동물실험의 윤리적 문제와 과학적 한계를 극복하기 위한 새로운 연구 플랫폼이 개발되었다. 건국대학교 첨단바이오공학부 도정태 교수 연구팀은 난자나 수정란을 전혀 사용하지 않고, 줄기세포만으로 제작한 ‘인공배반포(blastoid)’를 활용하여 환경호르몬의 배아 독성을 평가하는 데 성공했다. 이는 기존의 동물실험 기반 연구가 가지고 있던 윤리적, 과학적 한계를 넘어서는 중요한 성과로 평가받고 있다.
기존에는 환경호르몬이 배아 및 태아에 미치는 독성을 정확히 평가하기 위해 동물실험을 통해 난자나 수정란을 채취하는 과정이 필수적이었다. 이러한 과정은 윤리적인 문제를 야기할 뿐만 아니라, 복잡하고 시간 소모적인 절차를 수반했다. 하지만 도정태 교수 연구팀은 이러한 제약을 극복하고, 줄기세포만을 이용해 초기 배아 발달 단계를 모사하는 인공배반포를 제작함으로써 이 문제를 해결할 수 있는 가능성을 제시했다.
연구팀은 이 인공배반포를 이용하여 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 환경호르몬인 ‘비스페놀 A(BPA)’의 배아 발달 저해 효과를 분석했다. 그 결과, 비스페놀 A는 인공배반포의 형성과 체외 착상 과정을 모두 억제하는 것으로 나타났으며, 이러한 독성의 주요 원인이 세포 내 활성산소(ROS) 증가로 인한 산화 스트레스임이 밝혀졌다. 또한, 항산화제인 글루타치온(GSH)을 처리했을 때 활성산소 증가가 억제되고 배반포의 형성과 착상 효율이 회복되는 것을 확인하며, 독성 메커니즘에 대한 이해를 높였다.
이번 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 Environment International에 게재되었으며, 생물학연구정보센터(BRIC) 선정 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’ 논문으로도 등재되는 등 학계의 주목을 받고 있다. 도정태 교수는 이번 연구가 동물 난자를 사용하지 않고도 초기 배아 발달 단계에서의 독성을 평가할 수 있다는 점에서 큰 윤리적, 과학적 의의를 가진다고 강조했다. 또한, 향후 환경호르몬뿐만 아니라 다양한 인체 유해 물질의 비임상 독성 평가와 생식독성 연구를 대체할 수 있는 플랫폼으로 발전할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이번 건국대학교 연구팀의 성과는 환경호르몬을 비롯한 유해 물질의 독성 평가를 위한 동물실험 대체 기술 개발의 새로운 전환점이 될 것으로 전망된다. 이는 생식의학 및 환경과학 분야 모두에서 중요한 발전을 이끌어낼 수 있는 잠재력을 지니고 있으며, 보다 윤리적이고 효율적인 연구 방법론을 제시하고 있다.
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