동물을 돌보고 연구합니다 (경이롭고 감동적인 동물과 과학 연구 노트)

장구

서울대학교수의과대학교수.서울대학교수의학과를졸업하고,동대학원에서석사와박사학위를받았다.시험관송아지연구를통해생명탄생의신비로움에흥미를느껴동물의생식세포를연구한성과를〈네이처Nature〉〈네이처커뮤니케이션NatureCommunications〉등의학술지에100여편의논문으로발표했다.2015년대한수의학회젊은과학자상,2016년서울대학교수의과대학바이오노트올해의논문상,2019년대한수의학회학술연구대상을수상했다.동물의생식세포를활용한질병연구활동에매진하고있으며,강의와더불어진료도꾸준히하고있다.
15년이상동물의임신과관련된연구와진료를해오면서얻은경험을바탕으로다수의인문학강의를하고있다.대표적으로JTBC‘차이나는클라스’,tvN‘책읽어주는나의서재’에출연해동물과과학의흥미로운이야기를전했고,서울대학교에서주관하는평생교육원,식품영양CEO과정,푸드테크최고경영자최고책임자과정에서강의했다.지은책으로반려동물보호자를위한《멍이가임신을했어요》《냥이가임신을했어요》,저출산에대한새로운시각을제시한《아이가사라지는세상》(공저)이있다.

프롤로그동물은우리에게어떤의미를지닐까?

1부세상을바꾼동물학자의연구실
인슐린개발을도운개｜사람과동물을살리는동물질병연구｜암치료에기여하는동물들｜실험동물의수와고통을줄이려는노력｜우리몸에서는매일돌연변이가일어난다｜암컷인듯암컷아닌수컷같은동물들｜유전자를보고싶다｜광우병을일으키는변형프리온은왜생길까?｜고양이도후천적면역결핍증에걸린다고?｜최초의백신은소의고름｜낙타혈액이치료제?｜인수공통전염성질병을막아라!｜코로나19탐지견

2부세상을바꿀동물학자의연구실
동물복제의의미｜쥬라기공원은가능할까?｜냉동인간의꿈｜시험관아기를탄생시킨시험관동물｜실험동물의희생을줄일수있는‘오가노이드’｜우유를사랑한동물학자｜고기는먹지만,동물은먹지않는｜돼지의장기를가진사람｜유전병에서자유로운아이들｜질병저항성이있는슈퍼동물

3부생명을돌보는수의사의진료실
‘딸’해피의출산｜아메리칸불리의임신적기검사｜상상임신을하는개?｜나의첫반려견,심바이야기｜홀로사는물고기구피가새끼를낳다니｜말이봄에만임신하는이유｜제왕절개수술로살린송아지｜동물도수혈을한다!

에필로그동물을돌보고연구하는이유

동물은우리에게어떤의미를지닐까?
인류역사를바꾼숨은주역이자미래세계를바꿀조력자를찾아서

반려동물양육인구1,500만시대.우리나라인구세명중한명은반려동물과가족을이루어살고있다.1인가구증가와급속한저출산ㆍ고령화로인해반려동물에게서심리적위안을찾는사람이늘었다고한다.인간과동물이이렇게사이가가까웠던적이또있었나싶지만,사실동물과인간은오랜세월영향을주고받으며깊은관계를맺어왔다.오히려반려동물을향한폭발적관심에비해인류와함께한동물의의미에대한성찰은상대적으로빈약한것은아닐까?우리는동물에대해얼마나알고있을까?
이책은15년이상동물의임신과관련된연구와진료를해온서울대수의학과장구교수가진솔하게기록한동물과과학연구노트다.저자가과학자의눈으로연구하고수의사의손으로돌본동물들의이야기가경이롭고감동적으로펼쳐진다.인류역사를바꾼숨은주역인동물의존재,잘드러나지않아몰랐던문명과과학속동물의자리를찾아가다보면동물과인간이써온동행의역사가머릿속에그려진다.


동물을탐구하며이해하는연구실에서
동물을돌보며이해하는진료실에서

1부는세상을바꾼동물학자의연구실에숨은동물의흔적을찾아본다.100년전당뇨병치료제인인슐린을발견하고개발하는과정에서도움을준개,암의발생과정을이해하기위해탄생한면역결핍쥐,인류에게최초의백신을선사한소,질병연구모델로서낙타,신약개발임상실험대상인원숭이…저자는실험동물의희생덕분에우리인간이많은질병에서자유로워졌음을상기시킨다.현대의학은동물을과학적으로이해하는과정없이는지금처럼발달할수없었다.
2부는세상을바꿀동물학자의연구실로자리를옮긴다.읽다보면마치미래가먼저와있는듯하다.2022년1월,미국에서는세계최초로돼지심장을사람에게이식하는수술이성공했다.이때사용된돼지의심장은인간체내의거부반응을피하도록설계된‘다중유전자조절돼지’였다.또‘줄기세포로만들어진장기유사체’라고할수있는‘오가노이드’라는새로운학문분야가동물실험을줄이는장점이있을뿐아니라더정확하게질병을치료하는획기적인방법으로소개된다.고기는먹지만동물을먹는것은아닌,즉세포배양기술을통해만든배양고기실험현장도놀라움을안겨준다.
3부에는저자가수의사로서돌보는동물들의이야기가담겨있다.반려동물을각별히아끼는보호자와의만남,새벽2시에병원으로출근해개를분만시켜야했던응급상황등모두동물에진심인저자의마음이느껴진다.그중에서도가장놀랍고눈물겨운에피소드는‘심바’이야기.심바는저자의첫반려견이자,세계최초의복제개‘스너피’를탄생시킨대리모였다.연구와일상이똑같이소중한저자에게심바는연구동료이자일생의친구였다.실험동물이자반려동물이었던심바의유골함은지금도연구실한쪽에서저자와함께하고있다.


상상임신하는반려동물부터간으로다시태어나는피부세포까지,
과학이알려주는생명의신기한사실

이책에는동물과과학을둘러싼흥미로운사실이곳곳에등장해상식의지평을넓혀준다.몇가지만추려보자면다음과같다.

▶수의학에서는동물을이렇게분류합니다
-〉쥐와같이연구에활용되는실험동물이있다.반려동물은개와고양이처럼인간의친구로삶을공유하는동물을말한다.또먹을거리를제공하는소,돼지,닭등은산업동물혹은농장동물에속한다.마지막으로사자,호랑이등야생상태에서살아가는야생동물이있다.

▶실험동물이된비글의비극적운명
-〉개의품종은약400가지.그중실험동물로가장많이활용되는품종은비글이다.혈통이잘고정되어있고,크기가적당하며,사람에게온순해훈련이잘되기때문이다.한마디로착하게타고났기때문.

▶유전자에서빛이난다?
-〉동물연구시유전자를세포에집어넣고,잘들어갔는지확인하려면PCR검사(코로나검사에적용되는그검사)를거쳐야한다.하지만(특수현미경을통해)유전자를눈으로보면서실험하면정확하게관찰하면서변화도실시간으로확인가능할것이다.그래서유전자변형동물을만들때해당동물에녹색형광단백질을주입한다.녹색형광단백질은자체발광하는해파리에서발견했다고한다.

▶당신의반려동물도상상임신을하나요?
-〉주변에수컷개나고양이가없는데도암컷의배가임신한것처럼불러온다면너무놀라지말것.배란된후수정과착상이이루어지지않아도한동안임신유지호르몬이높은농도를유지하기때문인데,개나고양이의상상임신은빈번한일이다.

▶스티븐스필버그가‘과알못’이어서공상과학영화가가능했다?
-〉〈쥬라기공원〉처럼공룡을환생시키려면세가지조건이충족되어야한다.해당동물의망가지지않은핵이있어야하고,그핵이복제된후증식할수있는대상동물의난자가존재해야하고,그배아가착상할수있는대리모가있어야한다.이세조건이갖춰지지않으면2022년현재로서는복제동물을완성할수없다.1993년에개봉한〈쥬라기공원〉도,올해여름개봉할〈쥬라기월드:도미니언〉도,적어도아직까지는명백한상상력의산물.

▶피부세포가간이나심장이된다고?
-〉동물은생식세포를제외하고모든세포가점차노화하다죽게되어있다.그렇게정해진듯한세포의운명이난자에들어가면새로운가능성으로열리게된다.예를들어,피부세포를떼어내난자에집어넣어주면인체의모든세포와장기로분화할수있는상태로돌아간다.피부세포로분화된후억제되어있던능력(몸의모든세포로변할수있는능력)을다시가지게되는것인데,이는‘만능세포’로불리는배아줄기세포에대한연구로이어졌다.


동물을돌보고연구하는이유
그리고그들과공존하기위한노력

저자는어렸을때부터싹튼동물을향한관심과애정으로수의학과에진학해동물과함께하는삶을살고있다.저명한유전학저널에논문을기고한학자가수의사라는사실을확인하고‘내가하는동물의질병연구가언젠가사람과동물을아우르는새로운치료법개발에도크게기여할수있겠구나!’하는생각에가슴이두근거리기도했다.하지만연구와진료를병행하는저자에게필연적으로찾아오는혼란스럽고모순된순간이있다.동물병원진료실에서는아픈동물을치료하며때에따라서는밤새돌보는한편,수의과대학연구실에서는‘사람질병치료를위한연구’라는대의명분을위해동물을희생시킬수밖에없다는냉혹한현실이반복되는것이다.
그럼에도불구하고저자는동물복제연구,유전자교정기술등첨단과학기술과그밑거름이되는기초연구의중요성을강조한다.실명이나암처럼동물에게서나타나는사람과유사한질병을연구해동물뿐아니라사람의질병에도적용할수있는치료제를개발할수있고,유방염에걸리지않는젖소등질병저항성이있는슈퍼동물이탄생하면미래의식량자원으로도활용할수있기때문이다.물론가공할만한영향력을지닌기술에대한과학적검증과윤리적논의가꼭필요하다는점도지적한다.실험동물의수를줄이고,가급적동물을이용하지않는다른실험으로대체하며,실험현장에서동물의고통을경감하기위한‘3Rs’원칙을준수하려는노력은당연하다.
저자는동물을연구할수록동물과인간이얼마나밀접하게연관되어있는지깨닫게된다고말한다.특히이번코로나19바이러스대유행에서보듯,전염성질병은사람과동물을가리지않는다.지구상모든생명체가건강해야그안에서사람도안전할수있다.과학에진심인동물학자이자동물에더진심인수의사인저자가진료실과연구실을오가며동물을돌보고연구하는이유다.