[과학의날] 안전성평가연, '국민건강' 실현 앞장

독성연구 선도기관, 핵심연구 수행
차세대 독성평가 원천기술 개발 성공

안전성평가연구소(KIT) 전경. /사진=안전성평가연구소 제공

안전성평가연구소(KIT)는 독성연구 분야에서 국내 유일한 정부출연 연구기관이다. 화학·바이오 등 각종 물질에 대한 독성연구와 안전성평가연구·관련 기술 개발·산학연 지원 등을 통해 국가 산업발전과 국민보건 복지 향상에 기여하고 있다.

안전성평가연구소는 대덕연구개발특구에 위치한 대전 본소를 비롯해 정읍의 전북 분소와 진주의 경남 분소로 구성된다. 지금까지 쌓아온 독성연구 인프라를 통해 차세대 독성연구기술·대체독성 연구기술·화학물질 인체위해성 연구 등 독성연구 분야 선도기관으로서 핵심연구사업을 수행하고 있다. 

안전성평가연구소 연구팀이 독성물질을 검사하고 있다. /사진=안전성평가연구소 제공

▲국내 최초 독성평가기관으로 출발=연구소는 1982년 한국과학기술연구원(KIST) 소속 '안전성 연구실'로 시작했다. 이후 1984년 한국화학연구원으로 이관됐고, 1988년 국가 GLP(Good Laboratory Practice) 인증을 통해 국내 최초 독성평가기관으로 연구를 시작했다. 현재까지 글로벌 수준의 독성연구기관으로 성장해왔다.

2002년 한국화학연구원 부설기관으로 독립한 안전성평가연구소는 이후 흡입독성연구 시설·영장류 독성평가 연구시설·환경독성평가연구시설·미니픽 및 감염동물연구동으로 확장했다. 가습기살균제 독성연구와 바이오의약품 평가기술 개발·제조나노물질 및 미세플라스틱 등 독성분야 주요 연구를 이끌고 있다.

2019년부터 독성 분야 범부처적인 핵심 연구기관으로서 역할을 강화했다. 현재 4차 산업혁명 시대 맞춰 IT·BT 분야의 다양한 첨단기술을 접목해 바이오·국가산업의 혁신성장을 뒷받침하고 있다.

안전성평가연구소 소속 연구원이 독성물질을 확인하고 있다. /사진=안전성평가연구소 제공

▲세계적 수준의 독성평가법 확립=연구소는 BIT 융합형 차세대 독성예측 기술 개발을 강화하고 있다. 독성을 예측할 수 있는 인공지능 시스템 구현·동물시험모델·동물대체시험모델·시뮬레이션 모델 및 AOP 연구 등에 기반한 차세대 원천기술 개발을 통해서다.

스마트 기술을 전임상 인프라에 구현한 스마트 GLP 인프라 기술에 대한 연구를 강화하고 있고, 이를 위해 인공지능 병리진단 기술(Digital Pathology), 시험 프로세스 자동화 기술 등 최신 기술개발에 노력하고 있다. 줄기세포·오가노이드 등의 생체모사 모델을 활용한 독성평가 기술 개발을 통해 세계 최고 수준의 기능성 줄기세포 유래 간 오가노이드를 개발하기도 했다.

최근엔 코로나19 대응을 위한 치료제와 백신 개발 지원을 위해 TF를 구성하고 기관 자체적으로 마련한 패스트트랙 제도를 활용해 인력과 인프라를 집중하고 있다. 특히 바이오 의료기술 개발사업과 미래감염병 기술개발 수행기관으로 선정돼 40억 예산으로 신규 물질에 대한 GLP 독성시험 평가를 수행하고 있다.

한국화학연구원 'CEVI(신종 바이러스) 융합연구단'에도 소속돼 중화항체 예측을 통한 치료제와 백신 개발의 기간 단축을 위한 연구 활동에도 참여 중이다.

▲안전성평가연구소 소속 연구원이 장치를 점검하고 있다. /사진=안전성평가연구소 제공

▲흡입독성 영장류·미니픽 독성연구 최고 인프라=연구소 전북분소는 흡입 생체유해성 연구 및 영장류·미니픽을 활용한 중개독성 연구핵심 인프라를 갖추고 독성 연구를 수행하고 있다.

전북분소는 사회적으로 큰 이슈가 된 가습기 살균제에 대한 독성영향을 연구했다. 가습기 살균제 주성분의 흡입발생 기술 개발과 실제 가습기 살균제를 사용한 환경을 고려한 다양한 흡입노출 시나리오를 설정해 반복흡입독성에 따른 영향평가도 수행했다.

이러한 결과를 통해 아직도 해결되지 않은 다양한 가습기 살균제 성분들로 인한 질환과의 인과관계 등을 연구해 피해자를 돕고 있다. 지속적으로 후속 연구도 수행 중이다. 최근엔 환경부로부터 '독성평가 가습기살균제보건센터'로 지정받아 가습기 살균제 흡입과 관련된 연구를 추진해 나갈 예정이다.

미세먼지, 미세 플라스틱과 다양한 형태의 담배 등 호흡기에 중대한 문제를 일으킬 수 있는 국민생활 밀접형 생활환경 유해물질에 대한 연구도 수행하고 있다. 생활환경 유해물질에 대한 미연구분야인 신경·면역 발달 과정을 평가하는 분야도 포함했다.

설치류만으로 이루어진 기존 독성평가법 단점을 보완해 첨단기술을 접목, 인간 유도만능줄기세포 기반 in vitro 신경발달 독성연구를 비롯해 중대 동물(영장류·미니픽)을 활용한 출생 전후 신경계, 면역계 발달독성 연구도 수행하고 있다. 이를 통해 임상 활용이 가능한 실제적인 연구결과를 도출하는 중이다.

코로나19 대응을 위해 연구소 자체 재원을 투입하여 전북분소에 백신 전용 '격리형 ABSL2 안전성평가 연구시설' 인프라도 구축했다. 병원성이 있을 수 있는 백신에 대한 안전성평가 지원이 가능하도록 올해 안전성 및 흡입연구 전용 감염연구동 시설(ABSL3)을 확보할 예정이다.

검사를 수행하는 모습. /사진=안전성평가연구소 제공

▲국민안전을 위한 화학물질 독성연구 확대=연구소 경남분소는 국내·외 환경 규제 대응 및 화학산업계 경쟁력 견인을 위한 유해화학물질의 환경·인체유해성 저감, 평가기술 연구를 수행하고 있다.

환경으로 유출될 수 있는 유기화학물질과 나노물질, 농약 등 화학물질이 환경과 자연 생태계에 미치는 영향에 대해 연구하며, 최근 논란이 커지고 있는 미세플라스틱의 영향을 중점적으로 연구 중이다.

기존 환경오염물질(중금속 등)과 신규 유해물질(나노물질, 환경호르몬 등)의 인체건강 모니터링과 환경 중 거동·노출독성·위해성을 종합적으로 연구해 화학물질에 의한 환경 영향을 과학적으로 추정하고, 이를 통해 국민과 환경의 피해를 최소화하기 위해 노력하고 있다.

특히 생활화학물질 사용 확대로 피해사례가 발생함에 따라 환경호르몬, 살생물제 등에 대한 생태독성 및 미세플라스틱, 나노물질의 독성 영향 연구 등 환경 위해성 연구 기술 구축에 힘쓰고 있다. 제브라피쉬 배아 난막을 효소로 제거해 나노물질 독성을 평가하는 표준시험법을 개발, ISO 국제 표준법으로 지정되는 성과를 거뒀다.

산·학·연·관 전문가들로 구성된 화학물질위해성연구위원회를 구성·운영하고 있다. EU의 화학물질관리제도(REACH)를 비롯한 전 세계적인 환경규제에 적극 대응하기 위한 기반 기술과 시설 확충으로 국제적 수준의 환경독성 연구도 진행 중이다.

최근엔 국제적으로 검증된 유해화학물질의 생태독성평가를 위한 독성발현경로를 개발했고, 토양환경 중 중금속의 흡착 특성 및 존재 형태 규명을 통해 오염 토양 위해성 평가에 필요한 과학적 정보를 제공하고 있다. 송익준 기자