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2018년 3월 8일 목요일

합성 폴리머로 내성균을 치료한다?


(Normal cells of the Acinetobacter baumannii bacteria before treatment with the synthetic polymers)

(Normal cells of the Acinetobacter baumannii bacteria after treatment with the synthetic polymers, showing that the cytoplasmic substances within the bacterial cell membrane have precipitated, killing the bacteria)

(The four-step killing mechanism of the polymer: (1) the positively-charged polymer binds to the bacteria cell surface, (2) neutralizing the positive charges of the polymer to enter the bacterial cell membrane, (3) penetrating into the bacterial cyotoplasm, a fluid that fills the cell, and (4) precipitating the cytoplasmic substances to kill the bacterium)


 지속적인 연구 개발에도 불구하고 항생제에 내성을 지닌 내성균의 출현은 큰 문제가 되고 있습니다. 이는 생물 진화를 생각하면 불가피한 일이긴 하지만, 우리가 새로운 항생제를 개발하는 속도보다 더 빠른 속도로 내성균이 등장하는 것은 현대 의학의 가장 중요한 성과를 무용지물로 만들 수 있어 큰 우려를 낳고 있습니다. 


 이를 막기 위해서는 항생제 남용을 줄이는 것은 물론 기존의 항생제와 다른 기전을 지닌 새로운 기전의 항생 물질 연구가 필요합니다. 싱가포르 과학기술청 산하의 바이오엔지니어링 및 나노테크놀로지 연구소 (Institute of Bioengineering and Nanotechnology (IBN) of the Agency for Science, Technology and Research (A*STAR))와 IBM의 연구팀은 매우 독특한 방식의 항생 물질을 연구하고 있습니다. 


 이들이 개발하는 것은 기존의 항생제처럼 곰팡이나 세균에서 유래한 물질이 아니라 인공적으로 만든 합성 폴리머 (synthetic polymer) 제제로 guanidinium-functionalized polycarbonates 라고 불리는 물질입니다. 이 물질은 인체에 무해하며 자연적으로 분해되는 물질이지만, 일부 세균에는 치명적입니다. 


 이 물질은 세균의 세포벽에 결합한 후 단백질을 고체화 시켜 세포벽은 물론 세균이 살아가는 데 필수적인 DNA 같은 물질을 파괴합니다. 연구팀은 이 물질을 사람에 테스트하기 전에 쥐를 이용한 동물 모델을 통해서 효과적으로 다제 내성균을 파괴한 후 독성 없이 분해하는지를 테스트 했습니다. 동물 실험 결과는 긍정적으로 나타났습니다. 폴리머는 의도대로 세균을 파괴한 후 무해하게 분해되었습니다. 


 물론 앞으로 사람에서도 같은 결과가 나오는지 많은 검증이 필요하지만, 기존의 항생제와는 완전히 기전이 다르므로 내성균 치료에 큰 가능성을 보여준 결과라고 하겠습니다. 실제 임상 실험에서도 안전성과 효과를 입증해 임상에서 활용될 수 있기를 기대합니다. 


 참고 




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