실험실로 간 세포

몸속에 있는 세포와 조직은 직접 관찰하거나 조작할 수 없다. 이런 한계를 극복하기 위해 생명과학자들은 몸속 생명인 세포를 몸 밖으로 꺼내 실험실에서 키웠다. 인간을 비롯한 포유류 세포에서 얻은 지식은 인간의 생명 현상을 밝히는 가장 직접적인 단서가 되었다.

오늘날 실험실 세포는 어떤 역할을 할까? 파킨슨병 같은 난치병이나 코로나19 같은 감염병을 치료하는 도구이자, 바이오 의약품과 미니 장기라고도 하는 오가노이드의 재료가 된다. 인간으로 할 수 없는 수만 가지 실험과 연구의 대안이기도 하다.

《실험실로 간 세포》에서는 ‘몸을 벗어난 세포’를 다뤄온 역사를 소개하고, 세포를 관찰하기 위해 키우고 촬영하고 색을 입히는 다양한 방법을 설명한다. 또한 바이오 의약품의 재료가 되고 각종 질병을 치료하는 실험실 세포의 활약, 오가노이드와 배양육 등 몸을 재현하기 위한 노력과 성과도 소개한다. 현미경으로 촬영한 아름다운 세포 사진들은 이 책을 읽는 또 하나의 즐거움이다.

저자는 대학 졸업 후 바이오 제약회사에서 단백질 의약품 생산 세포주를 개발하는 일을 했다. 실험만 반복하는 일에 한계를 느껴 대학에 돌아와 뇌과학을 전공하여 석사 학위를 받았다. 《실험실로 간 세포》에는 저자가 한때 생명과학도이자 연구자로서 직접 경험하고 느낀 생명과학 실험실의 현실도 생생하게 담았다. 과학자들의 치열한 노력의 과정을 따라가다 보면, 느리게 진행되는 생명과학 발전에 여유를 가지고 응원하게 될 것이다.

지은이 : 이지아

서울대학교 동물생명공학과를 졸업했다. 졸업 후에는 바이오 제약회사에서 단백질 의약품 생산 세포주를 개발했다. 기반 지식 없이 실험만 반복하는 일에 한계를 느껴 학계로 돌아왔다. 같은 대학에서 뇌과학을 전공하여 석사 학위를 받았다.

사람들이 살아가는 다양한 삶을 보고 듣길 좋아한다. 연구도 직접 하는 것보다 누군가의 연구를 듣고 풀어내는 일이 적성에 맞다. 지금은 한국의 젊은 생명과학자를 지원하는 서경배과학재단에서 일하고 있다. 매해 신진 연구자를 선정하는 ‘연구지원 프로그램’을 진행하며 학계에 닿아 있다. 생물학연구정보센터BRIC에서 서경배과학재단 선정 과학자들의 인터뷰 〈하늘 밖 하늘을 찾아서〉와 생명과학 전공자가 재미있게 읽을 수 있는 책을 소개하는 〈PCR 돌려놓고 한 장〉을 연재하고 있다.

저자의 말

몸을 벗어난 생명이 실험실에 눌러앉은 사연

생명을 꺼내기 전에 알아두어야 할 것들

1 생명이 피어나는 공간: in vitro와 in vivo

2 알아낸 생명과 알아갈 생명: 생명과학 전공자는 무엇을 배울까

1장 몸을 벗어난 생명 키우기

1 세포를 키우는 장소: 클린 벤치와 인큐베이터

2 세포에게 밥 먹이기: 배지의 기능과 조성

3 연구를 망치는 오염: 세포 배양에서 생기는 미생물 감염

4 생명을 몸에서 꺼내는 방법: 일차 배양의 역사와 방법

2장 실험실에 도착한 생명

1 헬라세포의 영생 비결: 불멸화 세포주 개발과 헬라세포 70년의 역사

2 코로나19 치료에 등장한 태아 조직: 실험실의 세포 공장, HEK293

3 주사 한 방에 햄스터 기운이 솟아나요: 바이오 산업을 책임지는 CHO 세포

4 iPSC는 애플의 신제품이 아니다: 줄기세포를 배양하던 줄기세포 대학원생

3장 생명을 눈으로 보는 방법

1 책상보다 크고 비싼 현미경: 세포를 보는 기기와 기술

2 세포와 형광 크레파스: 세포를 염색하는 여러 가지 방법

3 표본실의 청개구리는 왜 포르말린에 담겼나: 세포 고정에서 조직투명화까지

4 실험실의 젓가락은 책상보다 크다: 세포를 분석하고 분류하는 유세포 분석

4장 몸을 벗어난 생명, 몸을 만드는 생명

1 실험실에서 만든 시제품 생명: 생명 발생을 본따 만든 오가노이드

2 실험실 생명으로 몸 만들기: 3차원 세포 배양, 바이오프린팅, 장기칩

3 실험실 생명의 시식 행사: 배양육의 원리와 전망

5장 실험실 안팎의 생명

1 이 연구를 Mus musculus 에게 바칩니다: 생명과학에 생쥐가 필요한 이유

2 사람이 먼저다? 사람은 마지막이다

사람을 대상으로 이루어지는 연구

각주와 참고문헌