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[과학TALK] 화장품 동물실험 사라질까...美 FDA, 칩에 키운 인간 간세포 첫 독성실험

작성일 : 2017-04-19 17:35 작성자 : 강유정

 

동물 복지에서 최근 가장 뜨거운 화두는 식품 보조제나 화장품 독성을 동물로 실험하는 것을 금지하는 것이다. 유럽연합(EU)은 이미 2013년 3월부터 ‘화장품 동물 실험 금지법’을 발효, 동물실험을 거친 화장품의 수입·유통·판매를 금지했다. 국내에서도 동물실험 과정을 거친 화장품을 유통하거나 판매할 경우 과태료를 부과하는 화장품법 시행령 일부 개정안이 작년에 입법 예고됐다.

 

문제는 화장품의 독성을 테스트하는 방법이 동물실험 외에 마땅한 방법이 없다는 점이다. 이같은 상황에서 미국 식품의약국(FDA)은 지난 11일(현지시간) 소형 칩 위에 인간의 간 세포를 배양한 인간 장기 칩을 통한 식품 보조제 및 화장품 독성 실험을 처음으로 진행한다고 밝혀 관심을 모으고 있다.

 

◆ 손톱만한 칩에 인간 간 세포 배양...화장품 독성 첫 실험

 

미국 FDA는 생물학적 기능을 모방할 수 있도록 설계된 칩에 인간 간 세포를 배양해 실제로 식품이나 화장품에 대한 독성을 신뢰성 있게 테스트할 수 있는지 실험에 돌입했다. 동물실험 데이터를 인간 장기 칩 데이터로 대체할 수 있는지 여부를 결정할 수 있는지 보는 것이다. 인간 장기 칩으로 동물 실험을 대체하는 테스트를 진행하는 것은 이번이 처음이다.

 

이번 테스트에 활용될 칩은 미국 보스턴 소재 생명공학 기업 ‘에뮬레이트’가 제조한다. 칩의 지지체에서 성장시킨 여러 명의 인간 간 세포에 혈액과 같은 액체 공급 시스템을 적용, 지속적으로 영양분을 공급한다. 또 면역체계 구성 요소를 추가해 인간 간의 대사에 미치는 영향을 테스트한다.

 

 

▲ 이번 FDA 테스트에 사용되는 인간 장기 배양 칩

 

FDA는 식품 보조제나 화장품을 매개로 하는 병원체가 인간의 특정 조직이나 기관에 어떤 영향을 미치는지 테스트할 계획이다. 독물 학자인 로렌스 베르네티 미국 피츠버그대 교수는 “동물실험은 일반적으로 인간의 독성 문제를 예측하는 좋은 모델이긴 하지만 완벽한 실험은 아니다”며 “화장품 동물실험에 사용되는 동물의 수를 줄이려면 신뢰할 수 있는 시스템을 만들어야 할 것”이라고 말했다.

 

칩 크기로 배양한 인간 조직으로 약물이나 식품, 화장품 등의 독성 테스트를 상용화하기까지는 다소 시간이 소요될 예정이다. 제랄딘 해밀턴 에뮬레이트 CEO는 “칩에 배양한 인간 세포 독성 테스트를 통과하더라도 예상하지 못한 문제가 발생할 수 있다”며 “여러 개의 다양한 세포를 배양한 칩을 연결하는 방법을 연구하고 신뢰성 있는 결과가 나와야 완전하게 동물실험을 대체할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

◆ 칩 크기로 만드는 바이오 실험실 ‘랩온어칩’...진단장치로 주목

 

이번 FDA의 인간 간 세포 배양 칩은 새로운 개념이 아니다. 칩 위의 바이오 실험실로 불리는 ‘랩온어칩(lab on a chip)’ 개념으로 2000년대부터 다양한 랩온어칩에 대한 연구가 이뤄지고 있다.

 

랩온어칩은 생명공학 기술과 미세회로, 반도체 기술, 소재 기술 등이 결합해 실험실에서 할 수 있는 연구를 칩으로 할 수 있도록 고안된 장치를 말한다. 극미량의 바이오 샘플이나 시료만으로 기존 실험실에서 할 수 있는 실험을 효율적으로 대체할 수 있는 게 목표다.

 

랩온어칩은 차세대 진단장치로도 각광받고 있는 반도체 기업이나 생명공학 기업들이 지속적으로 연구하고 있다. 혈액이나 세포를 통해 인간의 조직과 유사하게 만든 뒤 각종 암 진단이나 백혈구 수 측정 등을 하는 것이다.

 

전문가들은 “랩온어칩은 작은 크기로 만들 수 있기 때문에 오염물질 분석 기기나 휴대용 질병 진단 기기에도 활용될 수 있는 게 가장 큰 장점”이라며 “반도체 기업들을 비롯해 생명공학기업들이 랩온어칩을 바탕으로 한 다양한 진단 기기 등을 쏟아낼 것”이라고 예측했다.

 

 

 

 

 

 

 

 

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