Nemusíte nejprve použít k načtení dokumentu, stačí použít .update metodou $push operátor.
def update_tags(ref, new_tag):
coll.update({'ref': ref}, {'$push': {'tags': new_tag}})
Vzhledem k tomu, že aktualizace je zastaralá, měli byste použít find_one_and_update nebo update_one pokud používáte pymongo 2.9 nebo novější