순식간에 슈퍼박테리아를 죽였다

[파이낸셜뉴스] 광주과학기술원(GIST) 서지원 교수와 한국기초과학지원연구원(KBSI) 이성수 박사팀이 항생제에 내성이 생긴 슈퍼박테리아를 잡는 강력한 항생물질 '펩토이드29'를 만들었다고 한국연구재단이 2일 밝혔다. 이 약물은 다양한 내성균에 효과적이면서 독성을 낮춘 항균 치료 물질이다. 실제 실험에서 세균의 세포막을 파괴하면서 세균을 죽이는 작용이 30분도 안돼 일어났다.

서지원 교수는 "인류와 세균과의 전쟁의 역사에 종지부를 찍을 수 있는 최종병기 화학무기인 항생제를 개발하는 것이 목표"라며 "이번에 찾아낸 항생물질을 동물모델에서 유효성과 안정성 검증을 할 계획"이라고 말했다.

연구진은 생명체 고유의 자기방어 면역시스템이 가지고 있는 항균 펩타이드에 주목했다.

먼저 세균의 세포막과 잘 결합하도록 설계한 항균 펩토이드를 개발에 나섰다. 80여 종의 펩토이드 라이브러리를 합성하고 항균활성 및 독성스크리닝을 통해 새로운 항생물질 '펩토이드29'를 만들었다.

생체분자인 펩타이드를 인공적으로 모방한 펩토이드29는 적혈구 등 인체 세포에 대한 낮은 독성을 보였다. 그러면서도 다제내성균을 포함한 다양한 박테리아 균주에 효과가 있었다.

항생제 내성이 있는 황색포도상구균과 대장균에 펩토이드29를 실험한 결과, 박테리아의 생존과 번식에 필수적인 타겟 여러 개를 동시에 공격해 죽였다. 즉, 세균의 세포막을 파괴하고, 세균 세포 내 여러 소기관 및 유전자의 응집을 유도하는 등 세균을 죽이는 작용이 단시간에 일어났다.

또한 항균 펩토이드29가 박테리아를 죽이는 과정에서 기존에 간접적인 증명만 가능했던 메커니즘을 굴절률 기반 3차원 홀로그래피 단층촬영 현미경을 이용해 세계 최초로 직접 규명했다.

KBSI 이성수 박사는 "토종기술로 개발된 신개념, 전문분석 성격의 대표적인 국산 연구장비인 3차원 실시간 홀로토모그래피 기술로 내성균 치료제 개발연구의 지름길을 제시한 것"이라고 설명했다.

한편, 연구진은 이번 연구결과를 국제학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 발표해 온라인판 저널 커버로 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자