질병의 조기 발견을 위한 박테리아의 암호
-
0:02 - 0:04그들의 정체를 알지 못합니다.
-
0:04 - 0:06보이지도 않습니다.
-
0:06 - 0:08항상 주변에서
-
0:09 - 0:11속삭이며
-
0:11 - 0:13음모를 꾸미고
-
0:14 - 0:18수백만의 군대를 조직합니다.
-
0:19 - 0:21그리고 공격 명령이 떨어지면
-
0:21 - 0:24모두 동시에 달려듭니다.
-
0:27 - 0:29바로 박테리아에 대한 얘기죠.
-
0:29 - 0:30(웃음)
-
0:30 - 0:33제가 누구에 대해
말하고 있는 줄 아셨어요? -
0:34 - 0:38박테리아는 인간처럼
커뮤니티 속에서 살아갑니다. -
0:38 - 0:39그들은 가족이 있고
-
0:39 - 0:40그들은 말하고
-
0:40 - 0:42자신들의 활동을 계획하죠.
-
0:42 - 0:45마치 사람처럼 속이고 숨기며
-
0:45 - 0:47몇몇은 아마도 서로
바람을 피울 겁니다. -
0:48 - 0:52만약 우리가 박테리아의
대화를 들을 수 있고 -
0:52 - 0:56그들의 비밀 정보를 인간의 언어로
번역이 가능하다면 어떨까요? -
0:56 - 1:02만약 여러분이 박테리아 대화를
번역해서 살아남을 수 있다면요? -
1:03 - 1:04전 나노 물리학 박사이며
-
1:04 - 1:09나노 물리학을 통해 실시간
번역 기술을 개발해왔습니다. -
1:09 - 1:11이 기술은 박테리아 커뮤니티를 관찰하여
-
1:11 - 1:14박테리아 사이에서 일어난 일들을
저장하고 제공할 수 있습니다. -
1:16 - 1:18박테리아는 어디에나 살고 있습니다.
-
1:18 - 1:20그들은 흙 속과 가구 속에 살고
-
1:20 - 1:22우리 몸 속에도 살고 있죠.
-
1:22 - 1:27사실, 이 극장에 살아있는 세포들의
90%가 박테리아입니다. -
1:28 - 1:30어떤 박테리아는 이득을 주죠.
-
1:30 - 1:33인간의 소화를 돕거나
항생물질을 생산합니다. -
1:33 - 1:35그리고 어떤 박테리아는
인간에게 유해합니다. -
1:35 - 1:37그들은 질병과 죽음을 유발하죠.
-
1:38 - 1:40박테리아가 자신들이 가진
모든 기능을 사용하기 위해서는 -
1:40 - 1:42상호간의 조직을 만들어야 합니다.
-
1:42 - 1:44그리고는 마치 인간들처럼 행동합니다.
-
1:44 - 1:47대화를 통해서 말이죠.
-
1:47 - 1:48단어를 이용하는 대신
-
1:48 - 1:51서로 대화하기 위해
분자를 이용해 신호를 보냅니다. -
1:52 - 1:53박테리아가 소수일 땐
-
1:53 - 1:56분자 신호는 그저 날아가 버립니다.
-
1:56 - 2:00마치 사막에서 홀로
한 남자가 소리 지르듯이 말이에요. -
2:00 - 2:04하지만 박테리아가 많을 때는
분자 신호가 쌓이고 -
2:04 - 2:07박테리아는 그들이 혼자가 아님을
감지하기 시작합니다. -
2:07 - 2:09서로를 듣게 되는거죠.
-
2:09 - 2:12이런 식으로 그들은 얼마나
많은 박테리아가 있는지 -
2:12 - 2:16새로운 액션을 취하기
충분한지 확인을 하게 됩니다. -
2:17 - 2:20분자 신호가 특정 한계점에 다다르면
-
2:20 - 2:24모든 박테리아는 동시에
동일한 액션을 취해야 한다는 -
2:24 - 2:25필요성을 인지합니다.
-
2:26 - 2:28따라서 박테리아 대화의 구성은
-
2:28 - 2:30계획 및 반응 과정과
-
2:30 - 2:33분자 생성를 생성하고
응답하는 과정으로 이루어집니다. -
2:35 - 2:38저는 연구를 하는 동안
인간 체내의 박테리아 커뮤니티를 -
2:38 - 2:40관찰하는데 초점을 두었습니다.
-
2:40 - 2:42어떻게 이뤄지냐고요?
-
2:42 - 2:44환자로부터 샘플을 얻고요.
-
2:44 - 2:47샘플로 혈액이나 침을 사용합니다.
-
2:47 - 2:50샘플에 전자들을 쏘면
-
2:50 - 2:54이 전자들은 현존하는 대화 분자와
상호작용을 하게 되고 -
2:54 - 2:56이 상호작용은 저희들에게 정보를 주죠.
-
2:56 - 2:58어떤 종류의 박테리아인지
-
2:58 - 3:00대화의 종류는 무엇인지
-
3:00 - 3:03얼마나 많은 대화를
나누었는지 말입니다. -
3:04 - 3:07그러면 대체 박테리아가 대화를
나눈다는 게 어떤 것일까요? -
3:08 - 3:12제가 이 번역 기술을 개발하기 전
-
3:12 - 3:15제 첫 번째 추측은 박테리아가
원시적인 언어를 가질 거란 거였죠. -
3:15 - 3:19마치 아이들이 아직 단어와 문장을
만들어 내지 못하는 것처럼 말이죠. -
3:19 - 3:22행복하면 웃고 슬프면 우는
-
3:22 - 3:23그런 간단한 언어 말입니다.
-
3:24 - 3:28하지만 박테리아는 제가 추측한 만큼
원시적이지 않았습니다. -
3:29 - 3:31분자는 단순히 하나의 분자가 아니라
-
3:31 - 3:34상황에 따라 여러 의미를 나타냈습니다.
-
3:34 - 3:37마치 아기의 울음이
각기 다른 의미를 가진 것처럼요. -
3:37 - 3:39아기는 배고프거나
-
3:39 - 3:40혹은 땀이 난다거나
-
3:40 - 3:42혹은 아프거나 두려워서 울죠.
-
3:42 - 3:45부모는 아기의 각기 다른 울음을
해석할 줄 압니다. -
3:46 - 3:48따라서 진정한 번역이 되려면
-
3:48 - 3:51분자 신호의 해독이 가능하면서
-
3:51 - 3:55상황에 맞게 그것들을
표현할 수 있어야 있어야 하죠. -
3:55 - 3:57그걸 누가 아냐고요?
-
3:57 - 3:59아마 구글 번역기가 조만간
해내지 않을까 싶습니다. -
3:59 - 4:01(웃음)
-
4:02 - 4:04예를 들어보죠.
-
4:04 - 4:06여기 한 박테리아 정보를 가져왔습니다.
-
4:06 - 4:09사전 훈련이 안되어 있으면
약간 이해하기 까다롭지만 -
4:09 - 4:11일단 한 번 살펴보도록 하죠.
-
4:12 - 4:13(웃음)
-
4:15 - 4:18여기 한 감염 환자의
행복한 박테리아 가족이 있습니다. -
4:20 - 4:23이들을 몬테규 가족으로 불러 보죠.
-
4:24 - 4:27그들은 자원을 나누고
재생산하며 성장합니다. -
4:28 - 4:31어느 날, 이들에게
새로운 이웃이 생겼습니다. -
4:33 - 4:35박테리아 캐퓰릿 가족이었죠.
-
4:35 - 4:36(웃음)
-
4:36 - 4:39모두 함께 일할 때는
아무런 문제가 없었습니다. -
4:40 - 4:44그러던 중, 뭔가 예상치
못했던 일이 일어났죠. -
4:44 - 4:49몬테규 가족의 로미오와 캐퓰릿 가족의
줄리엣이 서로 사랑하게 되었습니다. -
4:49 - 4:50(웃음)
-
4:51 - 4:54그리고, 네, 그들은
유전물질을 나누었죠. -
4:54 - 4:56(웃음)
-
4:59 - 5:01이제 이 유전자의 이동은
몬테규 가족에게 위협이 됩니다. -
5:01 - 5:05그들은 감염 환자의 체내에서
유일한 가족이고픈 야망이 있었지만 -
5:05 - 5:07이렇게 공유된 유전자 정보는
-
5:07 - 5:10캐퓰릿 가족이 항체를
개발하는데 도움이 됩니다. -
5:12 - 5:16그래서 몬테규 가족은
다른 가족들을 제거하기 위해 -
5:16 - 5:19분자들을 분출하며
자기들끼리 대화하기 시작했죠. -
5:19 - 5:20(웃음)
-
5:21 - 5:22이러한 자막들과 함께요.
-
5:22 - 5:24[우리가 공격하게 도와줘.]
-
5:24 - 5:25(웃음)
-
5:26 - 5:27공격을 공모해보자.
-
5:29 - 5:32그리고는 모두들 갑자기
-
5:32 - 5:37캐퓰릿 가족을 제거할
독을 방출하게 되죠. -
5:37 - 5:38[제거하라!]
-
5:40 - 5:42(웃음)
-
5:43 - 5:48캐퓰릿 가족은 반격합니다.
-
5:48 - 5:49[반격!]
-
5:49 - 5:51그리고 그들은 전쟁을 하죠.
-
5:52 - 5:57박테리아가 칼 같은 세포기관으로
서로 싸우고 있는 실제 영상입니다. -
5:57 - 5:58상대를 제거하기 위해
-
5:58 - 6:02그야말로 서로를 찌르고
터트리려 노력하고 있습니다. -
6:03 - 6:07이 전쟁에서 승리한 가문은
우세한 박테리아가 됩니다. -
6:08 - 6:12여기서 제가 할 수 있는 건
박테리아 대화를 감지하는 거죠. -
6:12 - 6:14지금 보셨던 싸움 같은 단체 행동을
-
6:14 - 6:16불러 일으키는 대화 말입니다.
-
6:16 - 6:19이를 위해 병원에 있는
환자들의 신체 내부의 -
6:19 - 6:22박테리아 커뮤니티를 관찰하였습니다.
-
6:23 - 6:25저는 62명의 환자들을 대상으로
-
6:25 - 6:29전통적인 방법으로 진단된
기존 결과를 알지 못한 채 -
6:29 - 6:32특정 감염에 대한
환자 샘플을 검사했습니다. -
6:32 - 6:37오늘날 박테리아 진단학에서는
-
6:37 - 6:39하나의 샘플을 접시에 문지르고
-
6:39 - 6:42이 박테리아가 5일 이내에 자라면
-
6:42 - 6:45그 환자는 감염 반응
양성으로 진단을 받습니다. -
6:46 - 6:49이 연구를 끝내고 기존 진단 결과와
-
6:49 - 6:52저희 기술이 진단한 결과를 비교했을 때
-
6:52 - 6:53전 충격을 받았습니다.
-
6:53 - 6:57제 예상치보다 훨씬 훌륭했습니다.
-
6:58 - 7:00저희가 밝혀낸 사실을 말하기 전
-
7:00 - 7:03먼저 한 특별한 환자에
대해서 언급하고 싶습니다. -
7:03 - 7:05한 어린 소녀죠.
-
7:05 - 7:07소녀는 낭포성 섬유증을
앓고 있었습니다. -
7:07 - 7:10이 유전 질환은 소녀의 폐가
박테리아에 쉽게 감염되도록 만듭니다. -
7:11 - 7:13이 소녀는 본래 임상시험
참가자는 아니었습니다. -
7:13 - 7:16다만 이 소녀를 관찰했던 이유는
유전 질환을 앓고 있음에도 -
7:16 - 7:19그녀의 의료 기록에 아직까지
감염 병력이 없었기 때문입니다. -
7:19 - 7:22한 달에 한 번,
이 소녀는 병원에 가서 -
7:22 - 7:24타액 샘플을 컵에 제공했습니다.
-
7:25 - 7:28이 샘플은 박테리아 분석을 위해
-
7:28 - 7:30중앙 연구실에 보내졌습니다.
-
7:30 - 7:33의료진이 신속히 감염 여부를
알아낼 수 있게 말이죠. -
7:34 - 7:37또한 저희 기술로도 소녀의 샘플을
테스트할 수 있게 되죠. -
7:37 - 7:42소녀의 샘플을 측정한 첫 두 달간은
아무것도 발견되지 않았습니다. -
7:42 - 7:43하지만 세 번째 달에
-
7:43 - 7:46그녀의 샘플의 몇몇 박테리아가
대화를 나눈 걸 발견했죠. -
7:46 - 7:50박테리아는 그녀의 폐세포를
손상시키려 공모하고 있었습니다. -
7:51 - 7:55하지만 전통적인 기존 진단으로는
박테리아가 전혀 보이지 않았습니다. -
7:56 - 7:58다시 다음 달에 측정을 했고
-
7:58 - 8:02전 박테리아의 대화가 심지어 더
공격적으로 변한 것을 보게 되었습니다. -
8:02 - 8:05여전히 기존 진단 기술은
아무 것도 밝혀내지 못했죠. -
8:06 - 8:08제 연구는 끝났었지만
-
8:08 - 8:106개월 후에 다시
그녀의 상태를 관찰하며 -
8:10 - 8:13저희만 알고 있었던
그 박테리아의 존재가 -
8:13 - 8:15다른 의료 개입 없이
사라졌는지 확인했습니다. -
8:16 - 8:18그들은 사라지지 않았죠.
-
8:18 - 8:21그 소녀는 지금 치명적인 박테리아로
-
8:21 - 8:23심각한 감염 진단을 받았습니다.
-
8:24 - 8:28제가 먼저 발견했던 박테리아와
매우 흡사한 것이었죠. -
8:29 - 8:31적극적인 항생 치료에도 불구하고
-
8:31 - 8:34감염을 뿌리 뽑기란 불가능했습니다.
-
8:35 - 8:38의료진은 그녀가 20대까지
생존하기 어려울 거라 판단했습니다. -
8:40 - 8:43제가 그 소녀의 샘플을 측정했을 당시
-
8:43 - 8:45저희 기술은 아직 시작 단계였습니다.
-
8:45 - 8:47심지어 이 방법이 효과가
있을지조차 확신하지 못했습니다. -
8:47 - 8:49따라서 의료진은 임상시험의 결과를
-
8:49 - 8:51환자들에게 밝히지 않도록 요구했습니다.
-
8:51 - 8:54그들의 치료 과정에
영향을 주고 싶지 않았기 때문이죠. -
8:54 - 8:56그래서 이러한 미입증된 결과를
-
8:56 - 8:58그들에게 위험을 무릅쓰고
말을 해줄 수가 없었습니다. -
8:58 - 9:01왜냐하면 감염되지 않은
환자를 치료하는 것 또한 -
9:01 - 9:04환자들에게 부정적인 결과를
가져오기 때문입니다. -
9:05 - 9:07하지만 이제 우리는
더 좋은 방법을 알았고 -
9:07 - 9:10아직 수많은 어린 소년 소녀들을
구할 기회가 남아 있습니다. -
9:11 - 9:15불행하게도 이러한 일은
매우 흔하게 일어납니다. -
9:15 - 9:16환자들은 감염되고
-
9:16 - 9:20박테리아는 기존의 전통적인
진단에서 모습을 드러내지 않다가 -
9:20 - 9:24갑자기 심각한 증세와 함께
그 모습을 나타냅니다. -
9:24 - 9:26그리고 그때는 이미 너무 늦은 거죠.
-
9:27 - 9:31정말 놀라운 결과로
저희가 관찰했던 62명의 환자 중 -
9:31 - 9:33기존의 진단 방식으로는
음성 반응을 나타냈던 -
9:33 - 9:36절반 이상의 환자 샘플에서
-
9:36 - 9:39저희의 기술은 박테리아
대화를 발견해 냈습니다. -
9:40 - 9:43달리 말해, 집에 돌아가서 자신이
감염되지 않았다고 믿었던 환자가 -
9:43 - 9:45절반 이상이었다는 거죠.
-
9:45 - 9:48비록 사실 그들이 위험한 박테리아를
지니고 있었음에도 불구하고요. -
9:49 - 9:52오진을 받은 환자들의 신체 내부에서는
-
9:52 - 9:55박테리아가 동시 통합적으로
공격을 공모하고 있었습니다. -
9:56 - 9:58그들은 서로 속삭이고 있었죠.
-
9:58 - 10:00"속삭이는 박테리아"라 불리는 것은
-
10:00 - 10:03기존 방식으로는
진단할 수 없는 박테리아입니다. -
10:03 - 10:08아직까지는 이러한 번역 기술만이
이런 속삭임을 알아낼 수 있습니다. -
10:08 - 10:12저는 박테리아들이
아직 속삭이고 있는 시점이 -
10:12 - 10:15표적 치료가 가능한
절호의 기회라고 믿습니다. -
10:16 - 10:19만약 그 소녀가 이 소중한 기회동안
적절한 치료를 받았더라면 -
10:19 - 10:23박테리아를 초기 시점에서
제거할 수 있었을지도 모릅니다. -
10:23 - 10:25감염에 더 이상 손을
쓸 수 없기 전에 말이죠. -
10:27 - 10:29이 어린 소녀와 겪었던 경험은
-
10:29 - 10:31저로 하여금 병원에
이 기술을 밀어부치도록 -
10:31 - 10:33모든 것을 하도록 만들었습니다.
-
10:34 - 10:36저는 이미 의료진과 함께
-
10:36 - 10:38진료실에서 이 기술을
사용하고 있습니다. -
10:38 - 10:41감염의 조기 진단을 위해서죠.
-
10:41 - 10:45비록 박테리아의 속삭임 기간동안
의료진이 어떻게 치료해야할 지 -
10:45 - 10:46아직은 알려지지 않았지만
-
10:46 - 10:50이 기술은 의료진이 환자들의 위험을
보다 가까이 볼 수 있도록 돕습니다. -
10:51 - 10:53치료 과정의 효과 여부를
확인하도록 도와주고 -
10:54 - 10:57다음과 같은 간단한 질문에도
답을 할 수 있을 것입니다. -
10:57 - 10:58환자가 감염이 되었는가?
-
10:58 - 11:00그렇다면 어떠한 박테리아가 있는가?
-
11:01 - 11:03박테리아는 대화하며
-
11:03 - 11:05비밀 계획을 세우고
-
11:05 - 11:08서로 간에 기밀 정보를 보냅니다.
-
11:08 - 11:11이제 그들의 속삭임을 듣는 것을 넘어
-
11:11 - 11:13그들의 비밀 언어를 배우고
-
11:13 - 11:17우리 스스로가 박테리아에게
속삭이게 될 것입니다. -
11:17 - 11:19박테리아가 말하듯이 말이죠.
-
11:20 - 11:23"3-oxo-C12-aniline."
-
11:23 - 11:24[박테리아어: 끝]
-
11:24 - 11:25(웃음)
-
11:25 - 11:26(박수)
-
11:26 - 11:27감사합니다.
- Title:
- 질병의 조기 발견을 위한 박테리아의 암호
- Speaker:
- 파티마 알자하라아 아라트락치 (Fatima AlZahra’a Alatraktchi)
- Description:
-
박테리아는 공격을 구성하기 위해 화학 정보를 보내며 서로 간에 대화를 나눕니다. 만약 우리가 박테리아가 하는 말을 알아듣는다면 어떨까요? 나노 물리학자인 파티마 알자하라아 아라트락치는 박테리아의 대화 내용을 지켜보면서 이들의 언어를 인간의 언어로 번역하는 방법을 고안해냈습니다. 그녀의 업적은 질병을 조기 발견하는 데 있어 그 토대를 닦을 것입니다. 우리가 병에 걸리기 전에 말이죠.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 11:41
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