도서 소개
‘것필링(Gut feeling)’은 ‘장(Gut)’과 ‘느낌(Feeling)’의 합성어로 ‘직감’ 혹은 ‘육감’으로 번역된다. 이는 직감이 장에서 비롯된다는 뜻을 내포하고 있다. 우리말 ‘배짱’도 뱃속의 힘에서 나온 말이라는 설이 유력하다. 흥미로운 사실은 현대과학이 이런 말을 만들어낸 인류의 오랜 경험에 과학적 근거를 제시한다는 것이다. 우리 몸에서 가장 많은 미생물이 사는 장의 환경이 온몸의 건강은 물론 신경계와 정서에도 영향을 미친다는 사실이 많은 연구결과로 밝혀지고 있다.
건강과 질병에서 인간 미생물의 잠재적 역할을 더 잘 이해하기 위해 먼저 미생물 세계로의 여정에서 우리가 어디까지 왔고, 현재 어디에 있으며, 어디로 가고 있는지 살펴야 한다. 우리 몸은 미생물이 서식하는 거대한 세계이며, 이 미생물은 다른 신체나 환경으로 이동해 우리 몸에서 다른 세계로 이동할 수 있다.
미생물들은 수백만 년 동안 인간 숙주를 매우 주의 깊게 조사해 우리 몸의 해부 구조와 생리 현상, 우리의 강점과 약점을 매우 명확하게 이해하고 우리와 소통할 방법을 찾아냈다. 하지만 우리는 입주자인 미생물에 대해 부분적으로는 이해하지만, 거의 대부분 알지 못한다. 이제 우리는 이 새로운 세계를 화성을 포함한 우주를 탐험하듯이 끝없는 호기심으로 살펴야 한다.
출판사 리뷰
미생물과 것필링
‘것필링(Gut feeling)’은 ‘장(Gut)’과 ‘느낌(Feeling)’의 합성어로 ‘직감’ 혹은 ‘육감’으로 번역된다. 이는 직감이 장에서 비롯된다는 뜻을 내포하고 있다. 우리말 ‘배짱’도 뱃속의 힘에서 나온 말이라는 설이 유력하다. 흥미로운 사실은 현대과학이 이런 말을 만들어낸 인류의 오랜 경험에 과학적 근거를 제시한다는 것이다. 우리 몸에서 가장 많은 미생물이 사는 장의 환경이 온몸의 건강은 물론 신경계와 정서에도 영향을 미친다는 사실이 많은 연구결과로 밝혀지고 있다. 100년 전만 하더라도 ‘박멸의 대상’으로만 여기던 미생물에 대한 인식은 위생이라는 개념과 전염병에 대한 대응법을 우리에게 남겨주었지만, 일방적인 박멸은 긴 생명의 역사에서 보면 오히려 생소한 일이었다. 모든 문명에서 미생물을 이용한 발효음식을 만들어 먹었고, 아기는 소화하지 못하고 미생물만이 소화할 수 있는 성분이 모유에 포함되어 있다는 사실 등은 우리가 알게 모르게 미생물과 함께 살아온 역사를 그대로 보여준다. 것필링이나 배짱 같은 말은 이런 관계에 대한 ‘직감’에서 나온 말일 것이다.
미생물이 들려주는 생명과 건강 이야기
이제는 미생물을 적으로 보는 근시안적인 시각에서 벗어나 미생물이 우리 자신의 생존을 위해 존중하고 함께해야 하는 문명을 가진 존재라는 관점으로 태도를 바꾸어야 한다. 이런 관점의 변화는 과학과 의학의 패러다임 전환으로 이어져 이전에는 불가능했던 질병을 치료하고 예방하는 새로운 방법을 열어줄 과학혁명으로 이어질 것이다. 이 책의 목표는 독자들이 우리가 또 다른 과학혁명의 여명기에 있다는 사실을 이해하도록 돕고, 이 작은 동거생물에 대해 더 많이 배우고 더 친근하게 소통할 기회를 제공하는 것이다.
건강과 질병에서 인간 미생물의 잠재적 역할을 더 잘 이해하기 위해 먼저 미생물 세계로의 여정에서 우리가 어디까지 왔고, 현재 어디에 있으며, 어디로 가고 있는지 살펴야 한다. 우리 몸은 미생물이 서식하는 거대한 세계이며, 이 미생물은 다른 신체나 환경으로 이동해 우리 몸에서 다른 세계로 이동할 수 있다. 미생물들은 수백만 년 동안 인간 숙주를 매우 주의 깊게 조사해 우리 몸의 해부 구조와 생리 현상, 우리의 강점과 약점을 매우 명확하게 이해하고 우리와 소통할 방법을 찾아냈다. 하지만 우리는 입주자인 미생물에 대해 부분적으로는 이해하지만, 거의 대부분 알지 못한다. 이제 우리는 이 새로운 세계를 화성을 포함한 우주를 탐험하듯이 끝없는 호기심으로 살펴야 한다.
이 책의 구성
이 책은 인체 미생물 군집을 대상으로 하는 마이크로바이옴 연구를 세 부분으로 나누어 설명한다.
Part 1에서는 미생물과 인간의 공진화적 관계를 진화생물학의 시각에서 풀어낸다. 여기서는 세균뿐 아니라 바이러스, 진균, 고균, 기생충 등 다양한 생명체들이 유기적으로 얽힌 인간 마이크로바이옴의 ‘생태계적 속성’이 강조된다. 특히 이들은 단지 장 속에 존재하는 생물이 아니라, 인간 게놈보다 100배 이상의 유전정보를 지닌 메타게놈을 통해 인간의 건강과 삶에 영향을 미친다. 이를 이해하기 위해서는 메타전사체·대사체 등 다중오믹스 데이터와 임상·환경 정보를 통합 분석해야 한다고 강조한다.
Part 2에서는 마이크로바이옴과 질병 간의 연관성에 초점을 맞춘다. 염증성 장질환, 자가면역질환, 비만, 신경·행동장애, 암까지 미생물이 이들 질병에 미치는 영향은 기존의 병리학적 해석을 넘어선다. 미생물 대사산물, 후성유전학적 발현 조절, 면역계 조절 네트워크 등이 질병 발현의 새로운 설명으로 제시된다.
Part 3에서는 마이크로바이옴을 ‘건강 도구’로 어떻게 활용할 수 있을지를 다룬다. 프리바이오틱스, 프로바이오틱스, 포스트바이오틱스와 같은 생물 기반 치료는 물론, 인공지능과 합성생물학의 접목을 통해 정밀 의료 시대의 청사진을 그린다. 장-뇌 축(Psycho-biotics)과 노화에 따른 마이크로바이옴 변화에 관한 연구도 포함된다.
이 책의 에필로그는 가상적인 2030년 의료 현장을 배경으로, 자폐증이 나타날 가능성이 높은 유아에게 유전자 조작 프로바이오틱스 균주를 처방해 마이크로바이옴을 조절함으로써 자폐증을 예방하는 사례를 제시한다. 저자들은 이 시나리오가 2022년 당시 약 10년 후의 미래를 상상한 것이지만, 현재 시점에서 보면 2030년에 실현되기는 쉽지 않다고 평가한다. 그런데도 마이크로바이옴을 질병의 새로운 예방법과 치료법에 적용하기 위해서는 과감하고 혁신적인 사고와 접근이 필수적임을 거듭 강조한다.
인간은 제한된 수의 유전자를 가진 안정적인 인간게놈을 가지고 있다. 우리는 부모로부터 유전자를 물려받으며 다양한 생물학적 및 병리학적인 특성에 대한 유전적 소인을 갖게 된다. 이에 비해 인간 미생물은 인간보다 100배나 많은 유전자를 발현하고, 가소성이 극히 높으며, 시간이 지남에 따라 개체마다, 그리고 같은 개체 내에서도 그 구성과 기능을 바꿀 수 있는 다양한 환경적 요인들에 의해 변화할 수 있다. 이와 같은 인체 안팎에서 발견되는 수조 개의 끊임없이 변화하는 미생물과 함께 인간의 게놈은 진화해 왔다.
- Chapter 1 • 진화생물학으로 설명하는 세균의 적응력
일부 연구자들이 주장하듯이 마이크로바이옴의 다양성의 3분의 1 또는 절반을 잃는다는 것은 우리 유전적 정체성의 거대한 구성 요소를 잃는 것과 마찬가지이다. 이러한 손실에는 대가가 따른다는 것은 놀라운 일이 아니다. 그 대가는 우리 유전자와 남은 마이크로바이옴 유전자 사이의 긴밀한 협조가 잘 이루어지지 않게 되어 공생 세균을 통해 발현되는 우리 몸의 면역체계가 더 이상 최고의 능력을 발휘할 수 없다는 것을 의미한다.
- Chapter 2 • 조상 마이크로바이옴
장내 미생물군집의 구성이 산모의 열악한 생활 방식, 제왕절개 분만, 분유 수유, 항생제 남용 등 인간의 진화상 일정표와 일치하지 않는 요인들에 의해 영향을 받는다면 미생물집의 균형이 깨지게 된다(불균형). 이러한 불균형은 장 투과성 변화, 항원 이동 증가, 꼭 필요하지 않은 경우에도 면역체계가 염증을 일으키도록 유도하는 비정상적인 면역반응 등 일련의 생물학적 결과를 초래할 수 있다. 궁극적으로 이러한 일련의 사건은 미생물에 의해 유도된 후성 유전적 변화와 함께 유전적 소인이 있는 사람의 내성이 깨지고 만성염증성 질환을 발병시킬 수 있는 저농도 만성염증의 증가로 이어질 수 있다. 따라서 아기의 장내 미생물 프로그래밍은 생후 1,000일 이내에 완료되기 때문에 이 중요한 시기에 부적절한 미생물 구성이 개인의 건강 상태에 광범위한 영향을 미칠 수 있다는 가설을 세울 수 있다. 이 가설에 의해 특정 유전적 배경을 가진 사람의 경우 지속적이고 만성적인 염증 과정이 부정적인 임상결과를 야기할 수 있다. - Chapter 3 • 인간 마이크로바이옴에 영향을 미치는 초기 요인들
작가 소개
지은이 : 알레시오 파사노
매사추세츠 종합병원(MGH) 소아 위장영양학 ‘W. 앨런 워커 석좌교수’이자 하버드 의과대학 소아과 및 하버드 공중보건대학 영양학 교수이다. MGH 셀리악병 연구·치료센터를 설립해 이끌면서, 점막면역학·생물학 연구센터와 소아 위장병학·영양 부서를 총괄하고 있다. 파사노 박사는 이탈리아 나폴리에서 소아 위장병 전문의로 교육받은 뒤 1993년 미국 메릴랜드 의대에 합류해, 당시 거의 보고되지 않던 미국 내 셀리악병의 실태를 규명하고자 연구를 시작했다. 미국 사회의 회의적인 시각에도 불구하고, 2003년 미국인 133명 중 1명이 셀리악병을 앓는다는 놀라운 연구결과를 발표했다. 이어 장누수라고도 하는 장의 투과성을 조절하는 조눌린 단백질을 발견하고 제1형 당뇨병, 다발성 경화증 등 자가면역질환과의 연관성을 규명했다. 지금까지 수백 편의 학술논문과 전문도서를 집필했으며, 일반인을 위한 첫 건강서 《Gluten Freedom》을 출간했다.
지은이 : 수지 플래허티
수상 경력에 빛나는 작가이자 편집자인 수지 플래허티는 매사추세츠 종합병원 셀리악 연구·치료센터의 홍보책임자로 파사노 박사와 《Gluten Freedom》을 공동 집필했다.
목차
프롤로그
Part 1 미생물의 지혜
Chapter 1 진화생물학으로 설명하는 세균의 적응력
Chapter 2 조상 마이크로바이옴
Chapter 3 인간 마이크로바이옴에 영향을 미치는 초기 요인들
Chapter 4 코드 해독하기: 인간게놈에서 인간 미생물군집까지
Chapter 5 세균을 넘어서: 다른 “옴스(Omes)”
Chapter 6 마이크로바이옴 가설: 마이크로바이옴의 후성유전학적 역할
Part 2 질병에서 마이크로바이옴의 역할
Chapter 7 마이크로바이옴과 장 염증성 질환
Chapter 8 마이크로바이옴과 비만
Chapter 9 마이크로바이옴과 자가면역
Chapter 10 마이크로바이옴과 신경 및 행동 장애
Chapter 11 마이크로바이옴과 환경성 장병증
Chapter 12 마이크로바이옴과 암
Part 3 건강 유지를 위한 마이크로바이옴의 조작
Chapter 13 연관성에서 인과관계로: 질병 발생에서 마이크로바이옴 구성과 기능에 대한 새로운 접근 방식
Chapter 14 예방 의학: 질병 예측 및 차단을 위한 마이크로바이옴 모니터링
Chapter 15 질병 치료법: 프리바이오틱스, 프로바이오틱스, 신바이오틱스, 포스트바이오틱스
Chapter 16 장-뇌 축 질환의 마이크로바이옴 연구: 사이코바이오틱스
Chapter 17 인공지능, 합성생물학, 그리고 마이크로바이옴
Chapter 18 노년기까지 회복력 있는 마이크로바이옴의 유지
에필로그 : 마이크로바이옴 연구가 우리의 미래를 위해 중요한 이유
감사의 말씀
역자 후기
주석
찾아보기: 인명 및 고유 명사
일반 용어
