환경호르몬 등 유해 물질에 대한 규제가 강화되고 동물 복지에 대한 사회적 요구가 높아지면서, 관련 산업계의 ESG 경영 도입이 가속화되고 있다. 특히 바이오 및 화학 분야에서는 동물실험을 대체할 수 있는 윤리적이고 과학적인 연구 방법에 대한 필요성이 절실해지고 있다. 이러한 시대적 요구에 부응하여 건국대학교 연구팀이 새로운 가능성을 제시했다.
건국대학교 첨단바이오공학부 도정태 교수 연구팀은 난자 없이 줄기세포만으로 제작한 ‘인공배반포(blastoid)’를 이용해 환경호르몬 ‘비스페놀 A(BPA)’의 배아 독성을 평가하는 플랫폼 개발에 성공하며 동물실험 대체 연구에 새로운 길을 열었다. 이 연구 성과는 환경 분야 국제학술지 Environment International(IF=9.7, 5yr IF=11.6) 10월 1일자 온라인판에 게재되었으며, 생물학연구정보센터(BRIC) 선정 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’ 논문에도 이름을 올렸다.
기존의 환경호르몬 배아 독성 평가는 동물실험을 통해 난자나 수정란을 채취해야 하는 한계가 있었다. 그러나 건국대 연구팀은 이러한 과정 없이 줄기세포만으로 인공배반포를 제작하여 환경호르몬의 배아 발달 저해 효과를 분석했다. 실험 결과, 비스페놀 A는 인공배반포의 형성과 체외 착상 과정을 모두 억제하는 것으로 나타났으며, 이는 세포 내 활성산소(ROS) 증가로 인한 산화 스트레스가 주요 원인임을 확인했다. 나아가 항산화제인 글루타치온(GSH) 처리를 통해 활성산소 증가를 억제하고 배반포 형성과 착상 효율을 회복시키는 사실을 밝혀냈다.
도정태 교수는 “이번 연구는 동물 난자를 사용하지 않고도 초기 배아 발달 단계에서의 독성을 평가할 수 있다는 점에서 윤리적·과학적 의의가 크다”며, “향후 환경호르몬뿐 아니라 다양한 인체 유해 물질의 비임상 독성 평가와 생식독성 연구를 대체할 수 있는 플랫폼으로 발전할 것”이라고 강조했다. 이는 환경호르몬 등 유해 물질의 독성 평가를 위한 동물실험 대체 기술 개발의 새로운 전환점으로 평가받으며, 생식의학과 환경과학 분야 모두에서 폭넓은 활용이 기대된다. 해당 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업과 농림식품기술기획평가원 고부가가치식품기술개발사업의 지원을 받아 수행되었다.
