안전성평가연구원

환경으로 버려지는 플라스틱 제품의 주원료 중 하나인 폴리프로필린(PP), 미세플라스틱이 되어 폐 손상 유발한다.  - 전 세계 최초 ‘PP 미세플라스틱’의 흡입 노출 경로에 따른 폐 손상 기전 확인 - -‘PP 미세플라스틱’의 실험 동물 기도 내 점적 투여로 독성 영향 확인 - □ 안전성평가연구소(KIT) 인체유해인자 흡입독성연구단과 전북대학교(김범석 교수, 생체안전성연구소 소장) 연구팀은 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 미세플라스틱을 기도 내 점적 투여*한 결과 폐 손상 가능성을 세계 최초로 확인하였다고 밝혔다. * 기도 내 점적 투여 : 기도에 시험 물질을 서서히 떨어뜨린 후, 호흡 과정을 통해 폐로 시험 물질이 전달되는 방식 □ 미세플라스틱은 폐기된 플라스틱이 광산화, 풍화, 자외선 등과 같은 물리적인 힘에 의하여 미세한 입자로 변화한 것으로, 대기 중 상당량의 미세플라스틱이 생활 주변에서 부유하며 흡입 경로를 통해 사람의 폐에 축적되고 있다. □ 5㎛ 이하의 미세플라스틱은 흡입을 통해 폐 조직에 침윤하며, 폐포까지 도달하여 천식 및 폐 섬유화 등 다양한 호흡기 질환을 유발할 수 있어 특히 미세플라스틱에 대한 인체 손상 연구가 절실한 상황이다. □ 폴리프로필렌(PP)는 내화학성, 고순도, 낮은 수분 흡수율을 가지며, 전기 절연 특성이 뛰어나고 가벼워 용접이 가능하기 때문에 일상 생활에서 일회용품으로 흔히 접하는 플라스틱이다. □ 특히, PP가 일회용 마스크의 주원료로 사용되고 있으며 일회용 마스크 사용이 일상화됨에 따라 이에 따른 환경오염 및 인체 노출 가능성에 대한 우려가 커지고 있다. □ 해당 연구팀은 PP 미세플라스틱을 실험동물 기도에 노출한 후 폐 손상을 관찰하였으며, 또한 인간 폐암 상피세포주(A549)에 PP 미세플라스틱을 노출함으로써 폐 손상 기전을 확인하였다. ◌ 그 결과, PP 미세플라스틱에 노출된 실험 동물의 폐에서 염증성 손상이 유발되는 것을 확인하였으며, 특히 호중구성 염증 반응이 관찰되었다. ◌ 독성기전 연구 결과에서는 PP 미세플라스틱에 노출된 A549 세포에서 미토콘드리아의 손상이 확인되었으며, 염증 반응을 유도하는 신호전달경로(MAPK, NF-kappa B)를 통해 세포 손상 및 염증 유발을 확인하였다. □ 이번 연구는 PP 미세플라스틱의 호흡기 노출에 따라 폐 손상이 유발되는 기전을 실험 동물과 세포주를 통해 종합적으로 입증한 최초의 연구 결과로, 일상생활의 미세플라스틱이 인체에 손상을 줄 수 있다는 점을 확인하였다는 점에서 의미가 있다. □ 또한, PP가 주원료인 일회용 마스크가 미세플라스틱이 되었을 경우, 인체 건강과 자연환경에 미치는 영향을 고려하여 사용 후 폐기 및 관리에 대한 방안도 함께 고려되어야 할 것으로 보인다. □ KIT 인체유해인자 흡입독성연구단 이규홍 단장은“이번 연구를 통해 PP 미세플라스틱 흡입 노출에 따른 인체 유해성을 확인함으로써 명확한 흡입독성학적 근거를 마련하였다.”라며“향후 미세플라스틱과 흡입독성연구 간 다양한 연구를 수행해나갈 예정이다.”라고 말했다. □ 한편, 해당 연구는 한국환경산업기술원의‘호흡기 노출 경로에 따른 미세플라스틱 흡입독성평가 및 체내거동평가 기반 기술 구축’연구개발 사업의 결과로 국제 학술지 독성학 부분 상위 5% 이내 저널‘Particle and Fibre Toxicology’에 2023년 01월 게재되었다. ＊논 문 명 : Polypropylene nanoplastic exposure leads to lung inflammation through p38-mediated NF-κB pathway due to mitochondrial damage - 주 저 자 : 우종환(안전성평가연구소) - 교신저자 : 김범석(전북대학교), 이규홍(안전성평가연구소)  

KIT 윤석주 부소장, 제19차 한국동물실험대체법학회 학술상 수상 - 국내·외 예측·대체 독성 연구에 선도적 역할 수행 -   안전성평가연구소(KIT) 윤석주 부소장(UST, KIT스쿨 대표교수)은 지난 12월 15일(목), 제주 국제컨벤션센터에서 열린‘제19차 한국동물실험대체법학회(KSAAE)’에서 학술상을 수상하였다. 이 상은 동물대체시험법 연구에 우수한 학술 활동으로 연구 분야에 기여가 큰 연구자에게 수여하는 상으로, 윤석주 부소장은 국내·외 실험동물 대체를 위한 예측·대체 독성 연구에 선도적인 역할을 수행한 공로를 인정받아 수상하게 되었다. 윤석주 부소장은 그간 독성예측 연구를 위해 대량의 유전자 발현을 동시에 분석할 수 있는 기술을 독성학에 접목하였으며, 독성 유전체 연구를 비롯해 줄기세포 유래 주요 장기조직 및 초소형 생물종 제브라피쉬를 활용한 첨단 분자 생물학 기술을 선제적으로 도입하여 국내 동물실험 대체 독성연구를 주도적으로 수행해왔다. 또한 국제활동으로 2015년 6월 국내 최초로 OECD 주관 프로젝트에 참여하여 독성발현경로(Adverse Outcome Pathway)를 제안하였으며, 3차원 세포모델을 이용한 나노물질의 독성을 고속으로 평가하는 시험법 개발의 연구책임자로 ISO 국제 표준시험법 제정에 핵심적인 역할을 했다.향후 KIT는 줄기세포 분화기술, 분자영상기술, 빅데이터 기반의 컴퓨터 독성학 기술 등 첨단과학기술을 활용한 대체독성 연구를 통해 신약의 유효성·안전성 확보하고 신약 개발의 효율화를 확대해나갈 예정이다. 한편, 한국동물실험대체법학회는 동물대체시험법 연구 및 개발을 활성화하기 위해 2007년에 설립되었으며, 매년 동물대체시험법에 대한 최신 연구 동향 공유를 위해 학술행사를 개최하고 있다.

가습기 살균제 성분(PHMG-p) 흡입 노출에 의한 전신 수준의 영향 연구 -  실험 동물 통한 화학물질 흡입에 따른 인체 손상 근거 확인 - □ 안전성평가연구소(KIT)는 가습기 살균제 흡입 노출에 의한 전신 수준의 영향과 노출 중단 이후의 손상 진행에 대한 연구를 통해 다양한 인체 손상 인과 가능성을 확인하였다고 밝혔다. □ 가습기 살균제는 2011년 폐 손상 원인 물질로 확인된 이후, 동물실험과 역학 연구를 통해 폐 섬유화와 천식 등 일부 질환과의 연관성이 확인되었으나, 여전히 많은 질환이 과학적 증거 부족으로 연관성 확인이 이루어지지 못하고 있다. □ 또한 가습기 살균제는 노출이 중단된지 약 10여년이 지났으나, 시간 흐름에 따른 손상의 진행을 참고할 수 있는 연구자료가 없어 인체 손상을 파악하는데 한계가 있었다. □ 이에 해당 연구팀은 가습기 살균제 성분 중 치명적인 폐 손상을 야기한 PHMG-p를 랫드에 4주간 흡입 노출 시킨 뒤, 전신 수준의 변화를 24주간 관찰하여 손상의 변화를 추적 및 확인하였다. □ 그 결과, 랫드의 호흡계 중 비강 및 기관지의 손상은 노출 종료 이후 시간에 점차 회복되는 양상이 관찰되었으나, 폐의 손상은 최대 관찰기간인 24주까지 유지되거나 오히려 악화되었다. ◌ 또한 흡입 노출 종료 4주 후, 혈액에서 AST 및 ALT의 농도가 유의하게 증가*하였다가 이후에는 정상 수준으로 감소하였으며, 이외의 혈액 분석 지표들은 대부분 12주까지 통계적으로 유의한 수준의 증감이 관찰되었다. * 조직의 세포가 손상을 받아 세포막이 파괴되면 AST(심장, 신장, 뇌, 근육 등에 존재하는 효소)와 ALT(주로 간세포에 존재하는 효소) 효소들이 혈액으로 흘러나오게 되어 농도가 증가하게 됨 □ 이번 연구는 가습기 살균제 노출 중단 이후, 사람의 약 16년에 상응하는 동물의 24주 시간 동안 노출에 의한 손상의 변화를 관찰함으로써 노출 중단 이후 손상 진행에 대한 이해를 돕는 최초의 연구로 가습기 살균제와 관련된 병증 진행을 확인한 연구라는 점에서 의미가 있다. □ KIT 인체유해인자 흡입독성연구단 이규홍 단장은“이번 연구를 통해 PHMG-p 흡입 노출로 인한 비호흡기계의 손상에 대한 심화연구를 수행해나갈 예정이며, 수행한 연구는 가습기 살균제 피해 판정을 위한 근거 자료로 활용될 수 있을 것이다.”라고 밝혔다. □ 한편, 해당 연구는 기관 주요사업‘생활환경화학물질 만성ߵ복합 노출 독성연구’과제의 연구 결과로, 국제 학술지 Chemosphere에 2022년 11월 게재되었다. ＊논 문 명 : Inhalation toxicity of polyhexamethylene guanidine-phosphate in rats: A 4-week inhalation exposure and 24-week recovery period study - 주 저 자 : 양효선(안전성평가연구소) - 교신저자 : 이규홍(안전성평가연구소)

첨단대체시험법 활용 통한 신약 개발 위해 KIT-KRICT 전문가 힘 합친다. - 12월 13일(화), 유효성·안전성 연구를 위한 첨단대체 평가기술 심포지엄 개최 - - 빅데이터, 오가노이드 및 줄기세포 등 활용 연구로 신약 개발 효율화 기대 - □ 안전성평가연구소(KIT)와 한국화학연구원(KRICT)은 12월 13일(화), 대전 디딤돌플라자 3층 강당에서‘유효성 및 안전성 연구를 위한 첨단대체평가기술 개발’을 주제로 공동 심포지엄을 개최한다. □ 이번 심포지엄은 KIT와 KRICT가 신약 개발 효율화를 위한 대체 시험법 개발 연구 성과를 공유함으로써 협력 연구를 추진하고자 개최되었으며, 산업통상자원부와 ㈜넥셀이 후원한다. □ 양 기관은 산업통상자원부의 지원을 받아‘3D 생체조직칩 기반 신약개발 플랫폼 구축사업’에 각각 참여하여 3D 생체모델을 이용한 첨단대체시험법을 개발하고 있으며, 데이터베이스 및 초소형 in vivo 모델 등 약물의 효능 및 독성을 평가할 수 있는 최신 대체시험법 개발 연구를 수행하고 있다. □ 이번 심포지엄에서 KIT는 데이터베이스 기반의 컴퓨터 독성학, 대체시험법으로 초소형 생물종 물벼룩 및 오가노이드 모델을 활용한 독성예측 기술에 대한 연구 성과를 소개할 예정이다. □ KRICT는 오가노이드를 비롯해 3차원 생체모델, 조직칩, 제브라피쉬 치어 및 바이오이미징 기술을 활용한 고효율 희귀질환 치료약물 평가 플랫폼 구축에 대한 연구 성과를 발표할 예정이다. □ 또한 ㈜넥셀(대표 한충성)은 인간 유도만능줄기세포 유래의 심장세포를 상용화하는 줄기세포 전문기업으로 이번 심포지엄에서 줄기세포 기반의 심장 질환 모델링 연구 결과를 소개한다. □ 그 밖에도 휴메인소사이어티인터내셔널의 서보라미 국장이‘동물대체시험법의 개발, 검증 및 확산을 위한 정책적 지원’이라는 주제로 강연을 진행할 예정이다. □ 최근 첨단과학기술을 활용한 대체시험법 연구는 OECD를 중심으로 전 세계적으로 활발하게 이루어지고 있으며, 우리나라에서도 2020년 12월‘동물대체시험법의 개발 보급 및 이용 촉진에 관한 법률안’이 발의됨에 따라 새로운 시험법 개발에 대한 적극적인 연구가 필요한 실정이다. □ 향후 해당 국내 출연연구기관은 선도적으로 신약 개발을 위한 유효성 및 안전성 검증을 위한 첨단 대체시험법을 개발함으로써, 신약개발의 효율화를 유도하고 실험동물의 불필요한 희생을 줄이기 위한 협력 연구를 더욱 강화해 나갈 예정이다. □ KIT 예측독성연구본부 박한진 본부장은“화학물질 독성평가와 달리 의약품 평가를 위한 대체시험법 실용화는 검증 및 표준화에 더 많은 시간과 노력이 필요하다.”라며“출연연들이 각자의 전문 분야에서 협력한다면 동물대체시험법 활성화는 더욱 앞당겨질 것으로 기대한다.”라고 말했다. □ KRICT 의약바이오연구본부 최길돈 본부장은“다양한 생체모사모델과 유효성·약물성 평가 플랫폼 구축 및 고효율약효평가를 통해 첨단대체시험법 개발 및 신약개발 성공을 위한 혁신 기초기술 개발 연구에 노력하고 있다.”라며“이를 통해 국내 의약바이오산업 분야에 출연연이 앞장서서 글로벌 경쟁력을 강화하고 혁신신약개발 생태계 조성 및 신약연구의 공공성 강화를 선도하기를 희망한다.”라고 말했다. □ 한편, KIT는 줄기세포 분화기술, 분자영상기술, 빅데이터 기반의 컴퓨터 독성학 기술 등을 이용한 대체독성 연구를 통한 신약 개발 효율화를 위해 힘쓰고 있다. 

가습기 살균제 성분 중 CMIT/MIT의 흡입 노출 경로에 따른 폐 손상 유발 가능성 확인 - 방사선동위원소 영상화 기법을 활용한 독성 영향 확인 - □ 안전성평가연구소(KIT)와 경북대학교 응용화학공학부(전종호 교수) 연구팀, 환경부 소속 국립환경과학원(원장 김동진)은 공동연구를 통해 방사성동위원소 영상화 기법을 활용하여 CMIT/MIT의 흡입 노출에 따른 정량적 데이터를 바탕으로 폐 손상 가능성을 확인하였다고 밝혔다. □ 가습기 살균제 성분 중 CMIT/MIT(클로로메틸이소티아졸리논·메틸이소티아졸리논)가 포함된 제품을 사용한 사람의 폐가 손상된 사례를 바탕으로‘이소티아졸리논계’성분에 대한 폐 분포 및 독성영향을 확인하였으며, 연구 결과를‘Environment International’ 학술지에 게재하였다. □ 기존 연구에서는 CMIT/MIT를 마우스의 기도 노출(기도에 시험물질을 서서히 떨어뜨린 후 호흡과정을 통해 폐로 시험물질이 전달되는 방식)을 통해 폐 조직에서 섬유화성 손상을 확인하였으나, 이는 비강(코의 등 쪽에 있는 코 안의 빈 곳)을 경유하지 않는 노출 방식으로 흡입에 의한 호흡기계 영향을 보다 면밀하게 판단하기에 한계가 있었다. □ 연구팀은 실험 동물에 방사성동위원소(14C)가 표지된 CMIT/MIT를 비강과 기도 노출 후, 주요 조직의 방사능 농도를 시간대별로 정량화(5분~7일) 함으로써 CMIT/MIT의 체내 거동을 분석하였으며, 흡입 노출 경로별로 세포 검사와 조직 병리 검사를 통해 폐 손상 유발 여부를 확인하였다. □ 그 결과, 모든 호흡기 노출 경로에서 CMIT/MIT가 호흡기 전체에 빠르게 이동하여 분포함을 확인하였으며, 노출된 폐는 염증성 손상과 섬유화성 손상이 유발되는 것이 확인되었다. □ 이번 연구는 가습기살균제에 사용된 CMIT/MIT가 호흡기 노출을 통해 폐까지 도달하고 이로 인해 질환을 유발할 수 있음을 체내 분포와 독성연구 결과를 종합적으로 분석하여 입증한 최초의 연구이며, 또한 CMIT/MIT 함유된 제품이 호흡기 외에도 장기에 영향을 줄 수 있는 근거로써 향후 건강영향 평가의 필요성을 제기하였다는 점에서 의미가 있다. □ KIT 인체유해인자 흡입독성연구단 이규홍 단장은“이번 연구를 통해 CMIT/MIT의 흡입 노출 경로에 따른 명확한 독성학적 근거를 마련하였다.”라며 향후 다양한 흡입 노출 물질을 대상으로 독성학적 영향 평가 연구를 수행해나갈 예정이다.”라고 밝혔다 □ 한편, 해당 연구는 국립환경과학원의‘독성분야 독성평가 가습기살균제보건센터’운영사업으로 이루어졌으며, 국제 학술지 Environment International에 2022년 12월호에 게재되었다.  ＊논 문 명 : Biodistribution and respiratory toxicity of chloromethylisothiazolinone/ methylisothiazolinone following intranasal and intratracheal administration - 주 저 자 : 송미경(안전성평가연구소), 박정은(경북대학교), 류승훈(국립환경과학원)

식품 잔류 분석의 우수성, 다시 한번 입증 -‘18년 EURLs과 ‘21년 FAPAS 에서 잔류 농약 분석 우수성 인증 - - 국제적으로 KIT의 분석 능력 입증으로 식품 안전성 확보해 나갈 것 -   □ 안전성평가연구소(KIT)는 유럽연합 집행위원회(European Commission, EC) 산하의 유럽 잔류농약분석 숙련도 평가(European Union Reference Laboratories-Proficiency Test, EURLs-PT)에서 다시 한번 식품 잔류 농약 분석 능력의 우수성을 인증 받았다. □ 유럽연합은 식품 안전성에 대한 제도와 정책을 운영하고 있으며, 유럽연합 집행위원회는 잔류 농약 성분의 허용치에 대해 총괄하고 각 회원국 및 상임위원회에서 절차를 관리하고 있다. □ 인체 유해 물질의 노출은 식품을 통한 섭취에서 가장 영향이 크기 때문에 식품의 잔류 농약 분석은 인체에 미치는 독성영향평가에 있어 중요하다. □ 이에 식품에 포함된 유해 물질의 검출 기술에 대한 정확성과 신뢰성 확보를 위해 다양한 국가들이 매년 숙련도 평가에 참여하여 분석 기술을 평가받고 있다. □ 이번 숙련도 평가에 전 세계 151개 기관(유럽 137개, 비유럽13개)이 참여하여 10가지 성분*에 대한 다성분 분석을 수행하였다. * Bromide, Chlormequat-Chloride, Ethephon, Fosetyl, Glufosinate, Glyphosate, Mepiquat-Chloride, MPP(=MPPA), N-Acetyl glufosinate, Phosphonic acid ◌ KIT 환경안전성평가센터 연구팀은 8가지 성분을 정성분석 하였으며, EURLs-PT에서 요구하는 기준 Z-score값이 ±2.0 이내로 적합성에 모두 만족하였다. 특히, glyphosate 성분은 100% 일치(z-score=0.0)하는 분석 결과 확인으로 매우 우수한 평가를 받았다. * Z-score : 실험실 간 결과의 오차 범위를 산출한 것으로 절대값이 ±2.0 이내일 때 적합한 결과로 판정하며 0에 가까울수록 신뢰도가 높은 결과값 이다. □ 식품의 잔류농약 분석은 판매 허가를 결정하는 중요한 단계이나, 국내에서는 분석에 대한 국제적 인증을 확보할 수 있는 시스템과 정책들이 마련되어 있지 않아 분석의 우수성을 확보하는데 어려움이 있다. □ 환경안전성평가센터 김종환 센터장은“이번 식품 내 분석 숙련도를 통해 KIT가 수행하는 환경 내 유해물질의 노출농도 및 독성 농도 분석의 기술력을 확인할 수 있었다.”라며“농·식품의 안전성 확보를 위한 다양한 연구에 우수한 분석 기술을 활용해 나갈 예정이다.”라고 말했다. □ 해당 연구팀은 2015년 농촌진흥청과‘한국형 잔류농약 분석 표준물질’을 개발하였으며, 2016년에는 국내 최초로 농약 잔류성 분야 GLP 시험기관으로 지정받아 극미량의 농산물 잔류 농약 물질을 신속하고 정확하게 검출하는 분석 기술을 보유하고 있다. ◌ 2018년 EURLs-PT에서 잔류농약분석 우수기관으로 인정받은 바 있으며, 2021년에는 국제적으로 가장 큰 규모의 분석능력인증평가(FAPAS, Food Analysis Performance Assessment Scheme)에 참여하여 우수 평가 결과를 획득하기도 하였다. □ 한편, KIT는 화학물질에 대한 안전성평가연구 및 독성 연구 뿐 아니라, 화학물질의 환경 노출에 따른 환경 내 거동, 위해성 저감 및 평가 기술 등의 종합적인 연구를 수행하고 있다.