25 years of applying the 3Rs principles in safety pharmacology: success stories and future perspectives

• 저자: Katayoun Derakhchan, K. Rockley, Matthias Gossmann 외
• 출처: Frontiers in Physiology (2026)
• DOI/링크: 10.3389/fphys.2026.1813708
• 분야 태그: #Animal-Welfare
• 투고일: 2026-02-19

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TL;DR

ICH S7A 가이드라인 발표(2000년) 이후 25년간 안전성 약리학 분야에서 3Rs(대체·감소·개선) 원칙이 어떻게 적용·발전해왔는지를 종합 검토하고, CiPA 패러다임·비침습적 원격측정 등 주요 성과와 AI·MPS 기반 NAMs의 미래 방향을 제시한다.

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1. 연구 배경 및 동기

• 다루는 문제: 안전성 약리학에서 ICH S7A 가이드라인 발표 이후 25년간의 3Rs 원칙 적용 현황과 주요 혁신 사례
• 기존의 공백 / 왜 필요한가: 안전성 약리학은 비교적 신생 분야로, 3Rs 성과를 장기적 관점에서 체계적으로 정리한 종합 검토가 없었다.

2. 관련 연구

• 기존 연구 흐름: 심혈관계 hERG 어세이, CiPA 도입, 비침습적 원격측정 기술 등 개별 기술 개발 연구가 진행되었으나 분야 전체를 아우르는 이력 검토는 부재했다.
• 이 논문의 위치: 심혈관계·CNS·호흡기계·소화기·신장계 전반에 걸친 3Rs 적용 마일스톤을 최초로 종합하고 NAMs 통합 전망을 제시한다.

구분	기존 연구	이 논문
분석 범위	개별 기관계 또는 기술 중심	5개 기관계 + NAMs 통합 검토
시간 범위	단기 또는 단일 기술	2000~2026년 25년 이력

3. 핵심 기여

1. 심혈관계(비침습 원격측정, hERG, CiPA), CNS, 호흡기계 등 주요 기관계별 3Rs 적용 마일스톤 정리
2. AI 도구·복잡 미생리 시스템(MPS) 등 NAMs의 신약 개발 파이프라인 통합 현황 분석
3. 글로벌 규제 환경 변화와 향후 3Rs 전략 과제 제시

4. 제안 방법론

• 전체 접근 논리: 205편 참고문헌 기반 서술적 종합 검토(narrative comprehensive review)
• 단계:
  • (1) ICH S7A 이후 3Rs 마일스톤 연대기적 정리
  • (2) 기관계별(심혈관·CNS·호흡기·소화기·신장) 주요 3Rs 사례 분석
  • (3) NAMs(AI, MPS) 통합 동향 및 규제 수용 전망 고찰

5. 실험 설정

항목	내용
대상/재료	안전성 약리학 3Rs 관련 문헌 205편
처리 조건	해당 없음(문헌 검토)
대조군	해당 없음
측정 방법	3Rs 적용 사례, 기술 혁신, 규제 동향

6. 실험 결과 분석

지표	변화(Δ)	조건 · 유의성
비침습적 원격측정 도입	의식 동물 실시간 심혈관 모니터링 가능	주요 Refinement 성과
CiPA 패러다임	2014년 도입, 부정맥 예측 비동물 시험 대체	주요 Replacement 성과
AI·MPS 도입	파이프라인 통합 진행 중	규제 수용 과제 남음

제안 기전(인과 사슬): ICH S7A 가이드라인 → 3Rs 원칙 제도화 → 기관계별 기술 혁신·NAMs 등장 → 동물 사용 감소·예측 정확도 향상

7. 비판적 평가

강점

• 25년 이력을 5개 기관계에 걸쳐 종합한 유일한 리뷰
• 규제 동향과 NAMs 미래 전망을 동시에 다루는 폭넓은 시각 한계 · 의문
• 리뷰 특성상 선별 편향 존재 가능
• NAMs의 실제 규제 수용 수준과 현장 채택 속도 간 간극 미해결

8. 향후 연구 방향

• AI·MPS 기반 NAMs의 글로벌 규제 수용 기준 조화 필요
• 기관계별 3Rs 지표 표준화 및 채택률 체계적 추적

9. 결론

ICH S7A 발표 이후 25년간 안전성 약리학에서 비침습적 원격측정, hERG 어세이, CiPA 패러다임 등 다수의 3Rs 성과가 축적되었다. AI와 MPS 등 NAMs가 신약 개발 파이프라인에 통합되고 있으나 글로벌 규제 수용이 남은 핵심 과제이며, 다학제 협력을 통한 NAMs 표준화가 향후 동물 사용 감소의 열쇠이다.

Keywords

3Rs, NAMs, safety-pharmacology, CiPA, microphysiological-systems, AI, drug-development, ICH-S7A

원문 그림

원문 그림 · 라이선스: cc-by