초록 ▼

1. 과제 개요
가. 발암성 연구에 대한 동물윤리문제 대두
⦁동물실험에 있어서 3R(Replacement, Reduction, Refinement)은 연구자들도 익히 잘 알고 있는 내용이며, 많은 연구자도 이를 실천하려는 노력도 많음.
⦁한편 유럽을 중심으로 동물 보호에 대한 움직임이 확산하면서 실험 동물사용에 대한 사회적인 거부감 및 반대 운동으로 인하여 실험동물의 사용이 제한되기 시작하면서, 화장품 외의 독성실험에 실험동물 사용규제가 확대되고 있으며, 2017년도에는 한국에서도 화장품 동물실험이 금지됨.
<

1. 과제 개요
가. 발암성 연구에 대한 동물윤리문제 대두
⦁동물실험에 있어서 3R(Replacement, Reduction, Refinement)은 연구자들도 익히 잘 알고 있는 내용이며, 많은 연구자도 이를 실천하려는 노력도 많음.
⦁한편 유럽을 중심으로 동물 보호에 대한 움직임이 확산하면서 실험 동물사용에 대한 사회적인 거부감 및 반대 운동으로 인하여 실험동물의 사용이 제한되기 시작하면서, 화장품 외의 독성실험에 실험동물 사용규제가 확대되고 있으며, 2017년도에는 한국에서도 화장품 동물실험이 금지됨.

나. 독성평가에서 동물실험의 한계 (종간 차이)
⦁신약 승인을 위한 필수 과정으로는 실험동물을 기반으로 한 독성평가로서, 전체 연구·개발 비용으로 약 31%(Nat Rev Drug Discov, 2010:9)를 차지하고 있으나 실제 실험동물에서 안전한 신약후보물질의 절반 이상이 인체 독성을 유발하였으며, 현재까지 설치류-인간 간의 탈리도마이드의 기형 유발 기전의 차이가 아직 명확히 밝혀지지 않았음.

다. 발암성 예측 연구와 발암성 시험 연구의 한계
⦁발암성 예측연구는 독성 바이오마커(Toxicity biomarkers)를 활용하여 비임상 및 임상 개발 연구에 사용되고 있으며, 발암성 예측연구는 신약 개발 시 스크리닝 개념의 유전독성 (Genetic Toxicology) 시험을 통해 동물을 이용한 발암성시험에 앞서 수행되고 있음.
그러나 사용되는 유전독성시험의 세포는 주로 포유동물 세포를 이용하거나, 미생물을 이용한 시험법을 활용하고 있음. 또한, 인간의 혈액에서 추출한 단핵구 (Mononuclear cells)를 이용한 시험은 IRB (Institutional review board: 기관생명윤리심의위원회)를 통과하기가 까다로움.
⦁현재 발암성 시험은 약 500마리 이상의 실험동물과 약 24개월이 소요되며, 매일 투여해야 하기에 많은 양의 시험물질과 해외 기준으로 약 20억 원의 막대한 시험비용이 부담되고 있으며, 동물복지 및 윤리문제에 대한 문제성도 있고, 아직 국내 및 국외의 발암성 대체시험법 개발은 전혀 없는 상태임.

라. 발암성 예측 및 발암성 대체시험법 표준화 기술 및 인프라 확보
⦁기전 연구 및 예측하는 연구를 위해 지금까지 세포주(cell line)를 이용하는 2차원 배양 방법이 많이 사용됐으나, 2차원적인 배양 방법은 실제 생체내의 환경을 반영하지 못한다는 한계가 있다. 특히 생체내의 다양한 요소를 구현함으로써, 실험동물을 활용한 표준화된 시험의 데이터 구현이 요구됨.
⦁본 과제는 발암성 예측시험인 유전독성시험을 인간 줄기세포 모델을 이용한 시험법을 구축하여 기존의 설치류 세포주를 이용한 시험을 대체하여 고도화된 발암성 예측시험 플랫폼을 구축하고자 함. 따라서 본 연구그룹이 보유한 줄기세포 배양 및 분화기술을 바탕으로 인간 전능성줄기세포 유래 폐세포 및 간세포 분화방법을 확립함으로써 유전독성에 대한 종간 차이 극복하고 결과의 신뢰성을 높이고자 함
⦁대사체의 종간 기전 차이에 관한 독성기전 연구는 많이 이뤄지고 있지 않음. in vitro 시험에서 생체를 모방하기 위하여서는 반드시 대사체를 사용해야 함. 랫드의 대사체와 인간의 대사체는 독성 양상이 전혀 다르게 나타나는 물질들이 많이 있기에, 본 독성기전연구를 통해 종간의 독성기전의 차이를 규명하고자 함. 이러한 기전연구는 의약품 개발시의 독성시험에서 시험플랫폼에 대한 패러다임의 전환을 이끌어내어, 비임상시험 국가 경쟁력 강화에 기여할 수 있음
⦁인간줄기세포 공여자의 성별에 따른 독성에 대한 감수성연구 또한 전혀 없는 상태임.
이러한 성별 차이에 따른 독성 감수성에 관한 기전연구를 통하여, 최종목표인 오가노이드를 이용한 in vitro 발암성 대체시험법 개발에 적용할 수 있을 것으로 기대됨
⦁본 연구를 제안한 연구진은, 간-오가노이드, 폐-오가노이드 모델을 이미 구축하고 특화된 배양기술을 확립하고 있으며, 이러한 오가노이드 모델에 발암 감수성을 높인 (Crispr-Cas9: 유전자 편집기술 이용) 오가노이드를 이용한 발암성 대체 시험법을 개발하고자 함.

(출처 : 본문 : 1. 과제 개요 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 1. 과제 개요 ... 2
• 가. 발암성 연구에 대한 동물윤리문제 대두 ... 2
• 나. 독성평가에서 동물실험의 한계 (종간 차이) ... 2
• 다. 발암성 예측 연구와 발암성 시험 연구의 한계 ... 3
• 라. 발암성 예측 및 발암성 대체시험법 표준화 기술 및 인프라 확보 ... 4
• 2. 연차별 연구목표 ... 5
• 끝페이지 ... 7