지구 최강의 과학 유튜브 설립자,

우리 몸을 탐구하다.

필리프 데트머는 구독자가 2000만 명이 넘고 누적 조회 수가 20억 회에 달하는 유튜브 과학 채널 쿠르츠게작트의 설립자, CEO 및 수석 작가다. 쿠르츠게작트는 독일 뮌헨에 본사를 둔 애니메이션 및 디자인 스튜디오로, 2013년 창립 이래 과학, 자연, 인간 및 삶 자체에 대한 학습 열정을 불러일으키는 것을 목표로 복잡한 세상을 과학으로 풀어낸 170여 개의 모션그래픽 애니메이션 영상을 유튜브에 게시해 왔다. 스페인어, 프랑스어, 포르투갈어, 일본어, 아랍어, 힌디어에 이어 2022년 6월 열린 한국어 채널 또한 개설 3개월 만에 구독자 10만 명을 돌파했고, 현재 구독자 20만 명으로 순항 중이다.

『면역』은 영상을 넘어 책이라는 콘텐츠로 발을 넓힌 그의 교양 과학서 데뷔작으로, 2021년 10월 영국과 독일을 비롯한 전 세계 주요 국가에서 동시 출간되어 큰 화제를 낳은 바 있다. 이 책에서 그는 학생 때부터 자신을 사로잡았으며, 쿠르츠게작트에서 영상으로 다루면서도 여전히 부족함을 느꼈고, 서른두 살에 암 진단을 받으면서부터는 더욱더 강렬해진 면역계에 대한 관심과 사랑을 300여 페이지의 책 속에 가득 펼쳐 놓았다.

한눈으로 보는 

면역과 생명의 원리

『면역』의 중심 주제는 우리가 미처 알아채지도 못한 사이 몸속에서 매일 벌어지고 있는 크고 작은 전쟁 속에서 피어나는 침략, 방어, 전략, 패배, 자기 희생의 이야기를 독자에게 알기 쉽게 전달하는 것이다. 이를 위해서는 먼저 전쟁의 무대와 등장 인물에 대한 소개가 있어야 한다.

1부 ‘면역계의 기초’의 역할이 바로 그것이다. 필리프 데트머는 35억 년 전 생명의 탄생에서 시작해 5억 년 전 단세포 생물들이 협력하고 면역계를 발전시키며 어떻게 폭발적인 생물 다양성을 일으킬 수 있었는지, 그리고 그 혜택이 우리 인간에게 어떻게 미치고 있는지를 차례대로 설명한다. 면역 덕분에 가능해진, 이 이야기의 등장 인물들이 살아가는 장소가 바로 우리 몸이다. 생명의 가장 작은 구성 단위이며 생화학적 과정에 의해 추진력을 얻는 단백질 로봇인 세포의 시점에서 그가 묘사하는 인체는 해와 별, 은하로 이루어진 ‘바깥 우주’와는 또 다른 차원에서 독자에게 경외감을 느끼게 하기에 충분하다.

이제 세포 대신 사람을 이용해 만든 인체의 규모를 가늠해 보자. 세포-사람들이 손에 손을 잡고 팔을 건 채로 서로의 머리 위에 올라가 살아 숨쉬는 구조물을 만든다. 이 거인의 키는 약 100킬로미터에 이른다. 머리는 하늘을 뚫고 올라가 우주 공간에 우뚝 솟는다. 콧구멍이나 귓구멍은 작은 나라만큼 넓고, 뼈는 산처럼 크고 단단하며, 섬세한 동굴과 터널이 여기저기 뚫려 있다. 동맥 속에는 혈액이 바다를 이루어 흐르고, 그 속에서 수많은 사람이 헤엄치며 음식과 산소를 구석구석까지 운반한다. 당신이 적혈구라면, 즉 바로 이 대목에 등장하는 ‘붉은 피 인간’이라면 대도시만큼 큰 심장이 박동하며 힘차게 밀어내는 혈액의 조류를 타고 불과 1분 만에 파리와 로마 사이를 왕복할 것이다. 생각만 해도 멋지지 않은가? 모든 사람이 한마음 한뜻으로 힘을 합쳐 어마어마한 거인의 생명을 유지하고, 그럼으로써 자신의 생명을 이어 간다.

―2장 「무엇을 방어할 것인가?」에서

2부 ‘궤멸적 손상’에서 데트머는 ‘숲속을 산책하다 신발을 뚫고 발바닥에 박힌 녹슨 못’이란 상황을 가정해, 우리 몸에서 벌어질 일을 그대로 재현해 본다. 세포 입장에서는 금속으로 된 소행성 하나가 하늘에 구멍을 내고 자신들의 세계 한복판으로 떨어진 것과 같은 이 대재앙에서 주된 악역은 외부의 세균, 주인공은 큰 포식 세포(대식세포)와 중성구(호중구), 가지 세포(수지상세포)를 비롯한 선천 면역계의 전사들, 그리고 이들이 말 그대로 자신의 생명을 내던져 가며 치른 싸움의 전황이 좋지 않을 때 구원 투수로 등장하는 후천 면역계의 T 세포와 B 세포, 그리고 항체이다.

기억하기 어렵고 복잡한 이름과 내용이 줄줄이 등장하는 2부에서 그는 ‘빵에 담긴 소시지만 먹을 수 있는 T 세포’, ‘수십억 명의 손님에게 서로 다른 요리를 제공하려 하는 요리사’ 같은 비유를 통해 독자의 이해를 돕는다. 특히 감동적인 부분은 ‘우주에 존재할 가능성이 있는 모든 무궁무진한 잠재적 항원에 대응하는 면역계’라는 놀라운 결과를, 아무런 의지나 방향도 없이 체액 속을 떠다니는 제한된 단백질이 한데 모이는 것만으로 달성해 내는 생물학적 창발(emergence)을 경험하는 순간이다.

인간의 게놈 속에 존재하는 유전자는 20,000~25,000개에 불과하다. 뭐라고? 그렇게 적은 유전 부호로 어떻게 그렇게 다양한 수용체를 만들어 낼 수 있을까? 더욱이 20,000~25,000개의 단백질 부호화 유전자는 세포가 살아가는 데 필요한 단백질을 만드는 것처럼 면역과 아무 관련이 없는 기능까지 수행한다. 우주에서 가장 큰 도서관을 만들기 위해 진화 과정 속에서 면역계는 아주 적은 수의 유전자만을 할당받았을 뿐이다. 유전자 전체도 아니고 일부에 불과하다. 어떻게 이런 일이 가능할까? 답은 소수의 유전자를 신중하게 조합해 엄청난 다양성을 만들어 내는 것이다. 조금 더 깊이 들어가 보자.

―17장 「맛있는 수용체 레시피 만들기」에서

3부 ‘적대적 인수’에서는 주 악역이 바뀌는 큰 변화가 일어난다. 이제 우리가 싸워야 할 적은 외계 세균이 아니라 바이러스다. 세균이 흙발로 쳐들어와 마구 소리 지르며 우리 집을 유린하는 야만인이라면, 바이러스는 조용히 들어와 구성원들을 쥐도 새도 모르게 처치하고 집을 차지해 기지를 만드는 특수 부대에 가깝다. 3부에서는 지구상에서 가장 성공적인 존재라고 할 수 있는 바이러스의 정체와 왜 바이러스는 세균보다 물리치기가 힘든지, 그리고 이를 위해 면역계가 사용하는 특수한 방어 전략들인 인터페론, 살해 T 세포와 자연 살해 세포에 대해 알아본다.  또한 이 과정에서 평생토록 우리를 지켜 줄 면역학적 기억을 우리 몸이 간직하는 방법, 수백 년의 경험을 통해 인류가 습득한 질병 대처법인 백신의 역사와 그 기전, 마지막으로 소위 ‘백신 반대 운동’의 허구성과 우리가 왜 꼭 백신을 맞아야 하는가에 관한 이유까지 알 수 있다.

조금 다른 각도에서 생각해 보자. 자녀에게 호신술을 가르치기 위해 도장에 보낸다고 해 보자. 동네에는 두 곳의 도장이 있다. 당신은 좋은 부모답게 양쪽을 직접 방문해 수련 방법을 보기로 한다. 첫 번째는 ‘자연 도장’이다. 사범의 철학은 험난한 세상의 위험에 더욱 잘 대처하기 위해 실제 무기, 즉 진짜 칼과 창으로 수련한다는 것이다. 물론 위험하지만 더 자연적이고 실제 상황에 가까운 것은 사실이다. 수련생들은 때때로 깊은 상처를 입고 병원으로 실려 가 꿰매기도 한다. 한쪽 눈을 잃거나 심지어 죽은 아이가 있다는 소문도 돈다. 하지만 분명 자연적인 방식이다!

두 번째는 ‘백신 도장’이다. 수련 과정과 방법은 ‘자연 도장’과 동일하지만 한 가지 큰 차이가 있다. 백신 도장은 스펀지와 종이로 만든 무기를 쓴다. 그래도 다치는 아이가 있을까? 드물지만 있다. 하지만 훨씬 적고 대부분 가볍게 멍드는 정도라 우는 아이도 거의 눈에 띄지 않는다. 당신은 자녀를 어느 도장에 보내고 싶은가?

―36장 「백신과 인공 면역 형성」에서

4부 ‘반란과 내전’의 주제는 우리를 지키는 면역계의 어두운 일면이다. 즉 이 위대한 시스템이 붕괴해, 외부 침입자가 아닌 우리 면역계가 삶을 위협하는 상황이다. 4부에서 필리프 데트머는 후천 면역 결핍 증후군(AIDS)처럼 면역계의 약점을 공격하는 질병으로 시작해 알레르기 같은 자가 면역 질환, 그리고 한때 자신이 실제 환자이기도 했던 암까지 면역계가 이상 행동을 보일 때 일어나는 일들을 알기 쉽게 설명한다.

이 과정에서 독자는 각종 건강 기능 식품의 ‘면역력 강화’라는 홍보 문구가 왜 실제로는 뜬구름 잡는 소리에 불과한지, 우리가 면역력 강화를 추구할 때 어떤 일이 일어나는지(진짜로는, 어떤 일이 일어나지 않는지!)를 실제 사건 사고 사례와 함께 배울 수 있다. 마지막 장인 45장 ‘코로나바이러스 팬데믹’에는 2021년 출간 당시 한창 맹위를 떨치던 COVID-19에 대한 간략한 설명이 실려 있다. 변종을 거듭하며 여전히 인류를 위협 중인 코로나바이러스와의 싸움이 어떻게 될지는 알 수 없지만, 이 팬데믹이 왜 우리 면역계가 믿기지 않을 만큼 중요한지, 왜 더 많은 사람이 면역계를 이해할수록 도움이 되는지 일깨우는 결정적 계기가 되리라는 그의 전망은 아직 유효할 것이다.

이렇게 생각해 보자. 수십 년간 비포장도로로 끌고 다녀 녹슬고 낡아빠진 차가 있다. 차축은 부러지고, 타이어는 펑크가 났으며, 전조등도 한쪽이 깨졌다. 이 차에 특수 가솔린을 넣고 페인트를 새로 칠한다고 모든 문제가 해결될까? 오래도록 차를 험하게 써서 생긴 손상을 마법처럼 한 방에 깨끗이 없앨 수 있을까? 차의 성능을 오래 유지하려면 평소에 잘 돌봐야 한다. 우리 몸도 똑같다.

건강을 위해 면역계를 ‘강화’하고 싶다면 무엇보다 평소에 건강한 생활 습관을 유지해 몸을 잘 돌봐야 한다. 그렇게 하면 면역계의 복잡한 균형과 수십억 가지 다양한 부품이 좀 더 오랫동안 제대로 돌아갈 것이다. 그래도 영원히 기능을 유지할 수는 없다. 차든 사람이든 불가능한 것은 불가능하다. 하지만 더 오래, 더 좋은 상태로 유지할 수는 있다. 여기까지가 과학이 말할 수 있는 한계다. 건전한 과학이라면 마땅히 이렇게 말해야 한다. 적어도 지금까지는.

―42장 「어떻게 하면 면역계를 강화할 수 있을까?」에서

면역을 이해하고 싶은가? 

이 책을 읽어라!

생물학에서 가장 복잡한 현상이며 우리 삶의 건강과 행복에 결정적인 역할을 미치는 요소인 만큼, 면역계를 주제로 한 교양 과학서는 이전에도 존재했다. 기존 도서와 구분되는 『면역』의 최대 장점은 이 책이 ‘과학을 쉬운 말로 전달하는 일’에는 세계 최고의 실력을 갖춘 저자가 수많은 전문가에게 조언, 면역학자로부터는 최종 원고 검수까지 받으며 첨단 면역학의 성과와 쿠르츠게작트의 노하우를 그대로 녹여낸 10년 노력의 결과물이라는 데 있다.

면역 세포 사이의 복잡한 관계로 이루어진 면역계, 그 면역계와 적 사이의 더 복잡한 관계로 이루어진 면역 반응, 그 면역 반응과 환경과 사회 사이의 더더욱 복잡한 관계로 이루어진 세계를 적절한 비유와 예시와 위트, 아름다운 인포메이션 이미지를 섞어 차근차근 설명하는 『면역』. 이 책과 함께 면역계를 주제로 한 쿠르츠게작트 유튜브 영상들의 도움을 받으면서 대한민국 독자들이 2023년 새해에 자신, 그리고 세계를 이해하는 지식과 지혜를 얻어 갈 수 있기를 바란다.

과학 분야에는 완전히 몰입할 만한 주제가 여럿 있다. 종종 대중문화 속에서도 가장 사랑받는 주제나 분야로 떠오를 정도다. 예컨대 광대한 공간과 블랙홀과 엄청나게 멋진 별들이 등장하는 우주 과학은 다큐멘터리나 대중 과학책으로 만들어져 불티나게 팔린다. 물론 우주는 기막히게 멋지고 아름답지만, 생물학에 비하면 아무것도 아니다. 별이란 활활 타오르는 플라즈마가 뭉친 죽은 존재에 불과하며, 가장 복잡하고 흥미로운 별이라 봐야 경이로움과 복잡성이란 면에서 큰 포식 세포의 손아귀에 잡히지 않으려고 안간힘을 쓰는 가장 단순한 세균에조차 비할 바가 못 된다.

하지만 면역계는 대중 과학의 다른 분야만큼 이해하기 쉽거나 즐겁지 않다. 기초적인 것을 이해하기도 전에 마구 질문을 던진다. 진정 면역계의 아름다움과 신비를 이해하려면 상당한 시간과 노력을 투자해야 한다. 정보란 마땅히 이해하기 쉽고 즐거워야 한다고 기대하는 시대에 이런 말은 지나친 요구로 들릴 것이다. 이런 어려움이 있음에도 면역계는 공부해 볼 만한 최고의 주제다. 너무나 복잡하면서도 기발한 방식으로 서로 반응하며 정교하게 맞물려 돌아가는 수많은 요소로 구성되어 있다는 점에서 그렇다. 실로 그것은 우주 자체를 들여다보는 창이다. 우리를 둘러싼 복잡성, 우리 자신이 그 일부를 이루는 복잡성을 들여다보는 창이다. 이 순간 살아 있으며 내 것이라고 부를 수 있는 몸을 갖고 있다는 사실은 믿기 어려운 행운이다. 최소한 나는 그렇게 느낀다.

―「마치는 글」에서

옛날에 한 현자가 말했듯 인간으로서 자신을 이해하는 것보다 더 중요한 문제는 없다. 그런데 ‘인간이란 무엇인가’라는 주제에 관해서는 뜬구름 잡는 얘기가 너무 많다. 다행히 과학이 발달하면서 우리에 관한 객관적인 사실이 점점 많이 밝혀지고 있다. 수천 년 고민해 온 문제가 인간의 생물학을 이해하면 저절로 풀리는 경우도 많다. 생각하는 존재로서의 인간을 이해하려면 무엇보다 뇌에 대해 알아야 할 것이다. 그러나 보다 근본적인 차원, 생물로서 우리의 가장 근원적인 경험을 이해하려면 면역을 알아야 한다. 면역이야말로 자기와 타자를 구분하고, 나는 누구이며 나를 둘러싼 세계는 어떤 존재인지 규정하기 때문이다. 그러니 자신을 이해하고 싶다면 무엇보다 면역을 이해하고 볼 일이다.

하지만 면역을 공부하기는 만만치 않다. 워낙 복잡한 데다 엄청난 속도로 발전하는 분야이기 때문이다. 주변에서 책을 권해 달라고 해도 마땅히 추천할 만한 것이 없었다. 전공자인 내가 읽기에도 어렵거나, 너무 기본적인 지식만 다루거나, 체계가 없어 난삽하거나, 최신 발전을 반영하지 못했거나, 암 면역, 면역의 역사 등 좁은 분야만 다룬 책이 대부분이었다. 저자 스스로 길을 잘못 들어 헤맨 책도 한두 권이 아니다. (이 모든 책들이 기억을 스치고 지나간다.) 이제 복잡하게 생각할 필요 없다. 면역을 이해하고 싶은가? 이 책을 읽어라!

―「옮긴이의 글」에서

차례

들어가는 글 7

1부 면역계의 기초

1 면역계란 무엇인가? 21

2 무엇을 방어할 것인가? 28

3 세포란 무엇인가? 35

4 면역계의 제국과 왕국들 46

2부 궤멸적 손상

5 적들을 만나 보자 53

6 피부라는 사막 왕국 59

7 상처 66

8 선천 면역계의 전사들: 큰 포식 세포와 중성구 73

9 염증: 불장난 80

10 벌거벗고, 눈멀고, 겁에 질리다: 세포들은 어디로 가야 하는지를 어떻게 알까? 86

11 생명의 구성 요소 냄새 맡기 93

12 보이지 않는 암살자 부대: 보체계 98

13 세포계의 특수 정보 요원: 가지 세포 107

14 슈퍼하이웨이와 메가시티 112

토막 상식! 지라와 편도: 림프절의 가장 친한 친구들 115

15 특수 무기들의 등장 119

16 우주에서 가장 큰 도서관 123

17 맛있는 수용체 레시피 만들기 126

18 가슴샘 킬러 대학교 131

19 정보를 황금 접시에 담아 내놓다: 항원 제시 137

20 후천 면역계를 일깨우다: T 세포 145

21 무기 공장과 저격용 소총: B 세포와 항체 152

22 T 세포와 B 세포의 춤 163

23 항체 167

토막 상식! 항체의 네 가지 유형 170

3부 적대적 인수

24 늪의 왕국, 점막 179

25 희한하고 특별한 위장관 면역계 185

26 바이러스란 무엇인가? 191

27 허파의 면역계 197

28 독감 — 무시해서는 안 될 ‘무해한’ 바이러스 201

29 화학 전쟁: 인터페론, 적들을 붙들고 늘어져라! 209

토막 상식! 독감과 감기의 차이 218

30 세포의 영혼으로 통하는 창 221

31 살인 전문가 — 살해 T 세포 227

32 자연 살해 세포 234

33 우리 몸은 바이러스 감염을 어떻게 이겨낼까? 239

토막 상식! 왜 더 좋은 바이러스 치료제가 나오지 않는 것일까? 242

34 면역계를 진정시켜라 245

35 면역 — 면역계는 어떻게 적을 평생 기억할까? 248

토막 상식! 우리를 죽이지 못하는 것은 우리를 더 강하게 만든다: 홍역과 기억 세포 253

36 백신과 인공 면역 형성 255

4부 반란과 내전

37 면역계가 너무 약해졌을 때: HIV와 AIDS 267

38 면역계가 너무 공격적으로 변할 때: 알레르기 274

39 면역계는 기생충을 그리워하나? 281

40 자가 면역 질환 285

토막 상식! 아네르기 291

41 위생 가설과 오랜 친구들 293

42 어떻게 하면 면역계를 강화할 수 있을까? 301

43 스트레스와 면역계 308

44 암과 면역계 312

토막 상식! 흡연과 면역계 323

45 코로나 바이러스 팬데믹 326

마치는 글 334

참고 문헌 337

감사의 말 338

옮긴이의 말 340

찾아보기 342