동물실험 없이 환경호르몬 독성 평가, 건국대 연구팀이 새 길 열다

동물실험을 대체할 윤리적 연구에 새로운 가능성이 열렸다. 건국대학교 첨단바이오공학부 도정태 교수 연구팀이 난자 없이 줄기세포만으로 만든 ‘인공배반포(blastoid)’를 이용해 환경호르몬인 ‘비스페놀 A(BPA)’의 배아 독성을 평가하는 플랫폼 개발에 성공했다. 이번 연구는 환경 분야 국제학술지 Environment International에 게재되었으며, 생물학연구정보센터(BRIC) 선정 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’ 논문으로도 등재되는 성과를 거두었다.

이 혜택은 앞으로 환경호르몬 등 유해 물질의 독성 평가 과정에서 동물실험을 줄이고 윤리적이며 과학적인 대안을 제시할 수 있다는 점에서 큰 의미를 가진다. 특히, 기존 연구에서는 환경호르몬이 배아 및 태아에 미치는 독성을 평가하기 위해 동물실험을 통해 난자나 수정란을 채취해야 하는 어려움이 있었다. 하지만 이번 연구를 통해 이러한 한계를 극복하고, 난자나 수정란을 전혀 사용하지 않고도 초기 배아 발달 단계에서의 독성 평가가 가능해졌다.

그렇다면 이 획기적인 연구 결과가 어떤 과정으로 이루어졌을까. 연구팀은 줄기세포만을 이용해 인공배반포를 제작했고, 이를 통해 환경호르몬인 비스페놀 A가 배아 발달을 얼마나 저해하는지 분석했다. 실험 결과, 비스페놀 A는 인공배반포의 형성뿐만 아니라 체외에서의 착상 과정까지 모두 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 독성의 주요 원인으로는 세포 내 활성산소(ROS) 증가로 인한 산화 스트레스가 지목되었다. 더 나아가 연구팀은 항산화제인 글루타치온(GSH)을 처리했을 때 활성산소 증가가 억제되고, 배반포 형성 및 착상 효율이 회복되는 현상까지 밝혀냈다.

이 성과는 2025년 10월 17일 15시 42분에 등록된 기사에서 발표되었으며, 해당 논문은 2025년 10월 1일자 온라인판에 게재되었다. 건국대학교 첨단바이오공학부 강유경, 이예지 석사과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 도정태 교수가 교신저자로 연구를 총괄했다. 이 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업과 농림식품기술기획평가원 고부가가치식품기술개발사업의 지원을 받아 수행되었다. 앞으로 이번 연구 결과는 환경호르몬을 포함한 다양한 인체 유해 물질의 비임상 독성 평가와 생식독성 연구를 대체할 수 있는 플랫폼으로 발전할 것으로 기대된다.