Cancer. Many of us have lost family, friends or loved ones to this horrible disease. I know there are some of you in the audience who are cancer survivors, or who are fighting cancer at this moment. My heart goes out to you. While this word often conjures up emotions of sadness and anger and fear, I bring you good news from the front lines of cancer research. The fact is, we are starting to win the war on cancer. In fact, we lie at the intersection of the three of the most exciting developments within cancer research.
암(癌) 이 끔찍한 질병은 우리에게서 가족, 친구 또는 사랑하는 이들을 앗아갑니다. 이 자리에 계신 여러분 중에도 암 생존자이거나 현재 투병 중인 분들이 계실 줄로 압니다. 그분들께 위로와 응원을 전합니다. '암' 이라는 단어는 슬픔과 분노, 두려움을 자아냅니다. 하지만 오늘은 암 연구 분야의 좋은 소식을 전해드리려 합니다. 바로 우리가 암과의 전쟁에서 이기기 시작했다는 사실입니다. 오늘날 우리는 암에 관한 가장 흥미로운 세 가지 연구 분야에서 전기를 맞이하고 있습니다.
The first is cancer genomics. The genome is a composition of all the genetic information encoded by DNA in an organism. In cancers, changes in the DNA called mutations are what drive these cancers to go out of control. Around 10 years ago, I was part of the team at Johns Hopkins that first mapped the mutations of cancers. We did this first for colorectal, breast, pancreatic and brain cancers. And since then, there have been over 90 projects in 70 countries all over the world, working to understand the genetic basis of these diseases. Today, tens of thousands of cancers are understood down to exquisite molecular detail.
첫 번째는 암 유전체학 분야입니다. 게놈은 DNA로 암호화된 생물체의 유전 정보들로 구성되어 있습니다. DNA의 변화, 즉 돌연변이가 이 암들이 마구잡이로 자라나도록 만듭니다. 약 10년 전, 저는 존스 홉킨스대의 연구팀에서 일하고 있었는데 우리 팀은 최초로 암의 돌연변이 위치를 찾아냈습니다. 대장암, 유방암, 췌장암 및 뇌종양에 대해 처음으로 밝혀냈죠. 그 이후로 전 세계 70개국에서 90개 이상의 관련 연구가 진행되었고 암의 유전학적 원인을 이해하려는 노력이 이어져오고 있습니다 오늘날 수만 종류의 암이 미세한 분자 수준으로까지 연구되고 있습니다.
The second revolution is precision medicine, also known as "personalized medicine." Instead of one-size-fits-all methods to be able to treat cancers, there is a whole new class of drugs that are able to target cancers based on their unique genetic profile. Today, there are a host of these tailor-made drugs, called targeted therapies, available to physicians even today to be able to personalize their therapy for their patients, and many others are in development.
두 번째 혁명은 정밀의학 분야입니다. "맞춤 의학"으로도 알려져 있죠. 한 가지 만병통치약으로 암을 치료하는 것이 아니라 암의 종류별 유전학적 특성에 기반한 여러 맞춤형 약물을 쓸 수 있습니다. 지금까지 여러 종류의 맞춤형 약물이 개발되어 이른바 '표적 치료'에 쓰이며 현재도 이미 많은 의사들이 환자들에게 개별화된 치료를 제공하고 있습니다. 그 외에 개발 중인 약물도 있죠.
The third exciting revolution is immunotherapy, and this is really exciting. Scientists have been able to leverage the immune system in the fight against cancer. For example, there have been ways where we find the off switches of cancer, and new drugs have been able to turn the immune system back on, to be able to fight cancer. In addition, there are ways where you can take away immune cells from the body, train them, engineer them and put them back into the body to fight cancer. Almost sounds like science fiction, doesn't it?
세 번째 혁명은 면역치료입니다. 매우 기대되는 치료법이죠. 과학자들은 우리 면역 체계를 강화시켜 암과 싸울 수 있게 되었습니다. 예를 들어, 암 세포의 스위치를 끄고 새로운 약으로 면역계의 기능을 다시 켜는 방식으로 항암치료를 하는 것입니다. 또 한 가지 방법은, 몸에서 면역 세포를 추출하고 이것을 암세포와 싸우도록 훈련시켜 다시 몸 안에 넣는 방법도 있습니다. 마치 공상과학 소설처럼 들리시죠?
While I was a researcher at the National Cancer Institute, I had the privilege of working with some of the pioneers of this field and watched the development firsthand. It's been pretty amazing. Today, over 600 clinical trials are open, actively recruiting patients to explore all aspects in immunotherapy.
저는 국립 암 연구소의 연구원으로서 이 분야의 선구자 분들과 함께 일하면서 그 개발 과정을 직접 지켜봤습니다. 정말 놀라운 경험이었죠. 현재 600개가 넘는 임상시험이 진행 중이며 여러 환자들을 대상으로 면역요법을 다각적으로 검토하고 있습니다.
While these three exciting revolutions are ongoing, unfortunately, this is only the beginning, and there are still many, many challenges. Let me illustrate with a patient. Here is a patient with a skin cancer called melanoma. It's horrible; the cancer has gone everywhere. However, scientists were able to map the mutations of this cancer and give a specific treatment that targets one of the mutations. And the result is almost miraculous. Tumors almost seem to melt away. Unfortunately, this is not the end of the story. A few months later, this picture is taken. The tumor has come back. The question is: Why? The answer is tumor heterogeneity. Let me explain.
이러한 엄청난 변혁들이 계속되고 있지만 안타깝게도 이는 시작 단계에 불과하며 아직 많은 어려움들이 산적해있습니다. 한 환자의 사례를 보여드리겠습니다. 이 환자는 흑색종이라하는 피부암을 앓고 있습니다. 최악의 상황으로 암이 모든 곳에 퍼져있습니다. 그러나 과학자들은 이 암세포의 돌연변이 위치를 찾아내어 한 특정 돌연변이를 표적으로 하는 맞춤 치료법을 제시하였습니다. 그 결과는 거의 기적적이었습니다. 종양이 거의 사라진 것입니다. 하지만 불행히도 여기서 끝이 아니었습니다. 몇 달 후의 환자 사진입니다. 종양이 재발한 것입니다. 이유가 뭘까요? 바로 종양의 이질성 때문입니다. 자세히 설명드리죠.
Even a cancer as small as one centimeter in diameter harbors over a hundred million different cells. While genetically similar, there are small differences in these different cancers that make them differently prone to different drugs. So even if you have a drug that's highly effective, that kills almost all the cells, there is a chance that there's a small population that's resistant to the drug. This ultimately is the population that comes back, and takes over the patient.
지름이 1 cm에 불과한 종양에도 1억 개가 넘는 서로 다른 세포들이 들어있습니다. 유전적으로는 유사하지만 종양세포들은 서로 약간씩 달라서 약의 효과도 다르게 나타납니다. 아무리 효과적인 약을 복용하여 거의 모든 세포를 죽이더라도 약에 내성이 있는 몇 개의 종양 세포은 살아남을 가능성이 있습니다. 결국 이 몇 개의 종양세포들이 재발하여 환자의 몸을 뒤덮습니다.
So then the question is: What do we do with this information? Well, the key, then, is to apply all these exciting advancements in cancer therapy earlier, as soon as we can, before these resistance clones emerge. The key to cancer and curing cancer is early detection. And we intuitively know this. Finding cancer early results in better outcomes, and the numbers show this as well. For example, in ovarian cancer, if you detect cancer in stage four, only 17 percent of the women survive at five years. However, if you are able to detect this cancer as early as stage one, over 92 percent of women will survive. But the sad fact is, only 15 percent of women are detected at stage one, whereas the vast majority, 70 percent, are detected in stages three and four.
이제 이런 사실을 알았으니 어떻게 대응할지가 문제입니다. 핵심적인 부분은 앞서 언급한 암치료에서의 모든 진전을 최대한 빨리 적용하는 것입니다. 암세포가 약에 대한 내성을 갖기 전에 말이죠. 암과 암치료의 핵심은 조기 발견 입니다. 이미 알고 있는 사실이죠. 조기에 발견하면 치료 결과도 좋습니다. 이 사실은 통계적으로 드러납니다. 가령 난소암의 경우, 4기에서 발견한다면 환자의 5년 생존율은 17%입니다. 하지만 암을 1기 이전에 발견한다면 92% 이상의 생존율을 보입니다. 그러나 안타깝게도 1기에 진단을 받는 난소암 환자는 15%에 불과합니다. 그에 반해 70%의 난소암 환자들이 3기나 4기에 진단을 받습니다.
We desperately need better detection mechanisms for cancers. The current best ways to screen cancer fall into one of three categories. First is medical procedures, which is like colonoscopy for colon cancer. Second is protein biomarkers, like PSA for prostate cancer. Or third, imaging techniques, such as mammography for breast cancer. Medical procedures are the gold standard; however, they are highly invasive and require a large infrastructure to implement. Protein markers, while effective in some populations, are not very specific in some circumstances, resulting in high numbers of false positives, which then results in unnecessary work-ups and unnecessary procedures. Imaging methods, while useful in some populations, expose patients to harmful radiation. In addition, it is not applicable to all patients. For example, mammography has problems in women with dense breasts.
더 효과적인 암 진단법이 절실합니다. 현재 최고의 암 진단법들은 다음 세 가지 중에 하나입니다. 첫째는 의학적 시술법입니다. 가령 대장 내시경으로 대장암을 진단하는 것이죠. 두 번째는 단백질 지표검사법으로, PSA수치로 전립선암을 진단하는 경우죠. 세 번째는 영상 진단법입니다. 예를 들어 유방조영술로 유방암을 진단하는 경우죠. 의학적 시술법이 최적의 방법이지만 신체에 무리를 가하고 의료 시설이 필요하다는 단점이 있습니다. 단백질 지표 검사법은 일부 환자에게는 효과적이지만 어떤 경우에는 결과가 구체적이지 못하여 많은 경우 '거짓양성' 판정이 나오기도 합니다. 이는 불필요한 정밀 검사와 과잉 진료로 이어지기도 합니다. 영상 진단법도 일부 환자에게 유용하지만 환자를 유해한 방사선에 노출시킨다는 단점이 있습니다. 게다가 모든 환자에게 적용하기도 어렵습니다. 예를 들어, 유방조명술은 유방밀도가 높은 여성들에게는 효과가 떨어집니다.
So what we need is a method that is noninvasive, that is light in infrastructure, that is highly specific, that also does not have false positives, does not use any radiation and is applicable to large populations. Even more importantly, we need a method to be able to detect cancers before they're 100 million cells in size. Does such a technology exist? Well, I wouldn't be up here giving a talk if it didn't.
그러니까 우리가 원하는 방법은 신체에 무리를 가하지 않고 의료시설이 단순하고 매우 정밀하여 '거짓양성' 판정을 내리지 않고 방사선을 사용하지도 않으며 대다수 집단에게 적용 가능한 기술입니다. 더욱 중요한 것은 1억 개의 세포로 암의 크기가 커지기 전에 찾아낼 수 있는 방법이 필요합니다. 그런 기술이 과연 존재할까요? 만약 없다면 감히 이 자리에 서지 않았겠죠.
I'm excited to tell you about this latest technology we've developed. Central to our technology is a simple blood test. The blood circulatory system, while seemingly mundane, is essential for you to survive, providing oxygen and nutrients to your cells, and removing waste and carbon dioxide. Here's a key biological insight: Cancer cells grow and die faster than normal cells, and when they die, DNA is shed into the blood system. Since we know the signatures of these cancer cells from all the different cancer genome sequencing projects, we can look for those signals in the blood to be able to detect these cancers early. So instead of waiting for cancers to be large enough to cause symptoms, or for them to be dense enough to show up on imaging, or for them to be prominent enough for you to be able to visualize on medical procedures, we can start looking for cancers while they are relatively pretty small, by looking for these small amounts of DNA in the blood.
저는 오늘 여러분께 저희가 개발한 최신 기술에 대해 알려드리겠습니다. 간단한 혈액 검사가 저희 개발 기술의 핵심입니다. 혈액 순환계는 평범해 보이지만 생존에 필수적입니다. 세포에 산소와 영양소를 공급하고 노폐물과 이산화탄소를 제거하기 때문입니다. 그리고, 생물학적으로 중요한 사실이 하나 있습니다. 종양 세포는 정상 세포보다 더 빠른 속도로 자라고 죽습니다. 그리고 암세포가 죽을 때 DNA는 혈액 속으로 퍼지게 됩니다. 그런데 암세포의 DNA는 암 게놈 프로젝트를 통해 이미 알고 있기 때문에 혈액 속에서 암세포의 DNA를 찾기만 하면 암을 초기에 발견할 수 있습니다. 그래서 증상을 유발할 만큼 커지거나 영상 진단이 가능할 정도로 조직이 치밀해지거나 또는 내시경 등의 시술을 통해 눈으로 관찰할 수 있을 정도로 크기가 너무 커지기 전에 암이 상대적으로 매우 작을 때 부터 혈액 속 소량의 DNA를 찾기 시작합니다.
So let me tell you how we do this. First, like I said, we start off with a simple blood test -- no radiation, no complicated equipment -- a simple blood test. Then the blood is shipped to us, and what we do is extract the DNA out of it. While your body is mostly healthy cells, most of the DNA that's detected will be from healthy cells. However, there will be a small amount, less than one percent, that comes from the cancer cells. Then we use molecular biology methods to be able to enrich this DNA for areas of the genome which are known to be associated with cancer, based on the information from the cancer genomics projects. We're able to then put this DNA into DNA-sequencing machines and are able to digitize the DNA into A's, C's, T's and G's and have this final readout. Ultimately, we have information of billions of letters that output from this run. We then apply statistical and computational methods to be able to find the small signal that's present, indicative of the small amount of cancer DNA in the blood.
어떤 식으로 이루어지는지 말씀드리겠습니다. 우선 말씀드린 대로 혈액검사부터 시작합니다. 방사선이나 복잡한 장비를 사용하지 않는 간단한 혈액검사입니다. 그 혈액이 저희에게 전달되면 저희는 혈액에서 DNA를 추출합니다. 여러분의 신체 대부분은 건강한 세포이기 때문에 검출된 DNA의 대부분은 건강한 세포에서 나온 것입니다. 하지만 1% 미만의 소량의 DNA가 있을 수 있습니다. 바로 암에서 나온 것들이죠. 다음으로는 분자 생물학적 방법을 이용해서 DNA를 배양합니다. 암 유전자 게놈 프로젝트를 통해 밝혀진 암 발생과 관련된 DNA 영역을 배양하죠. 이 DNA를 DNA 분석 장치에 넣으면 A, C, T, 그리고 G의 문자들로 기호화된 최종 결과를 얻게 됩니다. 결국 우리는 수십억 이상의 문자로 이루어진 정보를 갖게 되는데요. 모두가 이런 과정을 거쳐서 나온 결과입니다. 그 후 통계학과 계산법을 총동원하여 시료 속에 존재하는 작은 징후들을 찾게 됩니다. 혈액 속에 존재하는 미량의 암 DNA를 가리키는 징후들이죠.
So does this actually work in patients? Well, because there's no way of really predicting right now which patients will get cancer, we use the next best population: cancers in remission; specifically, lung cancer. The sad fact is, even with the best drugs that we have today, most lung cancers come back. The key, then, is to see whether we're able to detect these recurrences of cancers earlier than with standard methods.
실제로 환자에게 적용할 수 있을까요? 아직은 환자가 암에 걸리게 될지 정확하게 예측할 수 있는 방법이 존재하지 않기에 차선책으로 다른 집단을 사용합니다. 치료 중에 있는 암 환자들이죠. 구체적으로는 폐암 환자들입니다. 안타깝게도 오늘날 우리가 가진 최고의 치료제를 쓰더라도 대부분의 폐암은 재발합니다. 이제 요점은 기존에 쓰던 방식을 썼을 때보다 우리가 이러한 암의 재발을 더 일찍 감지할 수 있는가입니다.
We just finished a major trial with Professor Charles Swanton at University College London, examining this. Let me walk you through an example of one patient. Here's an example of one patient who undergoes surgery at time point zero, and then undergoes chemotherapy. Then the patient is under remission. He is monitored using clinical exams and imaging methods. Around day 450, unfortunately, the cancer comes back. The question is: Are we able to catch this earlier? During this whole time, we've been collecting blood serially to be able to measure the amount of ctDNA in the blood. So at the initial time point, as expected, there's a high level of cancer DNA in the blood. However, this goes away to zero in subsequent time points and remains negligible after subsequent points. However, around day 340, we see the rise of cancer DNA in the blood, and eventually, it goes up higher for days 400 and 450.
우리는 런던 대학의 찰스 스완트 교수와 함께 이 이론을 검증하기 위한 주요 임상시험을 마쳤습니다. 한 환자의 예를 통해 여러분께 자세한 설명을 드리겠습니다. Day 0 때 수술을 받은 한 환자의 이야깁니다. 수술 후부터 화학치료를 받았죠. 그 후 환자의 상태가 호전되었습니다. 환자는 임상 진단과 조영술을 통해 집중 관찰되고 있었습니다만 450여 일 후, 불행히도 암이 재발했습니다. 우리는 더 일찍 발견할 수 없었는지에 대한 의문을 가졌죠. 치료 기간 내내, 우리는 계속해서 혈액을 수집해왔기에 혈액 내 암 DNA의 양을 측정할 수 있었습니다. 예상대로, 처음 치료가 시작된 시기에는 혈액 속에서 암 DNA의 수준이 매우 높았습니다. 하지만 이후에 이 수치가 0에 가까이 내려갔으며 다음 검사치까지 무시할 수준으로 적게 유지되고 있었죠. 그러나 약 340일 경과 시점에서 암 DNA가 다시 증가하고 있습니다. 결국 400에서 450일 시점에 수치가 더 높아집니다.
Here's the key, if you've missed it: At day 340, we see the rise in the cancer DNA in the blood. That means we are catching this cancer over a hundred days earlier than traditional methods. This is a hundred days earlier where we can give therapies, a hundred days earlier where we can do surgical interventions, or even a hundred days less for the cancer to grow or a hundred days less for resistance to occur. For some patients, this hundred days means the matter of life and death. We're really excited about this information.
제가 지금 중요한 얘기를 해드렸는데요. 340일 경과 시점에서 혈액 속 암 DNA의 증가를 볼 수 있죠. 이는 곧 기존 방식에 비해서 100일이나 더 빨리 재발을 감지할 수 있었음을 의미합니다. 치료를 할 수 있는 시점이 100일 더 빨라지는거죠. 수술 시기도 그만큼 앞당길 수 있습니다. 심지어 암이 커질 수 있는 기간이 100일 줄어드는 것이고 치료 내성이 생길 시간을 100일이나 줄이는 것이죠. 일부 환자들에게 이 100일은 생사를 정하는 문제입니다. 우리는 이 결과에 고무되었습니다.
Because of this assignment, we've done additional studies now in other cancers, including breast cancer, lung cancer and ovarian cancer, and I can't wait to see how much earlier we can find these cancers.
이 연구 덕분에 다른 암들에 대한 추가 연구를 진행하고 있습니다. 예컨대 유방암, 폐암, 난소암 등이 대상입니다. 얼마나 더 빨리 조기 진단이 가능해질지 무척 궁금합니다.
Ultimately, I have a dream, a dream of two vials of blood, and that, in the future, as part of all of our standard physical exams, we'll have two vials of blood drawn. And from these two vials of blood we will be able to compare the DNA from all known signatures of cancer, and hopefully then detect cancers months to even years earlier. Even with the therapies we have currently, this could mean that millions of lives could be saved. And if you add on to that recent advancements in immunotherapy and targeted therapies, the end of cancer is in sight.
제겐 꿈이 있습니다. 두 개의 채혈용 시험관에 대한 꿈이죠. 미래에는 표준화된 건강진단법의 하나로서 시험관 두 개 분량의 혈액만 있으면 될 것입니다. 이 두 병의 혈액만으로 알려진 모든 암 DNA의 존재 여부를 비교할 수 있고 이를 통해 몇 달 혹은 몇 년 더 일찍 암을 진단하게 되길 바랍니다. 현재의 치료 방법과 병행하더라도 수백만 명의 생명을 구할 수 있을 겁니다. 거기에다 최근 면역치료 분야에서의 진보와 표적치료를 더한다면 암의 끝은 보일 것입니다.
The next time you hear the word "cancer," I want you to add to the emotions: hope. Hold on. Cancer researchers all around the world are working feverishly to beat this disease, and tremendous progress is being made.
다음에 "암" 이라는 말을 들으신다면 "희망"이라는 감정을 더할 수 있길 바랍니다. 기다려주세요. 전 세계의 암 연구자들이 암을 정복하기 위해서 열심히 연구하고 있고 엄청난 발전을 이루고 있습니다.
This is the beginning of the end. We will win the war on cancer. And to me, this is amazing news.
전쟁의 끝이 보이기 시작했습니다. 우리는 암과의 싸움에서 이길 것입니다. 제게 이는 실로 놀라운 소식입니다.
Thank you.
감사합니다.
(Applause)
(박수)