TEDxBoston
Geraldine Hamilton: Body parts on a chip
제랄딘 해밀턴 (Geraldine Hamilton): 칩 위의 신체 부위들
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어떤 질병에 대해 새로운 약, 더 나은 치료법을 상상하기는 상대적으로 쉽습니다. 하지만 어려운 부분은 약을 실험하는 데 있고, 그 과정에서 새 약이 나오기까지 몇 년이나 더 지연되기도 합니다. 이 상세한 강연에서 제랄딘 해밀턴은 새 약을 실험하는데 필수적인 모든 부분을 갖춘 장기나 신체 부위 칩을 실험실에서 어떻게 만들었는지 보여주며, 심지어 특정한 한 사람을 위한 맞춤 치료도 가능함을 보여 줍니다.
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio
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00:12
We have a global health challenge
0
368
2137
우리는 현재 전세계적으로
00:14
in our hands today,
1
2505
1692
의료 위기를 맞이하고 있는데
00:16
and that is that the way we currently
2
4197
3060
그것은 지금 우리가
00:19
discover and develop new drugs
3
7257
2925
새로운 약을 발견하거나 개발하는 방법이
00:22
is too costly, takes far too long,
4
10182
4178
너무 비싸고, 오랜 시간이 걸리며,
00:26
and it fails more often than it succeeds.
5
14360
3714
성공보다는 실패가
더 많다는 점 때문입니다.
더 많다는 점 때문입니다.
00:30
It really just isn't working, and that means
6
18074
3377
말 그대로 일이 제대로 되지 않고있으며
00:33
that patients that badly need new therapies
7
21451
3047
그것은 바로 새로운 치료법을
간절히 원하는 환자들이
간절히 원하는 환자들이
00:36
are not getting them,
8
24498
1711
그것을 얻지 못하고
00:38
and diseases are going untreated.
9
26209
3498
병은 치료되지 못한다는 뜻입니다.
00:41
We seem to be spending more and more money.
10
29707
3083
우리는 신약 개발에 점점 더 많은
돈을 쓰고 있는 것처럼 보입니다.
돈을 쓰고 있는 것처럼 보입니다.
00:44
So for every billion dollars we spend in R&D,
11
32790
4096
그래서 10억불을 연구 개발에 쓸 때마다
승인되는 약의 수는
승인되는 약의 수는
00:48
we're getting less drugs approved into the market.
12
36886
3829
점점 줄어들고 있습니다.
00:52
More money, less drugs. Hmm.
13
40715
3217
더 많은 돈을 쓰고도 더 적은 약을
얻는 것입니다.
얻는 것입니다.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
그렇다면 무엇이 문제일까요?
00:57
Well, there's a multitude of factors at play,
15
45852
2595
글쎄요, 여기에는 수많은
이유들이 있는데
이유들이 있는데
01:00
but I think one of the key factors
16
48447
2021
중요한 원인 중 하나는
01:02
is that the tools that we currently have
17
50468
2397
사람에게 하는 임상 시험에 앞서
01:04
available to test whether a drug is going to work,
18
52865
4083
약이 효과가 있는지,
01:08
whether it has efficacy,
19
56948
1389
효능이 있는지,
01:10
or whether it's going to be safe
20
58337
1766
또한 안전한지를
01:12
before we get it into human clinical trials,
21
60103
3552
실험하는 쓰이는 현재의 방법들이
01:15
are failing us. They're not predicting
22
63655
2151
성과가 좋지 못한 때문입니다.
이 방법들은 약이
이 방법들은 약이
01:17
what's going to happen in humans.
23
65806
3228
사람의 몸에서 어떤 반응을
일으킬지 예측하지 못합니다.
일으킬지 예측하지 못합니다.
01:21
And we have two main tools available
24
69034
2723
현재 이용 가능한 도구로는
01:23
at our disposal.
25
71757
2014
크게 두 가지가 있습니다.
01:25
They are cells in dishes and animal testing.
26
73771
4041
실험 접시에서 세포를 배양하거나
동물 실험을 하는 방법입니다.
동물 실험을 하는 방법입니다.
01:29
Now let's talk about the first one, cells in dishes.
27
77812
3320
먼저 첫째 방법인
세포 배양법에 대해 이야기해 보죠.
세포 배양법에 대해 이야기해 보죠.
01:33
So, cells are happily functioning in our bodies.
28
81132
3153
자, 세포는 우리 몸 안에서
행복하게 일하고 있습니다.
행복하게 일하고 있습니다.
01:36
We take them and rip them out
29
84285
2055
우리는 세포를 원래 살던 환경에서 뜯어내어
01:38
of their native environment,
throw them in one of these dishes,
throw them in one of these dishes,
30
86340
2949
이런 실험 접시들 중 하나에 던져두고
01:41
and expect them to work.
31
89289
1585
세포가 제 기능을 하도록 바랍니다.
01:42
Guess what. They don't.
32
90874
2193
어떻게 될까요?
세포는 제 기능을 못 합니다.
세포는 제 기능을 못 합니다.
01:45
They don't like that environment
33
93067
1662
세포는 그런 환경을 좋아하지 않습니다.
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
왜냐하면 사람의 몸 속에서
01:48
what they have in the body.
35
96361
2676
세포들이 있던 환경과는
완전히 다르기 때문이죠.
완전히 다르기 때문이죠.
01:51
What about animal testing?
36
99037
2071
동물 실험은 어떨까요?
01:53
Well, animals do and can provide
37
101108
2885
글쎄요, 동물은 매우 유용한 정보들을
01:55
extremely useful information.
38
103993
2262
제공해 줄 수 있습니다.
01:58
They teach us about what happens
39
106255
1709
복잡한 생물체 안에서
01:59
in the complex organism.
40
107964
2329
무슨 일이 일어나는 지
알 수 있게 해줍니다.
알 수 있게 해줍니다.
02:02
We learn more about the biology itself.
41
110293
3008
우리는 이런 방법으로 생물학 그 자체에 대해서
더 많이 배울 수 있습니다.
더 많이 배울 수 있습니다.
02:05
However, more often than not,
42
113301
2898
하지만 아주 많은 경우에
02:08
animal models fail to predict
what will happen in humans
what will happen in humans
43
116199
4216
동물 실험은 특정한 약물로 사람을 치료했을 때
02:12
when they're treated with a particular drug.
44
120415
3186
어떤 일이 일어날지는 예측하지 못합니다.
02:15
So we need better tools.
45
123601
2379
그래서 우리는 더 좋은 실험 방법이 필요합니다.
02:17
We need human cells,
46
125980
1753
사람의 세포가 필요하지만
02:19
but we need to find a way to keep them happy
47
127733
2750
사람의 세포가 몸 밖에서도
02:22
outside the body.
48
130483
1591
'행복한 상태에 있을' 수 있는 방법을
찾아야 합니다.
찾아야 합니다.
02:24
Our bodies are dynamic environments.
49
132074
2906
우리의 몸은 역동적인 환경입니다.
02:26
We're in constant motion.
50
134980
1840
우리는 계속해서 움직이고
02:28
Our cells experience that.
51
136820
2191
세포는 그것을 느낍니다.
02:31
They're in dynamic environments in our body.
52
139011
2809
세포들은 몸 안에서
역동적인 환경에 놓여 있습니다.
역동적인 환경에 놓여 있습니다.
02:33
They're under constant mechanical forces.
53
141820
2755
끊임없이 물리적인 힘을 받고 있습니다.
02:36
So if we want to make cells happy
54
144575
2456
자, 그래서 세포들이 우리 몸 밖에서도
02:39
outside our bodies,
55
147031
1429
행복할 수 있도록 하려면
02:40
we need to become cell architects.
56
148460
2526
세포 설계자가 되어야 합니다.
02:42
We need to design, build and engineer
57
150986
4344
세포가 집 밖에서도 집처럼 살수 있는 집을
02:47
a home away from home for the cells.
58
155330
3231
설계하고 짓고 생산해야 합니다.
02:50
And at the Wyss Institute,
59
158561
1674
위스 연구소는
02:52
we've done just that.
60
160235
1938
바로 그 일을 해냈습니다.
02:54
We call it an organ-on-a-chip.
61
162173
3024
우리는 이것을 '장기칩' 이라고 부릅니다.
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
여기서 하나를 보여드리죠.
02:58
It's beautiful, isn't it?
But it's pretty incredible.
But it's pretty incredible.
63
166988
2815
아름답죠?
정말 굉장합니다.
정말 굉장합니다.
03:01
Right here in my hand is a breathing, living
64
169803
4500
지금 제 손에 있는 것은
숨쉬고, 살아 있는
숨쉬고, 살아 있는
03:06
human lung on a chip.
65
174303
2658
사람의 폐가 들어간 칩입니다.
03:08
And it's not just beautiful.
66
176961
2128
이것은 아름답기만 한 것이 아니라
03:11
It can do a tremendous amount of things.
67
179089
2440
엄청난 일들을 할 수 있습니다.
03:13
We have living cells in that little chip,
68
181529
3779
이 작은 칩 안에 살아있는 세포들이 있고
03:17
cells that are in a dynamic environment
69
185308
2550
이 세포들은 역동적인 환경에서
03:19
interacting with different cell types.
70
187858
3081
다른 종류의 세포들과 교류합니다.
03:22
There's been many people
71
190939
1639
많은 사람들이 실험실에서
03:24
trying to grow cells in the lab.
72
192578
1861
세포를 배양하려고 노력했습니다.
03:26
They've tried many different approaches.
73
194439
3156
수많은 다양한 접근을 시도해 왔습니다.
03:29
They've even tried to grow
little mini-organs in the lab.
little mini-organs in the lab.
74
197595
2627
실험실에서 '작은 장기들'을
키우려고까지 시도해왔습니다.
키우려고까지 시도해왔습니다.
03:32
We're not trying to do that here.
75
200222
1549
우리는 그런 일을 시도하려는것은 아닙니다.
03:33
We're simply trying to recreate
76
201771
2126
우리는 단순히
03:35
in this tiny chip
77
203897
1577
이 아주 작은 칩에
03:37
the smallest functional unit
78
205474
3017
우리 몸의 세포들이 경험하는
03:40
that represents the biochemistry,
79
208491
2554
생화학적 최소 기능 단위와
03:43
the function and the mechanical strain
80
211045
3124
기능, 그리고 기계적 압박을
03:46
that the cells experience in our bodies.
81
214169
3516
재구현하려고 하는 것입니다.
03:49
So how does it work? Let me show you.
82
217685
3032
이것이 어떻게 작동할까요?
보여드리겠습니다.
보여드리겠습니다.
03:52
We use techniques from the computer chip
83
220717
2634
우리는 컴퓨터 칩 제조 산업에 사용하는
03:55
manufacturing industry
84
223351
1633
기술을 이용해서
03:56
to make these structures at a scale
85
224984
2197
이 구조가 세포와 세포의 환경
03:59
relevant to both the cells and their environment.
86
227181
2896
두 가지 모두에
상호작용 할 수 있도록 설계합니다.
상호작용 할 수 있도록 설계합니다.
04:02
We have three fluidic channels.
87
230077
2064
세 개의 유체 통로가 있습니다.
04:04
In the center, we have a porous, flexible membrane
88
232141
3712
중앙에는다공성의 유연한 막이 있는데
04:07
on which we can add human cells
89
235853
2063
그 막 위에 사람의 폐에서 채취한
04:09
from, say, our lungs,
90
237916
1344
세포를 놓을 수 있습니다.
04:11
and then underneath, they had capillary cells,
91
239260
2487
그리고 아래에는 모세혈관 세포들이 있는데
04:13
the cells in our blood vessels.
92
241747
1788
우리 혈관 안에 있는 세포들이죠.
04:15
And we can then apply mechanical forces to the chip
93
243535
4320
그 뒤에 이 칩에 물리적인 힘을 적용해서
04:19
that stretch and contract the membrane,
94
247855
2829
막을 확장시키거나 축소시킬 수 있습니다.
04:22
so the cells experience the same mechanical forces
95
250684
3097
그래서 우리가 숨을 쉴 때 느꼈던 물리적인 힘을
04:25
that they did when we breathe.
96
253781
2933
세포가 똑같이 경험할 수 있게 해 줍니다.
04:28
And they experience them how they did in the body.
97
256714
3160
세포는 우리 몸 안에서 느꼈던 것과
똑같은 것을 경험하게 됩니다.
똑같은 것을 경험하게 됩니다.
04:31
There's air flowing through the top channel,
98
259874
2400
윗 통로로 공기가 흐르고
04:34
and then we flow a liquid that contains nutrients
99
262274
3349
영양분이 들어간 액체를
04:37
through the blood channel.
100
265623
2839
혈관 통로로 흐르게 합니다.
04:40
Now the chip is really beautiful,
101
268462
2372
자, 이 칩이 정말 아름답죠?
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
하지만 이것으로 무얼 할 수 있을까요?
04:44
We can get incredible functionality
103
272931
2324
우리는 이 작은 칩 안에서
04:47
inside these little chips.
104
275255
1751
엄청난 기능들을 만날 수 있습니다.
04:49
Let me show you.
105
277006
1506
보여드릴게요.
04:50
We could, for example, mimic infection,
106
278512
2631
예를 들어 폐 안으로 박테리아 세포를 집어넣어
04:53
where we add bacterial cells into the lung.
107
281143
3536
감염과 비슷하게 만든 다음
04:56
then we can add human white blood cells.
108
284679
2932
사람의 백혈구를 주입할 수 있습니다.
04:59
White blood cells are our body's defense
109
287611
2591
백혈구는 세균 침입에 맞서
05:02
against bacterial invaders,
110
290202
1368
우리 몸을 방어하는 혈액 세포인데
05:03
and when they sense this
inflammation due to infection,
inflammation due to infection,
111
291570
3169
백혈구가 감염으로 인한 염증을 감지하면
05:06
they will enter from the blood into the lung
112
294739
2857
혈액으로부터 나와 폐 안으로 들어가
05:09
and engulf the bacteria.
113
297596
1915
세균을 먹어버리게 됩니다.
05:11
Well now you're going to see this happening
114
299511
2248
지금부터 여러분은
이 칩에 있는 실제 사람의 폐에서
이 칩에 있는 실제 사람의 폐에서
05:13
live in an actual human lung on a chip.
115
301759
3310
이런 과정이 일어나는 것을
보실 수 있습니다.
보실 수 있습니다.
05:17
We've labeled the white blood cells
so you can see them flowing through,
so you can see them flowing through,
116
305069
3543
우리가 백혈구에 표시를 해서 여러분들은
백혈구들이 흘러 들어가는 것을 보실 수 있는데
백혈구들이 흘러 들어가는 것을 보실 수 있는데
05:20
and when they detect that infection,
117
308612
2161
감염을 감지하면
05:22
they begin to stick.
118
310773
1397
백혈구가 달라붙기 시작합니다.
05:24
They stick, and then they try to go into the lung
119
312170
3887
백혈구는 딱 달라붙은 채로 혈관 통로에서
05:28
side from blood channel.
120
316057
1781
폐 쪽으로 이동하려고 합니다.
05:29
And you can see here, we can actually visualize
121
317838
3689
여기 화면을 통해 보시죠.
지금 보이는 것이
지금 보이는 것이
05:33
a single white blood cell.
122
321527
3759
하나의 백혈구 세포입니다.
05:37
It sticks, it wiggles its way through
123
325286
2256
백혈구는 꿈틀꿈틀 움직이며
05:39
between the cell layers, through the pore,
124
327542
2315
세포막 사이의 구멍으로 들어가
05:41
comes out on the other side of the membrane,
125
329857
2421
막의 다른 쪽으로 나옵니다.
05:44
and right there, it's going to engulf the bacteria
126
332278
3435
그리고 바로 거기서 녹색으로 표시된
05:47
labeled in green.
127
335713
1649
세균을 먹어버리죠.
05:49
In that tiny chip, you just witnessed
128
337362
3004
이 작은 칩에서 여러분은 지금
05:52
one of the most fundamental responses
129
340366
3181
우리의 몸이 감염에 대응하는
가장 기본적인 반응중 하나를
가장 기본적인 반응중 하나를
05:55
our body has to an infection.
130
343547
1957
목격했습니다.
05:57
It's the way we respond to -- an immune response.
131
345504
3770
이것이 우리가 반응하는 방법,
즉 면역 반응이라고 하지요.
즉 면역 반응이라고 하지요.
06:01
It's pretty exciting.
132
349274
2401
매우 흥미롭죠?
06:03
Now I want to share this picture with you,
133
351675
2343
자, 이제 이 사진을 함께 보았으면 하는데,
06:06
not just because it's so beautiful,
134
354018
2638
이것이 아름답기 때문만이 아니라
06:08
but because it tells us an enormous
amount of information
amount of information
135
356656
3336
이 칩 안에서 세포들이
어떤 일을 하는지에 대한
어떤 일을 하는지에 대한
06:11
about what the cells are doing within the chips.
136
359992
2597
엄청난 정보들을 알려주기 때문입니다.
06:14
It tells us that these cells
137
362589
2259
이것을 통해
우리 폐에 있는 작은 기공에서
우리 폐에 있는 작은 기공에서
06:16
from the small airways in our lungs,
138
364848
2311
추출한 세포들이
폐에서 볼 수 있는 것과 같이
폐에서 볼 수 있는 것과 같이
06:19
actually have these hairlike structures
139
367159
1751
머리카락과 비슷한 형태를
06:20
that you would expect to see in the lung.
140
368910
2008
띄고 있다는 것을 알 수 있습니다.
06:22
These structures are called cilia,
141
370918
1465
이런 형태를 섬모라고 하는데
06:24
and they actually move the mucus out of the lung.
142
372383
2910
이것들은 실제로 폐에서 점액을 빼냅니다.
06:27
Yeah. Mucus. Yuck.
143
375293
1539
그래요, 점액. 으웩.
06:28
But mucus is actually very important.
144
376832
2440
그러나 점액은 사실 매우 중요합니다.
06:31
Mucus traps particulates, viruses,
145
379272
2581
점액이 미립자, 바이러스,
06:33
potential allergens,
146
381853
1459
알러지를 일으킬 수 있는 물질을 가두면
06:35
and these little cilia move
147
383312
1601
이 작은 섬모가 움직여서
06:36
and clear the mucus out.
148
384913
2250
점액을 바깥으로 내보내
깨끗하게 만듭니다.
깨끗하게 만듭니다.
06:39
When they get damaged, say,
149
387163
1912
예를 들어 섬모가 담배 연기 때문에
06:41
by cigarette smoke for example,
150
389075
2419
손상을 입게 된다면
06:43
they don't work properly,
and they can't clear that mucus out.
and they can't clear that mucus out.
151
391494
2808
제기능을 못해서
점액을 치울 수 없습니다.
점액을 치울 수 없습니다.
06:46
And that can lead to diseases such as bronchitis.
152
394302
3817
그래서 기관지염과 같은 질병을
유발할 수 있습니다.
유발할 수 있습니다.
06:50
Cilia and the clearance of mucus
153
398119
2647
섬모와 점액을 제거하는 것은
06:52
are also involved in awful diseases like cystic fibrosis.
154
400766
4461
낭포성 섬유증과 같은
무서운 질병과도 관련이 있습니다.
무서운 질병과도 관련이 있습니다.
06:57
But now, with the functionality
that we get in these chips,
that we get in these chips,
155
405227
3550
그러나 이제는 이 칩 안에
내재된 기능을 가지고
내재된 기능을 가지고
07:00
we can begin to look
156
408777
1824
가능성 있는 새로운 치료법들을
07:02
for potential new treatments.
157
410601
2513
연구할 수 있게 되었습니다.
07:05
We didn't stop with the lung on a chip.
158
413114
1952
우리는 칩에 폐를 올려놓는 것에서
멈추지 않았습니다.
멈추지 않았습니다.
07:07
We have a gut on a chip.
159
415066
1884
우리는 칩에 장을 올려놓았습니다..
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
지금 보시는 것이 바로 그것 입니다.
07:10
And we've put intestinal human cells
161
418980
3226
그리고 우리는 사람의 장에 있는 세포를 가져와
07:14
in a gut on a chip,
162
422206
1905
칩안에 넣었고
07:16
and they're under constant peristaltic motion,
163
424111
2837
장 세포는 세포 사이사이를 졸졸 흐르며
07:18
this trickling flow through the cells,
164
426948
3191
끊임없이 연동합니다.
07:22
and we can mimic many of the functions
165
430139
2558
우리는 사람의 장에서나
볼 수 있을 것으로 생각되는
볼 수 있을 것으로 생각되는
07:24
that you actually would expect to see
166
432697
2263
많은 기능들을
07:26
in the human intestine.
167
434960
1693
흉내낼 수 있습니다.
07:28
Now we can begin to create models of diseases
168
436653
3791
현재, 우리는 과민성 대장 증후군과 같은
07:32
such as irritable bowel syndrome.
169
440444
2410
질병들의 모델들을 개발하기 시작했습니다.
07:34
This is a disease that affects
170
442854
2082
이것은 정말 많은 사람들이
07:36
a large number of individuals.
171
444936
1911
가지고 있는 질병입니다.
07:38
It's really debilitating,
172
446847
1774
이건 정말로 심신을 쇠약하게 하는데
07:40
and there aren't really many good treatments for it.
173
448621
3942
제대로 된 좋은 치료법이 많지 않습니다.
07:44
Now we have a whole pipeline
174
452563
2302
자, 이제 우리는
07:46
of different organ chips
175
454865
2279
서로 다른 장기 칩들을
모두 연결한 전체를 가지고 있고
모두 연결한 전체를 가지고 있고
07:49
that we are currently working on in our labs.
176
457144
3732
실험실에서 연구하고 있습니다.
07:52
Now, the true power of this technology, however,
177
460876
3419
그러나 이 기술의 진정한 힘은
07:56
really comes from the fact
178
464295
2125
우리가 이 칩들을 유동성있게
07:58
that we can fluidically link them.
179
466420
2545
연결할 수 있다는 점에 있습니다.
08:00
There's fluid flowing across these cells,
180
468965
1947
세포들 사이에 액체가 흐르고 있어서
08:02
so we can begin to interconnect
181
470912
2079
우리는 여러개의 다른 칩들을
08:04
multiple different chips together
182
472991
2862
한꺼번에 연결해서
08:07
to form what we call a virtual human on a chip.
183
475853
4213
칩위에 소위 가상의 사람을
형성할 수 있는 것이죠.
형성할 수 있는 것이죠.
08:12
Now we're really getting excited.
184
480066
3009
자, 매우 흥분되시죠.
08:15
We're not going to ever recreate
a whole human in these chips,
a whole human in these chips,
185
483075
4095
이 칩 안에 사람을 통째로
재구현하려는 것이 아닙니다.
재구현하려는 것이 아닙니다.
08:19
but what our goal is is to be able to recreate
186
487170
4169
우리의 목표는 우리 몸이 할 수 있는
08:23
sufficient functionality
187
491339
2013
기능을 충분히 재구현하여
08:25
so that we can make better predictions
188
493352
2360
사람의 몸 안에서 어떤 일이 발생하는지
08:27
of what's going to happen in humans.
189
495712
2214
더 나은 예측을 할 수 있도록 하는 것입니다.
08:29
For example, now we can begin to explore
190
497926
2924
예를 들어 에어로졸과 같은 약물이
08:32
what happens when we put
a drug like an aerosol drug.
a drug like an aerosol drug.
191
500850
3434
우리 몸에 들어가면 어떤 일이
생기는지 탐구하기 시작했습니다.
생기는지 탐구하기 시작했습니다.
08:36
Those of you like me who have asthma,
when you take your inhaler,
when you take your inhaler,
192
504284
2986
천식을 가진 저 같은 사람이
흡입기로 빨아들였을 때
흡입기로 빨아들였을 때
08:39
we can explore how that drug comes into your lungs,
193
507270
2926
약물이 어떻게 폐로 들어가는지,
08:42
how it enters the body,
194
510196
1626
몸 안으로 어떻게 들어가는지,
08:43
how it might affect, say, your heart.
195
511822
1754
심장과 같은 곳에 어떻게 영향을
끼치는지 살펴볼 수 있습니다.
끼치는지 살펴볼 수 있습니다.
08:45
Does it change the beating of your heart?
196
513576
1908
심장 박동수를 변하게 하는지,
08:47
Does it have a toxicity?
197
515484
1641
독성은 없는지,
08:49
Does it get cleared by the liver?
198
517125
2008
간에 의해 제거 되는지,
08:51
Is it metabolized in the liver?
199
519133
2152
간 안에서 대사는 잘 이루어지는지,
08:53
Is it excreted in your kidneys?
200
521285
1891
신장을 통해 배출되는지
따위를 살펴볼 수 있죠.
따위를 살펴볼 수 있죠.
08:55
We can begin to study the dynamic
201
523176
2212
우리는 약물에 대한
우리 몸의 역동적인 반응들을
우리 몸의 역동적인 반응들을
08:57
response of the body to a drug.
202
525388
2625
연구할 수 있게 되었습니다.
09:00
This could really revolutionize
203
528028
1919
이것은 정말 혁명과도 같은 일이며
09:01
and be a game changer
204
529947
1649
현재의 판도를 뒤집는
계기가 될 수 있습니다.
계기가 될 수 있습니다.
09:03
for not only the pharmaceutical industry,
205
531596
2938
이것은 제약 산업 뿐만 아니라
09:06
but a whole host of different industries,
206
534534
2373
화장품 회사를 포함한
09:08
including the cosmetics industry.
207
536907
2400
다른 다양한 산업에도 해당됩니다.
09:11
We can potentially use the skin on a chip
208
539307
2882
우리는 칩위에
피부를 올려놓는 것을 개발중인데
피부를 올려놓는 것을 개발중인데
09:14
that we're currently developing in the lab
209
542189
1961
이것을 이용하면
09:16
to test whether the ingredients in those products
210
544150
2554
동물 실험을 하지 않고서도
09:18
that you're using are actually
safe to put on your skin
safe to put on your skin
211
546704
3283
여러분들이 사용하고 있는 제품의 성분들이
09:21
without the need for animal testing.
212
549987
2689
실제로 여러분의 피부에 닿아도
안전한지 알 수 있습니다.
안전한지 알 수 있습니다.
09:24
We could test the safety
213
552676
1944
그리고 가정 청소용품에 있는 화학 성분처럼
09:26
of chemicals that we are exposed to
214
554620
2253
일상 생활에서 매일 사용하면서 노출되는
09:28
on a daily basis in our environment,
215
556873
1914
화학 성분들의
09:30
such as chemicals in regular household cleaners.
216
558787
3731
안정성을 실험할 수 있습니다.
09:34
We could also use the organs on chips
217
562518
3202
또한 장기가 올려진 칩을
09:37
for applications in bioterrorism
218
565720
2779
생화학 테러나
09:40
or radiation exposure.
219
568499
2571
방사선 노출에 적용되는 상태를
보기위해 사용할 수 있습니다.
보기위해 사용할 수 있습니다.
09:43
We could use them to learn more about
220
571070
3350
그것들로 에볼라 바이러스에 의한 질병이나
09:46
diseases such as ebola
221
574420
3044
사스(SARS)와 같은 치명적인 질병에 대해서도
09:49
or other deadly diseases such as SARS.
222
577464
3892
더 잘 알 수 있게 할 수 있을 것입니다.
09:53
Organs on chips could also change
223
581356
1838
칩에 올려진 장기들은
09:55
the way we do clinical trials in the future.
224
583194
3374
미래의 임상 시험의 판도를 바꿀 수 있습니다.
09:58
Right now, the average participant
225
586568
2587
지금 즉시, 임상 시험의 참가자를
10:01
in a clinical trial is that: average.
226
589155
3370
평균적인 군으로 할 수 있는 것입니다.
평균적으로요.
평균적으로요.
10:04
Tends to be middle aged, tends to be female.
227
592525
3326
지금 현재는 평균적으로 중년이며,
여성이 대체적으로 많습니다.
여성이 대체적으로 많습니다.
10:07
You won't find many clinical trials
228
595851
2472
어린이들이 참여하고 있는
10:10
in which children are involved,
229
598323
1515
임상시 험은 찾기 힘들 것입니다.
10:11
yet every day, we give children medications,
230
599838
3547
아직까지 날마다 우리가
아이들에게 먹이는 약들은
아이들에게 먹이는 약들은
10:15
and the only safety data we have on that drug
231
603385
3746
어른들을 대상으로 실험하여
안전 허가를 받은
안전 허가를 받은
10:19
is one that we obtained from adults.
232
607131
3074
약들입니다.
10:22
Children are not adults.
233
610205
1794
어린이는 어른과 다릅니다.
10:23
They may not respond in the same way adults do.
234
611999
3133
아이들의 반응은 어른들의 반응과
같지 않을 수도 있습니다.
같지 않을 수도 있습니다.
10:27
There are other things like genetic differences
235
615132
2412
이것 외에도 인구 집단에 따라
10:29
in populations
236
617544
1433
유전적 차이와 같은 다른 요소로 인해
10:30
that may lead to at-risk populations
237
618977
3106
약에 부작용을 일으킬 위험이 있는
10:34
that are at risk of having an adverse drug reaction.
238
622083
3437
위험 인구 집단이 생길 수도 있습니다.
10:37
Now imagine if we could take cells
from all those different populations,
from all those different populations,
239
625520
3389
자, 이제, 모든 다양한 인구로부터
세포를 채취하여
세포를 채취하여
10:40
put them on chips,
240
628919
1908
칩 안에 넣고
10:42
and create populations on a chip.
241
630827
1964
다양한 인구를 대변할 수 있는 칩을
만들 수 있다고 가정해 봅시다.
만들 수 있다고 가정해 봅시다.
10:44
This could really change the way
242
632791
1838
그렇다면 이것은 임상 시험의 판도를
10:46
we do clinical trials.
243
634629
2069
완전히 바꾸어 놓을 것입니다.
10:48
And this is the team and the people
that are doing this.
that are doing this.
244
636698
2832
그리고 이분들이 칩을 개발하는 사람들입니다.
10:51
We have engineers, we have cell biologists,
245
639530
3257
기술자, 세포 생물학자,
10:54
we have clinicians, all working together.
246
642787
3774
임상 의사들이 모두 함께 일합니다.
10:58
We're really seeing something quite incredible
247
646561
1926
우리는 정말 믿기 어려운 일들을
11:00
at the Wyss Institute.
248
648487
1605
위스 연구소에서 경험하고 있습니다.
11:02
It's really a convergence of disciplines,
249
650092
2171
우리는 생물학이 설계 방법,
11:04
where biology is influencing the way we design,
250
652263
3720
계산 방법, 구축 방법에 영향을 미치는
11:07
the way we engineer, the way we build.
251
655983
2662
다양한 지식 분야의 융합을 경험하고 있습니다.
11:10
It's pretty exciting.
252
658645
1403
매우 흥미로운 일입니다.
11:12
We're establishing important industry collaborations
253
660048
3564
우리는 대규모 디지털 제조 산업으로 널리 알려진
11:15
such as the one we have with a company
254
663612
3373
회사와 함께 일하는 것과 같이
11:18
that has expertise in large-scale
digital manufacturing.
digital manufacturing.
255
666985
3599
중요한 산업의 협력 관계를 추진하고 있습니다.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
그 회사는 우리를 도와서
11:24
instead of one of these,
257
672603
1526
이런 칩을 하나만 만드는 게 아니라
11:26
millions of these chips,
258
674129
1583
수백만 개를 만들어서
11:27
so that we can get them into the hands
259
675712
1669
가능한 한 많은 연구자들에게
11:29
of as many researchers as possible.
260
677381
2889
이 칩들을 보낼 수 있겠죠.
11:32
And this is key to the potential of that technology.
261
680270
4216
이것이야말로
그 기술의 잠재력을 푸는 열쇠입니다.
그 기술의 잠재력을 푸는 열쇠입니다.
11:36
Now let me show you our instrument.
262
684486
2537
이제 기기를 하나 보여드리죠.
11:39
This is an instrument that our engineers
263
687023
1989
이 기기는 우리 기술자들이
11:41
are actually prototyping right now in the lab,
264
689012
2618
지금 연구실에서 시제품으로 만들고 있는데
11:43
and this instrument is going to give us
265
691630
2309
이 기기는
11:45
the engineering controls that we're going to require
266
693939
2459
장기를 넣은 칩을
10개 이상 연결할 때 필요한
10개 이상 연결할 때 필요한
11:48
in order to link 10 or more organ chips together.
267
696398
4168
공학적인 조작을 할 수 있게 합니다.
11:52
It does something else that's very important.
268
700566
2229
또한 다른 아주 중요한 일을 하는데
11:54
It creates an easy user interface.
269
702795
2844
쓰기 쉬운 사용자 인터페이스(사용자가 컴퓨터와
대화하기 위한 기호나 명령 체계)를 만드는 것입니다.
대화하기 위한 기호나 명령 체계)를 만드는 것입니다.
11:57
So a cell biologist like me can come in,
270
705639
2990
그래서 저같은 세포 생물학자가 들어와서
12:00
take a chip, put it in a cartridge
271
708629
2008
칩을 카트리지에 넣고
12:02
like the prototype you see there,
272
710637
1932
시제품에서 보시는 바와 같이
12:04
put the cartridge into the machine
273
712569
2071
카트리지를 기계 안으로 넣습니다.
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
여러분이 씨디를 넣고
12:08
and away you go.
275
716128
1132
물러서듯이 말이죠.
12:09
Plug and play. Easy.
276
717260
2749
꽂으면 작동됩니다. 쉽죠.
12:12
Now, let's imagine a little bit
277
720009
2514
이제 미래가
12:14
what the future might look like
278
722523
1379
어떨지 조금 상상해 보죠.
12:15
if I could take your stem cells
279
723902
2413
여러분한테서 줄기 세포를 채취해서
12:18
and put them on a chip,
280
726315
1440
칩속에 넣습니다.
12:19
or your stem cells and put them on a chip.
281
727755
3219
즉 여러분의 줄기 세포를 칩에 넣는것입니다.
12:22
It would be a personalized chip just for you.
282
730974
3501
그건 여러분 자신만을 위한 맞춤형 칩이 되겠죠.
12:26
Now all of us in here are individuals,
283
734475
3208
여기 있는 우리는 개별적이고
12:29
and those individual differences mean
284
737683
2838
개인차는
12:32
that we could react very differently
285
740521
2442
약물에 대해 아주 다르게
반응할 수 있다는 뜻이며
반응할 수 있다는 뜻이며
12:34
and sometimes in unpredictable ways to drugs.
286
742963
4247
때로는 예상치 못한 반응을
일으킬 수도 있다는 것입니다.
일으킬 수도 있다는 것입니다.
12:39
I myself, a couple of years back,
had a really bad headache,
had a really bad headache,
287
747210
4568
저 자신은 몇 년전에
아주 심한 두통이 있어서
아주 심한 두통이 있어서
12:43
just couldn't shake it, thought,
"Well, I'll try something different."
"Well, I'll try something different."
288
751778
2413
참을 수가 없었습니다. 그래서
"뭔가 다른 걸 시도해봐야지"라고 생각했죠.
"뭔가 다른 걸 시도해봐야지"라고 생각했죠.
12:46
I took some Advil. Fifteen minutes later,
289
754191
2135
저는 '애드빌'을 먹었는데, 15분 뒤에는
12:48
I was on my way to the emergency room
290
756326
1880
급성 천식 발작으로
12:50
with a full-blown asthma attack.
291
758206
1893
응급실로 실려가고 있었습니다.
12:52
Now, obviously it wasn't fatal,
292
760099
1830
분명히 치명적이지는 않았지만
12:53
but unfortunately, some of these
293
761929
3173
불행하게도 이러한
12:57
adverse drug reactions can be fatal.
294
765102
3609
부작용들중 일부는
치명적일 수도 있습니다.
치명적일 수도 있습니다.
13:00
So how do we prevent them?
295
768711
1941
그렇다면 어떻게
이런 일을 방지할 수 있을까요?
이런 일을 방지할 수 있을까요?
13:02
Well, we could imagine one day
296
770652
2580
음, 우리는 언젠가
13:05
having Geraldine on a chip,
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773232
2343
'제랄딘 칩',
13:07
having Danielle on a chip,
298
775575
1749
'다니엘 칩' 등
13:09
having you on a chip.
299
777324
1473
'자신의 칩'을 가질 수 있는 날을
상상할 수 있습니다.
상상할 수 있습니다.
13:10
Personalized medicine. Thank you.
300
778797
2388
개개인에 맞는 맞춤약이죠.
고맙습니다.
고맙습니다.
13:13
(Applause)
301
781185
4154
(박수)
ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcherGeraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.
Why you should listen
Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.
Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com