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Sep 12. 2024
비인간 영장류의 위기(1)
사람을 너무 많이 닮아서 슬픈 영장류
(사진 출처: Hitnews http://www.hitnews.co.kr)
* 원숭이·유인원
가장 지능이 뛰어나고 다양한 능력을 지닌 포유류인 영장류( Primate)는 지구상의 열대기후지대에서 180여 종류가 산다. 영장류 중 사람만 유일하게 열대부터 한대 기후까지 널리 퍼져 생활하고 있다.
영장류는 대부분 초식 위주의 잡식성이고, 쇄골과 5개의 손가락과 발가락이 있으며, 지능이 높고, 도구를 사용할 줄 안다. 또, 사회생활을 하며, 언어 등 의사소통 발달 등의 특징이 있다. 영장류 얼굴에는 털이 거의 없으며, 표정 같은 몸짓언어 사용이 가능하고 일반화된 출산행위와 새끼 양육에 많은 시간을 보낸다.
영장류인 유인원은 다른 포유류에 비해 피부가 얇고 약하며, 수명은 20년 이상으로 침팬지나 오랑우탄 고릴라등은 40~60살 정도 산다.
유인원과 원숭이의 가장 큰 차이점은 꼬리의 유무, 몸집 크기, 지능 등이다. 즉 침팬지, 오랑우탄, 고릴라 등 유인원은 몸집이 크고 원숭이와 달리 꼬리가 없으며, 지능이 높은 편이다. 유인원은 거울실험에서 자신을 알아보지만 원숭이들은 알아보지 못한다. 유인원과 원숭이는 진화 과정에서 공동 조상으로부터 약 2500만~3000만 년 전에 갈라진 것으로 추정된다.
(출처: 경향신문 2016-02-28).
* 가장 신뢰성 있는 자료 "비인간영장류 실험"
2023년 한 해 동안 대한민국에서는 실험동물이 500만 마리 이상 사용되었다. 세계적으로는 한 해에 1억 마리 이상의 동물이 인간을 위한 동물실험에 사용된 것으로 알려졌다.
이러한 동물실험으로 인한 비영장류동물의 감소를 염려한 세계자연보전연맹(ICUN)은 2022년 10월 비인간영장류의 멸종위기등급을 '취약(VU, Vulnerable)'에서 '위기(EN, Endangered)'로 상향했다.
(출처 : 뉴스펭귄. 2023-08-03.)'.
전임상 필수자원으로 인정되는 비인간영장류를 대상으로 한 독성실험 즉 영장류 독성실험의 1위 국가는 신약강국인 미국이다.
영장류 독성시험이란 비인간동물 중 사람과 종간(種間) 차이(差異)가 가장 적은 비인간 영장류(Non-Human Primate)를 이용하여 단회(Single Dose Toxicity Test) 또는 반복적 시험물질 투여(Repeated Dose Toxicity Test) 후 독성을 평가하는 시험을 의미한다.
수액 또는 주사액을 일정 시간에 일정량을 정맥이나 동맥, 피하에 주입하는 의료기구인 Infusion Pump(주입펌프)를 이용한 무마취상태의 연속투여시험(Continuous Administration Test using Infusion Pump without anesthesia)도 있다.
그 결과에서 수집된 독성정보는 임상시험 결과를 예측하는데 가장 신뢰성 있는 자료로 간주된다. 비인간 영장류가 해부학적, 생리학적, 내분비학적으로 인간과 가장 유사하므로 독성시험의 궁극적인 대상이 인간일 때 이들을 이용한 '영장류 실험결과'는 인간의 외삽연구에 가장 적절한 독성자료를 제공할 수 있다.
특히, 최근의 생명공학제품들은 설치류를 사용하여 얻은 독성 자료만으로는 임상에서의 독성 증상을 정확히 예측할 수 없으므로 영장류를 이용한 독성시험이 현실적으로 설득력이 크다.
(출처: 안전성평가연구소 Korea Institute of Toxicology. Accessed on September 01. 2024)
* 실험동물 '비인간영장류'
영장류 자원은 생명공학 발전에 큰 기여를 했으며, 미래의 과학발전에 필수적이다. 인간과 신체적 그리고 정신적으로 가장 유사한 영장류를 과학계에서 비인간영장류(NHP, Non-Human Primate)로 부른다.
비인간영장류(NHP)는 분류학상 인간과 같은 영장목에 속해 있으며, 수많은 종들이 있다. 그중 주로 시험에 사용되는 영장류로는 긴 꼬리원숭이과인 Macaque(마카크) 속 중 히말라야원숭이로 불리는 붉은털원숭이 (레서스원숭이 Rhesus monkey, 키 47~64cm. 체중 4~11kg), 필리핀 원숭이로 갑각류를 잡아먹는 게잡이원숭이 (Crab eating monkey. 키 40~47 cm. 체중 kg)가 있다. 또, 다람쥐원숭이 (Common Squirrel monkey, Saimiri sciureus), 소형 영장류 마모셋(Common Marmoset,. 남미 원산지 몸길이 12~15cm, 고리 15~20cm. 체중 300~360g. 피그미는 130g. 수명 10~12년) 등이 일부 실험에 사용된다.
*캄보디아 실험용원숭이사육시설(인디펜던트 보도영상 캡처. 출처: 뉴스펭귄 2023-08-03)
*피그미마모셋(가장 작은 영장류 중 하나. 몸길이 14~16 cm. 꼬리 15~20cm. 몸무게 120~ 140g)
(사진출처: 조선일보 2016-02-04, 중앙일보 2016-02-12)
신약개발의 안전성(독성)을 평가하는 비임상분야에 게잡이원숭이(필리핀원숭이. 위 사진 왼쪽)가 주로 사용되는 이유는 가장 중요한 많은 선행기초데이터(Historical background)가 있으며, 생물학적 특성, 안전성 평가에 필요한 적당한 크기 때문이다.
미국에서 사용된 영장류는 90% 이상이 게잡이원숭이로 주로 중국, 모리셔스, 캄보디아, 베트남 등지에서 수입되며, 멸종위기종으로 국제적 협약에 의해 보호받고 있다. 따라서 수출국가는 쿼터제 시행을 통해서 수출량을 조절하므로 타실험동물에 비해서 자원확보가 매우 어렵고 귀하다.
2010년 나고야 의정서 (생물유전자원 이익 공유를 목적으로 생물다양성협약 아래 채택된 국제조약), 수출쿼터제와 같은 수입여건의 악화와 함께 주요 공급국인 아시아 영장류 보유생산국들의 자원무기화 경향이 뚜렷하다
특히 중국의 코로나 19 시기의 영장류 수출제한은 예상대로 영장류 자원의 무기화를 보여준다. 원숭이의 주요 수출국인 중국의 경우, 미래에 모든 치료제의 효과 검증국이 되어 세계 영장류 연구의 리더가 될 가능성이 아주 높다.
영장류 이용국은 선진제약시장인 북미와 유럽, 일본 등이다. 이는 영장류 전 임상시험이 신약개발과 직결되어 있음을 보여준다.
출처: https://www.dailypharm.com/Users/News/NewsView.html?ID=247675
세계 제1위 영장류 사용국인 미국은 50년 전부터 꾸준한 투자와 지원을 통해 영장류 연구시설 현황에서 가장 선도적이다. 미국은 2016년부터 영장류 실험을 위한 사용숫자가 계속 증가 중으로 2017년 74,498마리가 사용되었다.
영국의 경우 2020년 수입 영장류가 6,752마리로 매년 수가 증가 중이다. 제2위 영장류 사용국은 원숭이 서식국가인 일본으로 자체 수급률이 약 80%에 달한다. 일본은 연간 2~3만 마리를 전임상 시험에 사용한다.
(출처: Daily Vet. 2021-05-31. Accessed on September 01. 2024)
(출처: https://www.newspenguin.com/)
* 영장류 연구 메카, 중국
오랫동안 잠자는 호랑이로 불리던 중국이 경제문호를 개방하고 발전을 거듭하여 2020년대에는 세계 2위의 경제대국으로 부상하였다. 중국의 자본주의경제는 크리스토퍼 맥널리(Christopher McMally)에 의해 민간기업과 지방 공산당 그리고 국가의 제도 및 행위자들 간의 정치적 연줄에 의해 발전되는 연줄자본주의‘(guanxi capitalism)’로 명명되기도 했지만(출처: 서울대학교 아시아 연구소. "중국의 국가 신자유주의의 문화적 모순. 2015.), 다방면에서 대한민국의 기업들과 경쟁 중이다.
생명공학분야에서도 중국은 정부주도로 생명공학 발전을 목표로 실험용 영장류 육성과 연구에 집중 투자를 해왔다. 그리고 윈난성 등 산림의 원숭이 집단서식을 바탕으로 세계 실험용 원숭이의 90%를 생산하는 세계 영장류 연구의 메카로 등극했다.
중국은 2018년 세계최초로 붉은털 원숭이가 속한 마카크속 원숭이 복제에 성공했다. 1996년 영국의 복제양 '돌리'와 2005년 서울대 황우석 박사팀의 복제견 '스누피', 2014년 건국대 김진회 교수팀의 면역결핍 복제 돼지 등 다양한 동물들이 복제되었으나, 사람과 가장 가까운 영장류 복제 성공은 중국이 최초이다.
*복제 원숭이 탄생 과정(출처: 동아사이언스 2018.01.25)
2024-1-17 BBC News Korea에 의하면
실험동물로 가장 선호되는 붉은 털 원숭이가 중국과학원대학의 파롱 루 박사 연구진에 의해 복제양 '둘리'와 똑같은 체세포복제기술을 이용해서 세계 최초로 태어나서, 현재 2년 넘게 건강하게 생존해 있다.
의학실험에선 마카크속 원숭이 중 붉은털 원숭이를 선호된다. 연구진들은 인간과의 생리학적 유사성으로 인해 복제된 실험용 원숭이들을 실실험대상으로하면 신약 실험 속도를 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.
*지난 2018년 체세포 복제 기술로 제작한 최초의 원숭이 2마리 중 하나인 ‘쫑쫑’(출처: BBC Korea)
그러나 영국 동물학대방지협회 RSPCA는 이로 인해 '동물이 겪을 고통이 환자들이 누릴 이익보다 더 크다'라고 지적했다. 실제 적용을 위한 기술의 개발 및 발전을 위해 더 많은 동물모델이 필요하고, 성공률이 매우 낮은 이러한 복제실험을 위해 지적이고 예민한 비인간영장류 동물이 고통과 스트레스를 많이 겪을 것에 대해 염려하였다. 수많은 시도 끝에 겨우 한 마리만 복제실험결과에 성공하여 살아있다는 사실은 성공확률이 지나치게 낮음을 의미하는 까닭이다.
환자(사람)가 누릴 이익이 동물에게 가하는 고통보다 월등히 클 때만 동물 실험을 해야 한다고 믿는 로빈 로벨-배지 영국 런던 소재 ‘프랜시스 크릭 연구소’ 소속 교수 또한 이와 비슷한 우려를 표했다.
“유전자 구성이 같은 실험동물이 있다면 실험의 변이 요인을 낮출 수 있긴 할 것입니다. 그러나 정말로 그럴 가치가 있는 일인지 생각해봐야 합니다. 이번에 과학자들은 무척이나 많이 시도했습니다. 살아있는 한 마리의 동물을 얻고자 그토록 수많은 배아를 사용하고, 또 이를 많은 대리모 개체에 이식해야 했죠.”
아울러 로벨-배지 또한 이번 실험에서 살아 있는 개체가 단 하나뿐이었다는 사실이 우려된다 했다.
“해당 기술을 통해 태어나 생존한 개체가 단 한 마리뿐이었다면 성공률에 대해 그 어떠한 결론도 내릴 수 없다는 뜻입니다. 가능하다는 식으로 제시하는 건 말도 안 됩니다. 적어도 2마리, 그 이상이면 더 좋을 것입니다.”
이러한 우려에 대해 루 박사는 BBC와의 인터뷰에서 연구진 또한 실험에 사용되는 배아의 수를 줄이면서 더 많은 복제 원숭이를 얻고자 노력하고 있으며, 이번 연구는 필요한 모든 윤리적 승인을 거쳤다고 답했다.
영장류 실험연구에 대한 세계 동향
국제적으로는 영장류 연구에 대한 윤리적 책임 및 동물복지 및 동물권리에 대한 목소리가 높아지면서 미국 보건원(NIH)은 2013년 1월 미국정부가 관리하는 실험용 침팬지 451마리를 연구실에서 국립보호지로 은퇴시켰다.
침팬지는 1920년부터 각종 실험에 이용되어 왔다. 2015년 12월 미국 국립보건원이 생체실험용으로 키우며 인간을 대신해 각종 바이러스 주사를 맞아왔던 침팬지들의 보호를 위해 마지막 남은 50마리를 모두 방면하고 연방정부의 지원을 받는 조지아주 보호구역 내의 "프로젝트 침프"와 루이지애나주의 "침프 헤븐" 보금자리로 옮겼다(출처: TTimes. 2015-12-16., Huffing Post 2016-09-12).
또한 여러 동물단체들과 환경보호단체들의 지속적 항의와 요구에 의해 침팬지를 이용한 연구가 서서히 감소되어 왔고 미국 국립보건원(NIH)은 2015년 11월 침팬지 대상 모든 연구에 대한 지원중단을 발표했다.
미국정부는 2018년 이후 관련 연구를 위한 기금 지원 역시 재검토 중이다. 이제 미국에서는 침팬지 실험은 다른 대체 연구가 불가능할 경우에만 외부 위원회의 승인을 통해 가능하다.
네덜란드와 영국도 원숭이를 무차별적으로 실험에 투입했던 영장류 연구를 세계 과학계의 생명 윤리에 대한 관심과 규제에 발맞춰 축소 중이다. 대신 과학기술의 발달로 침팬지 대체방법이 개발되었다.
그럼에도 불구하고 사람을 치료하기 위한 신약개발과정에서 임상시험의 전단계인 전임상에서 엄격한 동물실험을 거치며, 쥐 나 돼지보다는 인간의 유전자와 96% 이상 일치되는 원숭이는 최고의 동물실험 대상이다.
영장류는 언어 인지능력, 근골격계, 뇌신경계 등이 인체와 가장 유사하여 신약 개발 가능성의 극대화에 공헌하는 주요 실험동물로 알려져 있다.
국내제약과 바이오 기업은 주로 일본과 미국의 CRO(임상시험 수탁기관, Contract Research Organization) 기업을 이용해 왔으나, 최근 신약 개발 경쟁의 심화와 코로나 19 이후 중국 수출 제한 등으로 가격이 폭등하여 영장류 대상 비임상 시험 진행에 어려움을 겪고 있다.
바이오 신약 개발에 필수인 영장류(원숭이) 임상은 코로나 19 이후 가격이 10배 이상 증가하였다. 중국은 41개의 영장류 시설을, 미국 7개 국가영장류 센터와 20여 개의 자원센터를 운영하고 일본은 2개, 유럽은 8개의 영장류 시설을 운영 중이다.
