드레이즈시험 대체법 (Draize Test Alternatives)
쉽게 풀면
예전에는 화장품이나 화학물질의 자극성을 확인하기 위해 토끼의 눈에 그 물질을 직접 넣어보는 드레이즈 시험이라는 방법을 썼어요. 이 방법은 토끼에게 극심한 고통을 줄 수 있어서 많은 비판을 받았고, 지금은 배양된 인간 각막이나 표피 세포 모델을 이용한 시험관내 대체법이 국제적으로 검증되어 널리 쓰이고 있습니다. 유럽연합을 비롯한 여러 지역에서는 화장품 안전성 평가에 동물실험 자체를 아예 금지하면서 이런 대체법 사용이 더욱 확산되었습니다.
왜 중요한가
동물복지에 대한 사회적 요구와 규제 변화가 맞물리면서, 드레이즈시험 대체법은 독성학·화장품과학·규제과학 연구에서 동물실험을 대체하는 3R 원칙(대체, 감소, 개선)을 구체적으로 실현하는 대표 사례로 자주 인용됩니다. 대체법이 기존 동물시험과 얼마나 잘 일치하는 결과를 내는지(검증, validation)를 다루는 연구는 새로운 시험법이 규제기관의 공인을 받기 위한 핵심 절차로 다뤄지며, 이는 화장품뿐 아니라 의약품·화학물질의 안전성 평가 전반에도 영향을 미칩니다.
어떤 절차인가
드레이즈 시험은 Draize, Woodard, Calvery가 1944년에 발표한, 물질을 피부와 점막에 직접 적용해 자극과 독성을 보는 방법에서 출발했습니다. 그중 눈 시험은 시험물질을 동물의 각막과 결막에 넣고 바깥 눈의 여러 서열척도 항목을 합산해 안구 손상 지수를 만드는 표준화된 절차이며, 제품 안전성 평가에 쓰는 방법으로 정부의 인정을 받았습니다(Wilhelmus, 2001). 대체법은 ‘살아 있는 동물의 눈·피부에서 점수를 매기는’ 이 단계를 다른 시험 재료와 다른 판정 지표로 바꾼 것입니다.
예를 들어 피부 자극 대체법에서는 사람 피부 세포로 재구성한 표피 모델에 물질을 처리한 뒤 세포 생존율(MTT 환원 시험)을 판정 지표로 씁니다. 유럽에서 이루어진 국제 검증 연구(Spielmann 외, 2007)는 EPISKIN과 EpiDerm 두 모델이 토끼 피부 시험에서 얻은 분류(자극 물질과 비자극 물질)를 맞히는지 58개 화학물질로 평가했습니다. 같은 연구에서 두 모델이 동물시험의 분류 경계 근처에서 틀린 예측을 내자 인터루킨-1α 분비량을 추가 지표로 측정했다는 점은, 대체법의 판정 기준이 처음부터 완성된 것이 아니라 검증 과정에서 조정되었음을 보여 줍니다.
국제적으로는 OECD 시험지침(Test Guideline)에 등재되는 것이 공인의 기준이 됩니다. 아래는 이 페이지와 직접 관련되는 지침들입니다.
| 시험지침 | 시험 재료 | 지침이 내건 목적 |
|---|---|---|
| TG 439 | 재구성 인간 표피(RhE) | 시험관내 피부 자극 시험 |
| TG 492 | 재구성 인간 각막유사 상피(RhCE) | 눈 자극·중증 손상으로 분류할 필요가 없는 화학물질 식별 |
| TG 437 | 소 각막(BCOP) | 중증 안구 손상을 일으키는 물질, 그리고 분류가 필요 없는 물질 식별 |
언제 쓰고 무엇을 얻나
위 표의 ‘목적’ 칸은 각 지침의 명칭에서 가져온 것으로, 시험 하나가 눈 자극의 전 범위를 대신하지 않는다는 점이 드러납니다. 예컨대 TG 492는 ‘분류가 필요 없는 물질’을 가려내는 데 목적을 두고, TG 437은 ‘중증 손상 물질’과 ‘분류가 필요 없는 물질’의 양 끝을 가려냅니다. 그래서 규제 목적의 평가는 여러 시험을 조합하는 경우가 많고, 이것이 본문에서 말하는 테스트 배터리의 배경입니다.
얻는 결과는 대개 드레이즈 점수 그대로가 아니라 ‘분류’(자극성 있음/없음 등)입니다. 이 방법이 필요해진 배경으로는 두 가지가 함께 논의됩니다. 하나는 윤리적 문제입니다. Wilhelmus(2001)는 드레이즈 눈 시험이 인도적 목적에서 만들어져 해를 막아 왔다고 평가하면서도, 타당도·정밀도·필요성에 대한 문제 제기와 동물 복지 문제가 있어 시험관내·임상 대안이 나오면 점차 대체될 것이라고 전망했습니다. 다른 하나는 규제입니다. 유럽연합 화장품 규정(Regulation (EC) No 1223/2009) 제18조는 최종 제형이나 성분을 대체법이 아닌 동물시험으로 평가한 화장품을, 해당 대체법이 공동체 수준에서 검증·채택된 뒤에는 시장에 내놓지 못하도록 금지합니다.
논문에는 이렇게 적는다
대체법을 쓴 연구는 재현이 가능하도록 다음을 적습니다.
- 적용한 OECD 시험지침 번호와 개정판 연도(같은 번호도 개정되므로 판을 밝힙니다)
- 시험 모델의 이름과 공급원, 시험물질의 처리 조건
- 양성·음성 대조와 판정 기준(예측 모델)
- 결과의 분류와, 동물시험 결과와 비교했다면 일치도
- 이 방법이 답할 수 있는 범위(예: 분류가 필요 없는 물질의 식별)와 한계
피부 자극성은 OECD TG 439에 따른 재구성 인간 표피 모델로 평가하였으며, 양성·음성 대조가 기준을 충족한 시험만 채택하였다. (형식을 보여 주려는 가상의 문장입니다.)
논문에서는 이렇게 쓰입니다
실제 논문에서
이 용어를 직접 쓴 국내 논문 문장을 아직 수집하지 못했습니다. 수집되는 대로 출처와 함께 싣겠습니다.
예시 문장
아래는 용어의 쓰임을 보여 주려고 만든 예시로, 실제 논문에서 가져온 문장이 아닙니다.
드레이즈 시험 대신 사용한 구체적인 대체 시험법을 밝히는 문장이다.
피부 자극성 평가 분야에서 대체법이 기존 동물시험 결과를 얼마나 잘 예측하는지를 검증하는 연구 패턴을 보여줍니다.
포유류를 이용하지 않는 다양한 형태의 대체 시험법이 초기 스크리닝 단계에서 활용될 수 있음을 보여주는 예문입니다.
조금 더 깊게 보면
드레이즈시험 대체법은 크게 배양된 세포나 조직을 이용하는 시험관내(in vitro) 시험과, 살아있는 조직과 유사하게 재구성한 3차원 조직모델을 이용하는 방법으로 나뉩니다. 이런 대체법이 실제로 신뢰할 만한지는 OECD 등 국제기구의 시험지침(test guideline)에 등재되었는지, 그리고 기존 동물시험 결과와의 일치도를 평가하는 검증 연구를 통과했는지로 판단하는 경우가 많습니다. 다만 모든 화학물질이나 자극 유형에 대해 대체법이 동등한 예측력을 갖는 것은 아니어서, 특정 물질군에서는 여러 대체법을 조합하거나(테스트 배터리) 보완적인 컴퓨터 기반 예측모델(QSAR 등)을 함께 사용하는 접근도 논의됩니다.
주의할 점
모든 물질에 대체법이 완전히 검증된 것은 아니므로, 규제 목적으로 사용할 때는 해당 대체법이 공인된 시험지침에 포함되어 있는지 확인해야 한다.
헷갈리기 쉬운 용어
이 페이지의 용어는 ‘무엇을 대체하는 시험법인가’라는 구체적인 사례이고, 이웃한 용어들은 원칙·규제·넓은 범주를 가리킵니다.
| 용어 | 층위 | 이 페이지와의 관계 |
|---|---|---|
| 동물실험 3R 원칙 | 원칙 | 대체·감소·개선의 세 원칙. 드레이즈 대체법은 이 중 ‘대체’를 구현한 사례 |
| 대체(3R 중 대체) | 원칙의 한 갈래 | 동물을 쓰지 않는 방법으로 바꾼다는 방향 |
| 시험관내 대체법 | 넓은 범주 | 드레이즈 대체법이 속하는 상위 범주 |
| 동물대체시험법 | 넓은 범주 | 독성 평가 전반에서 동물을 대신하는 시험법 |
| 화장품 동물실험 금지 | 규제 | 대체법의 사용을 확산시킨 제도적 배경 |
| LD50 시험 대체 | 다른 시험의 대체 | 급성 독성 시험을 바꾸는 별개의 사례 |
참고 문헌
- Draize, J. H., Woodard, G., & Calvery, H. O. (1944). Methods for the study of irritation and toxicity of substances applied topically to the skin and mucous membranes. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 82(3), 377–390.
- Russell, W. M. S., & Burch, R. L. (1959). The principles of humane experimental technique. Methuen.
- Wilhelmus, K. R. (2001). The Draize eye test. Survey of Ophthalmology, 45(6), 493–515.
- Spielmann, H., Hoffmann, S., Liebsch, M., Botham, P., Fentem, J. H., Eskes, C., et al. (2007). The ECVAM international validation study on in vitro tests for acute skin irritation: Report on the validity of the EPISKIN and EpiDerm assays and on the Skin Integrity Function Test. Alternatives to Laboratory Animals, 35(6), 559–601.
- OECD (2025). Test No. 439: In Vitro Skin Irritation: Reconstructed Human Epidermis Test Method. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4. OECD Publishing.
- OECD (2025). Test No. 492: Reconstructed human Cornea-like Epithelium (RhCE) test method for identifying chemicals not requiring classification and labelling for eye irritation or serious eye damage. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4. OECD Publishing.
- OECD (2025). Test No. 437: Bovine Corneal Opacity and Permeability Test Method for Identifying i) Chemicals Inducing Serious Eye Damage and ii) Chemicals Not Requiring Classification for Eye Irritation or Serious Eye Damage. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4. OECD Publishing.
- European Parliament and Council of the European Union (2009). Regulation (EC) No 1223/2009 on cosmetic products (recast). Official Journal of the European Union, L 342.
표의 기준값은 위 문헌에 근거한 관례이며, 분야·학술지마다 다른 기준을 쓸 수 있습니다.