가장 이상적인 동물 모델, 실험용 쥐
실험용 쥐는 100년 넘는 긴 세월 동안 다양한 의학적 실험 및 검사에 활용되어 왔다. 이 작은 설치류는 집 쥐(생쥐)와 가장 가까운 친척이고 인간과 밀접한 접촉을 맺으며 살아가는 삶에 익숙해졌다. 인간의 집이 그들에게 보금자리와 먹을 것 모두를 제공하기 때문이다.
실험용 쥐는 왜 실험에 가장 적합한 피실험체일까? 이 글에서는 실험에서 가장 일반적인 실험체가 쥐인 이유에 대해서 알아볼 것이다. 실험용 쥐 덕분에 과학자들은 중증 심장 질병, 면역결핍 질병, 암 등의 치료 방법을 개발하고 발전시킬 수 있었다.
동물 모델이란?
동물 모델은 의학 또는 생물학 등의 생명 과학 분야에서 널리 이용된다. 실제로 사람들은 고대 그리스 시대 이전부터 동물을 이용한 실험을 해왔다. 동물의 활용이 제한되었던 시기는 카톨릭 교회가 시신의 훼손을 금지하는 법률을 제정했던 중세 시대 뿐이다.
과거 과학자들은 동물과 인간 모두를 대상으로 실험을 진행했다. 하지만 세계 제 2차 대전 이후 뉘른베르크 강령이 도입됨에 따라 새로운 약을 개발하는데 인간을 대상으로 한 실험이 금지되었다.
과학자들은 실험에 활용한 모든 동물 모델의 유전자를 차례로 배열했다. 그리고 그 덕분에 관련 실험의 결과를 추정할 수 있는 자료가 구축되었고 그것을 인간을 포함한 다른 동물들에게 적용할 수 있게 되었다. 미국 국방연구위원회(US National Defense Research Committee)는 동물 모델을 다음과 같이 정의하고 있다:
“살아있는 생명체의 정상적인 생물학 또는 행동을 연구하거나, 자연 발생 또는 유도된 병의 진행을 연구할 수 있다. 그리고 살아 있는 생명체가 가진 하나 또는 그 이상의 현상은 인간 또는 다른 동물과 동일한 현상일 수 있다.”
동물 모델 이용은 과학자들이 인간을 비롯한 이외 동물 모두에게 영향을 미치는 생물학 및 병리 생리학을 좀 더 잘 이해할 수 있도록 도와준다. 무엇보다 실험실에서 이루어지는 연구의 대부분은 그 자체로 수의학에 활용될 수도 있다.
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실험용 쥐는 왜 선택되었는가?
과학자들은 연구에 다양한 동물들을 활용한다. 쥐, 생쥐, 토끼, 개, 돼지, 양, 개구리, 파리, 원숭이 등 셀 수 없이 다양한 동물들이 그 대상이다. 하지만 가장 많이 활용되는 동물은 역시 쥐이다. 실험의 50% 이상이 쥐를 대상으로 한 것이다.
실험용 쥐는 최적의 동물 모델인데 그 이유는 다양하다.
- 포유류이고 그로 인해 생물학적 과정들이 인간과 매우 유사하다.
- 세대와 다음 세대로 이어지는 간격이 매우 짧다.
- 실험실의 동물 시설에 매우 잘 적응한다.
- 몸집이 작아 관리 및 제어가 쉽고 인간과의 접촉에도 크게 스트레스를 받지 않는다.
- 쥐는 인간 다음으로 가장 많은 유전적 연구가 이루어진 포유류 중 하나이다.
- 쥐는 품종이 매우 다양하다. 따라서 종양과 같은 유전적 변이를 연구하는데 이상적이다.
- 줄기 세포가 시험관에서 매우 성공적으로 배양된 유일한 동물 모델이다.
- 실험용 쥐는 100년이 넘는 긴 시간동안 실험에 활용되었고 그로 인해 과학자들은 현재 쥐의 생물학, 유전학, 행동에 대한 방대한 지식을 가지고 있다.
실험용 쥐 덕분에 과학자들은 자가면역 질환 및 종양 관련 연구에서 엄청난 성과를 거둘 수 있었다. 하지만 쥐는 꼭 충족시켜줘야 하는 필요 사항들이 있고 분명한 행동학을 가지고 있는 지각이 있는 생명체라는 사실을 기억해야 한다.
실험용 쥐는 무엇이 필요할까?
쥐는 사회적 동물이고 본래 대규모 무리를 이루어 생활한다. 그런 쥐를 고립시키려고 할 때는 반드시 확실한 명분이 있어야 한다. 쥐가 생후 21일이 지나면 과학자들은 성별에 따라 암수를 따로 분리시킨다. 그렇지 않으면 당연히 번식이 시작되고 원치 않는 새끼들이 상당히 늘어날 수 있기 때문이다.
암수로 나눈 이후에는 그 무리의 일원을 제거하거나 또는 새로운 쥐를 이미 존재하는 무리에 추가할 수 없다. 그렇게 되면 무리의 서열이 불안정해지기 때문이다. 서열이 흔들리면 싸움이 발생할 수 있고 그로 인한 부상 또한 발생 가능하다. 특히, 수컷의 경우에는 정도가 더 심각할 수 있다.
우리의 기준과 한 공간 내 최대 수용 가능한 쥐의 개체수는 법률이 정하고 있는 기준을 따른다.
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마지막으로 쥐는 환경적 풍요로움이 필요하다.
- 우리(cage)의 소재
- 둥지 소재 (성별과 관계 없이 중요)
- 종이 박스로 만든 주사위, 나무 소재의 씹을 것, 반투명의 빨간 플라스틱 쉼터 등과 같은 장난감이 필요하다. 쥐는 빨간색을 구분하지 못한다. 따라서 이런 쉼터를 주면 과학자들은 쥐를 방해하지 않으면서 내부의 쥐가 어떻게 생활하는지 관찰할 수 있다.
- 과일이나 빵과 같은 특별 간식
환경적 풍요로움은 동물의 정신 및 신체적 건강을 위해 가장 중요하다. 동물이 비정상적 행동을 시작하는 경우, 그것은 단지 심각한 동물 복지 관련 문제로 끝나지 않는다. 해당 실험의 결과가 모두 유효하지 않다는 의미이기도 하다.
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