Rob Knight: How our microbes make us who we are

번역: Jimin Lee 검토: Jeong-Lan Kinser

We humans have always been very concerned about the health of our bodies,

우리 인간은 우리 몸의 건강에 대해서 항상 걱정해왔습니다.

but we haven't always been that good at figuring out what's important.

하지만 무엇이 중요한지 파악하는 것에는 그다지 솜씨가 좋지 않았습니다.

Take the ancient Egyptians, for example:

예를 들어 고대 이집트인을 봅시다.

very concerned about the body parts they thought they'd need in the afterlife,

그들은 신체 부위에 큰 관심을 가졌고 그것들이 사후에 필요하다고 여겼습니다.

but they left some parts out.

하지만 몇몇 신체 부위는 그냥 버렸습니다.

This part, for example.

예를 들면 이런 부위죠.

Although they very carefully preserved the stomach, the lungs,

그들은 위, 허파, 간 같은 것들은

the liver, and so forth,

매우 주의깊게 보존했지만

they just mushed up the brain, drained it out through the nose,

정작 뇌는 곤죽으로 만들어서 코를 통해 뽑았습니다.

and threw it away,

그리고는 버려 버렸죠.

which makes sense, really,

실제로 이것은 이치에 맞습니다.

because what does a brain do for us anyway?

뇌가 우리를 위해 무엇을 하나요?

But imagine if there were a kind of neglected organ in our bodies

우리 몸에서 뇌만큼 무게가 나가면서

that weighed just as much as the brain

어떤 면에서는 우리가 누구인지를 결정하는데 매우 중요하지만

and in some ways was just as important to who we are,

거의 무시당하고 있는 장기가 있다고 생각해봅시다.

but we knew so little about and treated with such disregard.

우리는 그것에 대해 거의 아는 것이 없고 묵살로 일관해왔습니다.

And imagine if, through new scientific advances,

그리고 새로운 과학적 진보를 통해

we were just beginning to understand

그것이 우리 자신에 대해

its importance to how we think of ourselves.

미치는 중요성을 이제 막 이해하기 시작했다고 생각해 봅시다.

Wouldn't you want to know more about it?

더 알고 싶지 않으신가요?

Well, it turns out that we do have something just like that:

우리 몸에는 그런 것들이 있습니다.

our gut,

소화관, 또는 거기에 있는 미생물입니다.

or rather, its microbes.

But it's not just the microbes in our gut that are important.

하지만 우리 소화관에 있는 미생물만이 중요한 것은 아닙니다.

Microbes all over our body

우리 몸 전체에 있는 미생물들이

turn out to be really critical to a whole range of differences

우리 각자가 다른 사람이게 해주는 모든 종류의 차이를 만드는데

that make different people who we are.

매우 중요한 역할을 합니다.

So for example, have you ever noticed

예를 들어, 어떤 사람들은 다른 사람들보다

how some people get bitten by mosquitos way more often than others?

모기에 훨씬 더 많이 물린다는 것을 알고 계신가요?

It turns out that everyone's anecdotal experience out camping is actually true.

야외 캠핑 경험을 통해 모두가 이것을 알고 있습니다.

For example, I seldom get bitten by mosquitos,

예를 들어, 저는 모기에 거의 물리지 않지만,

but my partner Amanda attracts them in droves,

제 파트너 아만다는 어마어마하게 모기를 끌어들입니다.

and the reason why is that we have different microbes on our skin

이유는 각자가 피부에 다른 미생물을 가지고 있고

that produce different chemicals that the mosquitos detect.

각 미생물들이 모기가 감지할 수 있는 다른 화학물질을 만들기 때문입니다.

Now, microbes are also really important in the field of medicine.

또, 미생물은 약학 분야에서도 매우 중요한 역학을 합니다.

So, for example, what microbes you have in your gut

예를 들면, 어떤 미생물이 여러분의 소화관에 있느냐가

determine whether particular painkillers are toxic to your liver.

특정 진통제가 간에 독성이 있는지를 결정합니다.

They also determine whether or not other drugs will work for your heart condition.

또 어떤 약이 여러분의 심장 상태에서 정상적으로 작용할지 아닐지 결정합니다.

And, if you're a fruit fly, at least,

그리고 만약에 어려분이 초파리라면

your microbes determine who you want to have sex with.

미생물은 여러분이 누구와 성관계를 가질지도 결정합니다.

We haven't demonstrated this in humans yet

아직 사람을 통해 이를 입증하지는 않았지만

but maybe it's just a matter of time before we find out. (Laughter)

어쩌면 밝혀내는 것은 시간 문제일지도 모릅니다.

(웃음)

So microbes are performing a huge range of functions.

이렇게 미생물은 엄청나게 다양한 역할을 하고 있습니다.

They help us digest our food.

음식을 소화시키는 것을 돕고,

They help educate our immune system.

면역 시스템 학습을 도우며,

They help us resist disease,

질병을 이겨내도록 돕고, 우리의 행동에 영향을 주기도 하죠.

and they may even be affecting our behavior.

So what would a map of all these microbial communities look like?

그렇다면 미생물 군집의 지도는 어떻게 생겼을까요?

Well, it wouldn't look exactly like this,

실제로 이렇게 똑같이 생기지는 않았지만

but it's a helpful guide for understanding biodiversity.

생물학적 다양성을 이해하는데는 좋은 가이드입니다.

Different parts of the world have different landscapes of organisms

이곳의 다른 부분은 다른 기관의 지형을 보여주고

that are immediately characteristic of one place or another

그것들은 한 곳, 다른 곳들의 직접적인 특징을 보여줍니다.

or another.

With microbiology, it's kind of the same, although I've got to be honest with you:

미생물학적으로 이것들은 비슷합니다. 더 솔직하게 말하자면

All the microbes essentially look the same under a microscope.

현미경으로 보면 모든 미생물들의 근본적으로 똑같이 보입니다.

So instead of trying to identify them visually,

그래서 시각적으로 각기 구분하려 하기 보다는 DNA 배열을 관찰하죠.

what we do is we look at their DNA sequences,

and in a project called the Human Microbiome Project,

인간 미생물군체 프로젝트를 통해 NIH는 백칠십삼백만 달러를 지원했고,

NIH funded this $173 million project

수백명의 연구자들이 함께 모여서 모든 A, T, G, C 배열과

where hundreds of researchers came together

to map out all the A's, T's, G's, and C's,

and all of these microbes in the human body.

인체의 미생물 지도를 작성했습니다.

So when we take them together, they look like this.

모든 것을 하나로 합쳐보면 이렇게 보입니다.

It's a bit more difficult to tell who lives where now, isn't it?

누가 어디에 살고 있는지 알아보기가 더 어렵네요. 그렇죠?

What my lab does is develop computational techniques that allow us

제 연구실이 하는 일은 수 테라 바이트의 배열 데이터를

to take all these terabytes of sequence data

지도와 같이 조금더 의미있는 형태로 변환해주는

and turn them into something that's a bit more useful as a map,

컴퓨팅 기술을 만드는 것입니다.

and so when we do that with the human microbiome data

250명의 건강한 지원자들로부터 만든

from 250 healthy volunteers,

인간 미생물 데이터로 이 작업을 하면 이렇게 보이죠.

it looks like this.

Each point here represents all the complex microbes

각각의 점들은 전체 미생물 군집에서

in an entire microbial community.

모든 복잡한 미생물들을 나타냅니다.

See, I told you they basically all look the same.

모든 미생물이 비슷하게 보인다고 했죠?

So what we're looking at is each point represents one microbial community

지금 우리가 보고 있는 것은 건강한 한명의 지원자의

from one body site of one healthy volunteer.

몸 한 부분에 있는 미생물 군집을 나타낸 것입니다.

And so you can see that there's different parts of the map in different colors,

마치 다른 대륙처럼 보이는 다른 색깔로 된 지도의

almost like separate continents.

일부분을 보실 수 있습니다.

And what it turns out to be

몸의 다른 부분은 매우 다른 미생물들을 가지고 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

is that those, as the different regions of the body,

have very different microbes in them.

So what we have is we have the oral community up there in green.

여기 보고 계시는 것은 위쪽 노란 색이 구강 집단이고,

Over on the other side, we have the skin community in blue,

다른 쪽에 있는 파란색이 피부 집단입니다.

the vaginal community in purple,

보라색은 질 집단이구요.

and then right down at the bottom, we have the fecal community in brown.

그리고 오른쪽 아래 갈색이 배설물 집단입니다.

And we've just over the last few years

지난 수년에 걸쳐서 우리는

found out that the microbes in different parts of the body

몸의 다른 부위에 있는 미생물들이

are amazingly different from one another.

놀라울 정도로 다르다는 것을 발견했습니다.

So if I look at just one person's microbes

만약에 한 사람의 입과 소화관에 있는 미생물들을 살펴본다면

in the mouth and in the gut,

it turns out that the difference between those two microbial communities

두 미생물 군집의 간의 차이가 정말 어마어마하다는 것을 알 수 있죠.

is enormous.

이 암초와 대초원에 사는 미생물들의 차이보다도

It's bigger than the difference between the microbes in this reef

and the microbes in this prairie.

훨씬 큰 차이를 보입니다.

So this is incredible when you think about it.

가만히 생각해보면 정말 놀라운 일입니다.

What it means is that a few feet of difference in the human body

지구 상의 수백 마일이 떨어진 것 보다

makes more of a difference to your microbial ecology

우리 몸의 단지 몇 피트가 더 커다란 미생물학적 생태계의

than hundreds of miles on Earth.

차이를 만들어 낸다는 것을 의미합니다.

And this is not to say that two people look basically the same

그렇다고 이것이 사람들 사이에서 같은 신체 부위의 미생물 집단이

in the same body habitat, either.

비슷하게 보인다는 뜻은 아닙니다.

So you probably heard

아마 우리 인간이 DNA 관점에서는 거의 같은 존재라는 것을 아실 겁니다.

that we're pretty much all the same in terms of our human DNA.

You're 99.99 percent identical in terms of your human DNA

여러분은 옆사람과 인간 DNA 관점에서는 99.9% 동일하죠.

to the person sitting next to you.

But that's not true of your gut microbes:

하지만 소화관 미생물에 대해서는 사실이 아닙니다.

you might only share 10 percent similarity

소화관 미생물 관점에서는

with the person sitting next to you in terms of your gut microbes.

옆에 앉아 계신 분과 아마 10% 정도를 공유할 것입니다.

So that's as different as the bacteria on this prairie

초원의 박테리아가 숲의 박테리아와 다른 만큼의 차이입니다.

and the bacteria in this forest.

So these different microbes

이렇게 다른 미생물들은

have all these different kinds of functions that I told you about,

제가 앞에 말씀드린 음식물 소화부터 수많은 질병에 대한 대응,

everything from digesting food

to involvement in different kinds of diseases,

약물에 대해 신진 대사 등을 포함해서 많은 종류의 기능을 하고 있습니다.

metabolizing drugs, and so forth.

So how do they do all this stuff?

그럼 어떻게 미생물들이 이 모든 일들을 할까요?

Well, in part it's because

우리 소화관에 있는 미생물이 무게는

although there's just three pounds of those microbes in our gut,

단지 3파운드 밖에 되지 않지만 실제로 우리보다 숫자가 훨씬 많기 때문이죠.

they really outnumber us.

And so how much do they outnumber us?

그럼 얼마나 숫자가 많을까요?

Well, it depends on what you think of as our bodies.

그것은 여러분이 우리 몸을 어떻게 생각하느냐에 달렸습니다.

Is it our cells?

세포가 우리의 몸인가요?

Well, each of us consists of about 10 trillion human cells,

우리 몸은 10조개의 세포로 이루어져있습니다.

but we harbor as many as 100 trillion microbial cells.

하지만 우리는 100조개의 미생물 세포를 지니고 있습니다.

So they outnumber us 10 to one.

미생물이 10:1의 비율로 많습니다.

Now, you might think, well, we're human because of our DNA,

아니면 우리는 우리의 DNA 때문에 인간일 수 있다고 생각할 수 있습니다.

but it turns out that each of us has about 20,000 human genes,

하지만 무엇을 정확히 세느냐에 달리기는 했지만

depending on what you count exactly,

우리는 약 2만개의 인간 유전자를 가지고 있습니다.

but as many as two million to 20 million microbial genes.

하지만 미생물 유전자는 2천만개에서 2억개를 가지고 있습니다.

So whichever way we look at it, we're vastly outnumbered

어떤 것을 기준으로 삼든지 미생물 공생자가

by our microbial symbionts.

수적으로 우리를 압도합니다.

And it turns out that in addition to traces of our human DNA,

그리고 우리가 DNA의 흔적을 남기는 것과 함께

we also leave traces of our microbial DNA

우리는 우리가 만지는 모든 것에 미생물 DNA의 흔적도 남깁니다.

on everything we touch.

We showed in a study a few years ago

몇년 전의 연구에서 우리는

that you can actually match the palm of someone's hand up

특정 사람의 손바닥과 그 사람이 정기적으로 사용하는 마우스를

to the computer mouse that they use routinely

with up to 95 percent accuracy.

95%의 정확도로 매치시킬 수 있었습니다.

So this came out in a scientific journal a few years ago,

수년 전에 과학 잡지에 발표했지만

but more importantly, it was featured on "CSI: Miami,"

더 중요한 것은 CSI 마이애미에도 이 내용이 나왔습니다.

so you really know it's true.

이제 진실이라는 것을 아시겠죠?

(Laughter)

(웃음)

So where do our microbes come from in the first place?

그럼 우리의 미생물은 애초에 어디에서 왔을까요?

Well if, as I do, you have dogs or kids,

저처럼 여러분도 강아지나 아이들이 있을 것입니다.

you probably have some dark suspicions about that,

아마 여기에서 오지 않았을까하는 추측을 하실수도 있습니다.

all of which are true, by the way.

실제로 사실이기도 합니다.

So just like we can match you to your computer equipment

여러분이 남기는 미생물을 통해

by the microbes you share,

여러분과 여러분의 컴퓨터 장비를 매칭시킬 수 있듯이

we can also match you up to your dog.

여러분과 여러분의 강아지를 매칭시킬 수도 있습니다.

But it turns out that in adults,

하지만 성인의 경우 미생물 군집이 매우 안정적이기 때문에

microbial communities are relatively stable,

so even if you live together with someone,

여러분이 다른 누군과와 함께 산다고 해도

you'll maintain your separate microbial identity

여러분은 수주, 수개월, 심지어 수년동안

over a period of weeks, months, even years.

여러분만의 미생물적 고유성을 유지할 것입니다.

It turns out that our first microbial communities

사실 우리의 첫번째 미생물 군집은 우리가 어떻게 태어나는 지에 달렸죠.

depend a lot on how we're born.

So babies that come out the regular way,

일반적인 방법으로 태어난 아기들은

all of their microbes are basically like the vaginal community,

질 집단과 거의 같은 미생물 집단을 가집니다.

whereas babies that are delivered by C-section,

반면에 제왕절개로 태어난 아기들은

all of their microbes instead look like skin.

피부 집단과 비슷하게 보이는 미생물 집단을 가집니다.

And this might be associated with some of the differences

어쩌면 이것이 제왕절개로 태어난

in health associated with Cesarean birth,

아기들의 건강 현상과 관련이 있을 수도 있습니다.

such as more asthma, more allergies, even more obesity,

미생물과 관련이 있는 천식, 알러지, 비만 등을 포함해서요.

all of which have been linked to microbes now,

and when you think about it, until recently, every surviving mammal

가만히 생각해보면 모든 살아 남은 포유류는

had been delivered by the birth canal,

산도를 통해 태어났습니다.

and so the lack of those protective microbes

우리와 함께 진화해 온

that we've co-evolved with might be really important

보호적인 미생물의 결핍은 미생물과 관계있다고 밝혀진

for a lot of these different conditions that we now know involve the microbiome.

많은 종류의 문제에 매우 중요한 영향을 끼치고 있을지도 모릅니다.

When my own daughter was born a couple of years ago

2년 전 제 딸이 제왕 절개로 태어났을 때

by emergency C-section,

we took matters into our own hands

저희는 이 문제를 직접 처리해서, 정상적인 출산이라면 자연스럽게 가졌을

and made sure she was coated with those vaginal microbes

that she would have gotten naturally.

질 미생물들에 감싸이도록 만들었습니다.

Now, it's really difficult to tell whether this has had an effect

이 일이 딸의 건강에 특별히 영향이 있는지는

on her health specifically, right?

알기가 어려울 것 같습니다. 그렇죠?

With a sample size of just one child, no matter how much we love her,

우리가 딸을 얼마나 사랑하는지와는 관계없어 아이 한명의 예를 가지고는

you don't really have enough of a sample size

평균적으로 어떤 일이 일어나는지 알기에는

to figure out what happens on average,

충분한 예라고 말하기는 어려워요.

but at two years old, she hasn't had an ear infection yet,

하지만 2살까지 딸은 아직 귀 감염을 겪지 않았습니다.

so we're keeping our fingers crossed on that one.

행운이 계속 되기를 바라고 있습니다.

And what's more, we're starting to do clinical trials with more children

추가로, 우리는 이것이 보다 일반적인 보호 효과를 가지고 있는지 보기 위해서

to figure out whether this has a protective effect generally.

더 많은 아이들과 함께 임상 실험을 시작하고 있습니다.

So how we're born has a tremendous effect on what microbes we have initially,

어떻게 태어나는지가 처음에 어떤 미생물들을 가지는데 큰 영향을 미친다면

but where do we go after that?

그 다음에는 어떻게 되는 것일까요?

What I'm showing you again here is this map

여기 다시 보여드리는 것은 인간 미생물군유전체 프로젝트의

of the Human Microbiome Project Data,

데이터로 만든 지도입니다.

so each point represents a sample from one body site

각 점들은 250명의 건강한 성인의 몸의 한 지점을 나타냅니다.

from one of 250 healthy adults.

And you've seen children develop physically.

여러분은 아이들이 신체적으로 자라는 것을 보셨을 것입니다.

You've seen them develop mentally.

또 아이들이 정신적으로 자라는 것도 보셨겠죠.

Now, for the first time, you're going to see

이제 처음으로 여러분은

one of my colleague's children develop microbially.

제 동료의 아이가 미생물학적으로 자라는 것을 보실 것입니다.

So what we are going to look at

우리가 이제 살펴볼 것은

is we're going to look at this one baby's stool,

소화관을 나타내는 배설물 미생물 집단입니다.

the fecal community, which represents the gut,

한 아기의 배설물로부터 2년반 동안 매주 채취한 겁니다.

sampled every week for almost two and a half years.

And so we're starting on day one.

자, 첫번째 날부터 시작하죠.

What's going to happen is that the infant is going to start off as this yellow dot,

무슨 일이 벌어지는지 보겠습니다. 소아는 이 노란색 점에서 시작합니다.

and you can see that he's starting off basically in the vaginal community,

질 군집에서부터 시작하는 것을 보실 수 있습니다.

as we would expect from his delivery mode.

아기가 태어난 방식으로부터 예상해 볼 수 있죠.

And what's going to happen over these two and a half years

그리고 2년 반동안 일어나는 일은

is that he's going to travel all the way down

아래쪽에 있는 건강한 지원자들의 배설물 집단과 닮는 방향으로

to resemble the adult fecal community from healthy volunteers down at the bottom.

계속해서 나아가는 모습입니다.

So I'm just going to start this going and we'll see how that happens.

흘러가도록 두겠습니다. 무슨 일이 일어나는지 보죠.

What you can see, and remember each step in this is just one week,

각 단계가 단지 한 주에 해당한다는 것을 기억해주십시오.

what you can see is that week to week,

여러분이 보고 계신 것은

the change in the microbial community of the feces of this one child,

한 아이의 한주 한주 미생물 군집의 변화입니다.

the differences week to week are much greater

한주 한주의 변화가 바닥 쪽에 갈색으로 보이는

than the differences between individual healthy adults

인간 미생물유전체 프로젝트에 참여한 건강한 각 성인 사이의 차이보다

in the Human Microbiome Project cohort,

which are those brown dots down at the bottom.

훨씬 더 크다는 것을 알 수 있습니다.

And you can see he's starting to approach the adult fecal community.

그리고 아기가 성인 배설물 군집에 다가가고 있는 것을 볼 수 있습니다.

This is up to about two years.

여기까지가 약 2년에 해당하는데, 이제 굉장한 일이 막 일어나려 해요.

But something amazing is about to happen here.

So he's getting antibiotics for an ear infection.

귀 감염에 대한 항생물질을 가지기 시작합니다.

What you can see is this huge change in the community,

군집에서 이런 커다란 변화가 일어난 후에는 상대적으로 빠른 회복을 보이죠.

followed by a relatively rapid recovery.

I'll just rewind that for you.

되감기를 해드리겠습니다.

And what we can see is that just over these few weeks,

여기에서 볼 수 있는 것은, 단지 수 주 동안의 훨씬 더 급진적 변화,

we have a much more radical change,

a setback of many months of normal development,

수개월에 달하는 일반적인 발달의 지연, 상대적으로 빠른 회복,

followed by a relatively rapid recovery,

and by the time he reaches day 838,

그리고 이 비디오의 마지막 부분인 아기가 838일이 될 쯤이면

which is the end of this video,

you can see that he has essentially reached the healthy adult stool community,

기본적으로 건강한 성인의 배설물 집단에 근접한 것이 보입니다.

despite that antibiotic intervention.

항생물질의 침입이 있었음에 불구하구요.

So this is really interesting because it raises fundamental questions

이것은 매우 흥미로운데요, 아이의 각기 다른 나이에 관여한다면

about what happens when we intervene at different ages in a child's life.

어떤 일이 일어날지에 대한 근본적 질문을 가지게하기 때문입니다.

So does what we do early on, where the microbiome is changing so rapidly,

미생물군집이 매우 빠르게 변하는 초기에 일어나는 일들이 영향이 매우 클까요?

actually matter,

or is it like throwing a stone into a stormy sea,

아니면 폭풍우 치는 바다에 돌 하나를 던지는 것처럼

where the ripples will just be lost?

물결이 그냥 사라져버리고 말까요?

Well, fascinatingly, it turns out that if you give children antibiotics

놀랍게도, 어린 아이에게 생애의 첫 6개월동안 항생제를 주면

in the first six months of life,

they're more likely to become obese later on

항생제를 받은 적이 없거나 나중에 받은 경우보다

than if they don't get antibiotics then or only get them later,

비만이 될 가능성이 훨씬 더 높다는 것이 밝혀졌습니다.

and so what we do early on may have profound impacts

우리가 초기에 행하는 일들이 이제 우리가 이해하기 시작한

on the gut microbial community and on later health

소화관 미생물 군집과 이후 건강에

that we're only beginning to understand.

커다란 영향을 미치고 있을 수도 있습니다.

So this is fascinating, because one day, in addition to the effects

이것은 굉장히 매력적인 일입니다.

항생제가 항생제 면역력을 가진 박테리아들에게 미치는

that antibiotics have on antibiotic-resistant bacteria,

which are very important,

매우 중요한 영향에 추가로

they may also be degrading our gut microbial ecosystems,

우리 소화관 미생물 생태계를 나쁘게 만들고 있을 수도 있기 때문입니다.

and so one day we may come to regard antibiotics with the same horror

어쩌면 이집트인들이 방부처리를 위해

that we currently reserve for those metal tools

뇌를 밖으로 꺼내기 전 곤죽을 만들기 위해 사용했던

that the Egyptians used to use to mush up the brains

금속 도구에 대한 비슷한 공포감으로 항생제를 바라보게 될지도 모릅니다.

before they drained them out for embalming.

So I mentioned that microbes have all these important functions,

저는 미생물들이 매우 중요한 역할을 하고 있다고 이야기 했죠.

and they've also now, just over the past few years,

지난 몇년에 거쳐 미생물 역할이 여러 다른 질병과 관계가 있다고 밝혀졌죠.

been connected to a whole range of different diseases,

including inflammatory bowel disease,

염증성 장 질환, 심장병, 대장암, 심지어 비만까지도 말이죠.

heart disease, colon cancer,

and even obesity.

Obesity has a really large effect, as it turns out,

비만은 여러가지 요인들이 작용하는 걸로 판명되었죠.

and today, we can tell whether you're lean or obese

이제 소화관 미생물을 살펴보면 여러분이 날씬한지 비만인지를

with 90 percent accuracy

90%의 정확도로 예측할 수 있습니다.

by looking at the microbes in your gut.

Now, although that might sound impressive,

어떤면에서는 인상적이지만

in some ways it's a little bit problematic as a medical test,

다른 면에서 이 방법은 의료 검사로는 다소 문제가 있습니다.

because you can probably tell which of these people is obese

소화관 미생물들에 대해서 전혀 모른다고 하더라도

without knowing anything about their gut microbes,

이들 중 누가 비만인지 쉽게 알 수 있기 때문입니다.

but it turns out that even if we sequence their complete genomes

하지만 완벽한 유전자 지도를 가지고 인간 DNA를 전부 가지고 있더라도

and had all their human DNA,

we could only predict which one was obese with about 60 percent accuracy.

누군가가 비만인지 아닌지는 60% 정확도만 가능합니다.

So that's amazing, right?

그건 경이로운 거예요, 그렇죠?

What it means that the three pounds of microbes that you carry around with you

여러분이 지니고 다니는 3 파운드 중량의 미생물이

유전체 안에 있는 각 유전자들보다 건강 상태에 훨씬 중요할 수 있어요.

may be more important for some health conditions

than every single gene in your genome.

And then in mice, we can do a lot more.

쥐로는 더 많은 것을 할 수 있어요.

So in mice, microbes have been linked to all kinds of additional conditions,

쥐에서는 미생물이 다양한 모든 추가적인 조건들과 관련이 있어요:

including things like multiple sclerosis,

다발성 경화증, 우울증, 자폐증, 비만같은 것이죠.

depression, autism, and again, obesity.

But how can we tell whether these microbial differences

하지만 질병과 상관관계가 있는 미생물적 차이가

that correlate with disease are cause or effect?

원인인지 아니면 결과인지 어떻게 알 수 있을까요?

Well, one thing we can do is we can raise some mice

한가지 시도해볼 수 있는 것은 멸균 공간에서

without any microbes of their own in a germ-free bubble.

아무런 미생물도 가지지 않도록 쥐 한마리를 키워보는 것입니다.

Then we can add in some microbes that we think are important,

그리고는 중요할 것 같은 미생물들을 추가해 보고

and see what happens.

무슨 일이 일어나는지 보는거죠.

When we take the microbes from an obese mouse

비만인 쥐에서 미생물들을 수집한 후에

and transplant them into a genetically normal mouse

멸균 상태에서 아무런 미생물이 없도록 키워진

that's been raised in a bubble with no microbes of its own,

유전적으로 일반적인 쥐에게 미생물을 옮겨주면

it becomes fatter than if it got them from a regular mouse.

일반 쥐에서 미생물을 가져온 경우보다 뚱뚱해집니다.

Why this happens is absolutely amazing, though.

이런 일이 일어나는 이유가 정말 놀랍습니다.

Sometimes what's going on is that the microbes

무슨 일이 일어나냐면, 가끔은 미생물들이

are helping them digest food more efficiently from the same diet,

같은 음식이더라도 더 효율적으로 소화시키도록 돕고

so they're taking more energy from their food,

따라서 쥐들이 음식으로부터 더 많은 에너지를 섭취합니다.

but other times, the microbes are actually affecting their behavior.

하지만 어떨 때는, 미생물이 쥐의 행동에 영향을 미칩니다.

What they're doing is they're eating more than the normal mouse,

어떤 미생물들은 보통 쥐들보다 많이 먹도록 만듭니다.

so they only get fat if we let them eat as much as they want.

그래서 그냥 먹도록 두면 계속 뚱뚱해지는 것이죠.

So this is really remarkable, right?

정말로 굉장하지 않습니까?

The implication is that microbes can affect mammalian behavior.

미생물이 포유류의 행동에 영향을 미칠 수 있다는 의미입니다.

So you might be wondering whether we can also do this sort of thing across species,

아마 다른 종들간에도 이런 일들을 할 수 있는지 궁금해하실 수 있겠죠.

and it turns out that if you take microbes from an obese person

비만인 사람에게서 미생물을 수집한 후 멸균으로 키워진 쥐에게 이식을 해주면

and transplant them into mice you've raised germ-free,

those mice will also become fatter

날씬한 사람에게 미생물을 받은 쥐보다 더 뚱뚱해진다는 것이 밝혀졌습니다.

than if they received the microbes from a lean person,

but we can design a microbial community that we inoculate them with

체중이 증가하는 것을 막는 미생물을 접종할 수 있도록

that prevents them from gaining this weight.

미생물 군집을 설계할 수도 있습니다.

We can also do this for malnutrition.

영양실조에 대해서도 비슷한 일을 할 수 있습니다.

So in a project funded by the Gates Foundation,

게이츠 재단이 펀딩한 한 프로젝트를 통해

what we're looking at is children in Malawi

우리는 심각한 영양실조의 일종인 단백질 결핍성 영양실조를

who have kwashiorkor, a profound form of malnutrition,

가진 어린이들을 살펴보고 있습니다.

and mice that get the kwashiorkor community transplanted into them

이 어린이들로부터 미생물을 이식받은 쥐들은

lose 30 percent of their body mass

단지 3주 동안에 30%의 체중을 잃었습니다.

in just three weeks,

but we can restore their health by using the same peanut butter-based supplement

하지만 우리는 병원에서 아이들에게 사용되는

that is used for the children in the clinic,

땅콩 버터 기반의 보충제와

and the mice that receive the community

단백질 결핍성 영양실조인 어린이의 건강한 쌍둥이로부터 채취한

from the healthy identical twins of the kwashiorkor children do fine.

건강한 미생물군을 투여해서 쥐를 다시 건강하게 만들었습니다.

This is truly amazing because it suggests that we can pilot therapies

이것은 굉장한 일입니다. 개개인의 미생물 군집을 가지고

by trying them out in a whole bunch of different mice

모든 종류의 다른 쥐들에게 치료 실험을 해볼 수 있고

with individual people's gut communities

and perhaps tailor those therapies all the way down to the individual level.

또 개개인에 맞는 방식으로 치료 방법을 맞출 수 있기 때문이죠.

So I think it's really important that everyone has a chance

저는 모두가 이 발견에 참여해 볼 수 있는 기회를 가지는 것이

to participate in this discovery.

매우 중요하다고 생각합니다.

So, a couple of years ago,

그래서 우리는 몇년 전에

we started this project called American Gut,

이 미생물 지도에 여러분이 여러분의 자리를 요청할 수 있는

which allows you to claim a place for yourself on this microbial map.

미국인의 소화관이라는 프로젝트를 시작했습니다.

This is now the largest crowd-funded science project that we know of --

이 프로젝트는 저희가 알고 있는 가장 큰 집단 과학 프로젝트입니다.

over 8,000 people have signed up at this point.

8천명이 넘는 사람들이 이 프로젝트에 참여했습니다.

What happens is, they send in their samples,

참가자들이 자신들이 샘플을 보내면

we sequence the DNA of their microbes and then release the results back to them.

우리는 샘플에 있는 미생물의 DNA를 해독한 후에 결과를 보내줍니다.

We also release them, de-identified, to scientists, to educators,

추가적으로 모두가 데이터에 접근할 수 있도록

to interested members of the general public, and so forth,

데이터를 익명화한 후, 과학자, 교육자, 관심있는 대중들에게

so anyone can have access to the data.

이 데이터를 공개합니다.

On the other hand,

한편으로는 이상하게도,

when we do tours of our lab at the BioFrontiers Institute,

바이오 프론티어 기관에 있는 저희 랩을 남들에게 소개시켜줄 때

and we explain that we use robots and lasers to look at poop,

우리가 똥을 관찰하기 위해서 로봇과 레이저를 사용한다고 설명하면

it turns out that not everyone wants to know.

아무도 궁금해하지 않더군요.

(웃음)

(Laughter)

But I'm guessing that many of you do,

하지만 여기 있는 분들은 궁금해하실 수 있을 것 같아서

and so I brought some kits here if you're interested

궁금한 분들을 위해 직접 쓰시도록 도구를 조금 가져왔습니다.

in trying this out for yourself.

So why might we want to do this?

우리가 왜 이런 일을 하고 싶어할까요?

Well, it turns out that microbes are not just important

미생물은 우리가 어떤 건강 상태인지 알 수 있도록 할 뿐 아니라

for finding out where we are in terms of our health,

but they can actually cure disease.

질병을 치유할 수 있도록 하기 때문에 매우 중요하다고 볼 수 있습니다.

This is one of the newest things we've been able to visualize

이것은 미네소타 대학교의 동료와 함께

with colleagues at the University of Minnesota.

시각화할 수 있었던 가장 최신의 데이터입니다.

So here's that map of the human microbiome again.

인간 미생물 군집의 지도인데, 우리가 관찰하는 것은,

What we're looking at now --

I'm going to add in the community of some people with C. diff.

C. diff 균을 가진 분들의 사례를 더하겠습니다.

So, this is a terrible form of diarrhea

하루에 20번씩 화장실을 가야하는 정말 최악의 설사병의 형태입니다.

where you have to go up to 20 times a day,

and these people have failed antibiotic therapy for two years

이 분들은 이 실험을 하기 전에

before they're eligible for this trial.

2년 동안 항생제 치료를 했지만 실패했습니다.

So what would happen if we transplanted some of the stool from a healthy donor,

아래 쪽에 별로 표시된 건강한 기증자들의

변으로부터 채취한 일부를 환자들에게 이식하면 어떻게 될까요?

that star down at the bottom,

into these patients.

Would the good microbes do battle with the bad microbes

이로운 미생물들이 해로운 미생물들과 싸워서 건강을 되찾도록 도와줄까요?

and help to restore their health?

So let's watch exactly what happens there.

무슨 일이 일어나는지 살펴보겠습니다.

Four of those patients are about to get a transplant

4명의 환자들에게 아래쪽의 건강한 기증자들의 것을 이식하기 직전입니다.

from that healthy donor at the bottom,

and what you can see is that immediately,

즉각적으로 소화관 군집에

you have this radical change in the gut community.

급진적인 변화가 일어나는 것을 볼 수 있습니다.

So one day after you do that transplant,

이식을 한 후 하루 뒤에 모든 증상이 사라졌고

all those symptoms clear up,

the diarrhea vanishes,

설사도 사라졌고, 근본적으로 건강도 회복해서

and they're essentially healthy again, coming to resemble the donor's community,

기증자들의 군집상태와 유사하게 된 후 그 상태를 유지합니다.

and they stay there.

(Applause)

(박수)

So we're just at the beginning of this discovery.

우리는 아직 발견 초기에 있습니다.

We're just finding out that microbes have implications

우리는 미생물이 여러종류의 질병에 영향을 미친다는 사실을 알게 됐죠.

for all these different kinds of diseases,

염증성 장 질환에서 비만, 어쩌면 자폐증과 우울증까지도요.

ranging from inflammatory bowel disease to obesity,

and perhaps even autism and depression.

What we need to do, though,

우리가 앞으로 더 해야할 일은,

is we need to develop a kind of microbial GPS,

일종의 미생물에 대한 위치확인장치를 만들어서

where we don't just know where we are currently

우리가 어디에 있는 지 뿐만 아니라 어디로 가고 싶은지,

but also where we want to go and what we need to do

그리고 목적지에 도달하려면 무엇을 해야하는지 알도록 말이죠.

in order to get there,

and we need to be able to make this simple enough

또, 아이도 사용할 수 있을 만큼 단순하게 만들어야 해요.

that even a child can use it. (Laughter)

(웃음)

Thank you.

감사합니다.

(박수)

(Applause)