유전자 기능분석과 신약개발 등 생명공학 분야에서 헤아릴 수 없는 많은 수의 동물들이 인간을 대신해 실험대에 오르고 있다. 실험동물의 무분별한 사용에 대한 거센 비판에도 불구하고 실험동물의 중요성은 갈수록 커지는 추세다. 인간에 의해 태어나 인류를 위해 살다 생을 마감하는 실험동물의 세계를 들여다본다.
●동물실험은 ‘필요악’
실험동물은 인간을 대상으로 하기 어려운 신약 임상실험이나 독성물질 평가, 수술적 처치 등을 수행할 수 있도록 개발된 동물이다. 가장 많이 쓰이는 실험동물은 쥐. 작은 쥐인 마우스는 백혈병과 유방·폐암 등 암 연구에, 큰 쥐인 랫은 고혈압이나 간염·간암 등의 연구에 주로 활용되고 있다.
국립독성연구원 실험동물자원실 지승완 박사는 11일 “쥐는 수명이 짧고 번식력이 우수한 데다 연구결과도 축적돼 있어 가장 많이 활용된다.”면서 “최근에는 생명공학 분야의 비약적인 발전으로 특정 유전자를 없애거나 정상보다 늘린 ‘형질전환 동물’에 대한 수요가 급증하고 있다.”고 설명했다.
대표적인 유전자 조작 쥐인 ‘누드 마우스’는 피부에 털이 없고 면역기능을 담당하는 항체가 형성되지 않는다. 이 때문에 암 세포를 피부에 이식하거나 면역관련 실험에 활용되고 있다.
지 박사는 “유전자 조작 쥐는 최근 지적재산권의 대상이 될 정도로 산업적 가치가 커 ‘황금 알을 낳는 쥐’로도 불린다.”면서 “이 때문에 마우스는 마리당 5000∼1만원에 불과하지만 누드 마우스 5만∼10만원을 비롯, 최고 200만원까지 나가는 유전자 조작 쥐도 있다.”고 말했다.
우리나라의 경우 독성연구원이 지난해 유방암을 유발하는 유전자가 포함된 마우스에 대한 특허등록을 마쳤으며 치매 마우스 등 모두 6종의 유전자 조작 쥐를 특허 출원했다. 또 한국생명공학연구원은 간암 및 스트레스 마우스 등을 개발, 활용하고 있다.
생명공학연구원 유대열 박사는 “유전자 조작 쥐를 사용하면 실험 기간과 비용은 줄어드는 반면 결과의 정확성은 높일 수 있다.”면서 “특히 ‘인간 게놈 지도’ 작성 이후 생명공학 연구의 무게중심이 유전자 기능분석과 이를 통한 신약물질 개발로 옮겨가고 있어 유전자 조작 쥐의 활용 가치는 더욱 커질 것”이라고 내다봤다. 그는 “쥐는 유전체 염기서열이 인간과 96∼97% 정도 같아 인간 유전자의 기능을 유추하고 신약물질을 검증하는 데 유용하게 쓰일 수 있다.”고 덧붙였다.
●반도체 못지않은 형질전환 동물
우리나라의 실험동물 연간 수요는 500만∼1000만 마리로 추정되고 있다. 전세계적으로는 헤아릴 수조차 없다. 이중 80% 이상을 쥐가 차지하고 있다는 점을 감안하면 유전자 조작 쥐는 현재 우리나라 경제의 버팀목인 반도체나 자동차 못지않은 부가가치 창출 효과를 낼 수 있다.
물론 쥐보다는 원숭이와 사람의 유전자가 99% 정도 일치한다. 그러나 원숭이의 경우 마리당 비용이 평균 200만∼700만원으로 비싸고 관리가 어려울 뿐만 아니라, 유전자 조작도 사실상 불가능해 실험용으로 활용하는 데는 한계가 있다.
지 박사는 “원숭이는 에이즈 바이러스 관련 실험이나 신약 임상시험의 마지막 단계에서 제한적으로 쓰이고 있다.”면서 “원숭이보다 인간과 더 가까운 침팬지나 고릴라는 거래 자체가 금지돼 실험용으로 사용할 수 없다.”고 말했다.
돼지는 간과 위 등의 크기가 인간 장기와 비슷해 장기이식 연구에 활용되고 있다. 특히 장기이식용 돼지는 특정한 병원체에 감염되면 안 되기 때문에 어미동물로부터 제왕절개 수술에 의해 출산된 뒤 무균 상태에서 육성되는 등 철저한 관리가 이뤄진다.
이같은 동물은 SPF동물(무균 동물·Specific Pathogen Free Animals)이라고도 불린다.
또 백신실험에는 고슴도치과의 기니피그, 화장품이나 연고제 등의 독성실험에는 피부반응이 뛰어난 토끼 등이 주로 활용되고 있다. 쥐와 기니피그, 토끼를 합치면 전체 실험동물의 99% 이상을 차지하고 있다.
이같은 실험동물은 짧게는 1주일에서 길게는 1년 넘게 걸리는 각종 실험에 활용한 뒤 약물에 의한 안락사로 최후를 맞는다. 사체는 모두 소각된다.
유 박사는 “실험동물은 일란성 쌍둥이처럼 유전적 동일성을 갖춰야 하기 때문에 일종의 ‘족보’ 역할을 하는 일련번호를 부여, 출생 이전부터 사람보다 더 까다롭게 관리한다.”면서 “다만 실험을 빙자해 무분별하게 희생되는 동물들을 없애기 위해서는 국가 관리체계를 보완, 강화하는 노력도 필요하다.”고 지적했다.
장세훈기자 shjang@seoul.co.kr
●동물실험은 ‘필요악’
실험동물은 인간을 대상으로 하기 어려운 신약 임상실험이나 독성물질 평가, 수술적 처치 등을 수행할 수 있도록 개발된 동물이다. 가장 많이 쓰이는 실험동물은 쥐. 작은 쥐인 마우스는 백혈병과 유방·폐암 등 암 연구에, 큰 쥐인 랫은 고혈압이나 간염·간암 등의 연구에 주로 활용되고 있다.
국립독성연구원 실험동물자원실 지승완 박사는 11일 “쥐는 수명이 짧고 번식력이 우수한 데다 연구결과도 축적돼 있어 가장 많이 활용된다.”면서 “최근에는 생명공학 분야의 비약적인 발전으로 특정 유전자를 없애거나 정상보다 늘린 ‘형질전환 동물’에 대한 수요가 급증하고 있다.”고 설명했다.
대표적인 유전자 조작 쥐인 ‘누드 마우스’는 피부에 털이 없고 면역기능을 담당하는 항체가 형성되지 않는다. 이 때문에 암 세포를 피부에 이식하거나 면역관련 실험에 활용되고 있다.
지 박사는 “유전자 조작 쥐는 최근 지적재산권의 대상이 될 정도로 산업적 가치가 커 ‘황금 알을 낳는 쥐’로도 불린다.”면서 “이 때문에 마우스는 마리당 5000∼1만원에 불과하지만 누드 마우스 5만∼10만원을 비롯, 최고 200만원까지 나가는 유전자 조작 쥐도 있다.”고 말했다.
우리나라의 경우 독성연구원이 지난해 유방암을 유발하는 유전자가 포함된 마우스에 대한 특허등록을 마쳤으며 치매 마우스 등 모두 6종의 유전자 조작 쥐를 특허 출원했다. 또 한국생명공학연구원은 간암 및 스트레스 마우스 등을 개발, 활용하고 있다.
생명공학연구원 유대열 박사는 “유전자 조작 쥐를 사용하면 실험 기간과 비용은 줄어드는 반면 결과의 정확성은 높일 수 있다.”면서 “특히 ‘인간 게놈 지도’ 작성 이후 생명공학 연구의 무게중심이 유전자 기능분석과 이를 통한 신약물질 개발로 옮겨가고 있어 유전자 조작 쥐의 활용 가치는 더욱 커질 것”이라고 내다봤다. 그는 “쥐는 유전체 염기서열이 인간과 96∼97% 정도 같아 인간 유전자의 기능을 유추하고 신약물질을 검증하는 데 유용하게 쓰일 수 있다.”고 덧붙였다.
●반도체 못지않은 형질전환 동물
우리나라의 실험동물 연간 수요는 500만∼1000만 마리로 추정되고 있다. 전세계적으로는 헤아릴 수조차 없다. 이중 80% 이상을 쥐가 차지하고 있다는 점을 감안하면 유전자 조작 쥐는 현재 우리나라 경제의 버팀목인 반도체나 자동차 못지않은 부가가치 창출 효과를 낼 수 있다.
물론 쥐보다는 원숭이와 사람의 유전자가 99% 정도 일치한다. 그러나 원숭이의 경우 마리당 비용이 평균 200만∼700만원으로 비싸고 관리가 어려울 뿐만 아니라, 유전자 조작도 사실상 불가능해 실험용으로 활용하는 데는 한계가 있다.
지 박사는 “원숭이는 에이즈 바이러스 관련 실험이나 신약 임상시험의 마지막 단계에서 제한적으로 쓰이고 있다.”면서 “원숭이보다 인간과 더 가까운 침팬지나 고릴라는 거래 자체가 금지돼 실험용으로 사용할 수 없다.”고 말했다.
돼지는 간과 위 등의 크기가 인간 장기와 비슷해 장기이식 연구에 활용되고 있다. 특히 장기이식용 돼지는 특정한 병원체에 감염되면 안 되기 때문에 어미동물로부터 제왕절개 수술에 의해 출산된 뒤 무균 상태에서 육성되는 등 철저한 관리가 이뤄진다.
이같은 동물은 SPF동물(무균 동물·Specific Pathogen Free Animals)이라고도 불린다.
또 백신실험에는 고슴도치과의 기니피그, 화장품이나 연고제 등의 독성실험에는 피부반응이 뛰어난 토끼 등이 주로 활용되고 있다. 쥐와 기니피그, 토끼를 합치면 전체 실험동물의 99% 이상을 차지하고 있다.
이같은 실험동물은 짧게는 1주일에서 길게는 1년 넘게 걸리는 각종 실험에 활용한 뒤 약물에 의한 안락사로 최후를 맞는다. 사체는 모두 소각된다.
유 박사는 “실험동물은 일란성 쌍둥이처럼 유전적 동일성을 갖춰야 하기 때문에 일종의 ‘족보’ 역할을 하는 일련번호를 부여, 출생 이전부터 사람보다 더 까다롭게 관리한다.”면서 “다만 실험을 빙자해 무분별하게 희생되는 동물들을 없애기 위해서는 국가 관리체계를 보완, 강화하는 노력도 필요하다.”고 지적했다.
장세훈기자 shjang@seoul.co.kr
2005-05-12 22면
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