항생제가 효과 없는 공포의 슈퍼박테리아를 죽이는 새로운 방법

항생제가 효과 없는 슈퍼박테리아에 대한 보고가 최근 증가하고 있습니다. 영국 정부에서 발표한 보고서에 따르면, 2050년에는 슈퍼 세균이 3초마다 한 사람을 죽이는 수 있다고 합니다. 내성을 가진 슈퍼 박테리아에 대항하기 위하여 새로운 항생 물질의 개발도 이루어지고 있습니다. 하지만 아래 논문에서는 전혀 다른 접근법으로 슈퍼박테리아에 대항하는 기술을 개발하고 있습니다.

논문: Combating multidrug-resistant Gram-negative bacteria with structurally nanoengineered antimicrobial peptide polymers, Nature Microbiology 1, Article number: 16162 (2016)

항생제는 인간의 수명을 크게 늘리는데 기여한 20세기 최고의 발명품 중의 하나입니다. 그러나 요즈음은 페니실린의 발견자인 알렉산더 플레밍이 노벨상 수상 연설에서 말했던 "무지한 인간이 세균을 죽이는데 충분하지 않은 양의 약을 복용함으로써 세균에 저항력을 부여할 위험이 있습니다"라는 말이 현실로 다가오고 있습니다. 항생제가 듣지 않는 슈퍼박테리아에 대한 보고가 증가하고 있습니다.

박테리아는 번식 속도가 빠르고 공격력을 남긴 채 약점을 제거하고 진화하기 때문에 항생 물질은 본질적으로 더 강한 박테리아를 만들게 됩니다. 또한 현재 효과를 발휘한 항생제라도 몸에 들어온 해로운 세균을 죽이면서 세균의 주위에 있는 인간의 건강한 세포까지 손상을 미친다는 결점이 있습니다. 위장 내에는 소화를 돕거나 면역계를 강화하거나 등 몸에 좋은 영향을 미치는 세균도 많이 존재하지만 항생 물질은 이들 세균이 번식하는 환경을 파괴합니다.

항생제가 효과 없는 공포의 슈퍼박테리아를 죽이는 새로운 방법

멜버른 대학교의 박사 과정에 있는 Shu Lam는 이러한 상황을 감안하여 항생제를 사용하지 않고 슈퍼박테리아를 죽이는 기술을 만들어 냈습니다. Lam가 고안한 방법은 세균에 생물 물리학상 스트레스를 주어 '자살하게' 하는 것입니다. 이러한 방법이라면 슈퍼 세균을 죽이고도 주변의 건강한 세포에 손상을 입히지 않습니다.

Lam은 2개의 아미노산(펩티드)으로 구성된 폴리머를 묶어 특수한 나노 입자를 만들었습니다. 별 모양을 한 이 입자가 세균의 세포막을 뚫고 최종적으로 파괴한다고 합니다. 2종류의 폴리펩티드를 합하여서 만든 나노 입자는 1개의 폴리펩티드를 사용할 때와 다른 특성을 얻는다고 합니다.

이번에 발표된 기술은 아직 쥐를 대상으로 진행한 연구결과입니다. 6종류의 슈퍼박테리아에 대해서 실험하였는데 현재 슈퍼박테리아는 이 방법에 대해서 저항성을 갖지 못했습니다. 임상 시험을 할 때까지에는 추가적인 실험이 필요하지만, 어쨋든 슈퍼박테리아에 대항할 수 있는 큰 가능성을 보여주었습니다.

현재 일반적으로 진행되고 있는 '새로운 항생 물질을 개발'하는 방법은 단기적 해결 수단은 될 수 있지만, 결국 악순환이 되어 슈퍼박테리아에 대항하기 위한 근본적인 방법이 될 수 없습니다. Lam의 방법은 실제로 슈퍼 세균에 대해서 효력을 발휘한다는 사실만이 아니라 지금까지와는 전혀 다른 혁신적 접근법이라는 점이 높이 평가되고 있습니다.