유전독성시험

유전독성시험 Genetic Toxicology

• 유전독성시험이란 시험물질이 DNA나 염색체에 직접적으로 손상을 주어서 형태적 변화나 기능적 이상을 일으키는 현상을 관찰하는 시험분야이다. 또한 의약이나 농약, 각종 화학물질의 발암성 및 변이원성을 찾아내기 위한 시험법이다. 안전성평가연구소는 국내에서 최초로 OECD 기준에 맞추어서 유전독성시험을 수행한 수탁시험기관으로서 풍부한 경험을 가지고 의약 및 농약, 일반화학물질에 대한 유전독성시험을 수행하고 있다. 또한, 의뢰자가 원할 경우에는 각종 유전독성시험에 관한 자문 역할도 하고 있다. 특히, 유전독성시험은 발암성시험에 소요되는 많은 비용을 절감하는 차원에서 새로운 신약이나 화학물질 개발시 물질 Screening 단계에서 반드시 수행해야 하는 가장 중요한 시험항목 중 하나이다.

시험분야

• 독성을 일으키는 기작이 매우 다양하므로 시험물질에 대한 정확한 유전독성을 측정하기 위해서는 한 가지 유전독성시험이 아니라 몇 가지 유전독성을 battery 로 수행해야 한다. 현재 일반적으로 가장 널리 수행되고 있는 3-battery 시험법은 복귀돌연변이시험(Bacterial reverse mutation test), In vitro 염색체이상시험 (In vitro chromosomal aberration assay), In vivo 소핵시험(In vivo micronucleus assay)을 포함한다. 각 시험은 시험물질 등록기관의 guidelines(OECD, ICH, EPA, US-FDA, KFDA, KINER, JMHW 및 JMAFF) 및 GLP규정을 준수하여 수행하고 있다.
  
  

• 복귀돌연변이시험(Bacterial Reverse Mutation Test, Ames Test)
  • 복귀돌연변이시험은 특정 아미노산 합성이 저해된 미생물을 이용하여 시험물질에 의한 아미노산 합성 균주로 전환되는지를 확인함으로써 유전독성을 측정하는 시험법으로 1970년대 초반 Dr. Bruce Ames에 의해 개발되어 Ames test라고도 한다. 이 시험법은 5균주 이상을 이용하여 DNA의 single base level에서 유전적 손상을 측정한다. 일반적으로 Salmonella typhimurium TA98, TA100, TA1537과 Escherichia coli WP2uvrA 등의 5균주를 사용하고, 시험물질의 특성에 따라 Salmonella typhimurium TA102 균주를 사용하기도 한다. 유전독성시험법 중 빠르고 간편하면서도 발암성 시험결과와 매우 밀접한 상관관계를 보이는 시험 법으로써 신약개발의 초기 Screening 단계 및 의약품, 식품첨가물, 농약, 일반화학물질 등의 안전성 시험에서 널리 사용한다.
    
    

• In vitro 염색체이상시험(In vitro Chromosomal Aberration Assay)
  • 시험물질에 의한 염색체의 구조적 이상을 측정하기 위한 시험법으로써 일반적으로 포유동물세포인 Chinese Hamster Lung (CHL), Chinese Hamster Ovary (CHO) 세포를 사용한다. 본 연구소에서는 최근에 human peripheral blood의 lymphocytes를 이용하여 염색체이상시험도 수행하고 있다.
    
    

• In vivo 소핵시험(In vivo Micronucleus Assay)
  • In vitro 시험의 경우 생체내에서 일어날 수 있는 모든 조건을 만족시켜 줄 수 없으므로 유전 독성의 최종 판정을 위해서는 동물을 사용하는 In vivo 시험을 반드시 수행해야 한다. 현재 가장 널리 수행되는 In vivo 시험법은 소핵시험으로 만일 소핵을 가진 다염성 적혈구가 증가한다면 시험물질이 염색체를 손상시켰거나 세포분열장치에 이상을 유발한 것으로 평가할 수 있게 된다. 본 연구실에서는 ICR 마우스 및 SD랫드를 이용하여 골수세포 또는 말초혈액에서의 소핵시험을 수 행하고 있다. Giemsa 염색법 및 acridine orange 염색법을 이용한 육안검사를 통한 일반적인 수동계수(Manual counting)로 소핵을 측정하고 있지만, 시험결과의 객관성을 유지하기 위하여 자동소핵계수기(Automated micronucleus scoring system)를 이용하기도 한다.
    
    

• Mouse Lymphoma Assay(MLA)
  • 포유동물세포인 L5178Y tk+/- 세포를 이용하여 thymidine kinase(tk) gene에서 forward mutation을 측정하는 시험법으로 시험물질의 gene mutation과 chromosomal aberration 모두를 측정할 수 있는 시험법이다. 이 시험법은 복귀돌연변이 시험과 HPRT mutation 시험에 비해 다양한 genetic alteration을 측정할 수 있다는 점에서 가장 널리 이용되고 있으며 본 연구실에서도 microwell method를 이용하여 수행하고 있다.
    
    

• In vitro 소핵시험(In vitro Mammalian Cell Micronucleus Test)
  • In vitro 소핵시험은 포유동물세포를 이용하여 염색체의 구조적이상(clastogenic) 및 수적이상(aneugenic)을 일으키는 물질을 측정하는 시험법으로써 interphase 세포의 세포질에 존재하는 소핵을 측정한다. 이 시험법은 현재 OECD guideline에 draft가 제출된 상태로 본 연구소에서는 Chinese Hamster Lung (CHL) 세포주 등을 이용, OECD guideline(draft)을 준수하여 수행하고 있다.
    
    

• Comet Assay (Single Cell Gel Electrophoresis)
  • 아직 공식적으로 유전독성시험법 guideline에 올라 있지 않은 시험법이긴 하지만 현재 DNA damage 측정시험법으로서는 가장 각광받고 있는 시험법이다. 본 연구실에서는 Komet image analysis system을 이용하여 시험의 신뢰도와 객관성을 유지하고 있다.
    
    

• Mammalian Spermatogonial Chromosome Aberration Assay
  • 마우스의 정자세포에서 염색체이상시험을 수행하는 시험법으로써 다음 세대로 전이될 수 있는 생식세포(germ cell)에서 발생하는 유전독성을 검사한다.

Ref.
안전성평가연구소 http://www.kitox.net/sub/sub0205.jsp