實驗室에선 바이러스 抗體 만들고… 野生에선 生態系 지키는 把守꾼

東亞日報
入力 2023年 1月 6日 03時 00分

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人類의 發展과 함께해온 토끼

2023年 새해는 ‘癸卯年(癸卯年)’으로 검은 토끼의 해다. 토끼는 그동안 科學技術硏究와 發展에 크게 寄與한 動物中 하나다. 柔順한 性格과 低廉한 維持管理費用, 뛰어난 繁殖力으로 쥐 다음으로 가장 흔한 實驗室動物로 쓰인다. 基礎醫學·生化學硏究, 化粧品毒性 테스트, 抗體生産等에 도움을 주고 있다.

○ 抗體醫藥品開發-毒性 테스트에도 投入

4日世界最大動物保護團體人 PETA에 따르면 美國에서만 한 해 約 14萬8000마리의 토끼가 實驗用으로 活用된다. 토끼는 바이러스나 病原體를 無力化하는 役割을 하는 抗體를 만드는 데 核心役割을 하는 動物이다.

細菌이나 바이러스 같은 病原體가 몸속에 들어오면 免疫細胞가 認知하고 攻擊하는데 이 過程에서 抗體가 生成된다. 抗體는 病原體가 가진 特異蛋白質(抗原)에 달라붙어 그 機能을 못 하게 한다. 抗體를 利用한 醫藥品을 만들려면 醫藥品에 쓸 抗體를 찾아야 한다. 生物體에 意圖的으로 病原體를 注入해 免疫反應을 일으켜 血液 속에 生成된 抗體를 뽑아내는 方式이 活用된다. 이때 쓰이는 代表的인 生物體가 토끼다.

토끼는 다루기 適當한 크기와 넉넉한 血液量, 귀 靜脈을 通한 血液抽出容易性等의 長點이 있다. 또 다른 動物에 비해 抗原에 잘 달라붙는 抗體를 많이 生産한다. 이미 많은 硏究 데이터가 쌓여 있다는 것도 長點이다.

토끼는 壽命이 6∼8年程度로 生體週期가 짧아 基礎醫學과 生化學硏究에도 活用된다. 生體週期가 짧으면 疾患의 進行狀態를 짧은 期間에 確認할 수 있고 世代를 거친 醫學的變化를 들여다볼 수 있게 된다. 主로 藥物이나 化學物質, 醫療機器等의 毒性이나 安全性實驗에 使用된다. 림프球性白血病, 惡性纖維腫等癌實驗모델로도 使用되며 心血管疾患이나 糖尿病, 비타민 過多症, 메틸수은 中毒等의 疾患硏究에도 쓰인다. 헤르페스 腦炎이나 眼瞼炎等感染病硏究에도 多數 쓰였다. 印度摩尼八代醫大硏究팀은 2012年國際學術誌 ‘덴털리서치저널’에 “토끼 實驗은 人間에게 影響을 미치는 다양한 生理學的病理學的過程을 理解하는 데 크게 寄與했다”고 밝혔다.

○ 動物實驗代替硏究도 ‘活潑’

一部에선 實驗動物의 過度한 犧牲을 同伴한다는 批判이 나온다. 이미 1970年代動物實驗에 對한 大規模反對示威가 벌어졌고 社會亦是反應했다. 유럽 議會는 2013年化粧品에만 使用되는 成分에 對한 動物實驗을 全面禁止했다. 지난해 9月에는 硏究, 테스트, 敎育을 위한 動物使用을 段階的으로 中斷하는 決議案에도 合意했다.

科學界는 代案을 찾기 위해 努力中이다. 토끼의 犧牲을 줄이기 爲한 技術들이 조금씩 可視化되고 있다.

遺傳學에서는 ‘오가노이드’ 硏究가 한창이다. 오가노이드는 줄기細胞를 3次元的으로 培養하거나 再組合해 만든 將棋類似體다. 선웅, 조일주 高麗大醫大敎授팀은 지난해 3月神經管形成을 模寫하는 脊髓 오가노이드를 開發하고 硏究結果를 國際學術誌 ‘네이처 生命醫學工學’에 揭載했다.

플라스틱 위에 細胞를 培養해 人體組織이나 臟器를 模倣한 ‘臟器칩’ 硏究도 活潑하다. 動物을 代身해 生命現象을 硏究하고 新藥候補物質을 實驗할 수 있다.

도널드 잉버 美國 하버드대 醫大敎授硏究팀은 11月國際學術誌 ‘마이크로바이옴’에 膣炎治療藥물의 效果를 試驗할 수 있는 실리콘 素材의 臟器칩을 開發했다고 밝혔다. 抗體生産도 토끼에 病原體를 注入하는 方式代身外部에서 만드는 技術이나 蓄積된 硏究 데이터베이스를 土臺로 컴퓨터 시뮬레이션으로 만들어내는 硏究도 이뤄진다.

토끼는 그 自體로 貴重한 動物이다. 生態系維持에 重要한 役割을 한다. 雜草를 뜯어먹으며 여러 種類의 植物이 자랄 機會를 준다. 또 移動하며 씨앗을 여러 군데 퍼뜨린다. 動物學者들은 토끼를 植物多樣性을 維持하는 把守꾼이라 稱한다.

스페인 狩獵資源硏究所는 “토끼 個體數減少로 地中海地域에서는 地域環境이 어려움을 겪었다”며 “토끼가 滅種된다면 地球는 災殃을 겪을 것이다”라고 國際學術誌 ‘保存生物學’을 통해 豫見하기도 했다.

고재원 동아사이언스 記者 jawon1212@donga.com

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