기존과 완전히 다른 방법으로 슈퍼박테리아 죽이는 항생제 발견

제가 알기로는 세계 최초의 항생제인 페니실린은 우연히 발견되었다고 하죠.

배양접시에 우연히 성장한 푸른곰팡이를 보고 항생제를 발견했는데요.

이렇게 자연의 박테리아나 곰팡이 등 균류는 자체 방어 메커니즘을 가지고 있어서 항생 물질을 생산하기도 합니다.

그런데 미생물들도 진화를 하여, 점점 항생물질에 내성을 가지게 되죠. 이렇게 하여 항생제가 더이상 듣지 않게 된 박테리아를 '슈퍼박테리아'라고 합니다.

이 슈퍼박테리아에 감염되면, 항생제가 듣지를 않아 정말 골치가 아픕니다. 그런데 이번에 해외 연구진이 미지의 토양 세균에서 전혀 다른 방법으로 슈퍼박테리아를 물리치는 물질을 발견했다고 합니다.

그럼 소식 볼까요^^

슈퍼박테리아 죽이는 항생제

네덜란드와 독일 등 국제 연구팀이 지금까지 기술로는 배양할 수 없었던 미지의 세균으로부터 기존 항생제와 전혀 다른 메커니즘으로 슈퍼박테리아를 죽이는 새로운 항생물질을 발견했습니다.

네덜란드 위트레흐트대학 마르쿠스 와인가스 교수가 이끄는 연구팀은 과학저널 '셀'(Cell)에 박테리아에서 분리한 항생물질 '클로비박틴'(Clovibactin)에 대한 논문을 실었습니다.

그 결과 이것은 다제내성 슈퍼박테리아까지 죽일 수 있었습니다.

와인가스 교수는 "클로비박틴은 이전에는 배양할 수 없던 토양 박테리아에서 분리됐기 때문에 병원성 박테리아들은 기존 항생물질에 노출된 적이 없고 이에 대한 내성을 키울 시간도 없었다"고 말했습니다.

연구팀은 클로비박틴은 박테리아를 둘러싼 세포벽을 구성하는 필수 분자들을 표적으로 삼아 세포벽 합성을 막는 메커니즘으로 박테리아를 죽인다고 설명했습니다. 그 결과 이 물질에 대한 내성이 생기는 것을 어렵게 만든다고 강조했습니다.

항생제 내성은 인류 보건의 주요 문제로 전 세계 연구자들이 새로운 해법을 찾고 있었습니다.

그러나 지금껏 뚜렷한 성과를 거두지 못하고 있으며 심각성은 날로 커지고 있습니다.

연구팀은 토양 박테리아에서 발견한 항생물질 클로비박틴의 작용 메커니즘을 밝혀냈습니다. 또한 쥐 실험으로 박테리아 퇴치 효과를 확인했습니다.

공동연구자인 노보바이오틱과 루이스 교수는 이전까지 배양이 불가능해 '박테리아 암흑 물질'(bacterial dark matter)로 불려 온 세균을 배양하는 장치를 개발했습니다.

또한 노스캐롤라이나주 모래 토양에서 분리한 박테리아(E. terrae ssp. Carolina)에서 클로비박틴을 발견했습니다.

분석 결과 클로비박틴은 박테리아를 둘러싼 외피구조인 세포벽의 필수 구성 물질 전구체 3가지를 표적으로 삼아 박테리아를 죽이는 것으로 밝혀졌습니다.

공동 교신저자인 독일 본대학 탄자 슈나이더 교수는 "클로비박틴의 다중 표적 공격 메커니즘이 박테리아 세포벽 합성을 여러 위치에서 동시에 차단한다"고 설명했습니다.

또한 "이 메커니즘이 클로비박틴의 활성을 높이고 내성 발현을 어렵게 만든다"고 설명했습니다.

고체 핵자기공명(NMR) 분석 결과 클로비박틴은 박테리아 세포벽 구성 물질의 전구체들에 모두 존재하고 변하지 않는 부분인 피로인산염(pyrophosphate)에 결합해 박테리아를 공격하는 것으로 나타났습니다.

연구팀은 또 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)에 감염된 면역계 이상 쥐 모델에 투여한 클로비박틴이 면역계 도움 없이도 감염을 통제할 수 있다고 합니다. 또한 그 효과는 반코마이신과 비슷하다는 것을 확인했습니다.

와인가스 교수는 "'클로비'는 새장(cage)을 뜻하는 그리스어 '클로비'(Klouvi)에서 온 것으로 클로비박틴은 피로인산염을 감싸 세포벽 합성을 막는다"고 합니다.

또한 "박테리아 표면에만 있는 피로인산염에만 결합하기 때문에 인간 세포에는 독성이 없고 내성 발현도 어려워 더 개선된 치료제 설계에 활용될 수 있을 것"이라고 말했습니다.