시험・연구용 유전자변형곤충 연구시설의 안전 관리
# 점차 중요해지는 곤충 연구, 이에 따라 유전자변형곤충 연구시설 안전 관리도 중요해져
# 초파리, 모기, 누에 등 주요 연구 대상의 특성에 맞는 안전 관리가 중요해
# 곤충의 특성에 맞는 사육 시설 설계, 탈출 방지 설비 등 주의사항 숙지해야!
안녕하세요, 제5기 과학기술정보통신부 LMO Safety 기자단 남혁진입니다. 유전자변형 곤충 연구는 생명공학의 중요한 분야 중 하나입니다. 곤충 연구는 질병 퇴치, 농업 생산성 향상, 대체 식량 개발 등 다양한 목적으로 진행되고 있는데요. 이번 기사에서는 유전자변형곤충 연구시설에서 필요한 안전 관리 절차와 방법에 대해 자세히 알아보겠습니다.
곤충 연구 시작 전 검토사항 (1)
우선 유전자변형 곤충을 활용한 연구를 시작하기 전에 여러 사항을 철저히 검토해야 합니다. 특히 국내에서 시험・연구용 LMO로 활용되는 곤충의 종류와 특성을 파악하는 것이 첫 번째 검토사항인데요. 시험・연구용으로 사용되는 대표적인 곤충에는 초파리, 모기, 누에 등이 있습니다. 각 곤충은 서로 다른 특성이 있어 이에 맞는 안전 관리가 필요합니다.
먼저 초파리는 1등급 이상의 시설에서 연구할 수 있으며, 생활사(유충 → 번데기 → 성충)가 빠르게 진행됩니다. 초파리는 우화 후 2일 만에 산란할 수 있으며, 국내에 널리 분포되어 있어 밀폐 관리가 중요합니다. 탈출 방지 설비와 모니터링 방안도 마련해야 합니다.
다음으로 모기는 2등급 이상의 시설에서 연구가 가능한 곤충입니다. 말라리아와 뎅기열 등의 질병을 매개할 수 있습니다. 모기는 흡혈 후 3~4일 만에 산란하며, 국내에 약 50종이 분포되어 있습니다. 모기 연구는 흡혈 방지를 위한 보호구 착용이 필수입니다. 또한, 밀폐 관리와 탈출 방지 설비, 모니터링 방안이 필요합니다.
마지막으로 누에는 1등급 이상의 시설에서 연구할 수 있으며, 번데기 시기에 기생파리에 감염될 수 있습니다. 성체는 비행 능력이 거의 없지만, 밀폐 관리와 외부 유입 곤충 제거 방안이 필요합니다.
두 번째 검토사항은 시설 내부 설계와 건축입니다. 곤충 연구시설은 사육 곤충의 특성, 사육 목적, 주변 환경의 영향, 공중위생 및 보건상의 위해성을 고려하여 설계 및 건축해야 하는데요. 시설 내부의 바닥재와 내벽은 내수성, 내마모성, 내약품성 등의 재질을 사용해야 하며, 실험실 내 청결 유지가 용이한 것으로 사용해야 합니다.
추가로 사육실의 크기는 케이지의 프레임, 수용 방식, 실내 온도, 습도, 기류, 조도의 균등성, 청정도, 사육 관리 등을 고려하여 결정합니다. 또한, 사육실의 크기, 온도, 습도, 기류, 조도 등의 조건을 최적화해야 하는데요. 실내 온도와 습도, 조명 조건은 실험 곤충의 스트레스와 생리적 활동에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 최적의 사육 환경을 적용해야 합니다.
곤충 연구 시작 전 검토사항 (2)
세 번째 검토사항은 연구 계획 수립 및 심의 신청입니다. 사실 해당 부분은 모든 시험・연구용 LMO 연구에서 중요한 과정이죠. 유전자변형 곤충, 세포 또는 바이러스를 이용한 연구는 기관생물 안전위원회(IBC)의 사전 상담과 심의 신청을 통해 승인을 받아야 합니다. 국가 승인 개발 및 실험의 경우 기관생물 안전위원회의 사전 상담이 권장됩니다. 기관 승인, 신고, 면제 대상 개발·실험도 마찬가지로 사전 상담과 신청이 필요합니다.
네 번째 검토사항은 유전자변형 곤충 수입 시 고려사항입니다. 곤충 수입 전 연구에 사용할 곤충이 식물방역법이나 생물다양성법에 따라 연구할 곤충이 질병 매개체나 외래종으로 지정되어 있는지 확인해야 하는데요. 이러한 곤충은 검역 대상이거나 수입 금지 대상일 수 있기에 관련 법률을 준수해야 합니다.
다섯 번째 검토사항은 생물 안전 교육 및 표준실험절차 교육을 이수하는 것입니다. 유전자변형곤충 연구시설 출입자는 생물 안전 프로그램을 필수로 이수해야 하며, 연구 방법과 장비 활용 방법, 주의사항 등에 대해 교육을 받아야 합니다. 연구 활동 종사자는 매년 2시간, 생물 안전관리자는 신규 8시간, 보수 4시간의 교육을 이수해야 합니다.
마지막 검토사항은 곤충 탈출 및 절지동물 유입 방지입니다. 시험・연구용 유전자변형곤충을 연구하는 것에 있어 가장 큰 문제가 바로 곤충의 ‘탈출’입니다. 동물보다 작고 빠르며, 작은 틈새로 탈출할 수 있기에 특히 주의해야 하는 부분인데요. 실험 곤충의 탈출을 방지하기 위해 끈끈이, 포충망, 유아등 등을 설치하고, 살충제를 비치해야 합니다.
출입구에는 에어커튼을 설치하고, 창문 틈은 실리콘으로 채워야 합니다. 방충망은 곤충의 크기에 따라 50-mesh 이상을 사용하는 것이 권장됩니다. 위의 여섯 가지 검토사항을 철저히 검토하고 이행하면 비로소 안전하게 유전자변형곤충을 연구할 수 있습니다.
유전자변형곤충 연구시설 출입, 연구, 종료 시 안전 관리
본격적으로 유전자변형곤충 연구를 시작하게 되면 출입, 연구, 종료 모든 단계에 걸친 안전 관리가 필요합니다. 연구시설의 출입구는 최소 2개 이상의 자동 폐쇄문으로 구성되어야 하며, 생체정보나 개인용 출입 카드를 활용해 출입을 관리하는 것을 권장합니다.
곤충실험수행자와 사육관리담당자 등 관련자만 출입을 허용하고, 외부 절지동물이 내부로 유입되지 않도록 거울을 이용해 스스로의 신체를 점검해야 합니다. 만약 견학, 시설투어, 시설장비 유지보수 등의 목적으로 비관련자가 출입할 경우 설치·운영 책임자의 승인이 필요합니다. 아울러 시설 내 음압과 양압이 적용된 경우, 출입문 개폐 시간을 최소화해야 합니다.
다음으로 연구 중 안전 관리 사항입니다. 연구 중에는 실험구역의 출입문과 창문을 닫고, 환기구와 배수구에 곤충 유입·유출 방지 장치를 설치해야 합니다. 케이지 관리와 청결 상태 점검도 중요한데요. 곤충 사육실 출입문 또는 사육 장비 등에는 반드시 생물재해표시를 부착해야 합니다.
유전자변형곤충 유출 발생 가능성이 있는 작업은 반드시 생물 안전작업대나 별도의 밀폐공간에서 실시해야 하며, 케이지 내 오염원이 될 수 있는 물질은 정기적으로 교체하고, 오염 가능성이 있으면 보호구 착용 또는 생물 안전작업대에서 취급 및 제거해야 합니다.
청결 상태 점검 및 소독도 당연히 중요합니다. 유전자변형곤충 사육실 및 처치실에서 실험 수행 전 소독액을 살포해 최대한 청결한 상태를 조성해야 합니다. 실험 중 화학 물질, 배지 등이 유출됐다면 Spill Kit 등으로 오염물질을 제거해야 합니다.
이어 연구 종료 시 안전 관리 사항입니다. 실험이 끝나면 유전자변형 곤충과 사육 장비를 안전하게 폐기해야 합니다. 필요 없는 곤충은 빠르게 안락사시키고, 곤충 사체는 밀봉 후 냉장 보관하거나 화학 물질로 처리한 후 폐기합니다.
사육에 사용되었던 케이지와 부자재 등은 소독 후 재사용하거나 생물학적 활성을 제거한 뒤 폐기합니다. 아울러 연구 구역은 철저히 소독해 오염을 제거하고, 사용된 장갑 등의 보호구는 소독 및 폐기합니다.
의료폐기물의 경우 감염성 물질이 포함된 경우에는 의료폐기물 전용 용기에 담아 처리해야 합니다. 퇴실할 때도 곤충 배양 장비 정상 작동 여부를 확인하고, 창문과 출입문의 밀폐 여부를 확인해야 합니다.
마지막으로 유전자변형곤충을 다루다 사고가 발생했다면 신속하게 대응해야 합니다. 곤충에게 물렸을 경우 즉시 소독하고, 감염이 의심되면 병원체 명과 함께 연구책임자에게 보고해야 합니다. 감염성 물질이 신체에 묻었을 경우 즉시 세척하고 필요한 조치를 받아야 합니다.
주사기에 찔렸을 때는 신속히 찔린 부위의 보호구를 벗고 주변을 압박한 후 15분 이상 흐르는 물로 세척해야 합니다. 이후 연구책임자에게 보고하고 적절한 의학적 조치를 받아야 하죠. 다음으로 실험구역 내에서 감염성 물질이 유출된 경우에는 종이 수건이나 소독제가 포함된 흡수물질 등으로 유출물을 덮어 에어로졸 발생을 방지하고, 유출 부위를 소독한 후 폐기해야 합니다.
이상으로 시험・연구용 유전자변형곤충 연구시설에서 지켜야 할 안전 관리 방법들을 알아봤습니다. 곤충은 특히 유출 위험이 크고 질병을 옮길 수 있어 엄격한 안전 관리가 필요합니다. 해당 안전 수칙을 준수함으로써 연구자의 안전을 보장하고, 연구가 효과적으로 이루어질 수 있기를 바라봅니다. 지금까지 제5기 과학기술정보통신부 LMO Safety 기자단 남혁진이었습니다.
