1
00:00:05,943 --> 00:00:10,763
1884년, 한 환자의 운은 
점점 더 나빠지는 것 같습니다.

2
00:00:10,763 --> 00:00:14,268
이 환자의 목에는 암이 
급격하게 퍼졌고,

3
00:00:14,268 --> 00:00:18,909
그러고 나서 관계가 없어보이는 
세균성 피부 감염으로 쓰러지게 됩니다.

4
00:00:18,909 --> 00:00:21,619
하지만 곧, 뜻밖의 일이 일어났습니다.

5
00:00:21,619 --> 00:00:26,670
그가 감염에서 회복되면서,
암도 줄어들기 시작했는데요.

6
00:00:26,670 --> 00:00:31,531
의사 윌리엄 콜리가 7년 후에
이 환자를 추적 조사했을 때,

7
00:00:31,531 --> 00:00:34,191
암에 대한 어떤 가시적인 징후도 
남아 있지 않았죠.

8
00:00:34,191 --> 00:00:37,162
콜리는 어떤 놀라운 일이 일어나고
있다고 믿었습니다:

9
00:00:37,162 --> 00:00:41,472
박테리아 감염이 환자의 
면역 체계를 자극하여

10
00:00:41,472 --> 00:00:43,710
암을 퇴치시켰다고 말이죠.

11
00:00:43,710 --> 00:00:46,504
콜리의 다행스런 발견 덕분에
박테리아를 의도적으로

12
00:00:46,504 --> 00:00:51,417
주입해 볼 수 있게 됐고, 
암을 성공적으로 치료하게 됐습니다.

13
00:00:51,417 --> 00:00:55,867
한 세기가 넘어가면서 합성 생물학자들은
종양에 약물을 안전하게 직접 전달하도록

14
00:00:55,867 --> 00:00:58,954
박테리아를 프로그램함으로써,

15
00:00:58,954 --> 00:01:04,040
한 때는 적과도 같았던 이 동맹을
사용할 더 나은 방법을 찾아냈습니다.

16
00:01:04,040 --> 00:01:07,670
암은 세포의 정상적인 기능이 변형되어
세포를 빠르게 증식 시키면서

17
00:01:07,670 --> 00:01:12,534
종양이라고 불리는 성장을 형성할 때
발생합니다.

18
00:01:12,534 --> 00:01:16,824
방사선, 화학요법, 
면역요법과 같은 치료법은

19
00:01:16,824 --> 00:01:20,459
악성 세포를 죽이려고 시도하지만
그 과정에서 몸 전체에 영향을 미쳐

20
00:01:20,459 --> 00:01:23,457
건강한 조직을 교란시킬 수 있습니다.

21
00:01:23,457 --> 00:01:26,077
하지만, 대장균과 같은 일부 박테리아는

22
00:01:26,077 --> 00:01:31,528
종양 안에서 선택적으로 성장할 수 있는
독특한 장점을 지니고 있습니다.

23
00:01:31,528 --> 00:01:35,478
실제로 종양의 핵은 면역 세포에 숨어서
안전하게 증식할 수 있는

24
00:01:35,478 --> 00:01:39,367
이상적인 환경을 형성합니다.

25
00:01:39,367 --> 00:01:41,068
박테리아는 감염을 일으키는 대신,

26
00:01:41,068 --> 00:01:45,077
내부에서 종양을 목표로 하는
트로이 목마 역할을 하면서

27
00:01:45,077 --> 00:01:49,847
암과 싸우는 약물을 운반하도록
다시 프로그래밍 되어질 수 있습니다.

28
00:01:49,847 --> 00:01:54,794
박테리아를 새로운 방식으로
감지하고 반응하도록

29
00:01:54,794 --> 00:01:59,514
프로그래밍하는 이 아이디어는 
합성생물학 분야의 주요한 관심사입니다.

30
00:01:59,514 --> 00:02:01,984
하지만 어떻게 박테리아가 
프로그래밍 될까요?

31
00:02:01,984 --> 00:02:05,083
핵심은 박테리아의 DNA를
조작하는 것에 있습니다.

32
00:02:05,083 --> 00:02:08,456
박테리아에 특정 유전자 서열을 
주입함으로써,

33
00:02:08,456 --> 00:02:11,715
박테리아가 암의 성장을 방해하는
분자들을 포함한

34
00:02:11,715 --> 00:02:15,271
다른 분자들을 합성하도록
지시받을 수 있습니다.

35
00:02:15,271 --> 00:02:18,592
또한 생물학적 회로의 도움으로
매우 구체적인 방식으로

36
00:02:18,592 --> 00:02:20,866
작동할 수 있도록 만들 수도 있습니다.

37
00:02:20,866 --> 00:02:25,075
생물학적 회로는 존재, 부재 또는 
특정 요인의 조합에 따라

38
00:02:25,075 --> 00:02:27,811
다양한 동작을 프로그램합니다.

39
00:02:27,811 --> 00:02:31,557
예를 들어, 종양은 낮은 수치의
산소와 pH를 지니며

40
00:02:31,557 --> 00:02:34,630
특정 분자를 과잉 생산합니다.

41
00:02:34,630 --> 00:02:37,576
합성 생물학자들은 
박테리아를 프로그램하여

42
00:02:37,576 --> 00:02:39,369
그러한 상태를 감지할 수 있습니다.

43
00:02:39,369 --> 00:02:44,012
그렇게 함으로써, 건강한 조직을 피하고
종양에 반응합니다.

44
00:02:44,012 --> 00:02:50,307
동기화된 용해 회로(SLC)로 알려진
한 유형의 생물학적 회로는

45
00:02:50,307 --> 00:02:53,109
박테리아가 약을 공급할 뿐만 아니라

46
00:02:53,109 --> 00:02:55,769
정해진 일정에 따라 
이를 수행할 수 있게 합니다.

47
00:02:55,769 --> 00:02:58,009
첫째, 건강한 조직에 
해를 주지 않기 위해

48
00:02:58,009 --> 00:03:02,242
박테리아가 자라면서 
항암제의 생산이 시작되는데,

49
00:03:02,242 --> 00:03:05,324
이는 종양 자체 내에서만 일어납니다.

50
00:03:05,324 --> 00:03:07,671
그 다음으로, 항암제를 생산한 후

51
00:03:07,671 --> 00:03:10,840
작동 스위치는 박테리아가
임계 개체수 한계점에 도달하면

52
00:03:10,840 --> 00:03:14,000
박테리아가 파열하도록 합니다.

53
00:03:14,000 --> 00:03:18,497
이는 약을 방출하고
박테리아 개체수는 감소시킵니다.

54
00:03:18,497 --> 00:03:24,469
하지만, 특정 비율의 박테리아는 
서식지를 보충하려고 살아남습니다.

55
00:03:24,537 --> 00:03:28,518
결국 박테리아의 숫자는 작동 스위치를 
다시 당길만큼 증가하고

56
00:03:28,518 --> 00:03:30,568
이러한 주기는 계속됩니다.

57
00:03:30,568 --> 00:03:35,318
이 회로는 암과 싸우기 가장 좋은
일정에 따라 약물을 전달하도록

58
00:03:35,318 --> 00:03:37,858
미세하게 조정될 수 있습니다.

59
00:03:37,858 --> 00:03:42,288
이러한 접근법은 쥐를 사용한
과학 실험에서 유효함이 입증되었습니다.

60
00:03:42,288 --> 00:03:46,534
과학자들은 박테리아를 주입하여
림프종 종양을 성공적으로

61
00:03:46,534 --> 00:03:51,294
제거할 수 있었을 뿐만 아니라
쥐 속의 어느 곳에서도 치료되지 않은

62
00:03:51,294 --> 00:03:55,832
림프종을 식별하고 공격하도록
면역 세포가 접촉하는

63
00:03:55,832 --> 00:03:57,592
면역 시스템을 자극했습니다.

64
00:03:57,592 --> 00:04:02,478
다른 많은 치료법과 달리 박테리아는
특정 유형의 암이 목표가 아니라

65
00:04:02,478 --> 00:04:07,789
모든 고형 종양이 공유하는 일반적인
특성을 대상으로 합니다.

66
00:04:07,789 --> 00:04:12,169
프로그램이 가능한 박테리아도
단순히 암과 싸우는 것으로 제한되지 않습니다.

67
00:04:12,169 --> 00:04:14,970
대신에 박테리아는 
미래의 질병 부위를 모니터링하는

68
00:04:14,970 --> 00:04:17,939
정교한 센서 역할을 할 수 있습니다.

69
00:04:17,939 --> 00:04:22,198
안전한 프로바이오틱 박테리아는
장내에서 휴면 상태를 유지하며

70
00:04:22,198 --> 00:04:25,098
증상이 발생되기 전에
장애를 감지하고, 예방하며,

71
00:04:25,098 --> 00:04:28,042
치료할 수 있습니다.

72
00:04:28,042 --> 00:04:31,617
기술의 발전은 기계식 나노봇으로
구동되는 개인화된 의약품의

73
00:04:31,617 --> 00:04:35,610
미래에 대한 흥분을 불러 일으켰습니다.

74
00:04:35,610 --> 00:04:38,224
그러나 수십억 년의 진화 덕분에

75
00:04:38,224 --> 00:04:40,084
우리는 이미 출발점을

76
00:04:40,084 --> 00:04:44,343
예상치 못한 생물학적 형태의 
박테리아에서 찾았는지도 모릅니다.

77
00:04:44,343 --> 00:04:46,620
혼합물에 합성 생물학이 더해지면,

78
00:04:46,620 --> 00:04:49,637
곧 무엇이 가능해 질지
누가 알 수 있을까요.