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과학과 놀자

신약개발 과정에서 독성·안전성을 검증하기 위한 동물 대상 실험, 빅데이터 구축해 동물실험 최소화…인공장기로 대체도

우리는 살아가면서 몸이 아프면 병원이나 약국에 가서 증상에 맞는 약을 처방받는다. 이렇게 쉽게 접할 수 있는 약이 세상에 나오기까지는 많은 시간적 노력과 천문학적 금액의 비용이 투입된다. 신약의 파이프라인(개발 후보물질) 단계에서 비임상시험을 거쳐 임상시험을 통해 세상에 나오기까지 평균 10년 정도의 시간이 소요되며, 대략 하나의 신약이 성공하기까지 1조원 정도의 돈이 투자된다.많은 시간과 비용이 투자되는 만큼 신약 개발의 주요 단계에서 후보물질의 고-스톱(진행-중단) 여부를 결정짓기 위해 다양한 분야의 시험을 수행하게 된다. 특히 파이프라인 단계에서 효능을 입증받은 후보물질의 안전성이나 효능을 검증받기 위해 수행하는 비임상 단계는 사람에게 직접적으로 투여하기 전에 설치류, 비설치류 및 영장류를 이용해 일반독성, 발암성, 생식발생독성, 유전독성, 면역독성, 안전성 약리 등 다양한 시험을 필수적으로 진행해야 한다. 사람에게서 나타날 수 있는 부작용을 최소화하기 위해 수행하는 반복적이고 다양한 비임상시험으로 인해 많은 실험동물의 희생이 따르는 부분은 그동안 필수불가결한 부분으로 여겨져 왔다. 실험동물 사용을 금지하는 세계적 추세그러나 2010년대 초반에 들어오면서 유럽에서는 실험동물의 윤리적 문제로 인해 동물실험 화장품 원료 등에 대한 동물실험을 금지했고, 동물실험을 수행한 화장품 원료 및 제품은 판매를 금지하도록 결정했다. 한국도 2017년부터 동물실험을 거쳐 만든 화장품을 유통하거나 판매할 수 없게 됐다. 2013년 미국에서 열린 FDA(Food and Drug Administration: 미국 식품의약국) 주최 워크숍의 주제는 ‘실험동물을 사용하지 않는 독

생글기자

기술발달로 인간생명 연장하는 '인공장기'

만약에 장기가 없다면 사람은 누구도 살 수 없게 된다. 장기를 기부하는 사람들도 많다. 이제 장기를 기부하지 않아도 장기이식을 할 수 있는 시대가 다가오고 있다. 인간의 장기는 엄청 복잡하게 구성돼 있다. 재생 의학에 사용되는 장기를 만들 때 가장 어려운 점은 이처럼 복잡한 입체 구조를 이루도록 해야 한다는 것이다. 그래서 과학자들은 장기가 처음 생겨나는 발생 과정을 모방한 배양법을 통해 iPS 세포(인공 다능성 줄기세로, 모두 몸속의 세포로 변할 능력을 가지고 있으며 형제라고도 할 수 있는 만능세포)와 같은 줄기세포로부터 ‘미니 장기’를 만들어 내고 있다.태어나서 처음 듣는 미니 장기는 전문 용어로 ‘오르가노이드’라고 한다. 오르가노이드는 1980년대 등장한 개념이지만 오르가노이드 연구는 3차원 배양 기술을 통해 2010년 무렵부터 발전했다. 장기를 만들려면 일반적인 배양 방법과 달리 세포를 바닥에 달라붙지 않게 하는 ‘3차원 배양’이라는 기술이 있다고 한다. 이 배양법을 통해 몇 ㎜ 정도의 미니 장기를 만드는 일이 실현되고 있다. 장기 관련 서적을 읽으면서 신기한 점을 발견했다. 그것은 바로 대량 배양한 미니 간을 이식해 신생아의 생명을 구한다는 것이다. 간에는 몸속에서 만들어진 해로운 암모니아를 해독하는 기능이 있다고 한다. 그러나 이 기능을 상실한 상태로 신생아가 태어나는 사례가 있다고 한다.최근 뉴스에서 ‘인간의 장기를 돼지 몸속에서 가져온다?’라는 뉴스를 보았다. 처음에 이 뉴스의 제목을 보았을 때 돼지 몸속에서 어떻게 인간의 장기를 가져올까라는 생각과 “돼지 몸에 있는 장기와 인간의 몸에 있는 장기가 같