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크리스퍼가 온다

크리스퍼가 온다

: 진화를 지배하는 놀라운 힘, 크리스퍼 유전자가위

[ 양장 ]
리뷰 총점9.5 리뷰 38건 | 판매지수 2,202
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자연과학 top20 5주
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품목정보

품목정보
발행일 2018년 04월 02일
판형 양장?
쪽수, 무게, 크기 372쪽 | 767g | 160*232*30mm
ISBN13 9791196155636
ISBN10 1196155631

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크리스퍼가 온다

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저자 소개 (3명)

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77쪽 ‘크리스퍼’라는 단어를 처음 들은 순간을 절대 잊을 수 없다. (…) 질리언은 간략하게 크리스퍼 구조를 그렸다. 먼저 커다란 타원으로 세균 세포를 그렸다. 그런 뒤 타원 안에 원으로 세균 염색체를 그리고, 마름모와 사각형이 교대로 이어지는 띠를 원의 한쪽에 그려서 DNA 영역을 표시했다. 바로 이 영역이 크리스퍼였다.

88쪽 크리스퍼는 또 다른 항바이러스 방어 기전일까? 세균과 박테리오파지 사이의 무기경쟁에 관해 읽으면 읽을수록, 또 다른 무기 체계가 발견되기만을 기다리고 있다는 가능성을 발견했다. 나는 더욱더 흥분을 감출 수 없었다. 크리스퍼 연관 유전자 또는 캐스(cas) 유전자에 관해 아는 것이 거의 없었기에, 놀라운 가능성이 가득해 보였다.

99쪽 이 분야의 연구 속도와 정확성은 숨 막힐 정도였다. 내가 크리스퍼를 알게 된 지 불과 몇 년 안에 이 분야는 흥미롭지만 결론은 없는 느슨한 논문들의 집합체에서 미생물의 적응성 면역 체계의 내적 작업에 관한 개괄적이며 통합된 이론으로 발전했다. 이제야 탐색이 시작된 크리스퍼는, 우리가 단순한 단세포 생물에 기대하고 상상했던 것보다 훨씬 복잡하다. (…) 하지만 이 세균 방어 체계가 인간에게 어떤 영향을 미칠지는 아직 아무도 몰랐다.

131쪽 우리가 해냈다. 짧은 시간에 우리는 세균 바이러스 게놈뿐만 아니라 어떤 게놈이든 편집할 수 있는 새로운 기술을 정립해서 성능을 입증했다. 징크 핑거 뉴클레이즈와 탈렌 단백질을 대상으로 한 연구에 기초한 결과다. 세균의 다섯 번째 무기 체계로 우리는 생명의 암호를 교정할 수 있는 도구를 만들어냈다. 바이러스 DNA를 찾아 파괴하도록 전사(戰士) 단백질을 프로그래밍할 방법을 만든 세균은 얼마나 놀라운 생명체인가! 다른 목적으로 만들어진 자산을 전혀 다른 목적으로 사용하도록 개조하다니, 이 얼마나 큰 행운이 따라준 기적 같은 일인가.

132쪽 “우리는 유전자 표적화와 유전자 편집에 큰 잠재력을 가진, RNA로 프로그래밍한 캐스9이라는 대안을 제시한다.” 2012년 6월 8일 맑은 금요일 오후, 나는 ‘확인’ 버튼을 눌러서 사이언스에 정식으로 논문을 제출했다. 20일 후인 6월 28일에 이 논문은 발표될 테고, 그러면 나도 과학계 동료들도 생물학계도 돌이킬 수 없을 것이다.

136쪽 전 세계 수많은 과학자는 우리가 발표한 크리스퍼-캐스9의 생화학적 특성을 빠르게 탐색했다. 이미 그들은 이 신지식을 이용해서 인간뿐만 아니라 헤아릴 수 없을 만큼 많은 생물의 DNA를 조작하는 중이었다. 학계와 의사들은 크리스퍼를 빠르고 간편하며 정확하게 유전자 암호의 결함을 교정하는 유전자 변형 분야의 성배로 묘사했다. 눈 깜짝할 새에 나는 세균과 크리스퍼-캐스 생물학 분야에서 인간생물학과 의학의 세계로 건너갔다.

166~167쪽 크리스퍼가 생명공학 기술 무대에서 그토록 강력한 힘과 활력을 가지고 폭발한 진짜 이유는 저렴한 비용과 쉬운 사용법 덕분이다. 모든 과학자가 크리스퍼를 이용해서 유전자 편집을 할 수 있게 되었다. 이전의 징크 핑거 뉴클레이즈나 탈렌 같은 기술은 설계하기도 어렵고 엄청나게 비쌌다. 하지만 크리스퍼를 이용하면 과학자는 손쉽게 자신이 연구하는 유전자를 표적화하도록 설계하고, 필요한 캐스9과 가이드 RNA를 준비하여 표준 실험 기술로 직접 실험할 수 있다. 이 모든 작업은 시간이 오래 걸리지 않으며, 외부 전문가의 도움도 필요 없다. 실험을 시작할 때 필요한 것은 그저 기본 크리스퍼를 포함한 인공 염색체, 즉 플라스미드뿐이다.

179쪽 크리스퍼가 알려진 지 몇 년 안에, 크리스퍼는 세균성 마름병 내성을 부여하기 위해 쌀 유전자 편집에 이용되었고, 곧이어 옥수수, 콩, 감자에 제초제 저항력을 부여하는 데도 사용되었다. 갈변현상에 강하고 출하 전에 상하지 않는 버섯을 생산하는 데도 이용되었다. 과학자들은 크리스퍼를 사용해서 오렌지 게놈을 편집하기도 했으며, 이제는 크리스퍼로 미국 감귤류 농업을 세균성 식물 질병인 황롱빙에서 구하려고 시도하고 있다. 한국 과학자 김진수 연구팀은 바나나 유전자를 편집해서 토양 곰팡이의 확산으로 위협받는 캐번디시 바나나가 멸종되는 상황을 막으려고 한다.

200쪽 크리스퍼는 과학자가 더 섬세한 유전자 통제 기술로 형질전환 동물을 창조해서 생물약제 의약품 생산을 더욱 개선할 수 있게 한다. 예를 들어, 돼지를 대상으로 한 실험은 크리스퍼가 돼지 유전자를 그에 대응하는 사람 유전자로 대체해서, 유전자가 암호화한 치료용 단백질을 효율적으로 생산할 수 있다는 사실을 증명했다.

202쪽 크리스퍼를 포함한 신기술은 돼지를 이용해서 사람에게 이식하기 적합한 장기를 생산하는 방법을 제공한다. 유전자 편집은 이제 사람의 면역 반응을 유도하는 돼지 유전자를 억제하고, 돼지 게놈에 숨어 있다가 장기이식 중에 튀어나와 사람을 감염시킬 수 있는 돼지 바이러스를 제거하는 데 이르렀다. (…) 목표는 주문에 맞춰 생산하는 ‘이식용 장기를 무제한으로 공급’하는 것이다.

205쪽 손쉬운 유전자 편집 기술 덕분에 소비자는 어떤 종의 개든 원하는 취향을 강화하도록 주문할 것이다. 또 어떤 일을 할 수 있을까? 유전자 조작으로 뿔 없는 소를 만드는 데 성공했다면, 말에게 뿔을 만드는 데 이 기술을 이용하지 않을 이유가 있을까?

207쪽 크리스퍼는 멸종 동물을 복원할 수 있는 또 다른 방법을 제공한다. 소설과 1993년 할리우드 영화로 제작된 쥬라기 공원에서 묘사한 공룡 복원 계획과 크게 다르지 않다.

216쪽 모기가 특정 병원균을 전파하는 상황을 예방하든지 모기를 모두 없애버리든지 간에, 크리스퍼를 기반으로 한 유전자 드라이브는 널리 퍼진 모기라는 위협에 대항하는 최선의 무기가 될 수도 있다. 무엇보다도 크리스퍼 같은 유전자전략은 독성이 있는 살충제보다 안전할 수 있고, 생물 문제를 생물학으로 해결한다는 매력이 있다.

222쪽 앞으로 2년쯤 후면 과학자들은 크리스퍼를 이용해서 살아 있는 생쥐의 근육위축증을 치료할 뿐만 아니라 다양한 간 대사장애를 치료하게 된다. 한편으로는 환자 조직 표본에서 유래한 인간 세포를 배양해서, 수백 명의 과학자가 끝없이 늘어나는 파괴적인 유전 질병과 연관된 DNA 돌연변이를 크리스퍼로 교정할 것이다. 겸상적혈구병부터 혈우병, 낭포성섬유증, 중증 복합형 면역부전증에 이르는 모든 병이 대상이다.

230쪽 유전자 편집은 환자가 줄기세포의 기증자인 ‘동시에’ 수여자가 되므로 이 문제를 해결할 수 있다. 의사가 환자의 골수에서 줄기세포를 분리해서 베타글로빈 유전자 돌연변이를 크리스퍼로 교정한 뒤, 편집한 세포를 환자에게 집어넣으면 기증자 부족 문제나 환자와 이식된 세포 사이의 면역거부반응을 걱정할 필요가 없다.

242쪽 크리스퍼 이전의 유전자 편집 기술과 달리, 게놈 속 목표 유전자의 새로운 20개 염기 서열에 크리스퍼를 안착시키기 위한 설계 과정은 아주 단순해서 고등학생도 할 수 있다. 사실은 너무 단순한 일이라 컴퓨터 프로그램으로도 할 수 있다. 과학자는 이제 컴퓨터과학과 유전자 편집을 연계해서 게놈의 가장 깊은 곳을 조사하고, 사전정보 없이도 새로운 암 연관 유전자를 탐색한다.

253쪽 크리스퍼 기술은 태어난 지 얼마 되지 않았지만, 크리스퍼가 치료법으로 언급되지 않은 질병을 찾기가 어려울 지경이다. 사실상 특정 돌연변이나 DNA 서열의 결함이 있는 모든 병은, 원칙적으로 크리스퍼를 이용해 돌연변이를 교정하거나 손상된 유전자를 건강한 서열로 바꿀 수 있다.

254쪽 나는 최소한 인간 생식세포의 유전자 편집이 일으킬 문제에 대해 충분히 생각하기 전까지는 우리 후손의 게놈을 영구히 변형하는 데 크리스퍼 기술을 사용하는 행동을 금지해야 한다고 생각한다. 관련된 안전 문제와 윤리 문제를 더 깊이 이해하고, 더 많은 이해관계자가 논의에 참여하기 전까지는, 과학자들은 생식세포에 손대서는 안 된다.

259쪽 크리스퍼가 다른 용도로 사용되는 일을 상상하면서 점점 우려가 커졌다. 우리의 발견이 유전자 편집을 ‘너무’ 쉽게 만들었나? 과학자들은 자신의 연구가 불러올 결과나 타당성에 대한 고려 없이 새로운 연구 분야에 무턱대고 뛰어들고 있지 않은가? 크리스퍼는 특히 사람 게놈과 관련된 부분에서 악용되거나 남용될 수 있을까?

274쪽 우리가 무슨 짓을 한 걸까? 에마뉘엘과 나는, 과학계 동료들은, 크리스퍼 기술이 유전 질병을 치료해서 환자를 살릴 수 있으리라고 기대했다. 지금은 아니지만, 그때는 우리의 연구 결과가 상상할 수 있는 온갖 방식으로 왜곡되리라고는 생각하지도 못했다. 모든 일이 얼마나 빠르게 진행됐는지, 그리고 얼마나 빨리 잘못될 수 있는지 상상하면서 압도된 나는 흡사 프랑켄슈타인 박사라도 된 기분이었다. 나는 괴물을 창조한 걸까?

276쪽 나는 한발 앞서 움직여서 내가 탄생에 이바지했던 이 기술에 관한 솔직하고 공개적인 대중 담론을 형성할 방법을 찾고 싶었다. 원자폭탄처럼 현실이 되어버린 후가 아니라 대재앙이 일어나기 전에, 나와 다른 과학자들은 크리스퍼를 그 자신에게서 구할 수 있을까? 나는 또 다른 중요한 생명공학 기술의 역사적 순간, 경고의 목소리가 과학계와 그 외부세계까지 울렸던 한 사례에서 답을 찾았다.

289쪽 눈 깜빡할 사이에 크리스퍼는 혁명적이지만 상대적으로 난해한 기술에서 흔히 쓰는 말로 탈바꿈했다. 이제 크리스퍼 기술이 미래 인류에게 미칠 특별한 영향력은 공개되었고, 나는 모두가 크리스퍼의 사용을 언제쯤 허가할지, 어떻게 통제할지, 우리가 감수해야 하거나 또는 감수하지 않아도 될 영향력은 무엇인지, 생식세포 편집에 대해 폭넓고 솔직한 대화를 나누리라는 희망을 품게 되었다. 마침내 크리스퍼에 관해 공개적으로 토론이 이루어지는 과정이 시작되어 기뻤지만, 아직도 갈 길은 멀었다.

299쪽 기술의 발전은 과학자와 대중이 달성하기 힘든 합의를 마칠 때까지 기다려주지 않을 것이 명백했다.

315쪽 사회경제적 측면과 유전적 측면 ‘모두’에서 계층이 구분된다고 상상해보라. 부유층은 특권계급의 유전자로 인해 더 건강하게 장수하는 삶을 누리는 미래를 마음속에 그려보라. SF에나 등장할 만한 장면이지만, 생식세포 편집이 일반화되면 이 소설은 현실이 될 수도 있다.

325쪽 자신의 유전적 미래를 통제할 힘은 경이로운 동시에 두렵기도 하다. 이 기술을 어떻게 다룰지 결정하는 일이야말로 인류가 대면한 적 없는 가장 큰 도전일 것이다. 나는 우리가 감당할 수 있기를 바라고, 또 감당할 수 있다고 믿는다.
--- 본문 중에서

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“이 책은 과학 연구에서 호기심과 끈기가 얼마나 중요한지를 보여주는 강렬한 증거이며, 생명의 암호를 교정할 수 있는 위대한 발견을 한 저명한 생물학자가 전하는 시급한 청원이다. 미래가 인간의 손에 쥐어진 유례없는 상황에서, 이 책은 다른 데서는 찾을 수 없을, 우리에게 주어진 역할을 설명해준다.”
- 조지 루커스 (영화감독)
“절박하고, 눈길을 사로잡으며, 엄청나게 매력적이다. 이 책은 과거, 현재, 미래로 이어지는 한 생물학자의 가장 중대한 발견을 향한 여정이다. 심오한 역사적 관점과 개인의 서사, 과학적 데이터를 결합해서, 다우드나와 스턴버그는 날카로울 정도로 솔직하고 선명하게 크리스퍼와 ‘유전자 편집’에 관한 생생한 이야기를 전한다. 이 책은 곧바로 고전의 반열에 오를 것이다. 인간이라는 생물의 미래를 알고 싶다면 모두가 읽고 그 영향력을 이해해야 한다.”
- 싯다르타 무케르지 (퓰리처상 수상 작가, 《유전자의 내밀한 역사》 저자)
“유전자 편집 기술은 우리 시대의 가장 중요한 진보이며, 인간의 도덕성에 도전하는 한편 놀라운 기회를 동시에 만들어낼 것이다. 《이중나선》의 전통을 이어받아 한 분야의 개척자가 직접 흥미로운 협력과 돌파구를 찾는 경쟁을 묘사하며 우리의 미래를 예고한다.”
- 월터 아이작슨 (베스트셀러 작가, 《스티스 잡스》 저자)
“이 책은 과학계의 가장 선구적인 여성 중 한 사람이 쓴 책으로 흥미진진하면서도 무시무시하다. 제니퍼 다우드나와 공저자인 샘 스턴버그는 유전자 편집의 놀라운 가능성을 수용하는 순간 유전자 편집이 일으킬 수 있는 위험도 직면하라고 우리에게 요구한다. 이 책은 우리 미래의 지침서다.”
- 아리아나 허핑턴 (베스트셀러 작가, 허핑턴포스트 발행인)
“제니퍼 다우드나는 기초과학인 크리스퍼와 농업과 의학의 다양한 응용 분야 사이에 다리를 놓은 진정한 개척자다. 샘 스턴버그와 함께 다우드나는 전문가와 문외한 모두에게 순수한 즐거움을 주는 아름다운 책을 빚어냈다. 이제 우리 세계를 바꿀 혁명에 관해 알아야 할 때다.”
- 조지 처치 (하버드 의과대학교 유전학 교수)

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