 실제로 일어나는 아주 흥미로운
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that's going on.
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855255
2114
발달이에요.
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So just to wrap up, I'd like to actually say that
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857369
4824
이제 마치면서 제가 말씀드릴 바는
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being able to work in this sort of field,
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862193
2356
이런 분야에서 일할 수 있다는 것이
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all of us that work in this field
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864549
1654
이 분야에서 일하는 우리 모두는 정말 대단한 특원을 가진 겁니다.
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that's not only super-exciting science,
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866203
2509
사실 이 분야는 엄청나게 흥미로울 뿐 아니라
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but also has the potential
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환자에게 큰 영향을 줄
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to impact on patients,
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870758
1968
가능성이 있으니까요.
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however big or small they are,
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2430
그 영향이 크건 적건
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is really a great privilege.
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875156
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정말 대단한 특권입니다.
14:36
And so for that, I'd like to thank all of you as well.
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876709
3144
그에 관해서는 여러분 모두에게도 감사를 드립니다.
14:39
Thank you.
359
879853
1317
감사합니다.
14:41
(Applause)
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881170
4924
(박수)
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