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크리스퍼가 온다 : 진화를 지배하는 놀라운 힘, 크리스퍼 유전자가위
제니퍼 다우드나, 김보은 ㅣ 프시케의숲 ㅣ A Crack in Creation
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2018년 04월 02일
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372page/160*233*29/737g
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9791196155636/1196155631
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  • 크리스퍼 최초 개발자 다우드나 교수가 밝히는 흥미진진한 연구 여정! 미래 담론의 핵심 기술인 ‘크리스퍼 유전자가위’에 대해 다루는 『크리스퍼가 온다』. 21세기 생명공학의 패러다임을 바꾸었다는 평가를 받으며 주요한 영예로운 상을 휩쓴 제니퍼 다우드나는 해당 기술을 최초로 개발한 당사자로서, 이 책을 통해 유전자가위의 연구 개발 과정과 그 원리를 상세하고 명쾌하게 밝힌다. 유전자가위란 타깃 유전자만을 정밀하게 조준해서 편집할 수 있는 최첨단 기술로서, 인류가 직면한 거대한 문제를 획기적으로 해결할 것으로 기대된다. 저자가 개발한 유전자가위는 활용도가 높고 가격이 값싸, 의학과 농축산업 분야의 비약적인 발전은 물론 산업적인 잠재력이 무궁무진하다. 아울러 그만큼 무분별한 사용의 위험성도 있어 윤리적인 도전도 만만치 않다. 저자는 이러한 양면성을 포괄적으로 검토하며 유전자가위에 대한 사회적, 윤리적 논의를 강력하게 촉구한다.
  • “이 책은 곧바로 고전의 반열에 오를 것이다.”_싯다르타 무케르지(퓰리처상 수상 작가) “과학계의 가장 선구적인 여성이 쓴 책. 무시무시하다.”_아리아나 허핑턴(〈허핑턴포스트〉 발행인) ★★★★★ [네이처] [사이언스] 선정 ‘가장 뛰어난 과학적 성과’ ★★★★★ [타임] 선정 ‘가장 영향력 있는 인물 100’ ★★★★★ 아마존 과학 베스트셀러(2017년) 크리스퍼 최초 개발자 다우드나 교수가 말하는 유전자가위의 위대한 여정! 21세기의 인류는 스스로의 한계를 넘어서려 하고 있다. 그것은 때로는 흥분을, 때로는 두려움을 불러일으킨다. 이 책은 그러한 미래 담론의 핵심 기술인 ‘크리스퍼 유전자가위’에 대해 다룬다. 미래 전략을 고민하는 사람이라면 놓칠 수 없는 도서다. 유전자가위란 타깃 유전자만을 정밀하게 조준해서 편집할 수 있는 최첨단 기술로서, 인류가 직면한 거대한 문제를 획기적으로 해결할 것으로 기대된다. 특히 저자인 제니퍼 다우드나는 해당 기술을 최초로 개발한 당사자로서, 이 책을 통해 유전자가위의 연구 개발 과정과 그 원리를 상세하고 명쾌하게 밝힌다. 크리스퍼에 대한 가장 적확한 교양과학 지식을 이 책에서 얻을 수 있다. 주목할 만한 점은 저자가 크리스퍼의 ‘실제 적용’에 대해 심도 깊게 논의한다는 것이다. 그녀가 개발한 유전자가위는 활용도가 높고 가격이 값싸, 의학과 농축산업 분야의 비약적인 발전은 물론 산업적인 잠재력이 무궁무진하다. 아울러 그만큼 무분별한 사용의 위험성도 있어 윤리적인 도전도 만만치 않다. 저자는 이러한 양면성을 포괄적으로 검토하며 유전자가위에 대한 사회적, 윤리적 논의를 강력하게 촉구한다. 또한 이 책은 가히 ‘생명공학 빅히스토리’라고 할 만하다. 이중나선의 발견에서부터 DNA/RNA 규명, 인간게놈프로젝트, 1~3세대 유전자가위의 발명까지 ‘생명공학 50년’의 중요한 대목들을 짚어간다. 그 과정에서 여성 과학자로서 강인한 성취를 이뤄낸 저자 본인의 연구 여정이 흥미진진하게 펼쳐진다. 미래 전략가들의 필독서 과학의 최전선에서 보내온 생물학 교과서 2012년 6월, [사이언스] 지에 실린 한 연구논문이 과학계를 발칵 뒤집어놓았다. 제니퍼 다우드나 교수와 에미뉘엘 샤르팡티에 교수가 공동으로 발표한 이 논문은 3세대 유전자가위 기술인 ‘크리스퍼-캐스9’ 기술을 다루고 있었다. 1세대 기술과 2세대 기술의 성취를 ‘혁명’적으로 뛰어넘은 크리스퍼 유전자가위는 비용이 몇 만 원 정도로 저렴하고(이전에는 수천만 원대), 오류가 발생할 확률도 획기적으로 낮아졌으며, 유전자 편집에 걸리는 시간도 훨씬 줄어들었다. 누구나 값싸게 정교한 유전자 편집을 할 수 있게 된 것이다. 이 책의 저자인 제니퍼 다우드나 교수는 21세기 생명공학의 패러다임을 바꾸었다는 평가를 받으며, 주요한 영예로운 상을 휩쓸었다. 2015년에는 양대 과학 학술지인 [네이처]와 [사이언스]가 ‘가장 뛰어난 과학적 성과’로서 크리스퍼 유전자가위를 꼽았고, 그해 [타임] 지는 다우드나 교수를 ‘가장 영향력 있는 인물 100인’에 선정했다. 현재 그녀는 유력한 노벨상 후보로 거론되고 있다. 대체 크리스퍼 유전자가위란 무엇이며, 어떤 점이 그렇게 혁신적인 것일까. 이 책의 1부 ‘도구’에서는 유전자가위 연구의 여정을 자세하게 따라간다. 왓슨과 크릭이 DNA 이중나선을 발견한 이후, 생명공학 분야에는 몇 차례의 혁신이 있었다. RNA 규명, 상동 재조합이라는 독특한 메커니즘, 그리고 인간 게놈 프로젝트에 이르기까지 기초 연구들이 포괄적으로 이루어져왔다. 이를 바탕으로 30억 개의 염기쌍 중 특정 부분에 대한 편집이 시...
  • 추천사│크리스퍼 혁명이 시작되다_김진수 서울대 교수 프롤로그│파도 제1부 도구 1장│치료를 위한 탐색 2장│새로운 방어법 3장│암호를 해독하다 4장│명령과 통제 제2부 과업 5장│크리스퍼 동물원 6장│환자를 치료하기 위해 7장│추측하기 8장│우리 앞에 놓여 있는 것 에필로그│시작 감사의 말 옮긴이의 말 주 찾아보기
  • 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 [사이언스]에 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. 259쪽 크리스퍼가 다른 용도로 사용되는 일을 상상하면서 점점 우려가 ...
  • 제니퍼 다우드나 [저]
  • 저자 제니퍼 다우드나는 1964년생으로 이른바 ‘유전자가위 혁명’을 선도하고 있는 미국의 생물화학자다. 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스 화학 및 분자세포생물학과에서 교수로 재직하고 있으며, 하워드휴즈의학연구소 연구원, 로런스버클리국립연구소 연구원으로 있다. 그녀가 개발한 혁신적인 게놈 편집 기술은 생물학의 역사에서 가장 중요한 발견 중의 하나로 여겨진다. 크리스퍼-캐스9 기술은 이전의 유전자 기술과는 달리, 목표한 유전자만을 정밀하게 조준해서 편집할 수 있으며 비용이 놀랄 만큼 저렴하다. 이 기술은 HIV와 암 등의 질병 치료와 글로벌 식량 부족 문제 해결에 획기적인 기여를 할 것으로 기대된다. 다우드나는 이런 업적으로 수많은 영예로운 상을 휩쓸었으며, 2015년 〈타임〉 지의 ‘가장 영향력 있는 인물 100인’에 선정되기도 했다. 한편 그녀는 무분별한 크리스퍼 사용의 위험성을 지적하며 ‘국제 인간 유전자편집 회의’를 이끄는 등 기술의 활용 범위에 대한 사회적·윤리적 논의를 강력하게 촉구하고 있다.
  • 김보은 [저]
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