Everybody in our society's life is touched by cancer -- if not personally, then through a loved one, a family member, colleague, friend. And once our lives are touched by cancer, we quickly learn that there are basically three weapons, or three tools, that are available to fight the disease: surgery, radiation and chemotherapy. And once we get involved in the therapeutic decisions, again either personally or with our loved ones and family members, we also very quickly learn the benefits, the trade-offs and the limitations of these tools.
우리 사회의 모든 이들이 암과 연관이 되어 있습니다. 개인적이 아니더라도 사랑하는 사람들이나 가족 구성원, 직장동료, 친구들을 통해서 말이죠. 그리고 우리 삶이 암과 관련이 되는 순간, 우리는 암의 병마와 싸우기 위해서 기본적으로 세가지 무기 혹은 세가지의 가능한 도구가 있다는 사실을 빠르게 알게됩니다. 바로 수술과 방사능 그리고 화학 요법이죠. 그리고 치료를 위한 결단을 내리게 될 때에도 다시 한번, 개인적으로든 혹은 사랑하는 사람들이나 가족들을 통해서든 우리는 이 요법들의 이점과 부작용, 그리고 한계에 대해 빠르게 알게됩니다.
I'm very thankful to Jay and to Mark and the TEDMED team for inviting me today to describe a fourth tool, a new tool, that we call Tumor Treating Fields. Tumor Treating Fields were invented by Dr. Yoram Palti, professor emeritus at the Technion in Israel. And they use low-intensity electric fields to fight cancer. To understand how Tumor Treating Fields work, we first need to understand what are electric fields.
저는 제이와 마크 그리고 TEDMED 팀에게 전기장 종양 치료(Tumor Treating Fields)라고 불리는 이 네번째 방안, 새로운 방법을 설명할 수 있도록 초대해주심에 감사하다는 말씀을 드리고싶습니다. 이 치료법은 이스라엘 공과대학 테크니언의 명예교수인 요람 팔티(Yoram Palti)박사가 개발하였습니다.. 그들은 저강도의 전기장을 사용하여 암과 싸울수 있도록 합니다. 전기장 종양 치료가 어떻게 작용하는지 이해하려면. 먼저 전기장이 어떤 것인지에 대해 이해해야 합니다.
Let me first address a few popular misconceptions. First of all, electric fields are not an electric current that is coursing through the tissue. Electric fields are not ionizing radiation, like X-rays or proton beams, that bombard tissue to disrupt DNA. And electric fields are not magnetism. What electric fields are are a field of forces. And these forces act on, attract, bodies that have an electrical charge.
먼저 몇몇 널리 알려진 오해들을 언급해야겠네요. 첫번째로, 전기장은 인체조직을 따라 흐르거나 하는 전류가 아닙니다. 전기장은 엑스레이나 양선자 빔과 같이 인체조직을 공격하여 DNA를 방해하는 전리 방사선이 아닙니다. 또한 전기장은 자성(磁性:자석의 성질)도 아닙니다. 그렇다면 전기장이란 무엇인가- 바로 힘이 작용하는 영역입니다. 이 힘은 전하(電荷)를 가지고있는 우리 몸에 작용하고 끌어당깁니다.
The best way to visualize an electric field is to think of gravity. Gravity is also a field of forces that act on masses. We can all picture astronauts in space. They float freely in three dimensions without any forces acting on them. But as that space shuttle returns to Earth, and as the astronauts enter the Earth's gravitational field, they begin to see the effects of gravity. They begin to be attracted towards Earth. And as they land, they're fully aligned in the gravitational field. We're, of course, all stuck in the Earth's gravitational field right now. That's why you're all in your chairs. And that's why we have to use our muscle energy to stand up, to walk around and to lift things.
전기장을 머리속에 그려볼 수 있는 가장 좋은 방법은 중력에 대해 생각해보는 것입니다. 중력 역시 질량에 작용하는 힘의 영역이죠. 우주비행사들이 우주에 있는 그림을 상상해보세요. 그들에게 가해지는 어떤 힘의 방해없이 3차원 공간에서 자유롭게 떠다니죠. 하지만 우주비행선이 지구로 돌아오고, 우주비행사가 지구의 중력영역에 진입할 때, 그들은 중력의 효과를 느끼기 시작합니다. 지구를 향해 잡아당겨지기 시작하죠. 마침내 착륙하면, 그들은 완전하게 중력의 영역에 놓여지게 됩니다. 우리 모두 역시, 당연하게도, 지금 이 순간 지구의 중력영역에 딱 붙어있습니다. 그게 여러분 모두가 의자에 앉아있을 수 있는 이유이고, 또 우리가 일어서고 걸어다니거나 물건을 들어올릴때에 근육 에너지를 사용해야하는 이유입니다.
In cancer, cells rapidly divide and lead to uncontrolled tumor growth. We can think of a cell from an electrical perspective as if it's a mini space station. And in that space station we have the genetic material, the chromosomes, within a nucleus. And out in the cytoplasmic soup we have special proteins that are required for cell division that float freely in this soup in three dimensions. Importantly, those special proteins are among the most highly charged objects in our body. As cell division begins the nucleus disintegrates, the chromosomes line up in the middle of the cell and those special proteins undergo a three-dimensional sequence whereby they attach and they literally click into place end-on-end to form chains. These chains then progress and attach to the genetic material and pull the genetic material from one cell into two cells. And this is exactly how one cancer cell becomes two cancer cells, two cancer cells become four cancer cells, and we have ultimately uncontrolled tumor growth.
암의 진행에서, 세포는 급속도로 분열하며 주체할 수 없을 정도의 악성종양의 증식을 가져옵니다. 전자(電子)적인 측면으로 봤을 때 우리는 하나의 세포를 마치 작은 우주 정거장같이 생각해볼 수 있습니다. 이 우주 정거장안에 우리는 염색체라는 유전적 물질을 갖고 있습니다. 핵 속에 말이죠. 그리고 핵 바깥 세포질 속에는 3차원적으로 자유롭게 떠다니며 세포 분열에 필수적인 특별한 단백질이 있습니다. 중요하게도, 이 특별한 단백질들은 우리 몸에서 가장 전극을 높게 띄고있는 물질 중 하나라는 것입니다. 세포 분열이 시작되면서 핵은 분해되고, 염색체들은 세포 한가운데에 나열됩니다. 그리고 이 특별한 단백질들은 끝과 끝쪽에 붙어 말 그대로 딱 고정되어서 사슬을 형성하고 3차원적인 배열을 만들어냅니다. 그 후 이 사슬들은 진행되어 나가면서 유전적 물질에 달라붙어 하나의 세포에서 두개의 세포로 유전적 물질을 나누며 잡아당깁니다. 그리고 이것이 하나의 암세포가 두개의 암세포가 되고, 두개의 암세포가 네개의 암세포가 되고, 궁극적으로 제어 불가능한 암의 증식이 발생하는 과정입니다.
Tumor Treating Fields use externally placed transducers attached to a field generator to create an artificial electric field on that space station. And when that cellular space station is within the electric field, it acts on those highly charged proteins and aligns them. And it prevents them from forming those chains, those mitotic spindles, that are necessary to pull the genetic material into the daughter cells. What we see is that the cells will attempt to divide for several hours. And they will either enter into this so-called cellular suicide, programmed cell death, or they will form unhealthy daughter cells and enter into apoptosis once they have divided. And we can observe this.
전기장 종양 치료는 이 세포 우주 정거장에 인위적인 전기장을 만들어내기위해 변환기가 장착된 전기장 생성장치를 바깥쪽에 장착시켜 사용합니다. 그리고 이 세포 우주 정거장이 전기장의 영역 안에 있게되면, 장치가 높은 전극을 띄는 단백질들에 작용하여 잡아당깁니다. 딸세포 형성에있어 유전적 물질을 끌어당기는데 반드시 필요한 사슬 형성, 방추체(紡錐體)를 방해하는 것이죠. 저희는 몇시간 동안씩이나 분열하려고 시도하는 세포들을 발견했습니다. 그 세포들은 결국 소위 세포자멸이라고 불리는 프로그램화된 세포의 죽음에 이르거나 혹은 건강하지 못한 딸세포를 형성하여 일단 분열이 된 후 세포자멸에 이르게 됩니다. 이런 과정들을 관찰하실 수가 있는데,
What I'm going to show you next are two in vitro experiments. This is cultures, identical cultures, of cervical cancer cells. And we've stained these cultures with a green florescent dye so that we can look at these proteins that form these chains. The first clip shows a normal cell division without the Tumor Treating Fields. What we see are, first of all, a very active culture, a lot of divisions, and then very clear nuclei once the cells have separated. And we can see them dividing throughout. When we apply the fields -- again, in the identical time-scale to the identical culture -- you're going to see something different. The cells round up for division, but they're very static in that position. We'll see two cells in the upper part of the screen attempting to divide. The one within the circle manages. But see how much of the protein is still throughout the nucleus, even in the dividing cell. The one up there can't divide at all. And then this bubbling, this membrane bubbling, is the hallmark of apoptosis in this cell.
제가 이제부터 보여드릴 것은 두개의 실험관내 실험입니다. 보시게 될 것은 배양 조직들, 자궁암 세포의 동일한 배양 조직들입니다. 녹색 형광 염료로 배양 조직들을 염색하여 단백질들이 사슬 형성하는 것을 잘 볼수 있도록 했습니다. 첫번째 영상은 전기장 종양 치료 없이 정상적인 세포 분열을 보여주고 있습니다. 여기서 보여지는 것은 첫번째로, 굉장히 활발한 배양 배지들, 많은 세포분열, 그리고 그뒤를 따르는 세포가 분열된 후에 매우 선명한 핵의 모습입니다. 또한 계속하여 분열하는 것을 볼 수 있죠. 하지만 저희가 전기장을 적용시켰을 때에는- 다시 한번 말씀드리지만 같은 배양조직을 같은 시간동안이라는 조건아래서- 다른 것을 보게되실 겁니다. 세포들은 분열을 위해 모아지지만 그 상태에서 움직임이 없습니다. 이제 화면의 윗부분에서 분열하려고 시도하는 2개의 세포를 보실텐데요. 동그라미 안에 있는 것을 보세요. 하지만 얼마만큼의 단백질이 아직도 핵 근처에 있는가를 보세요. 심지어 분열하고 있는 세포에서도 말이죠. 저 위에 있는 것은 아예 분열 자체를 하지 못하고 있습니다. 그리고 이 일렁임이, 저렇게 세포가 일렁이는 것이, 세포자멸의 특징이라고 할 수 있습니다.
Formation of healthy mitotic spindles is necessary for division in all cell types. We've applied Tumor Treating Fields to over 20 different cancers in the lab, and we see this effect in all of them. Now importantly, these Tumor Treating Fields have no effect on normal undividing cells.
온전한 방추체(紡錐體)를 형성하는 것은 어떤 종류의 세포에서든 반드시 필요합니다. 저희는 전기장 종양 치료를 실험실에서 20개가 넘는 다른 종류의 암에 적용해왔고, 이런 효과를 그 모든 실험에서 볼 수 있었습니다. 중요한 점은, 이 전기장 종양 치료는 일반적인 분열하지 않는 세포에는 전혀 영향을 주지 않습니다.
10 years ago, Dr. Palti founded a company called Novocure to develop his discovery into a practical therapy for patients. In that time, Novocure's developed two systems -- one system for cancers in the head and another system for cancers in the trunk of the body. The first cancer that we have focused on is the deadly brain cancer, GBM. GBM affects about 10,000 people in the U.S. each year. It's a death sentence. The expected five year survival is less than five percent. And the typical patient with optimal therapy survives just a little over a year, and only about seven months from the time that the cancer is first treated and then comes back and starts growing again.
10년 전, 팔티 박사는 그의 연구를 환자들에게 실질적인 치료법으로 쓰기위해 노보큐어(Novocure)라는 회사를 설립했습니다. 그 당시에 노보큐어는 두가지 시스템을 개발했는데, 하나는 머리부분의 암을 위한 것이고, 다른 하나는 몸에서 발생하는 암을 위한 것이었습니다. 저희가 중점을 두었던 첫번째 암은 치명적인 뇌암, GBM입니다. GBM은 한 해 10,000명의 미국인에게서 발병합니다. 사형선고이지요. 5년 동안 생존 할 수 있는 가능성이 5%도 채 되지 않습니다. 그리고 최상의 치료를 받는 일반적인 환자의 경우 겨우 일년이 넘을까하고, 병이 처음으로 치료된 시점으로부터 7개월 정도 후 암은 재발하고 다시 진행되기 시작합니다.
Novocure conducted its first phase three randomized trial in patients with recurrent GBM. So these are patients who had received surgery, high dose radiation to the head and first-line chemotherapy, and that had failed and their tumors had grown back. We divided the patients into two groups. The first group received second-line chemotherapy, which is expected to double the life expectancy, versus no treatment at all. And then the second group received only Tumor Treating Field therapy. What we saw in that trial is that that the life expectancies of both groups -- so the chemotherapy treated group and the Tumor Treating Field group -- was the same. But importantly, the Tumor Treating Field group suffered none of the side effects typical of chemotherapy patients. They had no pain, suffered none of the infections. They had no nausea, diarrhea, constipation, fatigue that would be expected.
노보큐어는 첫단계로서 GBM이 재발한 환자들에게 세가지의 임의적인 시도를 실행하였습니다. 이러한 환자들은 수술을 받은 경험이 있고, 머리에 높은 수치의 방사선치료를 받았고, 1차적 화학요법을 받았음에도 불구하고 실패하여 악성종양이 재발한 경우입니다. 우리는 이러한 환자들을 두개의 집단으로 나누었습니다. 첫번째 집단은 다른 치료는 전혀 받지 않는 상태에서 기대수명을 두배로 늘려준다고 알려져있는 2차 화학요법만을 받았습니다. 그리고 두번째 집단은 오직 전기장 종양 치료 치료만 받았습니다. 저희가 이 실험에서 알게된 것은 두 집단의 기대수명- 그러니까 화학요법 치료 집단과 전기장 종양 치료 집단말이죠- 이 둘의 기대수명이 같다는 것입니다. 하지만 중요한 것은, 전기장 종양 치료 집단은 화학요법으로부터 일반적으로 나타나는 그 어떤 부작용으로 고통받지 않았습니다. 고통도 없었고, 감염으로 인한 괴로움 또한 없었습니다. 일반적으로 예상되는, 매스꺼움, 설사, 변비, 피곤이 유발되지 않았습니다.
Based on this trial, in April of this year, the FDA approved Tumor Treating Fields for the treatment of patients with recurrent GBM. Importantly, it was the first time ever that the FDA included in their approval of an oncology treatment a quality of life claim.
이러한 실험을 기반으로, 올해 4월, FDA는 전기장 종양 치료를 GBM 재발 환자들을 위한 치료 방법으로 승인하였습니다. 중요한 것은, FDA가 종양치료법을 삶의 질의 개선이라는 이유로 승인한 것이 이번이 처음이라는 것입니다.
So I'm going to show you now one of the patients from this trial. Robert Dill-Bundi is a famous Swiss cycling champion. He won the gold medal in Moscow in the 4,000 meter pursuit. And five years ago, Robert was diagnosed with GBM. He received the standard treatments. He received surgery. He received high dose radiation to the head. And he received first-line chemotherapy. A year after this treatment -- in fact, this is his baseline MRI. You can see that the black regions in the upper right quadrant are the areas where he had surgery. And a year after that treatment, his tumor grew back with a vengeance. That cloudy white mass that you see is the recurrence of the tumor.
그래서 저는 여러분께 이 실험의 환자들 중 한명을 보여드리려합니다. 로버트 딜 번디(Robert Dill Bundi)는 스위스의 유명한 사이클 우승자입니다. 그는 모스크바에서 열린 4,000m 경기에서 금메달에 우승하기도 하였습니다. 5년 전, 로버트는 GBM을 진단받았습니다. 일반적인 수준의 치료를 받았죠. 수술을 받았고, 머리에 높은 수치의 방사선 치료와 1차적 화학요법 또한 받았습니다. 치료 1년 경과 후 -- 이것은 실제 그의 baseline MRI 사진입니다. 오른쪽 상단에 위치한 검은색 부분이 그가 수술 받은 곳이라는게 보이실 겁니다. 그리고 치료 1년 후, 악성 종양은 마치 복수라도 하려는 듯 다시 자라났습니다. 저기 희뿌옇게 보이는 것이 종양이 재발한 것입니다.
At this point, he was told by his doctors that he had about 3 months to live. He entered our trial. And here we can see him getting the therapy. First of all, these electrodes are noninvasive. They're attached to the skin in the area of the tumor. Here you can see that a technician is placing them on there much like bandages. The patients learn to do this themselves And then the patients can undergo all the activities of their daily life. There's none of the tiredness. There's none of what is called the "chemo head." There's no sensation. It doesn't interfere with computers or electrical equipment. And the therapy is delivered continuously at home, without having to go into the hospital either periodically or continually.
이 시기에, 그는 의사로부터 3개월 정도밖에 남지 않았는다는 것을 선고받았습니다. 그리고 저희 실험에 참여하였습니다. 여기 그가 치료받는 것을 보실 수 있습니다. 가장 먼저, 이 전도체는 국부적으로만 필요합니다. 암이 있는 곳의 피부에 붙이기만 하면 됩니다. 여기서 보시듯이 기술자가 마치 정말 반창고인듯 붙이고 있습니다. 환자는 스스로 할 수 있도록 배우죠. 그러고 나면 환자들은 그들의 일상적 나날의 모든 활동을 할 수 있습니다. 피곤함은 전혀 없습니다. 소위 말하는 "화학적 영향"도 없습니다. 느낌도 전혀 없습니다. 컴퓨터나 전자 장치를 사용하는 것을 방해하지도 않습니다. 그리고 지속적으로 집으로 배송되기 때문에 주기적이든, 계속적이든 병원에 가야할 필요가 없습니다.
These are Robert's MRIs, again, under only TTField treatment. This is a therapy that takes time to work. It's a medical device; it works when it's on. But what we can see is, by month six, the tumor has responded and it's begun to melt away. It's still there. By month 12, we could argue whether there's a little bit of material around the edges, but it's essentially completely gone. It's now five years since Robert's diagnosis, and he's alive, but importantly, he's healthy and he's at work. I'm going to let him, in this very short clip, describe his impressions of the therapy in his own words.
이것들은 로버트의 MRI인데, 다시 한번 말하지만, 오직 전기장 종양 치료만 받았습니다. 이것은 시간이 필요한 치료법입니다. 이것은 작동할 때만 효과가 나타나는 그런 의료기기 입니다. 하지만 우리가 관찰한 것은, 6개월 지났을 때, 종양이 반응을 보였고 녹아내리기 시작하였습니다. 아직은 남아있는 상태입니다. 12개월 경과후에, 가장자리 주변으로 약간의 물질이 보인다고 할 수 있을지는 모르지만, 근본적으로 완전히 없어졌습니다. 로버트가 진단을 받은지 5년이란 시간이 흘렀고, 그는 여전히 살아있는데다가, 중요한 것은, 여전히 건강하고, 일하고 있습니다. 짧은 비디오를 통해, 이 치료법에 관한 그의 의견을 직접 들어보겠습니다.
(Video) Robert Dill-Bundi: My quality of life, I rate what I have today a bit different than what most people would assume. I am the happiest, the happiest person in the world. And every single morning I appreciate life. Every night I fall asleep very well, and I am, I repeat, the happiest man in the world, and I'm thankful I am alive.
(비디오)로버트 딜-번디: 제 삶의 질 말이죠, 저는 제가 오늘날 가진 것을 대부분의 사람들과는 다르게 바라보고 있어요. 저는 세상에서 가장, 최고로 행복한 사람입니다. 매일 아침 삶이 주어졌다는 것에 감사하고, 매일 밤 편안하게 잠을 자고, 그리고 저는, 다시 한번 말하지만, 세상에서 가장 행복한 사람이고, 살아있다는 것에 감사하고 있어요.
BD: Novocure's also working on lung cancer as the second target. We've run a phase two trial in Switzerland on, again, recurrent patients -- patients who have received standard therapy and whose cancer has come back. I'm going to show you another clip of a woman named Lydia. Lydia's a 66 year-old farmer in Switzerland. She was diagnosed with lung cancer five years ago. She underwent four different regimes of chemotherapy over two years, none of which had an effect. Her cancer continued to grow. Three years ago, she entered the Novocure lung cancer trial.
노보큐어는 또한 다음 대상으로 폐암에 노력을 들이고 있습니다. 저희는 스위스에서 두가지 시도를 해왔습니다. 다시 말하지만, 재발 환자들-- 일반적인 치료를 받았고, 암이 다시 발병된 환자들에게 말이죠. 리디아(Lydia)라는 여성분에 대한 짧은 비디오를 보여드리겠습니다. 리디아는 스위스의 66세의 농부입니다. 그녀는 5년 전에 폐암을 진단받았습니다. 그녀는 2년에 걸쳐서 네가지 다른 영역의 화학요법을 받았지만, 어떤 것도 효과를 내지 못했습니다. 암은 계속 자라났죠. 3년 전, 그녀는 노보큐어의 폐암 실험에 참여하였습니다.
You can see, in her case, she's wearing her transducer arrays, one of the front of her chest, one on the back, and then the second pair side-to-side over the liver. You can see the Tumor Treating Field field generator, but importantly you can also see that she is living her life. She is managing her farm. She's interacting with her kids and her grand kids. And when we talked to her, she said that when she was undergoing chemotherapy, she had to go to the hospital every month for her infusions. Her whole family suffered as her side effect profile came and went. Now she can run all of the activities of her farm. It's only the beginning.
보시듯이, 그녀의 경우에는, 변환기 장치를 가슴 앞 한 쪽에, 그리고 하나는 등 뒤에, 간을 중심으로 양쪽에 착용하고 있습니다. 화면에서 자기장 생성기도 보실 수 있겠지만, 중요한 것은, 그녀가 그녀 본인의 삶을 살고있다는 것이 보이실 겁니다. 농장을 경영하고, 자식들, 손자 손녀들과 시간을 보내시고 계시네요. 저희가 그녀와 대화했을 때, 그녀는 화학요법을 하는동안 주입을 위해 매달마다 병원에 가야했다고 말했습니다. 그녀의 모든 가족들이 나타나고 사라지고하는 부작용때문에 힘들어했습니다. 이제 그녀는 농장의 모든 활동들을 운영해낼 수 있습니다. 이것은 단지 시작에 불과합니다.
(Applause)
(박수)
In the lab, we've observed tremendous synergies between chemotherapy and Tumor Treating Fields. There's research underway now at Harvard Medical School to pick the optimum pairs to maximize that benefit. We also believe that Tumor Treating Fields will work with radiation and interrupt the self-repair mechanisms that we have. There's now a new research project underway at the Karolinska in Sweden to prove that hypothesis.
실험실에서, 저희는 화학요법과 전기장 종양 치료 사이의 굉장한 시너지효과를 발견했습니다. 효과를 극대화하기 위한 최적의 조합을 찾고자 하버드 의학대학에서 연구가 진행중에 있습니다. 저희는 또한 전기장 종양 치료가 방사선치료와 함께 쓰여 우리의 자체치유 시스템을 억제할 수 있다고 생각합니다. 이런 가설을 증명하기위해 스웨덴의 카롤린스타(Karolinska)연구소에서 역시 연구가 진행중에 있습니다.
We have more trials planned for lung cancer, pancreatic cancer, ovarian cancer and breast cancer. And I firmly believe that in the next 10 years Tumor Treating Fields will be a weapon available to doctors and patients for all of these most-difficult-to-treat solid tumors. I'm also very hopeful that in the next decades, we will make big strides on reducing that death rate that has been so challenging in this disease.
저희는 폐암, 췌장암,난소암, 그리고 유방암을 위한 더 많은 계획을 가지고있습니다. 그리고 저는 굳건하게 믿습니다. 앞으로 10년 후에, 전기장 종양 치료가 환자와 의사들에게 있어 이 모든, 가장 치료하기 어렵다고 여겨지는 암에 대항할 수 있는 무기가 될 것이라고 말입니다. 또한 저는 향후 몇십년 내에 이제까지는 암으로 인해 어려웠던 사망률의 감소에 큰 진전을 가져올 것이라고 매우 기대하고 있습니다.
Thank you.
감사합니다.
(Applause)
(박수)