동물실험 결과 모든 사람에게 맞는 것 아냐

신약개발에 꼭 필요한 과정이지만 그 결과는 사람마다 다를 수 있어 줄기세포·제브라 피시 등 이용한 독성평가 관련기술 KIT서 개발중

▲ 안전성평가연구소의 제브라 피시 배양 시설

＃1953년 독일에서 개발된 임신부 입덧방지제 '탈리도마이드'는 당시 동물 실험을 통해 부작용이 없는 것으로 판단됐다.

이에 개발 업체는 안전한 '기적의 알약'이라는 광고 문구를 내세워 대대적인 판촉행사에 나섰고 유럽을 중심으로 세계 각국에서 사용됐다. 그러나 1956년에 탈리도마이드를 복용한 임신부가 처음 기형아를 낳는 사례가 발생했다. 이후 독일에서만 아기 5000명이, 판매국 50여 개 나라에서는 1만명이 넘는 기형아가 태어났다.

동물실험을 이용한 독성평가는 지금까지 가장 기본적이고 전통적인 방법으로 꼽힌다. 또 신약개발을 위해 등록·판매 허가를 위해서는 필수불가결하게 이뤄져야 하는 실험이기도 하다. 그러나 동물의 희생을 통해 얻은 실험 결과가 사람에게 똑같이 나타나지 않는 경우가 종종 있다. 세계적으로 실험동물의 사용규제가 강화되는 추세인 만큼 '동물시험의 대안(Alternatives)'이 될 수 있는 기술 개발에 관심이 쏠리고 있다.

안전성평가연구소는 줄기세포를 활용한 독성평가기술, 인체모사 인공조직을 활용한 독성평가기술, 인실리코(in-silico) 독성평가, 제브라 피시를 이용한 독성평가 기술 등 관련 기술을 개발 중이다.

줄기세포 독성평가기술은 독성유발 여부를 인간 유래 줄기세포에서 분화된 간, 심장, 신경세포를 사용해 예측하는 방법이다. 기초가 되는 인체 유래 일차배양세포와 가장 가까운 수준의 세포를 분화시키는 것이 성공 여부를 결정한다. 줄기세포는 하나의 세포를 인체 각 장기로 분화할 수 있다는 특징이 있다. 따라서 대규모 스크리닝을 통해 많은 수의 실험군을 활용해야 하는 독성평가에 유용하다.

인체모사 인공조직 독성평가기술은 인체 조직배양과 제조기술을 통해 독성평가에 사용할 수 있는 3D조직체(간·심장)를 제조해 직접 인체 환경과 유사한 상황에서 독성과 유효성을 평가하는 기술이다.

인실리코 독성평가는 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하는 기술이다. 다양한 약물에 대한 생물학적 정보를 컴퓨터를 활용해 독성반응을 예측한다. 안전성평가연구소에서는 현재 풍부한 독성 DATA와 인프라를 활용해 관련 연구를 진행 중이다.

마지막으로 포유동물을 대체할 수 있는 동물모델로 제브라 피시 실험이 있다. 제브라 피시는 성체의 크기가 3~4cm 정도인 담수어로 많은 수의 개체를 쉽게 확보할 수 있다. 인간의 유전자 조직과 유사한 구조를 지니고 있어 새로운 물질의 유효성, 안전성, 약물성을 효과적으로 검증할 수도 있다. 현재 간독성·신경독성·심장독성·발생독성을 평가할 수 있는 기술까지 개발했다.

정문구 안전성평가연구소 소장은 “이러한 대체 독성평가기술을 통해 기존 동물실험의 제반 한계점을 극복하고 신약후보물질·신규개발 화학물질의 신속하고 정확한 독성예측으로 신약개발연구에 필요한 시간, 노력, 비용이 획기적으로 절감할 것으로 보인다”고 밝혔다.

최소망 기자 somangchoi@