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동물 실험

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목차

1. 개요

동물 실험은 살아있는 동물을 대상으로 하는 실험으로, 동물시험, 동물핵실험, 동물연구 등과 같은 용어와 유사한 의미를 지닌다. 17세기부터 동물 실험의 윤리성에 대한 논쟁이 이어져 왔으며, 찬성 측은 의학 발전에 필수적이라고 주장하는 반면, 반대 측은 동물 학대와 인간에게의 적용 가능성 문제 등을 제기한다. 동물 실험은 기초 연구, 응용 연구, 독성학 연구 등 다양한 분야에서 활용되며, 쥐, 개, 영장류 등 다양한 동물이 실험에 사용된다. 동물 실험에 대한 윤리적 문제와 규제는 국가별로 다르며, 동물 복지를 위한 3R 원칙(대체, 감소, 개선)이 제시되었다. 최근에는 동물 실험을 대체하는 방법 개발과 규제 강화 움직임이 나타나고 있으며, 화장품 동물 실험 금지 국가가 증가하는 추세이다.

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동물 실험

2. 정의

"동물 실험"이라는 용어는 동물 시험, 동물 연구, 생체 내(in vivo) 시험 등과 비슷한 의미를 가지지만, '동물 생체실험'이나 '동물 생체해부(vivisection)'와는 다른 함축을 지닌다. 문자 그대로 '생체 해부'는 살아있는 동물을 '절개하는 것'을 의미하며, 역사적으로는 살아있는 동물에 대한 해부 실험을 가리켰다.

'동물 생체실험' 또는 '동물 생체해부'라는 용어는 살아있는 동물을 사용하는 실험을 비판하거나 경멸적으로 표현할 때 사용되는 경우가 많다. 예를 들어, 브리태니커 백과사전은 '생체 해부'를 "치료 목적이 아닌 실험 목적으로 살아있는 동물에 대한 수술; 더 넓게는 살아있는 동물에 대한 모든 실험"으로 정의하지만,[23][24][25][438] 사전들에서는 이 넓은 의미가 "이러한 실험에 반대하는 사람들에 의해서만 사용된다"고 지적하기도 한다.[26][27][439] 영어권에서 '생체 해부(vivisection)'라는 단어는 고문, 고통, 죽음과 같은 부정적인 느낌을 내포하고 있다.[263][440]

결과적으로, 동물을 이용한 연구에 반대하는 사람들은 '생체 해부'라는 용어를 사용하는 경향이 있으며, 과학계에서는 일반적으로 '동물 실험'이라는 용어를 사용한다.[28][29][441][442]

3. 역사

조지프 라이트의 그림, ''공기 펌프 속의 새에 대한 실험''(), 1768년


파블로프의 실험에 사용되었던 개 중 한 마리. 침받이와 튜브가 외과적으로 삽입되었다. 파블로프 박물관, 2005


동물 실험에 대한 최초의 기록은 기원전 4세기 고대 그리스 문헌에서 찾을 수 있다. 아리스토텔레스(기원전 384-322)와 에라시스트라투스(기원전 304-258)는 살아있는 동물을 대상으로 실험을 수행한 초기 인물들로 기록되어 있다.[444][30] 2세기 로마의 의사였던 갈레노스는 돼지와 염소를 해부하며 동물 실험 연구의 기초를 다졌다.[445][31] 12세기 알안달루스의 아랍인 의사 아벤조아르는 사람에게 적용하기 전에 동물 실험을 통해 수술 기법 등을 시험하는 방법을 도입했다.[446][447][32][33]

과학 연구의 역사 속에서 동물은 꾸준히 중요한 역할을 해왔다. 18세기 앙투안 라부아지에는 기니피그를 이용한 실험으로 호흡이 연소의 한 형태임을 증명했다.[34] 19세기에는 동물 실험을 통한 중요한 발견들이 이어졌다. 1880년대 루이 파스퇴르는 양에게 탄저병을 감염시키는 실험을 통해 세균설을 입증했으며,[448][34] 로베르트 코흐는 생쥐와 기니피그를 이용하여 탄저병과 결핵의 원인균을 밝혀냈다. 에밀 폰 베링은 기니피그 실험을 통해 디프테리아 항독소를 개발하여 예방 접종의 기초를 마련했다.[49] 1890년대 이반 파블로프가 개를 이용하여 고전적 조건화 이론을 정립한 실험은 매우 유명하다.[449][35] 또한 토마스 헌트 모건은 초파리 연구를 통해 염색체가 유전 정보를 전달한다는 사실을 밝혀냈고,[42][43] 윌리엄 어니스트 캐슬과 애비 래스로프는 생쥐 유전학 연구를 통해 실험용 쥐 계통 개발의 기틀을 마련했다.[46][47]

20세기에 들어서 동물 실험은 의학 발전에 더욱 결정적인 기여를 했다. 1922년 프레더릭 밴팅과 존 매클레오드 등은 개의 췌장에서 인슐린을 분리하여 당뇨병 치료에 혁신을 가져왔다.[450][51][52][53] 존 케이드는 기니피그 실험을 통해 리튬의 항경련 효과를 발견하여 양극성 장애 치료법 개발에 기여했다.[54] 할로테인과 같은 현대적인 마취제 개발에도 동물 실험이 필수적이었다.[55][56] 1940년대 조나스 소크는 원숭이를 이용한 연구로 소아마비 바이러스를 분리하고 백신 개발의 토대를 마련했으며,[57] 이후 앨버트 세이빈은 동물 실험을 통해 개량된 경구용 소아마비 백신을 개발하여 소아마비 퇴치에 크게 기여했다.[59][60] 1957년 11월 3일, 소련의 개 라이카는 최초로 지구 궤도를 돈 동물이 되었다. 1970년대에는 아르마딜로를 이용한 연구를 통해 나병 치료를 위한 항생제와 백신이 개발되었다.[451][61][452][62]

유전학 분야에서도 동물 실험은 획기적인 진전을 이끌었다. 1974년 루돌프 제니쉬는 생쥐의 게놈에 바이러스 DNA를 삽입하여 최초의 형질전환 동물을 만들었으며,[453][63] 1996년에는 성체 세포를 이용한 복제 기술로 복제 양 돌리가 탄생했다.[454][297][64] 이 외에도 장기 이식, 인공심폐기, 항생제, 백일해 백신 개발 등 수많은 의학적 성과가 동물 실험을 통해 이루어졌다.[36][37][38][65][66][67][68][69][70][71][72] 또한 광견병, 고양이 면역 결핍 바이러스(FIV), 심장사상충 등 다양한 동물 질병에 대한 치료법 개발에도 동물 실험이 기여했다.[73][74][75]

독성 실험은 20세기에 들어 그 중요성이 더욱 커졌다. 19세기에는 의약품 규제가 상대적으로 미비했으나, 1937년 미국에서 발생한 엘릭서 설파닐아미드 사건(독성 물질이 포함된 약물로 인해 100명 이상 사망)을 계기로 시판 전 동물 안전성 시험을 의무화하는 법률이 제정되었다.[455][83] 이후 1960년대 탈리도마이드 사건(임산부 복용 시 태아 기형 유발) 이후에는 임신한 동물을 대상으로 한 안전성 시험 규정이 추가되는 등 관련 법규가 강화되었다.[456][84]

3. 1. 역사적 논쟁

"동물 실험"이라는 용어는 동물 시험, 동물 연구 등과 유사한 의미를 가지지만, 동물생체해부(vivisectioneng)와는 다른 어감을 지닌다. 문자 그대로 동물생체해부는 살아있는 동물을 절개하는 행위를 의미하며, 역사적으로는 치료가 아닌 실험 목적으로 살아있는 동물을 조작하는 것을 가리켰다.[438] 이러한 용어들은 때때로 살아있는 동물을 사용하는 실험을 비판적으로 지칭할 때 사용된다. 예를 들어, 옥스퍼드 영어 사전은 이 용어가 주로 동물 실험 반대자들 사이에서 사용된다고 설명한다.[439] 영어권에서는 'vivisection'이라는 단어가 고문, 고통, 죽음과 같은 부정적인 함의를 내포하고 있어[440], 동물 연구 반대자들이 주로 사용하며 과학계에서는 일반적으로 '동물 실험'(animal testingeng)이라는 용어를 선호한다.[441][442]

동물 실험을 둘러싼 논쟁은 17세기로 거슬러 올라간다. 1655년, 갈레노스 학파의 생리학자 에드문드 오메라(Edmund O’Meara)는 "동물생체해부의 참혹한 고통이 동물의 몸 상태를 평소와 다른 상태로 만든다"고 지적하며[459][331][332] 실험 중 동물이 겪는 고통이 생리 상태에 영향을 미쳐 실험 결과의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있다고 주장했다.[460] 또한 윤리적인 측면에서도 인간의 이익을 위해 동물에게 해를 가하는 것을 정당화할 수 없다는 반론이 제기되었다.[460][332] 초기에는 동물이 인간보다 열등하고 너무 달라서 동물 실험 결과가 인간에게 적용될 수 없다는 믿음에서 비롯된 반대 의견도 있었다.[460][2][332]



반면, 동물 실험을 지지하는 측은 의학 및 생물학 지식 발전을 위해 동물 실험이 필수적이라고 주장했다. 생리학의 아버지로 알려진 클로드 베르나르(Claude Bernard)는 1865년 "생명의 과학은 훌륭하고 눈부시게 빛나는 장소이지만, 길고 역겨운 부엌을 거쳐야만 얻을 수 있다"고[461][335] 쓰며 동물 실험의 필요성을 역설했다. 그는 "동물에 대한 실험은 독성학과 인간 위생학에 확실한 증거로 작용할 수 있으며… 이러한 물질들이 미치는 영향은 정도의 차이만 있을 뿐 동물에게나 사람에게나 동일하다"[458][330]고 주장하며 동물 실험을 표준적인 과학적 방법의 일부로 확립시키는 데 기여했다.[463][336] 그러나 아이러니하게도 그의 부인 마리 프랑수아즈 마틴(Marie Françoise Martin)은 동물 실험에 반대하여 1883년 프랑스 최초의 동물생체해부 반대 협회를 설립했다.[462][334]

19세기 후반과 20세기 초, 동물 실험에 대한 찬반 논쟁은 더욱 격화되었다. 1896년, 생리학자이자 의사인 월터 B. 캐논 박사는 동물 실험 반대자들을 비판하며, 시어도어 루스벨트의 말을 인용해 "상식 없는 양심은 어리석음에 이르는데, 이 어리석음이 범죄의 시녀다"라고 주장했다.[464][337] 이러한 대립은 1900년대 초 영국에서 발생한 갈색 개 사건(Brown Dog affair)을 통해 대중에게 널리 알려졌다. 이 사건은 해부된 개를 기리는 기념비를 두고 수백 명의 의대생들과 동물 실험 반대 운동가들, 경찰이 충돌한 사건이었다.[465][338]

동물 보호 및 실험 규제에 대한 법적 노력도 이루어졌다. 1822년 영국 의회는 최초의 동물 보호 법안(소에 대한 잔혹 행위 방지법 1822)을 제정했고, 1876년에는 동물 실험 규제를 목표로 한 동물학대법(Cruelty to Animals Act)이 통과되었다. 이 법안 제정에는 찰스 다윈도 관여했는데, 그는 동물 실험의 필요성을 일부 인정하면서도 그 잔인성에 대해 깊은 우려를 표명했다.[466][339][467][340] 미국에서는 1860년대 헨리 버그(Henry Bergh)가 미국 동물 학대 방지 협회(ASPCA)를 설립하며 동물 보호 운동이 시작되었고, 1883년에는 미국 최초의 생체해부 반대 단체인 미국생체해부반대연합(AAVS)이 설립되었다. 이들은 자비의 확산을 문명의 중요한 가치로 여기며 동물 실험을 비판했지만, 당시 의료계의 영향력에 밀려 1966년 실험동물복지법(Animal Welfare Act)이 통과되기 전까지는 실질적인 입법 성과를 거두기 어려웠다.[468][343]

현대에 들어서도 동물 실험의 윤리성과 실효성에 대한 논쟁은 계속되고 있다. PETA, BUAV와 같은 동물권 단체들은 동물 실험 없이도 안전성 평가가 가능한 대체 시험법의 개발과 활용을 주장하며 동물 실험의 필요성에 의문을 제기한다. 이들은 동물 실험을 통과했지만 인간에게 심각한 부작용을 일으킨 오프렌(관절염 치료제), 에랄딘(심장 치료제) 등의 사례와, 반대로 동물(쥐 태아)에게는 기형을 유발하지만 인간에게는 안전한 페니실린 사례를 들어 종 간의 생리적 차이로 인한 동물 실험의 한계를 지적한다.[443] 알렉산더 플레밍은 페니실린 발견 당시 동물 실험을 거치지 않은 것이 다행이었다고 회고하며, 만약 실험을 했다면 페니실린 허가를 받지 못했을 수도 있다고 언급하기도 했다.[443] 이러한 논쟁 속에서 존 롤스의 정의론이나 피터 싱어의 연구 등 동물 권리에 대한 철학적 논의가 심화되면서 동물 실험에 대한 윤리적 성찰의 중요성이 더욱 강조되고 있다.[2]

4. 찬성과 반대

동물 실험을 둘러싼 논쟁은 윤리적, 과학적 관점에서 오랫동안 이어져 왔으며 다양한 의견이 존재한다. '동물 실험'이라는 용어 자체도 '동물생체실험'이나 '동물생체해부' 등과 비교했을 때 다른 어감을 지니며, 특히 후자는 살아있는 동물을 대상으로 하는 실험을 비판적인 시각에서 지칭할 때 사용되기도 한다.[439][440][441][442]

동물 실험을 지지하는 측에서는 20세기 의학 발전이 동물 실험 덕분에 가능했으며,[443] 복잡한 생명 현상을 이해하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션만으로는 부족하고 실제 동물을 이용한 연구가 필수적이라고 주장한다.[443] '생리학의 아버지'로 불리는 클로드 베르나르는 동물 실험이 의학 및 생물학 지식 발전에 필수적이며,[457][463] 독성학이나 인간 위생학 연구에 확실한 근거를 제공한다고 강조했다.[458] 그는 실험 물질의 영향이 인간과 동물에게서 정도의 차이만 있을 뿐 유사하게 나타난다고 보았다.[458] 또한, 인체 실험의 윤리적 문제점을 고려하여 제정된 헬싱키 선언에서도 의학 연구는 과학적 원칙에 따라 필요한 경우 동물 실험을 기반으로 수행되어야 한다고 명시하고 있다.[367] 다만, 2000년 개정된 선언에서는 동물 실험을 '필요한 경우'에 실시하는 것으로 수정되었다.[368]

반면, 동물 실험에 반대하는 측에서는 윤리적 문제와 과학적 한계를 지적한다. PETA와 같은 NGO 단체들은 동물 실험의 필요성 자체에 의문을 제기하며, 실험 과정에서 동물이 겪는 고통이 비윤리적이라고 비판한다.[391][392][393] 이들은 동물 실험을 통과했으나 인간에게 심각한 부작용을 일으킨 의약품 사례(관절염 치료제 오프렌, 심장치료제 에랄딘 등)[443]와 반대로 인간에게 안전한 약물(페니실린)이 특정 동물(쥐 태아)에게는 해로운 결과를 보이는 경우를[443] 근거로 동물과 인간의 생리적 차이 때문에 실험 결과를 인간에게 그대로 적용하기 어렵다고 주장한다. 알렉산더 플레밍은 만약 페니실린이 개발 초기에 동물 실험을 거쳤다면 허가받지 못했을 수도 있다고 회고한 바 있다.[443] 실제로 신약 개발 과정에서 동물 실험을 통과한 후보 물질 중 87%가 사람 대상 임상 시험 단계에서 실패한다는 보고도 있다.[371]

역사적으로도 동물 실험에 대한 반대 의견은 존재했다. 17세기 생리학자 에드문드 오메아라는 실험 중 동물이 겪는 극심한 고통이 동물의 생리 상태를 평소와 다르게 만들어 실험 결과의 신뢰도를 떨어뜨린다고 주장했다.[459][460] 또한 인간의 이익을 위해 동물을 해치는 행위의 정당성에 대한 윤리적 문제 제기도 꾸준히 이어져 왔다.[460] 클로드 베르나르의 부인 마리 프란시스 마틴은 1883년 프랑스에서 최초의 동물생체해부 반대 협회를 설립하기도 했다.[462] 찰스 다윈 역시 동물 실험의 필요성을 일부 인정하면서도 그 잔인함에 대해 깊은 혐오감을 표현한 바 있다.[466][467] 미국에서는 19세기 후반 헨리 버그가 미국동물학대방지연합(ASPCA)과 미국생체해부반대연합을 설립하며 동물 실험 반대 운동을 이끌었다.[468]

현대에 와서는 동물 복지에 대한 관심이 높아지면서 실험동물의 고통을 줄이고(Refinement), 사용되는 동물의 수를 감소시키며(Reduction), 동물 실험을 대체하는(Replacement) 3R 원칙에 따라 대체법 개발 및 활용이 강조되고 있다.[372][373][374] ICH, OECD 등 국제 기구와 각국 행정 기관들도 동물 실험을 줄이는 방향으로 나아가고 있다.[375] OECD는 2001년 급성 경구 독성 시험(TG401)을 가이드라인에서 삭제했으며,[376] 유럽 위원회는 화학 물질 안전성 평가에서 동물 실험을 단계적으로 폐지하기 위한 로드맵을 추진 중이다.[377] 화장품 등 특정 분야에서는 동물 실험 금지가 확대되는 추세이며,[378] 영국은 담배와 술에 대한 동물 실험을 인정하지 않는다.[378] 2024년 호주 뉴사우스웨일스주는 강제 수영 실험 등을 금지했다.[379] 산마리노는 2007년부터 동물 실험을 전면 금지했으며, 리히텐슈타인도 예외적인 경우를 제외하고 금지하고 있다.[380] 미국에서는 2022년 FDA 현대화법 통과로 신약 개발 시 동물 실험이 더 이상 의무가 아니게 되었고,[385][386] EPA는 2035년까지 포유류 실험을 전면 폐지하는 목표를 설정했다.[383] 캐나다(2023년)[387]와 브라질(2024년)[388] 역시 동물 실험을 단계적으로 폐지하거나 최후의 수단으로 제한하는 법안을 통과시켰다. 법학자 게리 프란시온과 같이 동물 실험의 완전한 폐지를 주장하는 목소리도 있다.[394][395] EU 시민들의 유럽 시민 발의[389]나 미국 내 여론 조사[390] 등에서도 동물 실험에 대한 지지율이 감소하는 경향을 보인다.

5. 윤리 및 규제

실험동물에 대한 규제는 동물 종에 따라 다르게 적용된다.

개, 특히 비글은 온순하고 다루기 쉬우며 과거 데이터 활용이 용이하다는 이유로 생의학 연구, 실험, 교육 등에 널리 사용된다.[98] 미국 휴메인 소사이어티에 따르면 개는 심장학, 내분비학, 뼈 및 관절 연구 등 침습적인 경향이 있는 연구에 주로 활용되며,[99] 국제의약품규제조화위원회 규정에 따라 설치류 실험 후 2차 동물 모델로서 신약 안전성 평가에도 흔히 사용된다.[100] 인슐린 발견과 당뇨병 치료법 개발에 개를 이용한 실험이 중요한 역할을 하기도 했다.[101]

동물 실험에 흔히 사용되는 비글


미국 농무부 동물 복지 보고서에 따르면 2016년 미국 내 등록 시설에서 60,979마리의 개가 실험에 사용되었으며,[133] 같은 해 영국에서는 3,847건,[115] 독일에서는 3,976건,[102] 프랑스에서는 4,204건의 개 대상 실험 절차가 수행되었다.[103]

미국에서는 1966년 동물 복지법과 국립 과학 아카데미의 ''실험 동물 관리 및 사용 지침''에 따라 과학적 정당성이 인정되면 동물 실험이 허용된다. 연구자는 각 기관의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)와 상의해야 하며, IACUC는 대체법 고려 여부, 실험의 중복성, 고통 완화 조치 등을 검토한다.[119] IACUC는 연방 기금을 받는 기관의 모든 척추동물 실험을 규제하지만, 동물 복지법 자체는 실험 목적으로 사육된 설치류나 조류를 포함하지 않는다는 한계가 지적된다. 다만 이들 종은 공중 보건 서비스(PHS) 정책에 따라 IACUC의 규제를 받는다.[120][121] 미국 농무부 감찰관실(OIG)은 IACUC의 감독 기능이 미흡한 경우가 있음을 지적하기도 했다.[123][124]

화장품 동물 실험에 대한 전 세계 법률 현황. 보라색 계열은 금지, 주황색 계열은 허용 또는 일부 허용, 회색은 정보 없음.


화장품 개발을 위한 동물 실험은 윤리적 비판에 직면하며 전 세계적으로 금지되는 추세이다. 유럽 연합은 2013년부터 화장품 및 그 원료에 대한 동물 실험과 동물 실험을 거친 화장품 판매를 전면 금지했으며,[427][428] 대한민국[429], 캐나다[430], 칠레[431] 등 40개 이상의 국가가 화장품 동물 실험을 금지하고 있다.[432] 동물 실험을 하지 않은 제품임을 나타내는 크루얼티 프리 인증 마크를 부착하는 기업도 늘고 있다.

5. 1. 윤리적 문제

동물 실험을 둘러싼 도덕적, 윤리적 문제는 오랜 기간 논쟁의 대상이 되어 왔으며, 시대에 따라 이에 대한 관점도 변화해왔다.[274] 어떤 절차와 목적이 정당화될 수 있는지, 어떤 동물에게 어떤 윤리적 원칙이 적용되어야 하는지에 대해서는 여전히 다양한 의견이 존재한다.

교육 목적으로 해부되기 전 마취된 개구리. 동물 실험에서의 마취와 고통 관리는 중요한 윤리적 고려 사항이다.


동물 실험의 윤리적 문제는 17세기로 거슬러 올라간다. 갈레노스 학파의 생리학자 에드문드 오메아라는 실험 중 동물이 겪는 극심한 고통("동물생체해부의 참혹한 고통")이 동물의 몸 상태를 평소와 다른 상태로 만들어 실험 결과를 신뢰할 수 없게 만든다고 주장했다.[459][460] 또한 윤리적인 측면에서도 인간의 이익을 위해 동물을 해치는 행위 자체의 정당성에 대한 근본적인 의문도 제기되었다.[460] 초기에는 동물이 인간보다 열등하고 너무 달라서 동물 실험 결과가 인간에게 적용될 수 없다는 반대 의견도 있었다.[460]

반면, 19세기 프랑스의 생리학자 클로드 베르나르와 같이 동물 실험에 호의적인 이들은 동물 실험이 의학 및 생물학 지식 발전에 필수적이라고 주장했다. 베르나르는 "동물에 대한 실험은 독성학과 인간 위생학에 확실한 증거로 작용할 수 있다…이러한 물질들이 미치는 영향은 정도의 차이만 있을 뿐 동물에게나 사람에게나 동일하다"[458]고 주장하며 동물 실험을 표준적인 과학 연구 방법론의 일부로 확립시켰다.[463] 그는 동물 실험의 필요성을 역설했지만[461], 그의 부인 마리 프란시스 마틴은 1883년 프랑스 최초의 동물생체해부 반대 협회를 설립하기도 했다.[462] 이러한 찬반 양론은 1900년대 초 영국에서 있었던 갈색 개 사건(the brown dog affair), 즉 해부당한 개를 기리는 기념비를 둘러싼 충돌을 통해 처음으로 세간의 주목을 받았다.[465]

핵심적인 윤리적 쟁점 중 하나는 동물이 어느 정도의 고통과 괴로움을 느끼고 이를 경험하며 이해할 수 있는 능력에 관한 것이다.[164][165] 17세기 프랑스 철학자 르네 데카르트는 동물이 의식이 없기 때문에 고통을 경험하지 못한다고 주장했지만[131][166], 현대 과학계에서는 동물이 고통을 느낀다는 견해가 널리 받아들여지고 있다.[168] 버나드 롤린에 따르면, 1980년대까지도 연구자들은 동물의 고통 경험 여부에 대해 확신하지 못했으며, 이전에는 수의사들이 동물의 고통을 무시하도록 교육받기도 했다.[168] 현재 "동물이 다르게 고통을 느낀다는 견해는 소수의 견해"이다.[168] 미국 농무부(USDA)의 2016년 통계에 따르면, 실험에 사용된 동물(일부 종 제외) 중 약 9%에 해당하는 71,370마리는 완화되지 않는 고통이나 괴로움을 유발하는 연구에 사용되었다.[133] 미국의 ''실험동물 관리 및 사용 지침''과 같은 규정들은 "고통을 경험하고 반응하는 능력은 동물 왕국에서 널리 퍼져 있다"고 명시하며, 동물의 고통을 인지하고 이를 완화하는 것이 중요하며 연구 과정에서 필수적으로 고려되어야 할 규제 사항임을 강조한다.[174][175]

동물 실험의 윤리적 정당성에 대한 철학적 논의도 활발하다. 동물권 개념은 동물이 신념과 욕구를 가진 "삶의 주체"로서 고유한 도덕적 권리를 지닌다고 본다(톰 레건 등).[277] 철학자 피터 싱어는 공리주의적 관점에서 고통을 느낄 수 있는 능력이야말로 도덕적 고려의 기준이 되어야 하며, 종(species)을 기준으로 동물을 차별하는 것은 부당하다고 주장한다.[280] 게리 프란시온과 같은 동물권 폐지론자들은 개별 동물에게 이익이 되지 않는 한, 동물에게 해를 가하는 모든 종류의 유해한 연구에 대한 도덕적 정당성은 없다고 주장하며 동물 실험의 전면 폐지를 요구한다.[278][394][395] 버나드 롤린 역시 인간에 대한 이익이 동물의 고통보다 중요할 수 없으며, 인간은 개별 동물에게 이익이 되지 않는 방식으로 동물을 사용할 도덕적 권리가 없다고 주장한다.[278]

동물 실험의 필요성과 과학적 유효성에 대한 비판도 중요한 윤리적 논점이다. 동물 윤리적 취급 협회(PETA), 동물 실험 반대 영국 연합(BUAV) 등의 단체들은 동물 실험이 본질적으로 동물 학대이며, 규제가 미흡하고, 그 결과가 인간에게 미치는 영향을 신뢰성 있게 예측하기 어려운 오해의 소지가 있는 동물 모델로 인해 의학적 진보가 오히려 지연될 수 있다고 주장한다.[23][269][270][271][272][273] 실제로 동물 실험을 통과했지만 인간에게 심각한 부작용을 일으킨 약물(예: 관절염 치료제 오프렌은 61명, 심장 치료제 에랄딘은 23명의 사망자 발생[443])이나, 반대로 특정 동물에게는 해롭지만 인간에게는 유익한 물질(예: 페니실린은 쥐 태아에게 기형 유발[443], 탈리도마이드는 일부 동물에게는 무해하나 인간에게 심각한 기형 유발[320])의 사례는 동물 모델의 한계를 보여준다. 여러 체계적 문헌고찰 연구들은 동물 실험 결과가 인간 임상 시험에서 재현되지 않는 경우가 많으며(예: HIV 백신[319], 신약 후보 물질[322]), 무작위 대조 시험, 배정 은폐, 눈가림 실험 결과 평가 등 기본적인 과학적 통제 장치가 부족하여 연구 결과의 신뢰도를 떨어뜨리고 불필요한 동물의 희생을 초래할 수 있다고 지적한다.[321][281][282][283][284][285][323]

연구실 우리에 갇힌 토끼. 실험 동물의 사육 환경과 복지는 윤리적 논쟁의 대상이다.


이러한 윤리적 문제 제기와 사회적 인식 변화는 동물 실험에 대한 규제 강화와 대체법 개발 노력으로 이어지고 있다. 1822년 영국에서 첫 동물 보호 법안이 제정되었고, 1876년에는 동물 학대법(Cruelty to Animals Act)이 제정되었다.[468] 미국에서는 1860년대 헨리 버그의 활동으로 동물 보호 운동이 시작되었고, 1966년 실험동물복지법이 통과되기까지 오랜 노력이 있었다.[468] 헬싱키 선언은 인간 대상 의학 연구의 과학적 요건 중 하나로 필요시 동물 실험을 포함시키되 동물의 복지를 존중해야 한다고 명시하고 있으며, 2000년 개정 시 '동물 실험에 근거할 것'에서 '필요한 경우 실시'하는 것으로 완화되었다.[367][368]

최근에는 많은 국가에서 동물 실험을 제한하거나 특정 종에 대한 실험을 금지하는 추세이다. 네덜란드, 뉴질랜드 등 일부 국가에서는 유인원과 같은 특정 동물 종에 대한 침습적 실험을 금지했으며[286][287], 미국 국립 보건원(NIH)은 2013년 침팬지를 이용한 실험을 대폭 축소하고 단계적으로 폐지하기로 결정했다.[289] 미국 환경 보호청(EPA)은 2035년까지 포유류를 이용한 화학물질 실험 지원을 중단한다는 목표를 세웠고[383], 2022년에는 신약 개발 시 동물 실험을 의무화하지 않는 FDA 현대화법이 통과되었다.[385][386] 캐나다는 2023년 동물 독성 시험 단계적 폐지 법안을 통과시켰고[387], 브라질 상원도 2024년 동물 실험을 최후의 수단으로 제한하는 법안을 승인했다.[388] EU 역시 동물 실험의 단계적 폐지를 최종 목표로 설정하고 관련 정책을 추진 중이다.[389] 대한민국을 포함하여 중국, 일본 등의 일부 연구 기관에서는 실험으로 희생된 동물을 기리기 위한 위령비를 세우거나 추모 행사(慰霊祭|이레이사이일본어)를 열기도 한다.[291]

한편, 동물 실험을 둘러싼 윤리적 갈등은 때때로 과격한 형태로 나타나기도 했다. 1985년 캘리포니아 대학교 리버사이드의 브리치스 사건[298], 1997년 헌팅던 생명 과학에서의 동물 학대 영상 폭로[309][310] 등은 대중의 공분을 샀다. 동물 해방 전선(ALF)이나 헌팅던 동물 학대 중단(SHAC)과 같은 단체들은 실험실 습격, 연구 장비 파괴, 연구자에 대한 협박 및 방화 시도 등 극단적인 행동을 보이기도 했으며[306][313], 이는 미국의 동물 기업 테러 방지법 제정과 같은 강력한 법적 대응을 초래하기도 했다.[317] 이러한 사건들은 동물 실험을 둘러싼 윤리적 논쟁의 복잡성과 사회적 파장을 보여준다.

결론적으로 동물 실험의 윤리적 문제는 동물의 고통, 동물권, 삶의 질(QOL), 인간의 이익 추구, 과학적 방법론의 타당성 등 다양한 측면이 얽혀 있는 복잡한 사안이다.[391][392][393] 동물 복지에 대한 사회적 관심 증대와 과학 기술의 발전 속에서, 동물 실험의 필요성과 정당성에 대한 논의는 계속될 것이며, 고통을 줄이고 생명을 존중하는 방향으로 나아가기 위한 지속적인 성찰과 노력이 요구된다.

5. 2. 3R 원칙

3R은 동물 실험에서 보다 윤리적인 사용을 위한 지침으로, 1959년 W.M.S. 러셀(W.M.S. Russell)과 R.L. 버치(R.L. Burch)가 처음 제시하였다.[139][398] 3R은 다음 세 가지 원칙을 의미한다.

  • 대체 (Replacement): 감각이 있는 살아있는 동물을 사용하지 않는 실험 방법으로 대체하는 것을 의미한다. 컴퓨터 모델링이나 시험관 내 실험(in vitro) 등이 이에 해당한다.[140]
  • 감소 (Reduction): 더 적은 수의 동물로 동등한 수준의 정보를 얻거나, 동일한 수의 동물로부터 더 많은 정보를 얻을 수 있도록 실험 설계를 개선하는 것을 의미한다.[140]
  • 개선 (Refinement): 잠재적인 고통, 통증 또는 스트레스를 완화하거나 최소화하고 사용된 동물의 동물 복지를 향상시키는 방법을 의미한다. 마취, 비침습적 기술 활용, 사육 환경 개선 등이 포함된다.[140][397]


3R은 단순히 동물 실험의 대안을 찾는 것을 넘어, 동물의 사용이 불가피한 경우에도 동물의 복지를 증진하고 과학적 연구의 질을 높이는 것을 목표로 한다.[141] 이 원칙은 1999년 볼로냐 선언을 통해 재확인되었으며, 모든 국가에 3R 원칙 도입을 위한 법적 틀 마련을 권고하고 있다.[399] 현재 3R은 전 세계 많은 실험 기관에서 기본적인 원칙으로 받아들여지고 있으며, CIOMS[400], WOAH[407] 등 국제 기구에서도 3R의 실천을 강조하고 있다.[141]

3R 원칙에 따라, 실험 중 동물의 고통이 예상되는 과학적 성과보다 크다고 판단될 경우, 실험 목적 달성 여부와 관계없이 인도적 엔드포인트에 따라 안락사를 시행하는 것이 윤리적으로 요구된다. 안락사는 관련 법규에 따라 동물에게 최소한의 고통을 주는 방식으로 이루어져야 한다.

일부에서는 3R에 책임(Responsibility), 심사(Review) 등을 더한 4R 개념을 제안하기도 한다.

3R이 널리 받아들여졌음에도 불구하고 캐나다, 호주, 이스라엘, 대한민국, 독일을 포함한 많은 국가에서 최근 몇 년 동안 동물 실험 사용이 증가했다고 보고했다.[142][143][144][145][146][147] 특히 유전자 변형 동물의 사용이 늘면서 전체 동물 사용량이 증가했다. 3R을 준수하기 위한 규제는 법률상의 규제를 주로 하는 EU형과, 연구자의 자율 규제를 주로 하는 미국, 캐나다형으로 나뉜다.[408]

5. 3. 국제 동향

생쥐에게 스트레스를 주고 반응을 비교하는 강제 수영 실험


돼지


1960년 리틀 조 1B 로켓에 실린 미스 샘이라는 이름을 가진 원숭이


동물 실험은 주로 의학 발전을 위해, 일부는 공중 보건에 기여하기 위해 필요에 따라 실시된다는 점이 헬싱키 선언에 명시되어 있다. 이는 비윤리적 인체 실험의 시대를 반성하며 수립된 인간 대상 연구의 연구 윤리 원칙 중 하나이다. 헬싱키 선언은 다음과 같이 규정한다.

> 인간을 대상으로 하는 의학 연구는 과학 문헌에 대한 충분한 지식, 기타 관련 정보 출처 및 적절한 연구실 실험과 필요에 따른 동물 실험을 바탕으로 일반적으로 인정된 과학적 원칙을 따라야 한다. 연구에 사용되는 동물의 복지는 존중되어야 한다.[367]

과거 헬싱키 선언은 "동물 실험에 근거할 것"을 요구했으나, 2000년 개정된 선언에서는 동물 실험을 '필요한 경우'에 실시하는 것으로 수정되었다.[368]

그러나 부적절한 동물 실험 설계로 인해 불필요하게 동물이 희생되고 있다는 비판이 제기되고 있다.[369][370] 또한, 인간과 동물은 종이 다르기 때문에 동물 실험 결과가 인간에게 그대로 적용되지 않는 경우가 많으며, 실제로 신약 개발 과정에서 동물 실험을 통과한 의약품의 87%가 인간 대상 임상 시험에서 실패한다는 보고도 있다.[371] 동물 복지 측면에서도 동물 실험은 심각한 윤리적 문제를 안고 있으며, 이에 따라 대체법 개발 및 전환이 국제적인 흐름으로 자리 잡고 있다.[372][373][374]

ICH나 OECD와 같은 국제 기구 및 각국 정부는 동물 실험을 줄이는 방향으로 정책을 추진하고 있다.[375] 2001년 OECD는 한 번에 60마리 이상의 동물을 사용하는 급성 경구 독성 시험(TG401)을 화학 물질 시험법 가이드라인에서 삭제했다.[376] 유럽 위원회는 화학 물질의 안전성 평가에서 동물 실험을 단계적으로 폐지하기 위한 로드맵을 추진 중이다.[377]

화장품 등 특정 분야의 동물 실험을 금지하려는 움직임도 활발하다. 영국은 동물 (과학적 절차) 법 가이드라인을 통해 담배와 술에 대한 동물 실험을 금지하고 있다.[378] 2024년, 호주의 뉴사우스웨일스주는 주로 설치류에게 행해지는 강제 수영이나 강제 흡연 실험 등이 과학적 근거가 부족하고 동물 복지를 심각하게 침해한다는 이유로 금지하기로 결정했다.[379]

산마리노는 2007년부터 동물 실험을 전면 금지했으며, 리히텐슈타인은 정부의 예외 승인 없이는 동물 실험을 금지한다. 일부 국가에서는 침팬지와 같은 특정 종에 대한 실험을 금지하기도 한다.[380]

교육 분야에서도 변화가 나타나고 있다. 2007년 기준으로 미국 의과대학의 약 90%가 교육 실습에서 살아있는 동물 실험을 폐지했다고 보고되었다.[381] 미국 인턴 의사의 79%는 동물을 사용하지 않는 방식으로 교육받고 있다.[382] EPA는 동물 실험 감축을 위해 2025년까지 포유류 실험 보조금을 30% 삭감하고, 2035년까지 완전히 폐지하는 지침에 서명했다.[383] 2016년 미국에서는 화학 물질 규제 강화 법안이 통과되어, 척추동물 실험을 억제하고 대체법 개발을 의무화했다.[384] 2022년 12월에는 FDA 현대화법이 의회를 통과하여 신약 개발 시 동물 실험이 더 이상 의무 사항이 아니게 되었다.[385][386]

2023년 캐나다는 동물을 이용한 독성 시험을 단계적으로 폐지하는 법안을 통과시켰고,[387] 2024년 브라질 상원은 동물 실험을 "최후의 수단"으로 제한하고, 동물 실험에서 완전히 전환하기 위한 전략 계획 수립을 의무화하는 새로운 화학 물질 관리 법안을 승인했다.[388]

여론 역시 동물 실험 축소 및 폐지를 지지하는 방향으로 변화하고 있다. 2015년 EU에서는 115만 명이 서명한 동물 실험 전면 중단 요구 유럽 시민 발의(European Citizens' Initiativeeng)에 대해, 유럽 위원회가 "동물 실험의 단계적 폐지는 EU 법규제의 최종 목표"라는 보고서를 발표했다.[389] 미국에서는 2023년 여론 조사 결과, 동물을 사용한 의학 실험을 허용할 수 있다고 답한 비율이 48%로, 2022년의 52%보다 감소했다.[390]

북미 과학자 단체인 동물 복지 과학자 센터(Scientists Center for Animal Welfare, SCAW)는 실험 중 동물이 겪는 고통 수준을 다음과 같이 5단계로 분류했다.[403]

분류내용
카테고리 A생물을 사용하지 않거나, 식물, 세균, 원생동물, 무척추동물을 사용한다.
카테고리 B척추동물을 사용하며, 불쾌감을 거의 또는 전혀 주지 않는다.
카테고리 C척추동물을 사용하며, 동물에게 경미한 스트레스 또는 통증(단시간 지속)이 있다.
카테고리 D척추동물을 사용하며, 피할 수 없는 심한 스트레스나 통증이 있다.
카테고리 E마취하지 않은 의식이 있는 동물에게 견딜 수 있는 최대의 통증, 그 이상의 통증을 가한다.



카테고리 E는 구체적으로 "수술 시 마취제 미사용", "마취 없는 심각한 화상 또는 외상 유발", "가정용 전자레인지나 스트리크닌을 이용한 살해", "피할 수 없는 스트레스를 주어 죽이는 행위" 등을 포함하며, SCAW 분류에서는 절대 시행해서는 안 되는 행위로 간주된다. 그러나 각 연구기관의 자체적인 판단에 따라 정당성이 인정될 경우 카테고리 E 실험이 이루어질 수도 있으며, 실제로 이러한 실험이 행해지고 있다는 보고가 있다.[404][405][403][406]

WOAH는 실험동물의 복지 규범을 제정하고, 동물 실험의 3R 원칙(Replacement, Reduction, Refinement) 준수를 강조하며 회원국들의 법적 정비를 요구하고 있다.[407] 스위스에서는 1990년대에 강화된 동물 보호법 시행 이후 동물 실험이 크게 감소한 것으로 보고되었다.[369]

3R 원칙 준수를 위한 규제 방식은 국가별로 차이가 있다. EU는 법률을 통해 동물 실험 시설, 계획, 실험자를 인가제로 관리하고 외부 사찰 및 검증을 의무화하며 벌칙 규정도 두고 있다.[408] 하지만 이러한 규제에도 불구하고 실제로는 규제를 벗어난 동물 실험이 이루어지고 있다는 비판도 존재한다.[409]

미국은 농무성이 동물 실험 시설을 사찰할 권한을 갖는 동물 복지법(Animal Welfare Act)을 시행하고 있지만, 이 법은 실험에 가장 많이 사용되는 쥐, 랫서, 조류 등을 적용 대상에서 제외하고 있다는 한계가 있다. 보건복지부의 PHS(Public Health Service) 방침은 쥐 등을 포함하지만, 이는 연구 보조금 지급 조건일 뿐 의무 사항은 아니다. 민간 인증 기관인 AAALAC 인터내셔널의 인증 제도가 널리 활용되고 있으나, 이 역시 의무는 아니다.[410][411][412]

영국은 실험자, 실험 계획, 실험 시설 모두에 대해 법률상 허가를 요구하며,[413] 내무성 산하 기관이 3R 원칙 준수 여부를 실사를 통해 검증한다.[414] 영국의 동물법은 비용-편익 분석( cost-benefit analysiseng)을 명문화하여, 동물이 겪는 고통보다 실험의 과학적, 사회적 이익이 더 크다고 판단될 경우에만 실험을 승인하도록 규정하고 있다.[415]

동물 실험 시설에 대한 외부 사찰 및 검증은 영국, 프랑스, 미국 등에서 정부 부처나 지방 자치 단체가 담당한다.[416] 국제 인증인 AAALAC 인증을 취득하는 시설도 많지만, AAALAC 인증이 반드시 3R 원칙 준수와 적절한 동물 실험을 보장하는 것은 아니며, 인증 시설에서 실험동물 학대 문제가 발생하기도 했다.[417][418][419]

한편, 유럽과 미국 등에서 동물 실험 규제가 강화되는 추세와 달리, 상대적으로 규제가 약한 중국 등에서는 동물 실험이 용이하다는 점 때문에 연구자들이 몰려들 수 있다는 우려도 제기되고 있다.[420]

6. 연구 분류

동물 실험은 연구의 목적과 성격에 따라 여러 유형으로 나눌 수 있다. 크게 생명 현상의 기본 원리를 탐구하는 기초 연구, 특정 질병의 진단, 치료, 예방 등 실용적 목표를 추구하는 응용 연구, 그리고 화학 물질이나 의약품 등의 안전성을 평가하는 독성학 연구로 구분된다. 이 외에도 화장품 안전성 평가나 특정 의약품 개발을 위한 실험처럼 구체적인 목적에 따른 분류도 존재한다. 각 연구 분야는 고유한 목표와 방법론을 가지며, 사용하는 실험 동물의 종류나 방식도 다를 수 있다.

6. 1. 기초 연구



동물 실험에 대한 가장 오래된 기록은 기원전 4세기 고대 그리스 문헌에서 찾아볼 수 있다. 아리스토텔레스(기원전 384-322)와 에라시스트라투스(기원전 304-258)는 초기의 동물 실험가로 여겨진다.[444] 2세기 로마의 외과의사였던 갈렌은 돼지와 염소를 해부하며 생체 실험 연구의 토대를 마련한 인물로 알려져 있다.[445] 12세기 알안달루스(스페인 남부)의 아랍인 외과의사 이븐 주르(Avenzoar) 역시 동물 해부를 시행했으며, 사람을 치료하기 전에 치료법을 시험하는 수단으로서 동물 실험을 도입한 것으로 알려져 있다.[446][447]

동물은 과학 연구의 역사에서 꾸준히 중요한 역할을 해왔다. 1880년대 루이 파스퇴르는 양에게 탄저병을 인위적으로 유발하는 실험을 통해 세균설(germ theory)을 설득력 있게 제시했다.[448] 1890년대에는 이반 파블로프가 개를 이용한 실험으로 고전적 조건화 이론을 정립한 사례가 널리 알려져 있다.[449] 1922년에는 개를 이용한 실험을 통해 인슐린이 최초로 분리되었고, 이는 당뇨병 치료에 획기적인 진전을 이루었다.[450] 1957년 11월 3일, 소련의 개 라이카는 지구 궤도를 선회한 최초의 동물이 되었다. 1970년대에는 아르마딜로를 이용한 연구를 통해 나병 예방 백신과 항생 치료제가 개발되어[451] 인간에게 적용되었다.[452]

동물의 유전체를 변형하는 기술은 1974년 루돌프 예니시가 생쥐의 게놈에 SV40 바이러스의 DNA를 삽입하여 최초의 형질전환동물을 만들면서 중요한 계기가 되었다.[453] 이러한 유전 연구는 빠르게 발전하여, 1996년에는 성체 세포로부터 복제된 최초의 포유류인 복제 양 돌리가 탄생했다.[454]

독성 실험은 20세기에 들어 중요한 위치를 차지하게 되었다. 19세기에는 약물 규제가 상대적으로 느슨하여, 소비자에게 해를 입힌 약물에 대해서만 사후에 금지 조치가 내려지는 경우가 많았다. 그러나 1937년 미국에서 '엘릭서 술파닐아미드'라는 약물로 인해 100명 이상이 사망하는 사건 이후[455], 미국 의회는 약품 시판 전에 동물 실험을 통해 안전성 시험을 의무화하는 법안을 통과시켰다. 다른 국가들도 비슷한 법규를 제정했다. 1960년대에는 탈리도마이드 비극 이후, 임신한 동물에 대한 약물 안전성 시험을 의무화하는 규정이 강화되었다.[456]

6. 2. 응용 연구

응용 연구는 구체적이고 실질적인 문제를 해결하는 것을 목표로 한다. 이는 종종 순수 연구 프로그램에서 발견되거나 생성된 질병 또는 상태의 동물 모델 사용을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 응용 연구는 신약 개발 과정의 초기 단계가 될 수 있다. 주요 예시는 다음과 같다.

  • '''질병 연구를 위한 동물의 유전자 변형''': 형질전환 동물은 단일 유전자 질환과 같은 특정 상태를 모방하기 위해 특정 유전자를 삽입, 수정 또는 제거하여 만들어진다. 예를 들어 헌팅턴병과 같은 질병 모델이 있다.[200] 다른 모델은 당뇨병[201]이나 암 발달 중에 발생하는 동일한 돌연변이를 가진 형질전환 생쥐와 같이, 복잡하고 여러 유전자가 관여하는 질병을 모방한다.[202] 이러한 모델을 통해 질병이 어떻게, 왜 발생하는지 조사할 수 있으며, 새로운 치료법을 개발하고 시험하는 방법을 제공한다.[203] 인간 질병의 형질전환 모델 대부분은 유전자 변형이 가장 효율적인 포유류인 생쥐를 이용한다.[95] 쥐, 돼지, 양, 물고기, 조류, 양서류 등 다른 동물도 일부 사용된다.[162]
  • '''자연 발생 질병 및 상태 모델 연구''': 특정 가축이나 야생 동물 중에는 인간에게서도 발견되는 특정 질병에 자연적으로 걸리기 쉬운 경우가 있다. 고양이는 고양이 면역 결핍 바이러스(FIV)와 고양이 백혈병 바이러스에 대한 자연적인 소인을 가지고 있어, 면역 결핍 바이러스 백신 개발이나 백혈병 연구 모델로 사용된다.[204][205] 특정 품종의 개는 기면증을 겪는데, 이는 인간의 기면증 연구에 중요한 모델이 된다. 아르마딜로는 인간과 함께 자연적으로 나병을 앓는 몇 안 되는 동물 종 중 하나이다. 나병을 일으키는 세균은 아직 배양할 수 없기 때문에, 아르마딜로는 나병 백신에 사용되는 세균의 주요 공급원이다.[187]
  • '''인간 질병의 유도된 동물 모델 연구''': 이 경우, 동물에게 인위적인 처리를 하여 인간 질병과 유사한 병리적 증상이 나타나도록 만든다. 예를 들어, 뇌졸중을 유발하기 위해 뇌로 가는 혈류를 제한하거나, 파킨슨병에서 보이는 손상과 유사한 손상을 일으키는 신경독소를 투여하는 방법이 있다.[209] 잠재적인 인간 치료법에 대한 많은 동물 연구는 제대로 수행되지 않고 체계적인 검토를 거치지 않아 낭비된다는 지적도 있다.[206] 예를 들어, 파킨슨병 연구에 이러한 모델이 널리 사용되지만, 영국의 동물실험 반대 단체인 BUAV는 이 모델들이 실제 질병의 시간 경과나 세포 병리 없이 피상적인 증상만을 모방한다고 주장한다.[207] 반면, 파킨슨병의 동물 모델의 유용성을 평가하는 과학자들과 의료 연구 자선 단체인 ''파킨슨 어필''은 이러한 모델이 매우 중요하며, 창백 절제술과 같은 개선된 수술 기법, 레보도파와 같은 새로운 약물 치료법, 그리고 이후의 심부 뇌 자극 개발로 이어졌다고 반박한다.[208][209][210]
  • '''플라시보 테스트''': 동물 실험에는 플라시보 테스트도 포함된다. 약리학적 효과가 없는 물질을 투여하여, 투여 행위 자체로 인한 생물학적 변화를 파악하고 이를 실제 약물 투여 결과와 비교한다.


'''이종이식 연구'''

이종이식 연구는 한 종의 조직이나 장기를 다른 종에게 이식하는 것으로, 장기 이식에 필요한 인간 장기의 부족 문제를 해결하는 것을 목표로 한다.[211] 현재 연구는 유전자 변형을 통해 돼지 조직에 대한 면역계의 면역 반응을 줄인 돼지 장기를 영장류에게 이식하는 방향으로 진행되고 있다.[212] 이식 거부 반응은 여전히 해결해야 할 문제이지만,[212] 최근 돼지의 인슐린 분비 세포를 당뇨병 환자에게 이식하는 임상 시험에서 환자의 인슐린 요구량이 감소하는 성과가 있었다.[213][214]

한편, 동물 권리 단체인 언케이즈드 캠페인즈(Uncaged Campaigns)가 공개한 문서에 따르면, 1994년부터 2000년까지 케임브리지 대학교 및 헌팅던 생명 과학 연구소와 협력한 노바티스(Novartis)의 자회사 임무트란(Imutran Ltd)이 아프리카에서 영국으로 수입한 야생 개코원숭이를 돼지 조직 이식 실험에 사용하면서 심각하거나 치명적인 부상을 입힌 사실이 드러났다. 또한 해당 회사가 관련 규제를 피하기 위해 영국 정부와 소통한 정황이 밝혀지면서 논란이 되었다.[215][216]

6. 3. 독성학 연구

독성실험(toxicology testing)은 20세기에 들어 중요한 위치를 차지하게 되었다. 19세기에는 약물 규제가 상대적으로 느슨하여, 미국에서는 소비자에게 해를 입혀 기소된 약물만 금지하는 수준이었다. 그러나 1937년, 100여 명의 사망자를 낸 엘릭서 술파닐아미드 재앙 이후 미국 의회는 시판 전 약물의 안전성 확인을 위한 동물 실험을 의무화하는 법안을 통과시켰다. 다른 나라들도 유사한 법규를 도입했다.[455] 또한 1960년대 탈리도마이드 비극은 시판 전 임신한 동물 대상 약물 시험을 의무화하는 법안 통과로 이어졌다.[456]

독성 검사, 즉 안전성 검사는 제약 회사가 직접 수행하거나 헌팅턴 생명 과학과 같은 계약 동물 실험 시설에서 다양한 고객을 대신하여 진행한다.[217] 2005년 EU 통계에 따르면, 유럽에서만 매년 약 100만 마리의 동물이 독성 검사에 사용되며, 이는 전체 동물 실험 절차의 약 10%에 해당한다.[218] 과학 저널 ''네이처''에 따르면, 화학 물질 하나를 시험하는 데 평균 5,000마리의 동물이 사용되며, 살충제의 경우 12,000마리가 필요할 수도 있다.[219] 이러한 검사는 주로 마취 없이 진행되는데, 이는 마취제가 약물 상호 작용을 일으켜 동물의 이물질 대사 과정에 영향을 미치고 결과의 정확성을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.[220][221]

독성 검사는 살충제, 의약품, 식품 첨가물, 포장재, 방향제 등 완제품이나 그 성분을 대상으로 한다. 대부분 성분 테스트에 집중되지만, 일부 제조사는 성분 테스트가 독성을 과대평가한다고 보고 완제품으로 검사를 반복하여 덜 유해하다는 라벨을 얻으려 하기도 한다고 BUAV는 지적한다.[217] 시험 물질은 동물의 피부에 바르거나 눈에 투여하고, 정맥 주사, 근육 주사, 피하 주사 방식으로 주입하거나, 마스크나 흡입 챔버를 통해 흡입시킨다. 또는 튜브를 이용해 위장으로 직접 투여하거나 사료에 섞어 먹이기도 한다. 투여량과 기간은 다양하여, 한 번 투여하거나 수개월간 반복 투여, 심지어 동물의 생애 주기 동안 지속될 수도 있다.[222]

급성 독성 검사에는 여러 유형이 있다. 대표적인 예로 LD50 ("Lethal Dose, 50%") 검사가 있는데, 이는 시험 대상 동물 통계적 모집단의 50%를 사망에 이르게 하는 물질의 양을 측정하여 독성 수준을 평가하는 방법이다. 이 검사는 동물의 고통 유발 문제 등으로 비판받아 왔으며, 2002년 OECD의 국제 지침에서 공식적으로 제외되었다. 대신 더 적은 수의 동물을 사용하고 고통을 줄이는 고정 용량 절차(Fixed Dose Procedure)와 같은 대체 방법이 권장되었다.[223][224] 그럼에도 불구하고, 2005년 기준으로 LD50 검사는 여전히 전 세계 동물 독성 검사의 약 3분의 1을 차지하는 것으로 보고되었다.[219]

물질의 자극성은 주로 드레이즈 시험(Draize test)을 통해 측정된다. 이 시험에서는 보통 알비노 토끼의 눈이나 피부에 시험 물질을 적용하고 일정 시간 간격으로 손상이나 자극 정도를 관찰한다. 드레이즈 눈 검사의 경우, 심각한 고통이나 지속적인 이상 징후가 보이면 실험을 중단하고 동물을 안락사시켜야 한다.[225] 미국 휴메인 협회는 이 과정에서 발적, 궤양, 출혈, 시야 흐림, 심하면 실명까지 유발될 수 있다고 지적한다.[226] 드레이즈 시험은 동물 학대 논란 외에도 과학계 내부에서 부정확하고 주관적이며, 실제 인간 노출 상황을 제대로 반영하지 못한다는 비판을 받아왔다.[227] 아직 완벽히 인정된 시험관 내(in vitro) 대체 시험법은 없지만, 고통을 줄이고 현실적인 결과를 얻기 위해 고안된 '저용량 눈 검사'(Low Volume Eye Test)가 2009년 9월 새로운 표준으로 채택되었다.[228][229] 그러나 심한 자극성이 예상되지 않는 물질에 대해서는 여전히 기존의 드레이즈 시험이 사용될 수 있다.[229]

약물과 식품에 대한 독성 검사는 가장 엄격하게 진행된다. 일반적으로 급성(한 달 미만), 아급성(1~3개월), 만성(3개월 이상) 독성 시험을 포함하여 장기 손상, 눈 및 피부 자극, 돌연변이 유발성, 발암성, 기형 유발성, 생식 독성 등을 평가한다. 전체 검사 과정은 완료하는 데 3~4년이 걸릴 수 있으며, 비용은 물질 하나당 수백만 달러에 달하기도 한다.

이러한 독성 검사는 2006년 미국 국립 과학 아카데미 보고서에서 언급했듯이 "위험 및 위험 가능성을 평가하는 데 중요한 정보"를 제공한다.[230] 하지만 동물 실험 결과가 실제 인간에게 나타날 위험을 과대평가할 수 있으며, 특히 거짓 양성(false positive) 결과가 문제가 될 수 있다.[219][231] 물론 거짓 양성 결과가 지나치게 흔한 것은 아니라는 연구도 있다.[232] 결과의 가변성은 주로 소수의 실험 동물에게 고농도의 화학 물질을 투여한 결과를 바탕으로 다수의 인간에게 저농도로 노출되었을 때의 영향을 예측하려는 시도에서 비롯된다.[233] 동물 실험 결과와 인간에 대한 영향 사이에 관련성이 존재하지만, 한 종의 데이터를 이용해 다른 종의 정확한 위험 수준을 예측하는 방법에 대해서는 전문가들 사이에서도 의견이 나뉜다.[234]

최근 과학계는 제조된 화학 물질의 안전성 평가를 위해 전통적인 동물 독성 검사에서 벗어나야 한다는 압력을 받고 있다.[235] 독성 평가를 위한 다양한 접근법 중, 형광 기술을 응용한 시험관 내 세포 기반 분석법 등이 주목받고 있다.[236]

=== 화장품 테스트 ===

"Leaping Bunny" 로고: 동물 실험을 하지 않은 유럽의 일부 제품은 이 기호를 가지고 있다.


화장품에 대한 동물 실험은 특히 논란이 많다. 미국 등 일부 국가에서 여전히 시행되는 이 실험들은 일반적인 독성, 눈 및 피부 자극성, 광독성(자외선 노출 시 독성) 및 돌연변이 유발성 등을 평가한다.[237]

화장품 동물 실험은 인도, 영국, EU,[238] 이스라엘, 노르웨이 등에서 금지되었다.[239][240] 미국과 브라질에서도 유사한 금지 법안이 논의 중이다.[241] EU는 13년간의 논의 끝에 2002년, 2009년까지 동물 실험을 거친 화장품의 판매를 거의 전면 금지하고 모든 관련 동물 실험을 금지하기로 합의했다. 그러나 세계 최대 화장품 기업인 로레알의 본사가 있는 프랑스는 이 금지 조항에 반대하며 룩셈부르크의 유럽 사법 재판소에 무효 소송을 제기하기도 했다.[242] 스위스, 벨기에, 프랑스, 독일, 이탈리아의 70개 기업을 대표하는 유럽 화장품 원료 연맹(European Federation for Cosmetic Ingredients) 역시 이 금지 조치에 반대했다.[242] 2014년 10월, 인도는 동물 실험을 거친 모든 화장품의 수입을 금지하는 더욱 강력한 법을 통과시켰다.[243]

=== 제약 제품 실험 ===

20세기 초반 이전과 달리, 현재 모든 신약은 인간 사용 허가를 받기 전에 엄격한 동물 실험을 거쳐야 한다. 제약 제품에 대한 주요 동물 실험은 다음과 같다.

실험 종류설명관련 법규 (EU 예시)
대사 실험 (약동학)약물이 신체에 어떻게 흡수되고(경구, 정맥, 복강 내, 근육 내, 경피 패치 등), 약물 대사되며, 배설되는지를 조사한다.-
독성 실험급성 독성, 아급성 독성, 만성 독성을 측정한다.
효능 연구개발 중인 약물이 특정 질병 모델 동물에게 효과가 있는지 시험한다. 무작위 대조 시험을 통해 약물의 효과와 용량 반응 관계를 확인한다.-
기타 특정 테스트생식 기능, 배아 독성, 발암 가능성 등에 대한 검사로, 다른 연구 결과나 약물 특성에 따라 법적으로 요구될 수 있다.-


7. 실험 동물

실험 동물은 과학 연구, 특히 의학 및 생물학 분야의 발전을 위해 실험에 이용되는 동물을 말한다. 연구자들은 실험 목적에 따라 다양한 동물을 사용하며, 일반적으로 사람과 생리적으로 유사한 포유류를 선호하는 경향이 있다. 대형 동물로는 원숭이, 개, 미니 돼지 등이, 소형 동물로는 쥐나 생쥐, 기니피그, 토끼 등이 주로 사용된다.

그러나 단순히 생물학적으로 사람과 가깝다는 이유만으로 특정 동물이 항상 더 우수한 실험 결과를 보장하는 것은 아니다. 예를 들어, 탈리도마이드 약물의 최기성(기형 유발)은 사람, 토끼, 원숭이에게서는 나타났지만 쥐나 햄스터에게서는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 또한 키노폼 약물에 의한 스몬(SMON) 증상은 사람, 개, 고양이에게서는 발현되지만, 쥐, 랫트, 원숭이, 기니피그에게서는 장기간 투여해도 확인하기 어려운 것으로 알려져 있다. 따라서 실험 목적과 내용에 가장 적합한 동물 종을 신중하게 선택하는 것이 중요하다. 의약품 등의 안전성 평가와 같이 동물 실험이 불가피하다고 판단되는 경우에는, 결과의 신뢰도를 높이기 위해 여러 종류의 동물을 사용하는 것이 일반적이다.
주요 실험 동물 종류


  • 개: 비글 품종은 온순하고 다루기 쉬우며, 과거 축적된 실험 데이터가 많아 비교 연구에 유리하기 때문에 생의학 연구, 실험, 교육 등 다양한 분야에서 널리 사용된다.[98] 특히 심장학, 내분비학, 뼈 및 관절 질환 연구 등에서 인간 및 다른 동물의 질병 모델로 활용된다.[99] 또한, 새로운 의약품의 안전성을 평가할 때 설치류 실험 다음 단계에서 자주 사용되는 동물 종이다.[100] 역사적으로 개는 인슐린 발견과 당뇨병 치료법 개발에 결정적인 역할을 하기도 했다.[101] 여러 국가에서 개를 실험에 사용하고 있으며, 통계는 다음과 같다.

국가연도사용 수 (마리/건)
미국201660,979 마리[133]
영국20173,847 건[115]
독일20163,976 건[102]
프랑스20164,204 건[103]


  • 설치류 (쥐, 생쥐 등): 실험 동물 중에서 가장 많이 사용되는 종류 중 하나이다. 실험 목적에 따라 특정 조건을 갖추도록 관리, 개량된 설치류들이 사용된다.
  • SPF(Specific Pathogen-Free) 동물: 특정 병원균이 없는 매우 청정한 환경에서 사육되어, 감염 변수를 최소화한 동물이다.
  • 질환 모델 동물: 특정 질병(예: 암, 당뇨, 고혈압 등)을 인위적으로 유발하거나 해당 질병에 걸리기 쉽게 유전적으로 조작된 동물이다.
  • 유전자 변형 동물: 특정 유전자를 삽입(트랜스제닉 동물)하거나 제거(녹아웃 동물)하여 유전적 특성을 변화시킨 동물이다. 이를 통해 특정 유전자의 기능을 연구하거나 인간 질병 모델을 만드는 데 활용된다.

  • 토끼: 과거에는 주로 알비노 토끼가 눈 자극성 시험(드레이즈 테스트)에 사용되었다. 토끼는 눈물이 적고 홍채 색소가 없어 반응 관찰이 용이했기 때문이다. 그러나 동물 복지에 대한 관심 증가와 대체 시험법 개발로 인해 드레이즈 테스트에서의 토끼 사용은 크게 감소했다. 예를 들어, 영국에서는 1996년 3,693건의 눈 자극 관련 토끼 실험이 있었으나 2017년에는 63건으로 줄었다.[117][115] 토끼는 항체(특히 다클론 항체) 생산에도 여전히 사용되고 있다. 2004년 영국에서는 2만 마리 이상의 토끼가 실험에 사용되었다.[116]

  • 고양이: 주로 신경학 연구 분야에서 활용된다. 2016년 미국에서는 18,898마리의 고양이가 실험에 사용되었으며, 이 중 약 3분의 1은 실험 과정에서 고통이나 괴로움을 겪을 수 있는 연구에 투입되었다.[133][118] 다만, 마취제나 진통제 없이 잠재적 고통에 노출된 실험은 전체의 0.1% 수준이었다고 보고되었다.[118] 영국에서는 2017년 기준 198건의 실험이 고양이를 대상으로 수행되었다.[115]

  • 어류 및 양서류: 제브라피쉬( ''다니오 레리오'' )와 아프리카발톱개구리( ''Xenopus laevis'' )가 대표적으로 사용된다. 특히 제브라피쉬는 배아 시기에 몸이 투명하여 발생 과정을 관찰하기 용이해 발생학, 유전학 연구 등에 널리 쓰인다. 2016년 영국에서는 50만 마리 이상의 어류와 9,000마리의 양서류가 실험에 사용되었다.[115]

실험 동물의 공급 및 관리과거 일본에서는 일부 지방자치단체에서 보건소에 유기되거나 포획된 개와 고양이를 동물 실험 시설에 공급하기도 했다. 그러나 동물 보호 단체의 반발과 사회적 인식 변화로 인해 이러한 관행은 점차 사라져, 2006년을 기점으로 일본 전국적으로 폐지되었다.

현재는 실험 결과의 신뢰성, 재현성 확보 및 안정적인 개체 수급을 위해 처음부터 실험용으로 전문적으로 번식, 사육된 동물을 사용하는 것이 표준적인 방식으로 자리 잡았다. 이러한 동물들은 유전적 배경과 건강 상태가 관리되어 실험의 변수를 줄이는 데 도움이 된다.

최근에는 실험 동물의 복지에 대한 관심이 높아지면서 환경 풍요화(environmental enrichment)의 개념이 중요하게 다뤄지고 있다. 이는 실험 동물이 사육되는 환경에 다양한 자극, 구조물, 장난감 등을 제공하여 동물이 종 고유의 자연스러운 행동(탐색, 숨기, 놀이 등)을 표현할 기회를 늘려주고, 스트레스를 줄여 동물의 삶의 질을 향상시키는 것을 목표로 한다. 국제적인 동물 관리 가이드라인(예: ILAR Guide)에서도 환경 풍요화의 중요성을 강조하고 있다.[396]

8. 동물 실험 대체 방법

대부분의 과학자와 정부는 동물 실험이 동물에게 가능한 한 고통을 덜 주어야 하며, 필요한 경우에만 수행되어야 한다는 입장을 가지고 있다. 이러한 배경에서 "3Rs" 원칙(Replacement, Reduction, Refinement)은 많은 국가에서 동물을 이용한 연구의 기본적인 도덕적 의무이자 지침 원칙으로 자리 잡았다.[139][344] 3Rs 중 하나인 대체(Replacement), 즉 동물 실험을 다른 방법으로 바꾸는 것은 동물 실험을 줄이기 위한 핵심적인 접근 방식이다.[345] 이러한 원칙은 일부 동물 복지 단체로부터 환영받았지만,[346] 일각에서는 현재 연구 환경에 뒤떨어졌다는 비판[347] 및 동물 복지 개선에 실질적인 효과가 미미하다는 비판도 제기된다.[348]

동물 실험을 대체하기 위한 다양한 방법들이 개발되고 있다. 대표적인 예로는 생체 외(in vitro) 연구 방법이 있다. 하버드 대학교의 와이스 연구소 과학자들과 엔지니어들은 인간의 폐나 장과 유사한 기능을 하는 "칩 위의 장기"(Organs-on-a-chip)를 개발했다. 독일의 cellasys 연구진은 "피부-칩"(Skin-on-a-chip)을 개발했다.[349] 이 작은 장치들은 인간 세포를 이용하여 3차원 구조로 인간 장기의 기능을 모방하며, 질병 연구, 약물 테스트, 독성 테스트 등에서 동물을 대신하여 활용될 수 있다.[350] 또한 연구자들은 3D 바이오프린터 기술을 이용하여 인간 조직을 만들어 ''생체 외'' 테스트에 활용하기 시작했다.[351]

생체 내(in vivo) 연구를 대체하는 비동물 연구 방법으로는 컴퓨터 시뮬레이션과 수학적 모델링(in silico)이 있다. 이는 최신 기술을 활용하여 분자 수준에서 화학 물질의 영향을 분석하고, 궁극적으로는 각 환자에게 맞는 치료법을 개발하는 것을 목표로 한다.[352][353] 미세 투여(Microdosing) 역시 동물 실험의 대안으로 주목받고 있다. 이 방법은 인체에 해를 끼치지 않을 정도의 극소량의 시험 물질을 사람에게 투여하여 약리학적 효과를 관찰하는 방식으로, 전임상 약물 스크리닝 단계에서 동물 사용을 대체하고 안전성 및 독성 테스트에 사용되는 동물 수를 줄일 수 있다.[354] 이 외에도 살아있는 인간 뇌를 스캔할 수 있는 양전자 방출 단층 촬영술(PET)[355]나 특정 인구 집단 내 질병 위험 요소를 비교 분석하는 역학 연구[356] 등도 동물 실험을 대체할 수 있는 방법으로 활용된다. 교육 및 훈련 분야에서도 해부 실습 등에 사용되던 동물을 시뮬레이터나 컴퓨터 프로그램으로 대체하는 추세이다.[357][358]

동물 실험 대체법의 개발과 보급을 위해 여러 국제기구와 각국 정부 기관이 노력하고 있다. 유럽 위원회 산하의 '대체 시험 방법 검증을 위한 유럽 센터'(EURL ECVAM), 미국의 '대체 방법 검증을 위한 기관 간 조정 위원회'(ICCVAM),[359] 독일의 ZEBET,[360] 일본의 '동물 실험 대체법 검증 센터'(JaCVAM)[361] 등이 대표적이다. 이들 기구는 주로 EU의 화장품 동물 실험 금지와 같은 규제 요구에 부응하여 대체 방법을 검증하고 3Rs 원칙을 홍보하는 역할을 한다. '동물 실험 대체 접근 방식에 대한 유럽 파트너십'(EPAA)은 유럽 위원회와 산업계 간의 협력을 촉진하며,[362] '대안을 위한 유럽 합의 플랫폼'(ECOPA)은 EU 회원국 간의 노력을 조율한다.[363] 학계에서도 존스 홉킨스 대학교의 '동물 실험 대체 센터'(CAAT)[364]나 영국의 NC3Rs[365] 등이 대체법 연구를 활발히 수행하고 있다.

특히 화장품 분야에서는 동물 실험 금지 움직임이 활발하다. 유럽 연합(EU)은 1990년대부터 단계적으로 화장품 동물 실험을 규제하여 2013년 3월 11일부터는 동물 실험을 거친 화장품의 제조 및 수입, 판매를 전면 금지했다.[427][428] 대한민국은 2018년에,[429] 캐나다는 2023년에 화장품 동물 실험을 금지했으며,[430] 2024년 1월에는 칠레도 금지에 동참했다.[431] 현재 전 세계 40개 이상의 국가에서 화장품 동물 실험을 금지하고 있다.[432] 이러한 흐름 속에서 동물 실험을 하지 않고 개발된 제품에 크루얼티 프리(Cruelty-free) 마크를 부착하여 소비자들에게 알리는 기업들도 늘어나고 있다.

의약품 규제 조화 국제 회의(ICH), OECD 등 국제 기구와 각국 행정 기관들도 동물 실험을 줄이는 방향으로 정책을 추진하고 있다.[375] OECD는 2001년, 한 번에 60마리 이상의 동물을 사용하는 급성 경구 독성 시험(TG401)을 시험법 가이드라인에서 삭제했다.[376] 미국에서는 2022년 12월 'FDA 현대화법 2.0'이 통과되어 신약 개발 시 동물 실험이 더 이상 의무 사항이 아니게 되었다.[385][386] 캐나다는 2023년 동물을 이용한 독성 시험을 단계적으로 폐지하는 법안을 통과시켰고,[387] 브라질 상원도 2024년 동물 실험을 최후의 수단으로 제한하는 화학 물질 관리 법안을 승인했다.[388]

그러나 동물을 사용하지 않고 실제 생체 내의 복잡한 생리적, 생화학적 반응을 완전히 파악하기 어려운 경우도 있어, 대체법 개발 연구는 여전히 중요한 과제로 남아있다.[402] 일부 국가에서는 대체법 도입이 상대적으로 더딘 편이다. 예를 들어, 일본의 경우 대체법 개발 및 활용이 다른 선진국에 비해 뒤처져 있다는 비판이 제기되기도 한다.[423] 2024년 일본 동물 실험 대체법 평가 센터(JaCVAM)의 보고서에 따르면, 화장품 및 의약 부외품 개발에서 동물 실험 대체법 관련 가이드라인 수는 증가했지만, 실제로 이를 활용하는 기업 수는 10년 전과 비교해 거의 늘지 않은 것으로 나타났다.[437] 그럼에도 불구하고, 동물 복지에 대한 사회적 관심 증대와 과학 기술의 발전에 힘입어 동물 실험을 대체하려는 노력은 전 세계적으로 계속 확대될 것으로 전망된다.

9. 결론 및 전망

순수 연구는 유기체가 어떻게 행동하고, 발달하며, 기능하는지를 연구한다. 동물 실험에 반대하는 사람들은 순수 연구가 실질적인 목적이 거의 없거나 전혀 없을 수 있다고 주장하지만, 연구자들은 순수 연구가 응용 연구, 즉 특정한 실질적 목적을 가진 연구의 발달을 위한 필수적인 기초를 형성하며, 순수 연구와 응용 연구 사이의 구분을 모호하게 만든다고 주장한다.[186] 순수 연구는 응용 연구보다 더 많은 수와 더 다양한 종류의 동물을 사용한다. 초파리, 선충, 생쥐, 쥐가 대다수를 차지하지만, 해양 달팽이부터 아르마딜로에 이르기까지 소수의 다른 종들도 사용된다.[187] 기초 연구에 사용되는 동물과 실험 유형의 예는 다음과 같다.


  • 발생 및 발달 생물학 연구: 전이 인자를 유전체에 추가하거나, 유전자 표적화를 통해 특정 유전자를 삭제하여 돌연변이를 생성한다.[188][189] 과학자들은 이러한 변화가 발생시키는 발달의 변화를 연구함으로써, 유기체가 정상적으로 어떻게 발달하는지와 이 과정에서 무엇이 잘못될 수 있는지를 이해하려 한다. 이러한 연구는 특히 강력한데, 홈박스 유전자와 같은 발달의 기본적인 통제는 초파리와 인간과 같이 다양한 유기체에서 유사한 기능을 하기 때문이다.[190][191]
  • 행동 연구: 유기체가 서로 및 환경과 어떻게 감지하고 상호 작용하는지 이해하기 위한 실험으로, 초파리, 벌레, 생쥐, 쥐가 모두 널리 사용된다.[192][193] 기억 및 사회적 행동과 같은 뇌 기능 연구에는 종종 쥐와 새가 사용된다.[194][195] 일부 종의 경우, 행동 연구는 사육 중인 동물이 더 광범위한 활동에 참여할 수 있도록 하기 때문에 행동 풍부화 전략과 결합된다.[196]
  • 진화 및 유전학 연구: 번식 실험을 통해 정의된 특성을 가진 계통을 만들기 위해 실험실 쥐, 파리, 물고기, 벌레는 여러 세대에 걸쳐 근친 교배된다.[197] 이것들은 알려진 유전적 배경을 가진 동물을 제공하며, 유전자 분석에 중요한 도구이다. 대형 포유류는 번식 속도가 느리기 때문에 이러한 연구를 위해 특별히 번식되는 경우는 드물지만, 일부 과학자들은 선택적 번식을 통해 개나 소 품종과 같은 가축을 비교 유전체학 목적으로 활용한다. 동물이 어떻게 진화하는지 연구하는 과학자들은 많은 동물 종을 사용하여 유기체가 어디에서 어떻게 사는지(그들의 지위)의 변이가 생리학과 비교 해부학에서 어떻게 적응을 만들어내는지 확인한다. 예를 들어, 가시고기는 새로운 종의 진화 동안 동물의 형태학적 적응을 만들어내기 위해 어떤 유형의 돌연변이가 선택되는지를 연구하는 데 사용되고 있다.[198][199]

참조

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