1
00:00:00,843 --> 00:00:02,888
여러분들께 제가 연구하고 있는 
몇몇 모델에 대한 비디오를

2
00:00:02,888 --> 00:00:04,477
보여드리죠.

3
00:00:04,477 --> 00:00:08,015
그 모델들은 모두 크기도 완벽하고, 
단 1 온스(약 30그램)의 지방도 갖고 있지 않죠.

4
00:00:08,015 --> 00:00:10,553
그 모델들이 아주 멋지다고 
제가 이야기를 했던가요?

5
00:00:10,553 --> 00:00:13,683
그것들은 과학적인 모델들이에요. (웃음)

6
00:00:13,683 --> 00:00:16,026
다들 짐작하신대로, 
저는 조직 공학자입니다.

7
00:00:16,026 --> 00:00:18,475
그리고 보시는 것은 
제가 실험실에서 만든 심장이

8
00:00:18,475 --> 00:00:20,691
뛰고 있는 모습입니다.

9
00:00:20,691 --> 00:00:22,573
저는 언젠가는 
이런 조직이 인체 기관의 일부를

10
00:00:22,573 --> 00:00:25,517
대체하는 날이 오기를 바라고 있습니다.

11
00:00:25,517 --> 00:00:27,797
오늘 제가 말씀드리고자 하는 것은 
이런 조직들이

12
00:00:27,797 --> 00:00:32,244
어떻게 이런 기막힌 모델을 
만들어내는가에 대한 것입니다.

13
00:00:32,244 --> 00:00:34,971
음, 우선 잠시 신약 검사 과정을 생각해 볼까요.

14
00:00:34,971 --> 00:00:37,949
먼저 신약이 만들어지면, 
실험실 테스트와 동물 실험을 거칩니다.

15
00:00:37,949 --> 00:00:40,452
그리고, 시판하기 전에는 
인간을 대상으로 하는

16
00:00:40,452 --> 00:00:42,717
임상실험을 거치게 되죠.

17
00:00:42,717 --> 00:00:45,860
이 과정에는 엄청나게 많은 
시간과 돈이 듭니다.

18
00:00:45,860 --> 00:00:48,670
때로는, 신약이 시판된 이후에

19
00:00:48,670 --> 00:00:52,605
예상하지 못한 부작용으로 
사람에게 해를 끼치기도 하죠.

20
00:00:52,605 --> 00:00:56,692
그런 문제가 나중에 나타날수록 
그 결과는 더 해롭습니다.

21
00:00:56,692 --> 00:01:00,876
이 모든 것은 두 가지 문제로 귀결되는데요. 
하나는 사람과 실험용 쥐는 다르기 때문이고요.

22
00:01:00,876 --> 00:01:04,964
두번째는 세상에 믿을 수 없을 정도로 
서로 비슷해 보이는 것도

23
00:01:04,964 --> 00:01:07,405
실제로 여러분과 저 사이의 
아주 미세한 차이조차도

24
00:01:07,405 --> 00:01:09,914
약을 어떻게 소화하는지, 
그리고 약이 어떻게 작용하는지에

25
00:01:09,914 --> 00:01:11,783
따라 엄청난 차이를 초래합니다.

26
00:01:11,783 --> 00:01:14,615
그렇다면 실험용 쥐보다 훨씬 인간에 가깝고

27
00:01:14,615 --> 00:01:17,885
인간이 가진 다양성까지 반영하는 모델을

28
00:01:17,885 --> 00:01:21,805
실험실에서 만들 수 있다면 어떨까요?

29
00:01:21,805 --> 00:01:25,732
조직 공학을 통해서 
어떻게 그런 것들이 가능한지 보여드리죠.

30
00:01:25,732 --> 00:01:28,261
정말 중요한 핵심 기술 중의 하나는

31
00:01:28,261 --> 00:01:31,453
유도 만능 줄기세포라 불리는 것이에요.

32
00:01:31,453 --> 00:01:33,971
이건 아주 최근에 
일본에서 개발되었습니다.

33
00:01:33,971 --> 00:01:36,418
좋아요. 유도 만능 줄기세포는 말이죠.

34
00:01:36,418 --> 00:01:38,531
이 세포들은 배아 줄기 세포와
매우 흡사합니다.

35
00:01:38,531 --> 00:01:40,748
윤리적 논란이 없다는 것만 제외하고요.

36
00:01:40,748 --> 00:01:43,647
우리는 세포를 발아시킵니다. 
좋아요. 피부 세포를 예로 들죠.

37
00:01:43,647 --> 00:01:46,154
피부 세포에 몇 가지 
유전자를 주입하여 배양한 후,

38
00:01:46,154 --> 00:01:47,775
이걸 채취합니다.

39
00:01:47,775 --> 00:01:50,482
그러니까 이것은 가공된 피부 세포죠,

40
00:01:50,482 --> 00:01:53,266
말하자면 일종의 기억을 잃은 세포인데, 
배아의 상태로 돌아가 있는 것이죠.

41
00:01:53,266 --> 00:01:55,978
따라서 윤리적 논란이 없다는 것이 
첫 번째 장점입니다.

42
00:01:55,978 --> 00:01:58,527
두 번째 장점은 이 세포들로 
어떤 신체 조직이라도 만들 수 있다는 겁니다.

43
00:01:58,527 --> 00:02:01,082
뇌, 심장, 간, 아시겠죠.

44
00:02:01,082 --> 00:02:03,605
이런 것들을 사람의 체세포로
만들 수 있습니다.

45
00:02:03,605 --> 00:02:07,170
그러니까 우리는 하나의 세포칩으로 
심장이나 뇌의 모델을

46
00:02:07,170 --> 00:02:09,802
만들 수 있습니다.

47
00:02:09,802 --> 00:02:12,658
예측 가능한 밀도와 행동을 보이는 
조직을 만들어 내는 것이

48
00:02:12,658 --> 00:02:15,490
두번째 단계입니다. 그리고 
이것은 신약을 개발하는데 필요한

49
00:02:15,490 --> 00:02:18,162
모델을 얻어내는데 
매우 중요한 과정이죠.

50
00:02:18,162 --> 00:02:21,274
이것은 우리 연구실에서 개발한 
생물반응기의 기본 설계도입니다.

51
00:02:21,274 --> 00:02:24,722
조직을 조합하고 확장 가능하도록 만드는 데에 
도움을 주기 위해 개발된 것이죠.

52
00:02:24,722 --> 00:02:28,121
조금 더 나아가서, 이런 것을 대량으로 
병렬 연결시킨 형태를 생각해 보세요.

53
00:02:28,121 --> 00:02:30,458
그 안에 사람의 조직이 
수천 개나 들어있게 되는 겁니다.

54
00:02:30,458 --> 00:02:34,506
이건 마치 임상 실험이 
하나의 세포칩 위에서 이루어지는 것과 마찬가지죠.

55
00:02:34,506 --> 00:02:38,301
그런데 이 유도 만능 줄기세포들의 
또 다른 측면은

56
00:02:38,301 --> 00:02:40,850
우리가 피부 세포를 일부 채취해서, 말하자면,

57
00:02:40,850 --> 00:02:43,026
유전적 질병을 가진 사람들에게서 
세포를 채취해서

58
00:02:43,026 --> 00:02:45,282
그것으로 신체 조직을 만들어 내는 거죠.

59
00:02:45,282 --> 00:02:47,250
사실 저희는 이런 조직 공학 기술을 이용해서

60
00:02:47,250 --> 00:02:50,651
실험실에서 그런 질병의 모델을 
만들어 냅니다.

61
00:02:50,651 --> 00:02:54,235
여기 이것은 하버드대학의 케빈 이건(Kevin Eggan)의 
실험실에서 만들어 낸 사례입니다.

62
00:02:54,235 --> 00:02:56,525
그는 이 유도 만능 줄기세포에서

63
00:02:56,525 --> 00:02:59,240
신경 세포를 만들어 냈는데요.

64
00:02:59,240 --> 00:03:01,869
루 게릭 병을 앓고 있는 
환자의 유도 만능 줄기세포에서

65
00:03:01,869 --> 00:03:04,312
신경 세포를 분리해 냈습니다. 
놀라운 것은

66
00:03:04,312 --> 00:03:07,464
이 신경 세포들도 
그 병의 증상을 가지고 있다는 겁니다.

67
00:03:07,464 --> 00:03:09,563
이런 질병들의 모델로 우리는 병에 대해

68
00:03:09,563 --> 00:03:12,145
예전보다 빠르게 대응할 수도 있고, 
더 잘 이해해서

69
00:03:12,145 --> 00:03:16,108
어쩌면 더 일찍 치료약을 
찾아낼 수 있을지도 모릅니다.

70
00:03:16,108 --> 00:03:19,488
이것은 환자 맞춤형 줄기세포의 
또 다른 사례인데요,

71
00:03:19,488 --> 00:03:23,497
이 줄기세포들은 색소성 망막염을 가진 사람에게서 
만들어 냈습니다.

72
00:03:23,497 --> 00:03:25,251
이것은 망막이 퇴화된 것입니다.

73
00:03:25,251 --> 00:03:28,008
제게도 이 질병을 앓고 있는 가족이 있기 때문에

74
00:03:28,008 --> 00:03:30,232
저희는 정말로 이런 것이 치료법을 찾는데 
도움이 되길 바랍니다.

75
00:03:30,232 --> 00:03:33,040
이런 모델이 안전하고 좋은 것이라고 
생각하는 어떤 이들은

76
00:03:33,040 --> 00:03:36,481
이렇게도 묻죠. "이런 것들이 정말 
실험용 쥐만큼 좋은가요?"라고요.

77
00:03:36,481 --> 00:03:39,469
쥐는 결국 전체가 하나의 생명체입니다.

78
00:03:39,469 --> 00:03:41,175
장기들이 서로 연관되어 상호작용을 하죠.

79
00:03:41,175 --> 00:03:45,096
심장병 약은 간에서 대사될 수도 있고

80
00:03:45,096 --> 00:03:47,936
어떤 부산물들은 
지방에 축적될 수도 있습니다.

81
00:03:47,936 --> 00:03:52,463
이런 조직 공학적 모델에는 
그런 게 없을까요?

82
00:03:52,463 --> 00:03:54,577
음, 이건 이 분야의 
또 다른 추세입니다.

83
00:03:54,577 --> 00:03:57,444
조직 공학 기술을 미세 유체 역학과 결합시켜

84
00:03:57,444 --> 00:03:59,608
이 분야는 사실 그런 것을 향해 
진화하고 있어요.

85
00:03:59,608 --> 00:04:02,114
신체의 전체 생태시스템에 대한 
모델을 만드는 것이 목표지요.

86
00:04:02,114 --> 00:04:04,514
그래서 고혈압 때문에 복용한 약이 
간에 어떤 영향을 주는지

87
00:04:04,514 --> 00:04:06,117
혹은 항우울증 치료제가 심장에 
어떤 영향을 주는지 실험해 볼 수 있도록

88
00:04:06,117 --> 00:04:09,384
여러 장기 시스템을 가진 완벽한 모델 말이죠.

89
00:04:09,384 --> 00:04:13,456
이런 시스템은 정말 만들기 어렵지만, 
우리는 이제 막 그런 목표를 달성하려는

90
00:04:13,456 --> 00:04:16,760
첫 발을 뗀 겁니다. 지켜봐 주세요.

91
00:04:16,760 --> 00:04:19,392
그런데 그게 전부가 아닙니다. 
왜냐하면 일단 신약이 허가되면

92
00:04:19,392 --> 00:04:23,074
조직 공학적 기술이 실제로는 더욱 개인 맞춤화된 치료법을 
개발할 수 있도록 해주기 때문입니다.

93
00:04:23,074 --> 00:04:26,816
이것은 언젠가 여러분들이 
관심을 갖게 될 한 가지 예에요.

94
00:04:26,816 --> 00:04:28,936
여러분들이 그러지 않기를 바라지만,

95
00:04:28,936 --> 00:04:31,456
여러분들이 암에 걸렸다든지 하는 좋지 않은 뉴스를

96
00:04:31,456 --> 00:04:34,664
듣게 되는 경우를 생각해 보세요.

97
00:04:34,664 --> 00:04:37,200
복용하게 될 암 치료약이
여러분들이 가진 암에

98
00:04:37,200 --> 00:04:39,960
작동할지를 실험해보고 싶지 않겠어요?

99
00:04:39,960 --> 00:04:42,382
이것은 카렌 버그(Karen Burg)의 
실험실에서 만들어 낸 예에요.

100
00:04:42,382 --> 00:04:45,288
잉크젯 기술을 이용해서 
유방암 세포를 프린트해서

101
00:04:45,288 --> 00:04:47,759
진행 과정과 치료법을 연구한 겁니다.

102
00:04:47,759 --> 00:04:50,312
터프츠(Tufts)대학의 제 동료들은 
이런 조직 공학적 뼈를 가지고

103
00:04:50,312 --> 00:04:53,400
모델을 융합하여 암이 신체의 한 부분에서

104
00:04:53,400 --> 00:04:56,120
다른 곳으로 어떻게 퍼져나가는지 
볼 수 있게 했습니다.

105
00:04:56,120 --> 00:04:58,504
이런 다중 조직 칩이 
이런 류의 연구를 하는데

106
00:04:58,504 --> 00:05:01,489
차세대 주자가 될 것 입니다.

107
00:05:01,489 --> 00:05:03,911
우리가 지금 논의했던 모델을 생각해보면

108
00:05:03,911 --> 00:05:05,824
계속 나아가, 조직 공학이 사실

109
00:05:05,824 --> 00:05:08,280
모든 치료 과정에서 
신약을 테스트하는 방법을

110
00:05:08,280 --> 00:05:11,058
혁신적으로 바꾸어 나가려는 참입니다:

111
00:05:11,058 --> 00:05:13,632
질병 모델이 더 나은 
신약 구조를 만들어 내고,

112
00:05:13,632 --> 00:05:17,503
엄청난 양의 복제 인간 조직 모델들은 
실험실에서

113
00:05:17,503 --> 00:05:21,728
동물 테스트와 사람을 대상으로 하는 
임상 테스트를 줄이는데 도움을 주고 있습니다.

114
00:05:21,728 --> 00:05:23,420
그리고 사람들이 
시장화 하는데 문제가 있다고 생각했던

115
00:05:23,420 --> 00:05:27,008
개인 맞춤화된 처방에도 
도움이 되고 있어요.

116
00:05:27,008 --> 00:05:29,552
근본적으로 우리는 분자를 개발하는 것과 
그것이 인간의 몸 안에서

117
00:05:29,552 --> 00:05:31,875
어떻게 작용하는지 알아내려는 것 
사이의 반복 과정의

118
00:05:31,875 --> 00:05:34,224
속도가 엄청나게 빨라지고 있어요.

119
00:05:34,224 --> 00:05:36,552
이런걸하는 과정은 
근본적으로 생명 공학과

120
00:05:36,552 --> 00:05:41,413
약리학을 정보 기술로 바꾸는 것이죠.

121
00:05:41,413 --> 00:05:44,392
그렇게 해서 우리가 신약을 발견하고, 
더 빠르게 평가하고,

122
00:05:44,392 --> 00:05:47,608
더 값싸고, 더 효과적인 약을 
만들게 도와줍니다.

123
00:05:47,608 --> 00:05:51,688
이것은 동물 실험에 맞서는 모델이라는, 
새로운 뜻을 가집니다. 그렇죠?

124
00:05:51,688 --> 00:05:58,503
감사합니다. (박수)