화학물질의 유전독성시험 지침(H-81-2021) 정리

 

화학물질의 유전독성시험 지침(H-81-2021)에 대해, 다음 순서로 살펴보자.

 

1) 유전독성시험 종류

2) 시험 방법 및 절차

3) 결과 해석 및 판정

 

 

 

 

유전독성시험 종류

 

복귀돌연변이시험

이 검사는 살모넬라균을 활용해 돌연변이 현상을 관찰하는 방식이다. 히스티딘을 필요로 하는 균주를 최소배지에 배양한 뒤, 시험물질에 노출된 균주에서 복귀된 콜로니 수가 늘어나는지를 확인한다. 다양한 농도로 용량군을 설정해 시험을 진행하며, 복귀돌연변이체가 대조군 대비 두 배 이상 증가하고 농도의존적 반응이 인정되면 양성으로 본다. 이 시험은 비교적 간단하고 재현성이 높은 편이라 여러 물질의 유전독성 여부를 빠르게 알아보는 데 쓸 만하다.

 

 

염색체이상시험

차이니즈 햄스터의 난소세포 같은 포유류 세포를 시험관에서 배양해 염색체 구조가 바뀌었는지 확인한다. 염색체의 절단이나 교환 등이 대표적이며, 시험물질을 넣은 뒤 적정 시간을 두고 세포가 분열하는 중기에 도달했을 때 표본을 제작해 현미경으로 관찰한다. 겉보기에는 미세한 결실이나 중복처럼 보이지만, 이런 이상은 독성이 큰 물질에서 흔히 관찰되므로 독성 평가에 중요한 단서를 준다. 보조적으로 설치류 간에서 추출한 S9을 반응 계에 넣는 방법도 있는데, 물질이 대사 과정을 거친 뒤 어떤 형태로 변하는지까지 함께 살펴볼 수 있다.

 

 

소핵시험

이 방법은 주로 마우스 같은 설치류를 이용해 진행한다. 골수나 말초혈액에 있는 적혈구에서 소핵이 생기는지를 확인하는 방식이다. 미성숙 적혈구에 소핵이 많이 나타나면 유전독성이 있다고 본다. 다양한 농도로 물질을 투여하고 일정 시간이 지난 후 골수 세포를 채취해 도말표본을 만든다. 그런 다음 염색을 통해 소핵이 있는지를 찾아보고, 증가율이 통계적으로 의미 있는 수준이면 양성 반응으로 판단한다.

 

 

 

 

시험 방법 및 절차

 

미생물 복귀돌연변이시험

균주는 살모넬라 TA1535, TA1537, TA98, TA100 등을 쓴다. 먼저 균을 배양하고, 시험물질을 여러 단계의 농도로 희석한 뒤 플레이트에 접종해 배양한다. 이때 S9이라는 간 추출물로 대사 활성화 과정을 모사하는 시험도 병행해, 물질이 대사된 상태에서 돌연변이를 일으키는지 확인한다. 그 후 접종된 균이 형성한 콜로니 수를 세어 양성 여부를 판정한다. 복귀된 콜로니가 대조군 대비 현저히 증가한 용량군이 있으면 변이 유발 가능성이 있다고 본다.

 

 

포유류 염색체이상시험

차이니즈 햄스터 난소세포 같은 세포주를 적절히 배양한 뒤 시험물질을 처리하고 일정 시간 후 중기 세포를 관찰한다. 세포분열을 막기 위해 콜세미드를 처리하는 등 세포가 분열 중기에 머무르도록 하며, 고정과 염색을 거쳐 현미경 관찰을 진행한다. 염색체 절단, 교환, 가닥 교차 등이 나타나면 구조 이상으로 분류한다. 개수 이상도 동시에 확인하는데, 염색체 수가 정상 범위를 벗어나 있는지 알아보기 위한 과정이다.

 

 

설치류 소핵시험

살아 있는 동물에 시험물질을 투여해 체내 상황을 직접 확인하는 방식이다. 마우스나 랫트에 시험물질을 주사하거나 경구 투여하고, 일정 시간이 지난 뒤 골수나 말초혈액을 채취한다. 이후 다염성 적혈구에 소핵이 발생했는지 판독한다. 소핵이 크게 늘어나면 염색체 이상이 일어났다고 해석한다. 이런 시험은 생체 내 반응을 고려하기 때문에 실제 노출 상황에 가깝다는 장점이 있다.

 

 

 

 

결과 해석 및 판정

 

복귀돌연변이 판정

배양된 미생물이 돌연변이를 일으켜 히스티딘이 없어도 자랄 수 있게 되면 플레이트 위에 콜로니가 증가한다. 음성대조군과 비교해 2배 이상 늘어나고 농도별 시험에서 재현성이 인정된다면 양성으로 본다. 이 결과는 물질이 유전자의 특정 부위를 되돌리는 돌연변이를 유발한다고 추정할 수 있는 근거다.

 

 

염색체이상 판정

염색체 절단, 교환, 개수 변화 등 다양한 유형이 관찰된다. 대조군과 비교해 이상을 보이는 세포 비율이 높아지고 통계적으로 유의하다면 양성으로 결론낸다. 농도가 올라갈수록 이상 세포가 늘어나는지를 확인하는 것도 중요한데, 그런 경향이 있으면 유전독성 가능성이 더 크다고 판단한다.

 

 

소핵시험 판정

소핵은 염색체 일부나 전체가 제대로 분리되지 않았을 때 생기는 구조물이다. 시험물질을 투여한 뒤 골수나 말초혈액에서 소핵 적혈구 수를 비교해 큰 차이가 나면 양성 판정을 내린다. 미성숙 적혈구 중 소핵을 가진 세포 비율이 의미 있게 올라간다면, 그 물질이 체내에서 염색체 손상을 일으킬 가능성이 높다고 판단한다.

 

 

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요약 정리

 

1) 유전독성시험은 화학물질이 유전적 변이를 일으키는지를 평가하는 실험으로, 복귀돌연변이시험, 염색체이상시험, 소핵시험 등이 대표적인 방법이다.

 

2) 시험 과정에서는 미생물, 포유류 세포, 설치류 등을 활용해 유전적 변화를 확인하며, 특정 물질이 유전독성을 가졌는지 판별한다.

 

3) 실험 결과는 대조군과 비교하여 분석하며, 돌연변이 발생 여부와 농도별 반응 등을 종합적으로 고려해 유전독성 여부를 최종 판정한다.