4강 / 20강

첫 용량 — 동물의 무독성량에서 사람의 mg 으로

FDA 2005 · NOAEL → HED → MRSD · 안전계수 10

동물에서 30 mg/kg 까지 아무 일이 없었습니다. 사람 60 kg 이면 1,800 mg 을 줘도 될까요?

안 됩니다. 두 번 깎습니다.

NOAEL(동물, mg/kg) → HED(사람 환산, mg/kg) → ÷ 안전계수 → MRSD

단계	무엇	왜
NOAEL	동물에서 아무 일도 없던 최대 용량	독성시험의 결론(→ `/tox`)
HED	같은 노출이 되도록 사람 몸 크기로 환산한 용량	대사 속도는 몸무게가 아니라 체표면적을 따라간다
MRSD	HED 를 10으로 나눈 값 — 사람에게 줄 첫 용량	종간 차이·개인차·모르는 것

고등학생동물의 무독성량에서 사람의 mg으로

사람에게 처음 줄 양을 어떻게 정할까요? 동물 자료에서 거꾸로 계산합니다.

단계	약어	뜻
1	NOAEL	동물에서 유해 반응이 안 나온 최대 용량
2	HED	그것을 사람 용량으로 환산
3	MRSD	안전계수로 나눈 사람 최대 권장 시작 용량

FDA 2005 지침이 이 계산법을 정해 두었습니다.

고등학생왜 체중이 아니라 체표면적인가

생쥐 25 g에 1 mg을 줬다면, 60 kg 사람에게는 2,400배인 2,400 mg일까요? 아닙니다.

환산 방식	근거	결과
체중 비례	단순 비례	과대평가
체표면적 비례	대사율이 체표면적에 비례	표준 방식

작은 동물일수록 몸무게당 대사율이 높습니다. 생쥐는 사람보다 훨씬 빨리 약을 처리해요.

생쥐 용량을 사람으로 바꿀 때 약 12로 나눕니다 (체표면적 환산계수).

랫 30 mg/kg 이 사람에게는 0.49 mg/kg 이 됩니다. 60배가 아니라 <b>60분의 1</b> 쪽으로 갑니다.

Python 브라우저에서 실행

# NOAEL -> HED -> MRSD 를 손으로 계산해 본다 (FDA 2005)
km = {"mouse": 3, "rat": 6, "monkey": 12, "dog": 20, "human": 37}

def hed(noael_mg_kg, species):
    # 체표면적 환산: HED = 동물용량 x (Km_동물 / Km_사람)
    return noael_mg_kg * km[species] / km["human"]

cases = [("rat", 30.0), ("monkey", 10.0), ("mouse", 100.0)]
print("종".ljust(8), "NOAEL".rjust(8), "HED".rjust(8), "MRSD".rjust(8), "60kg 사람".rjust(10))
print("-" * 50)
for sp, noael in cases:
    h = hed(noael, sp)
    mrsd = h / 10.0                 # 안전계수 10
    print(sp.ljust(8), str(noael).rjust(8), str(round(h, 2)).rjust(8),
          str(round(mrsd, 3)).rjust(8), str(round(mrsd * 60, 1)).rjust(9), "mg")

print()
print("규칙: 여러 종을 했다면 MRSD 가 가장 작은 종을 고른다 - 가장 겁 많은 답을 쓴다.")

고등학생안전계수 10

HED를 구한 뒤 다시 10으로 나눕니다. 왜일까요?

불확실성	내용
종간 차이	사람이 더 민감할 수 있음
개인 차이	사람마다 대사가 다름
모형의 한계	환산식이 완벽하지 않음
알 수 없는 것	예상 못 한 반응

10은 관례적인 숫자입니다 — 위험이 클 것 같으면 더 큰 계수를 씁니다.

생물학적 약(항체 등)이나 면역계를 건드리는 약은 100 이상을 쓰기도 합니다. 10강의 사건 이후 특히 그래요.

안전계수 10은 어디서 왔나

근거가 있는 상수가 아닙니다. 관행입니다. "모르는 것이 이만큼은 있을 것" 이라는 합의예요.

10보다 크게 (더 겁내야 할 때)

가파른 용량-반응, 되돌릴 수 없는 독성, 종간 차이가 클 것 같은 표적, 새로운 기전

10 그대로

경구 저분자, 두 종에서 표적장기가 같고 회복 가능, 노출-반응이 완만할 때

생물의약품처럼 사람 표적에만 붙는 약은 아예 다른 방식을 씁니다 — MABEL(최소 예상 생물학적 활성 용량). 동물이 아니라 사람 세포에서 표적이 몇 % 점유될지로 첫 용량을 잡아요. 10강의 TGN1412 이후 표준이 되었습니다.

고등학생가장 민감한 종을 고른다

규칙	내용
여러 종의 NOAEL을 다 계산	쥐 · 개 · 원숭이 등
HED로 환산	각각
가장 낮은 값을 고름	가장 민감한 종 기준

보수적으로 갑니다 — 어느 종이 사람과 가장 비슷한지 모르기 때문입니다.

다만 그 종에서 나온 독성이 사람과 무관한 기전이라면 제외할 수 있습니다. 근거를 대야 해요.

🤔 확인 문제

랫에서 NOAEL 이 30 mg/kg 이었습니다. 사람(60 kg)의 첫 용량은 대략 얼마입니까? (K_m: 랫 6, 사람 37, 안전계수 10)

🤔 확인 문제

여러 동물 종에서 NOAEL 을 얻었다면 사람 첫 용량은 어떻게 정합니까?