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항생제 내성균 해법 북극해에서 찾는다?




 (The Arctic Sea off Svalbard, viewed from the research vessel Kronprins Haakon in August 2020. Credit: Teppo Rämä)

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(Research vessel Kronprins Haakon, Aug 2020. Credit: Yannik Schneider)

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앞서 여러 차례 소개한 것처럼 항생제 내성균 확산은 인류를 위협하는 중대한 문제가 되고 있습니다. 물론 과학자들과 제약회사들은 새로운 항생제 개발을 위해 많은 연구를 진행하고 있으나 현재까지는 새로운 약물이 개발되는 속도보다 내성 확산이 더 빠른 것이 현실입니다.

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따라서 과학자들은 과거 시도하지 않은 영역에서 연구를 확대하고 있습니다. 그중 하나는 이전에 연구가 잘 되지 않은 극한 환경이나 오지에 있는 생물을 연구하는 것입니다.

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헬싱키 대학의 파이비 타멜라 교수 (Dr. Päivi Tammela, a professor at the University of Helsinki, Finland)가 이끄는 연구팀은 노르웨이의 북극 탐사선인 크론프린스 하콘 (Kronprins Haakon)을 타고 북극해의 스발바르드 Svalbard 제도 인근 바다에서 방선균 (actinobacteria)을 조사했습니다.

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방선균은 많은 항생물질을 지닌 세균으로 현재 사용되는 항생제의 상당 부분을 개발하는데 도움을 줬습니다. 하지만 사실 지금까지 연구된 방선균에 대부분은 토양에서 추출한 것입니다. 바다에도 살고 있지만 이들에 대한 연구는 상대적으로 진행된 것이 없고 북극해 같은 오지는 더 연구가 되어 있지 않습니다.

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연구팀은 이런 극한 환경에서 살고 있는 방선균에 새로운 항생 물질이 있을 것으로 기대하고 조사하던 중 새로운 균주를 분리했습니다. 로도코쿠스 (Rhodococcus) 속에 속하는 T091-5와 코큐리아 (Kocuria) 속에 속한 T160-2이 그것으로 중요한 병원성 대장균인 enteropathogenic E. coli (EPEC)에 대한 억제 효과를 지니고 있습니다.

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T091-5는 EPEC이 장 세포에 달라붙는 것을 막아 세균의 침투를 막을 수 있습니다. T160-2는 박테리아가 인체 세포의 Tir 수용체와 결합하는 것을 막아 세균이 세포를 병들게 하는 것을 막을 수 있습니다.

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연구팀에 따르면 이 물질은 세균 자체를 죽이기 보다는 병원성을 약화시키는 것으로 오히려 내성이 생길 가능성이 낮습니다. 그리고 세균에만 작용해 인체 부작용도 낮을 것으로 기대됩니다.

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물론 아직은 초기 연구 단계로 실제 약물 개발이 가능할진 두고봐야 알 수 있습니다. 하지만 우리가 아직 탐사하지 않은 지구의 많은 장소에 세균의 병원성을 약화시키거나 죽이는 물질들이 숨어 있을 가능성은 충분합니다. 앞으로 연구를 통해 획기적인 성과를 거둘 수 있기를 기대합니다.

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참고

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https://phys.org/news/2024-08-antibiotic-candidates-microbes-deep-arctic.html

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Bioprospecting of inhibitors of EPEC virulence from metabolites of marine actinobacteria from the Arctic Sea, Frontiers in Microbiology (2024). DOI: 10.3389/fmicb.2024.1432475

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