작성일 : 17-06-13 14:21
강경수 KIST 박사팀, 항암제 독성 동물건강에 미치는 영향 연구 , 예쁜꼬마선충으로 '항암제 독성 평가'···"동물평가 희생 줄여"
 글쓴이 : happy
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강경수 박사.<사진=KIST 제공 >
강경수 박사.<사진=KIST 제공>


KIST(한국과학기술연구원·원장 이병권)는 강경수 강릉분원 천연물연구소 시스템천연물연구센터 박사팀이 예쁜꼬마선충을 이용해 항암제의 독성을 평가하는 기술개발에 성공했다고 12일 밝혔다. 동물실험의 포유동물 희생을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)은 흙에 서식하는 1밀리미터 정도 크기의 투명한 벌레로 900여개의 체세포와 300여개의 신경세포, 2만 여개의 유전자로 구성돼 있다. 꼬마선충의 유전자 중 40%가 인간에게 보존되어 있는 것으로 밝혀져 세포 사멸, 노화 등의 생물학적 기작이 인간에게도 적용될 수 있다고 알려졌다. 

연구진은 예쁜꼬마선충의 특징을 반영해 포유동물을 대신할 항암제 독성 평가 실험동물로 선택했다.

연구팀에 따르면 식의약품, 화장품 등을 개발하는 바이오산업에서는 제품의 안전성을 담보하기 위해 쥐, 토끼, 개 등 포유동물을 대상으로 독성평가 과정을 거친다. 최근에는 미세먼지, 환경호르몬, 중금속, 잔류농약, 합성화학제품, 녹조독소 등 환경유해물질의 위험성이 대두됨에 따라 환경유해물질의 위험성을 가늠하기 위한 독성평가가 증가추세다. 동물실험이 보다 많이 수행될  수 밖에 없는 실정이었다.
   
연구진은 실험용 쥐 대신 예쁜꼬마선충에게 항암제를 먹인 후, 행동이나 성장에는 문제가 없는지 혹은 이 벌레가 낳는 알의 개수에는 변화가 없는지를 관찰함으로써 항암제의 독성이 동물의 건강에 미치는 영향을 평가했다. 

그 결과 하나의 새로운 항암제 개발을 위한 효능과 독성 평가 과정에 평균 한 달 이상의 연구기간과 실험용 쥐 100여 마리 정도를 희생이 따르는 반면, 예쁜꼬마선충을 이용한 독성평가의 경우 일주일이면 평가 결과를 얻을 수 있었다. 

또 기존방법인 쥐를 이용한 독성평가는 쥐의 체중변화, 조직병리분석 및 혈액검사를 바탕으로 이루어지는 반면, 벌레를 이용한 실험은 벌레의 크기변화, 알의 개수, 알의 부화속도, 생식세포 형태관찰 등을 통해 항암제의 독성을 가늠할 수 있었다.   

항암제가 예쁜꼬마선충의 성장과 생식에 미치는 영향. 항암제를 먹이지 않은 벌레(왼쪽)에 비해 항암제를 먹인 벌레 (오른쪽) 성장이 느려지고, 알을 훨씬 적게 낳는 것을 확인할 수 있다. <사진=KIST 제공 >
항암제가 예쁜꼬마선충의 성장과 생식에 미치는 영향. 항암제를 먹이지 않은 벌레(왼쪽)에 비해 항암제를 먹인 벌레 (오른쪽) 성장이 느려지고, 알을 훨씬 적게 낳는 것을 확인할 수 있다. <사진=KIST 제공>

강경수 박사는 "예쁜꼬마선충은 비록 벌레이긴 하지만, 사람과 유사한 소화기관, 신경기관, 유전자를 가지고 있어서, 향후에는 항암제의 독성평가 뿐만 아니라 여러 가지 식의약품의 효능발굴이나 약물의 작동원리를 밝히는 데에도 요긴하게 쓰일 수 있다"고 설명했다.

연구진은 현재 '예쁜꼬마선충 평가법'을 이용해 항암제 후보물질과 여러 가지 환경유해물질 등 보다 다양한 케미컬을 대상으로 독성평가 시험을 진행하고 있다. 연구진은 앞으로 천연물로부터 장건강을 좋게 하는 건강기능식품 개발과 같은 새로운 식의약품, 화장품 개발과정에서도 효능과 부작용을 검증하기 위해 이 벌레를 활용할 계획이다.