병원균 단백질 구조만 바꿨을 뿐인데…내성·독성 없는 항생물질 나왔다

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프랑스 연구팀이 황색포도상구균이 내놓는 독소 분자를 변형해 새로운 항생물질을 개발했다. 사진은 보라색으로 염색한 황색포도상구균을 주사전자현미경으로 2만 배 확대해 관찰한 것. 미국 질병통제예방센터(CDC) 제공

천연단백질의 구조를 바꿔 내성균 위험이 적은 새로운 항생제를 개발할 수 있게 됐다.

프랑스 렌느1대와 프랑스국립보건의학연구원 과학자들이 세균이 생성하는 독소를 변형시켜 인체에 무해하고 내성균 위험이 적은 새로운 항생물질 2종을 개발해 연구결과를 국제학술지 '플로스 바이올로지' 9일자에 발표했다.

항생제는 세균이 다른 세균과 경쟁해 우위를 점하기 위해 자연적으로 내놓는 물질이다. 사람은 이 항생물질을 약으로 개발해 병원균에 감염됐을 때 치료하는 용도로 사용한다. 현재 병원에서 사용하는 항생제는 대부분 1970년대 개발된 것이다. 이들 항생제에 내성이 생겨 더 이상 약발이 듣지 않는 슈퍼박테리아가 등장하면서, 학계에서는 새로운 항생제를 개발할 필요성을 강력하게 느끼고 있다.

연구팀은 식중독을 일으키는 병원균인 황색포도상구균이 생성하는 독소의 단백질 구조를 변형해 20가지 단백질 분자(펩타이드 모방체)를 인위적으로 만들었다. 황색포도상구균은 살모넬라균과 비브리오균만큼 흔한 세균으로, 그간 반코마이신이나 메티실린 등 항생제에 대한 내성을 가진 균이 발견됐다.

연구팀은 항생제 내성 황색포도상구균과 녹농균에 감염됐거나 이미 패혈증에 걸린 쥐에게 접종하는 실험 결과, 새로운 20가지 분자 중 2가지가 내성 황색포도상구균과 녹농균에 대해 항생 효과가 뛰어나다는 사실을 발견했다. 특히 이 두 물질은 다른 변형 분자들에 비해 세균막에 들러붙는 능력이 뛰어난 것으로 알려졌다.

연구팀이 패혈증 예방용으로 적정한 양의 10~50배를 시험한 결과 인간과 동물의 세포에도 무해한 것으로 나타났다. 또한 항생제를 맞은 쥐와 15일간 접촉했던 세균이 항생제에 대해 저항하는 반응을 보이지 않았다. 항생제에 대한 내성균이 생기기 쉽지 않다는 얘기다.

연구를 이끈 브라이스 펠든 렌느1대 세균조절자RNA의학연구소장은 "인체에는 독성이 없고, 세균에게만 항생효과가 뛰어난 새로운 항생제를 만들 수 있을 것"이라고 기대하며 "임상시험 1상을 계획 중"이라고 밝혔다.