부산대학교 생명과학과 윤부현·김태진 교수팀이 동물실험 없이도 내분비계장애물질을 판별하는 세포주를 구축하고 이를 활용한 환경호르몬 판별 시험법을 개발했다고 밝혔다.

환경호르몬이 국제적인 환경문제로 대두되면서 OECD 회원국을 중심으로 1998년부터 환경호르몬 판별 시험법 개발연구를 추진해 오고 있으며, 특히 최근 동물실험에 대한 윤리적 문제가 제기됨에 따라 환경호르몬 판별을 위한 동물대체시험법 개발이 요구되고 있다. 

연구팀은 생물발광 공명에너지전이 현상을 활용해 에스트로겐 수용체의 이합체화를 세포 수준에서 탐지할 수 있는 시험법을 개발했다.

생물발광 공명에너지전이 현상은 발광물질과 형광물질이 10nm 이하로 가까워져 빛에너지가 전이되는 현상으로, 두 단백질의 상호작용 및 인접성을 탐지하기 위한 기술이다.

연구팀은 이를 통해 특정 물질이 에스트로겐성 환경호르몬인지 판별할 수 있었다.

기존 에스트로겐성 환경호르몬을 탐지하는 동물대체시험법은 방사성 동위원소를 이용한 평가시스템으로, 방사성 동위원소 표지에 있어 실험적 위험성이 존재하고 에스트로겐 이합체화 이후의 신호전달을 탐지하기 어렵다는 한계점이 있었다.

연구팀이 개발한 시험법은 인체 세포주에 에스트로젠 이합체화를 감지하는 바이오센서를 탑재해 위험 물질 없이도 쉽고 간편하게 환경호르몬을 판별할 수 있다.

또한, 바이오센서의 구조, 형광물질 종류 등 다양한 요소를 고려해 바이오센서를 최적화했으며, 이를 통해 저농도의 환경호르몬도 효과적으로 검출해낼 수 있음을 검증했다.

연구팀은 해당 시험법의 검증을 위해 미국 국립 보건원에서 제시하는 환경호르몬 시험 물질 72종에 대한 판별시험을 완료했으며, OECD 시험가이드라인 검토를 앞두고 있다.

윤부현 교수는 “환경호르몬은 인체에 치명적인 영향을 줄 수 있음에도 불구하고 아직까지 명확한 감지 기술이나 평가 기준이 부재하다”며 “본 시험법의 OECD 가이드라인 제안을 통해 환경호르몬의 안전성 평가 기준을 확립하고, 국내 과학기술의 국제적 위상이 제고될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제학술지 'Biomaterials Research'에 게재됐다.