Khalil Ramadi: Electronic pills that could transform how we treat disease | TED Fellows

번역: Seongjae Hwang 검토: DK Kim

[SHAPE YOUR FUTURE]

[미래를 만드세요]

For decades, scientists have tried to use brain modulation

수십 년간 과학자들은 브레인 모듈레이션을 이용해

to treat neurological disorders.

신경학적 질병을 치료하려고 했습니다.

Techniques usually involved sticking wires onto our head,

이 치료법은 보통 머리에 전선을 붙이고

then helmets that immobilized our head

헬멧으로 머리를 고정한 다음

and zapping our brain with magnetic or electrical pulses.

전기적, 자기적 파동으로 뇌의 신호를 읽어냅니다.

Given what we now know about the millions of circuits that our brain has,

우리가 아는 한 뇌 회로는 수백만 개가 있다는 사실에 미뤄 보면

this was much like trying to fix a pothole by resurfacing the entire road.

도로에 난 조그만 구멍을 메우자고 전체 도로를 손보는 것과 같습니다.

Brain modulation can actually come in different forms.

사실 브레인 모듈레이션은 다른 방식으로 할 수도 있습니다.

The brain connects with all organs in our bodies through neurons,

뇌는 우리 몸의 모든 장기와 신경으로 연결되어 있습니다.

much like an octopus' tentacles.

문어 다리처럼 말입니다.

This means that diabetes, cancer, autoimmune disorders can all be induced,

그 말은 뇌와 신경계가 당뇨, 암, 자가면역질환을

유발하거나, 악화시키거나, 영향을 줄 수 있다는 겁니다.

affected and exacerbated by the brain and the nervous system.

This also means that brain modulation can be achieved

또한 다른 신체 부위를 통해 브레인 모듈레이션이

through different parts of the body

가능하다는 말이기도 합니다.

by zapping organs and limbs with electrodes

드릴이나 메스로 전극을 심은 장기와 사지에 전류를 흘리는 겁니다.

that have usually been implanted with drills and scalpels.

Today, however, brain modulation doesn't have to be so invasive.

하지만 현대의 브레인 모듈레이션은 이렇게 침습적일 필요가 없습니다.

Some of my colleagues at MIT

MIT의 제 동료 몇 명이 발견한

have discovered that a potential therapy for Alzheimer's

가능성 있는, 알츠하이머 치료법은

could be watching light of a certain wavelength

특정한 파장의 빛이 특정한 주기로 깜빡이는 것을 보는 것입니다.

flash at a particular frequency.

This is an example of something I like to call a bionudge --

제가 바이오넛지라고 부르는 것의 한 예입니다.

simple techniques that target specific circuits in our bodies

우리 몸의 특정 회로를 목표로 하는 간단한 기법으로

to achieve a certain outcome,

바라는 효과를 얻습니다.

like using light to slow degeneration and Alzheimer's.

빛으로 퇴행성 질환과 알츠하이머를 느리게 하는 것처럼요.

Let me show you an example of a really simple bionudge.

정말 간단한 바이오넛지의 예를 보여드리겠습니다.

In 10 seconds, I'm going to cause neurons in your pretectal area to light up

10초 안에 여러분의 덮개앞구역 뉴런을 활성화시키고

and then I'll stimulate your amygdala and hippocampus to surprise you.

해마와 편도체를 자극해서 여러분을 놀라게 만들어 드리죠.

Finally, your arcuate nucleus to make you feel hungry.

마지막으로 궁상핵을 자극해서 배가 고프게 할 겁니다.

Bionudges don't need to be shocking or jarring,

바이오넛지는 충격적이거나 불쾌할 필요가 없습니다.

They just need to be designed to activate or silence a specific brain circuit.

특정한 뇌 회로를 활성화, 비활성화 할 수 있게 고안되기만 하면 됩니다.

Combining bionudges in a certain order

특정한 순서로 바이오넛지를 조합해서

can allow us to use them for a more targeted purpose.

더 구체적인 목표를 달성할 수도 있습니다.

My team and I at MIT developed microdevices

MIT에서 저와 연구팀은 미세장치를 개발했는데

similar in shape and size to a pill that can be swallowed like we do pills

크기도 모양도 알약과 비슷해서 약처럼 삼킬 수 있으며

and contain electronics

전자 기기가 들어있어

to deliver little bursts of electrical or chemical stimuli --

작은 전기적, 화학적 자극을 우리의 내장기관에 전달합니다.

bionudges -- to our gut.

바로 바이오넛지입니다.

Our gut is the largest interface of our body with the outside world.

내장은 우리 몸에서 외부와 연결되는 가장 큰 접점입니다.

It has an incredible combination of tissues all working together.

어마어마한 세포조직이 어우러져 함께 움직이고 있습니다.

It houses enteroendocrine cells

내장 조직 속의 내분비 세포는

that sense what we eat

식사할 때 반응해서

and induce the release of hormones that can regulate hunger and metabolism.

배고픔과 신진대사를 조절하는 호르몬 분비를 촉진합니다.

It houses immune cells that sense the microbiome

내장 조직에 있는 면역 세포는 미생물에 반응해서

while preventing bacteria from entering our body.

세균이 들어오지 못하게 합니다.

And neurons -- lots and lots of neurons.

그리고 엄청난 수의 신경도 있습니다.

This is why certain sugary or salty foods can ramp up dopamine levels in our brain

신경 덕분에 달거나 짠 음식이 뇌의 도파민 수치를 올려서

and make us feel quite good after eating them.

그걸 먹은 우리를 기분 좋게 만들 수 있습니다.

Our electronic pills can be designed to reside in the gut for days to weeks,

전자 알약은 며칠에서 몇 주까지 내장 속에 머물도록 만들수 있습니다.

delivering bionudges to neurons along the GI tract.

위장관을 따라 신경에 바이오넛지를 전합니다.

Depending on the shape and strength of these electrical impulses,

이 전기적 신호의 형태와 강도에 따라서

they can either affect hormone levels in our blood

신호는 혈중 호르몬 수치에 영향을 주거나

or travel up to our brain

뇌까지 올라가서

where they can activate or silence specific brain circuits

특정 뇌 회로를 활성화하거나 비활성화해서

that control hunger, metabolism and arousal.

배고픔, 신진대사, 흥분도를 조절할 수 있습니다.

Much like we did just a few minutes ago.

몇 분 전에 한 것처럼 말입니다.

Using our devices, we could stimulate the stomach

이 기기로 위를 자극해서

to tackle nausea or influence satiety

메스꺼움을 막거나 포만감에 영향을 주고

or the intestine to change the way we digest things like glucose

장을 자극해 포도당 같은 것들을 소화하는 방식을 바꿔서

by affecting absorption of nutrients in food.

음식에 든 영양소 흡수에 영향을 줄 수 있습니다.

This could mean new, noninvasive therapies for the 34 million diabetics in the US

새롭고 비침습적인 치료법을 미국의 3400만 당뇨 환자와

and 650 million obese population worldwide.

세계의 6억 5천만 비만인들에게 적용할 수 있습니다.

We could even affect things like inflammation in the brain,

심지어 뇌 안의 염증을 조절해서

slowing down degeneration for the almost 60 million patients

세계 곳곳의 거의 6천만 명의 파킨슨병, 알츠하이머 환자의

with Parkinson's or Alzheimer's around the world.

퇴행성 질환을 늦출 수도 있습니다.

By being super specific, we can avoid side effects,

아주 좁은 범위에만 작용해 부작용을 피할 수 있습니다.

unlike most of our drugs.

대부분의 약과 달리 말입니다.

And in this way we can control appetite, nutrient digestion, hormone levels,

같은 방식으로 식욕, 영양소 소화, 호르몬 수치를 조절할 수도 있습니다.

even happiness and reward.

행복감과 성취감까지도요.

This is exciting.

정말 신나는 일입니다.

Bionudges are more targeted than medicines and less invasive than surgery.

바이오넛지는 약보다 집중적이고 수술보다 덜 침습적입니다.

Neuromodulation therapies could be a new gold standard in health care.

신경조절요법이 보건의료의 새로운 기준이 될 수 있습니다.

I'd like to leave you with an image:

한번 상상해 보세요.

a single pill, not filled with drugs or chemicals,

알약 하나에 약물이나 화학 성분 대신에

but with electronics and microdevices

미세장치와 전자기기를 넣어서

that deliver little bursts of energy to our gut.

내장 기관에 에너지를 전달합니다.

This pill can treat Parkinson's, Alzheimer's, diabetes or obesity,

파킨슨, 알츠하이머, 당뇨, 비만을 치료하는데

all without any chronic drugs, completely noninvasively.

오랫동안 먹을 필요도 없고 전혀 침습적이지도 않습니다.

No drill, no surgery, no hospital stay.

드릴도, 수술도, 입원도 필요 없습니다.

This is how medicine could be.

이런 약을 만드는 게 가능합니다.

This is how medicine should be.

이렇게 만들어야만 합니다.

Thank you.

감사합니다.