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2015.03.13
[연구동향] 동물실험 대체법의 최근 동향

국회 보건복지위원회 소속 문정림 새누리당 의원은 2015년 3월 9일 화장품원료와 완제품 생산 과정에서 동물실험 금지 및 동물실험을 실시한 화장품 또는 화장품 원료를 사용해 제조·수입한 화장품의 유통 및 판매를 금지하는내용을 골자로 하는 '화장품법 일부개정안'을 2015년 3월 11일 대표발의한다이 법이 국회를 통과하면 동아시아에서는 처음으로세계적으로는이스라엘유럽연합(EU), 인도에 이어 4번째로 화장품 동물실험을 금지하는 국가가 된다

농림축산식품부 산하 동물실험윤리위원회에 따르면 사람의 건강과 편리성을 위해 2013년 한 해 동안 국내에서만 196만 마리의 동물이 실험실에서사용됐다이러한 동물 실험에서 동물의 희생을 줄이고 동물의 복지를 제고하고자 1959년 발행된 “The Principles of HumaneExperimental Technique”을 근간으로 3R원칙이 주창되었다. 3R은 실험 동물을 사용하지 않거나 (Replacement), 동물의수를 줄이거나(Reduction), 실험기술을 세련화하여 최대한 동물의 고통을 줄인다는(Refinement) 뜻을 담은 세가지 단어의 약자이다. 

 

2003년 초 유럽연합 7차 개정안에서‘EU Directive on Cosmetics 7th amendment of 76/768/EEC’화장품 안전성 평가시 실험 동물 사용을 금지시키는 법안이 통과되었다이 조항에는 2009년부터 화장품 원료까지 확장하여 급성 독성 실험에 동물 사용을 완전히 금지하는 내용을 담고 있으며반복독성실험생식 독성독성동태시험같은 복잡한 독성 시험까지 포함하여 2013 3월부터는화장품 개발 전 과정에서 동물 실험을 완전히 금지하도록 제정되었다(Sarah Adler et al.,2011).또한, 2006년에 보건과 환경 보호를 위해안전한화학물질 사용을 위해 제정된 REACH(Registration, Evaluation andAuthorization of Chemicals)에서도 가능한 동물 실험을 하지 않고동물대체시험법사용을 권장하고 있다(W. Lilienblum et al.,2008). 

 

이와 같은 배경에 따라 많은 동물실험대체법이 연구되고 인증받고 있다. 2005 ECVAM 보고서는Toxicokinetics, Carcinogenicity, Reproductive & developmental toxicity와같이 전신 독성을 평가해야 하는 시험법들은 동물 실험을 완전히 대체하기까지 시간이 오래 소요될 것으로 보았다반면화장품 분야에서는 EU Cosmetic Directives 에 따라2013년부터 안전성 평가 시 동물 실험이 완전히 금지되어 in vitro test 개발에총력을 기하고 있으고(Sarah Adler et al.,2011) 2015년 현재 skin irritation/corrosion test, eye irritation/corrosion test, skinsensitization  phototoxicity에 대한 in vitro 대체법이 공지되었거나 공지 예정이다대표적인 화장품관련동물실험 대체법 시험은 다음과 같다.

 

1. 피부자극성및 부식성 시험 

OECD의 검증을 받은 대체시험법으로 EpiSkin®,EpiDerm, SkinEthic RHE, Labcytes mdel 등 네 가지가 있다네가지 모델은 사람 피부와 비슷한 세포층과 피부 장벽 및 구성물질을 갖고 있으며 Endpoint cell viability 를 측정한다. Cell viability가특정 기준점 이하로 결과가 나오면 이를 유도한 화학물질을 skin irritants로 예측할 수 있다(김내경 외, 2014). 

 

2. 안자극성 및 부식성 시험 

현재 OECD에서 승인을 얻은시험법은 Bovine Corneal Opacity and Permeability(BCOP), IsolatedChicken Eye(ICE) Fluorescein Leakage test와 같이 다양한 방법이 있다하지만도축된 소 각막을 이용한 BCOP와 닭의 눈 조직을 이용한 ICE는 동물의 조직을 사용한다는점과 사람 유래가 아니라는 단점이 있다이를 보완하기 위하여 invitro 3D 사람 각막 모델이 개발되어 Reconstructed Human Cornea-likeEpithelium (RhCE) Test가 현재 OECD에서 심사중이다 

3. 피부감작성시험 

알레르기성 접촉 피부염 (allergiccontact dermatitis)은 합텐에 의해 야기되는 세포 매개 면역 반응이다합텐은이동하는 동안 수지상 세포를 성숙시켜 주조직적합성복합체 (major histocompatibilitycomplex; MHC-Ⅱ)와 상호 작용 물질인 CD54(intercellular adhesion molecule 1), CD40, CD80 (B71),CD86 (B72) 등을 활성화시킨다(Enk andKats, 1992; Aiba et al., 1997; Coutant et al., 1999; Cumberbatch et al., 2000)는점을 이용하여 Human monocytic leukemia cell line THP세포를 이용한 InVitro Skin Sensitisation: human Cell Line Activation Test (h-CLAT) 시험법이 OECD에서 심사중이다

4. 광독성시험 

광독성을 유발하는 화학물질인지를 평가하기 위해 시행되는 3T3 NRUphototoxicity test는 평가하고자 하는 화학물질을 처리하고 빛을 노출시킨 군과 노출시키지 않은 군으로 구분한 후 두 군의 cell viability 를 측정해서 비교한다(김내경 외, 2014).  

 

5. 효능평가시험 

인공피부모델을 활용한 효능평가로는 미백효과를 평가하는 Effects on melanogenesis in pigmented skin equivalents, ProtectiveEffects on UV-mediated damage in 3D skin model, 피부노화를 평가하는 Antioxidant capacity/Skin aging by glycation, 피부상처회복을 평가하는 Wound-healing model 등이 있으며 인공 각막 모델을 통해 각막 상처 치료를 평가할 수 있다(김내경 외, 2014).  

 

 

Endpoint

In vitro test

(No. of OECD test guideline)

In vivo test

(No. of OECD test guideline)

Skin irritation test

l In Vitro Skin Irritation: Reconstructed Human Epidermis Test Method(439)

 

Skin corrosion test

l In vitro skin corrosion transcutaneous electrical resistance test (430)

l In vitro skin corrosion reconstructed human epidermis test (431)

l In Vitro Membrane Barrier Test Method for Skin Corrosion (435)

 

Skin absorption

l Skin absorption: in vitro method (428)

 

Eye irritation /

corrosion test

l Fluorescein Leakage Test Method for Identifying Ocular Corrosives and Severe Irritants(460)

l Reconstructed Human Cornea-like Epithelium (RhCE) Test Method for Identifying Chemicals Not Requiring Classification and Labelling for Eye Irritation or Serious Eye Damage (Draft)

l Acute Eye Irritation/Corrosion(405)

l Bovine Corneal Opacity and Permeability Test Method for Identifying Ocular Corrosives and Severe Irritants(437)

l Isolated Chicken Eye Test Method for Identifying Ocular Corrosives and Severe Irritants(438)

Skin sensitization

l In Chemico Skin Sensitisation Direct Peptide Reactivity Assay (442C)

l In Vitro Skin Sensitisation ARE-Nrf2 Luciferase Test Method (442D)

l  In Vitro Skin Sensitisation: human Cell Line Activation Test (h-CLAT) (Draft)

l Skin Sensitisation Local Lymph Node Assay (429)

l Skin Sensitization Local Lymph Node Assay DA (442A)

l Skin Sensitization Local Lymph Node Assay BrdU-ELISA (442B)

Phototoxicity

l In vitro 3T3 NRU phototoxicity test (432)

 

 

 

사람의 건강과 복지에 직간접적으로 영향을 주는 많은 물질들은 동물의 희생을통해 개발되고 있으며동물실험 결과와 사람에서의 결과가 일치하지 않고 심각한 부작용을 나타내는 경우도있다하지만사람의 세포를 이용한 인공조직 모델은 동물실험을훌륭하게 대체할 수 있으며동물실험보다 경제적으로 개발할 수 있다((MeganErin Gallagher, 2003). 또한특정 조직이나 장기세포에 대한 영향을 직접적으로 확인할 수 있으며 이를 이용하여 새로운 신약 개발 등을 포함하여 다양한 분야에서의활용도가 높을 것으로 기대된다. 

 

참고문헌

 

이내경박현지, & 임경민.(2014). 연구논문인공 피부인공 각막모델을 활용한 동물실험 대체법 연구의 최근 동향동물실험대체법학회지,8(1), 29-36.

 

AibaS, Terunuma A, Manome H, and Tagami H. (1997). Dendritic cells differentlyresponded to haptens and irritants by their production of cytokines andexpression of costimulatorymolecules. European Journal of Immunology 27: 3031 3038.

 

CoutantKD, de Fraissinette AB, Cordier A, and Ulrich P. (1999). Modulation of theactivity of human monocytederived dendritic cells by chemical haptens, a metalallergen, and a staphylococcal superantigen. Toxicological Sciences 52: 189198.

 

CumberbatchM. Dearman RJ, Griffiths CE, and Kimber I. (2000). Langerhans cell migration.Clin. Exp. Dermatol. 25: 413418.

 

EnkAH and Katz SI. (1992). Early molecular events in the induction phase ofcontact sensitivity. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 89: 1398 1402.

 

MeganErin Gallagher (2003) Toxicity Testing Requirement, Methods And ProposedAlternatives. Environmental Law and Policy Journal 26: 253-273.

 

SarahKuchlera, Nadine B. Wolfa, Sarah Heilmanna, Gunther Weindla, Jurgen Helfmannb,Momin Mohd Yahyaa, Christoph Steinc, Monika Schafer-Kortinga(2010) 3DWoundhealing model: Influence of morphine and solid lipid nanoparticles. Journal ofBiotechnology 148: 24-30.

 

W.LilienblumW. DekantH. FothT. GebelJ. G. Hengstler<span 2');"="" class="button_brd">목록

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