(This bustling bacterial metropolis is located on a leaf, and it might just help us discover new antibiotic candidates(Credit: Gerd Innerebner / Roger Wepf, ScopeM))
항생제 내성은 인류를 위협하는 심각한 문제 가운데 하나입니다. 아직은 다제 내성균에 대한 약물이 남아있고 현대적인 의료 시스템을 통해서 감염을 어느 정도 관리할 수 있지만, 우리가 항생제를 쓰는 것 자체가 항생제 내성에 대한 진화압을 가하는 것이나 다름 없어 항생제 내성균의 숫자와 정도는 갈수록 심해지고 있습니다. 이대로 가면 2050년에는 항생제 내성균으로 사망하는 사람의 숫자가 1000만명에 이를 것이라는 비관적인 보고도 있습니다.
물론 당연히 과학자들은 이를 극복할 방법을 찾고 있습니다. 가장 전통적인 방법은 역시 새로운 기전의 항생제를 개발하는 것입니다. 항생제의 가장 좋은 소스는 역시 자연계에 있습니다. 박테리아와 싸우는 생물체는 사실 박테리아가 가장 흔합니다. 박테리아 역시 인간처럼 한정된 자원을 두고 경쟁하기 때문이죠. 그 경쟁이 매우 치열하기 때문에 박테리아는 다양한 무기를 개발해왔습니다. 따라서 박테리아가 지닌 항생 물질이 가장 다양하다는 사실은 놀라운 일이 아닙니다.
취리히의 스위스 연방공과대학 (ETH Zurich)의 과학자들은 색다른 장소에서 항생 물질을 연구했습니다. 바로 식물의 풀에 있는 미생물입니다. 이 작은 공간에서 박테리아들은 서로 죽고 사는 경쟁을 벌이고 있습니다. 좁은 공간을 차지하기 위해 하나의 박테리아가 여러 개의 항생물질을 분비하는 경우도 다반사 입니다.
연구팀은 애기장대(thale cress)에서 200개의 서로 다른 박테리아 균주를 찾아낸 후 700가지의 종간 항생 물질 반응을 확인했습니다. 이 가운데 Brevibacillus sp. Leaf 182의 경우 100-200종의 미생물이 든 칵테일을 억제하는 마크로브레빈 (macrobrevin)이라는 물질이 분리되었습니다. 연구팀은 이런 새로운 항생 물질을 연구하면 새로운 돌파구가 나올 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
물론 항생 물질이 바로 항생제가 되는 것은 아닙니다. 사람에서 감염을 일으키는 세균에 효과가 있어야 함은 물론 사람에 부작용이 적고 대량 생산이 가능해야 합니다. 따라서 종종 천연물 그대로가 아니라 여기서 화학 구조를 약간 변형시켜 사용하게 됩니다. 이 개발과정은 5-10년이 걸릴 수도 있습니다.
아무튼 독특한 장소에서 찾아낸 항생제라는 점은 분명해 보입니다.
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