바이러스로 세균을 퇴치한다?

(Let's give our special "phage" attack to those evil C. difficile. Credit: Satoshi Uematsu, Osaka City University)

현재 세계는 코로나 19라는 전례 없는 바이러스 팬데믹에 신음하고 있습니다. 많은 사람들의 관심이 이 치명적인 바이러스 질환의 전파를 막고 궁극적으로는 정복하는데 있습니다. 하지만 사실 바이러스는 순수악이 아니라 그냥 자연적으로 세포의 자원을 가로채 살아가는 생물학적 기계일 뿐입니다. 사실 사람에게 도움 되는 기계이기도 합니다. 세포 내에 유전자를 전달하는 데 유용한 특징 덕분에 많은 바이러스가 유전자 연구에 사용되고 있습니다.

바이러스 가운데 박테리아를 파괴하는 박테리오파지(Bacteriophage)는 이전부터 항생제를 대신하거나 보조할 수 있는 세균 치료제로 관심을 받고 있습니다. 오사카 시립 대학과 도쿄 대학(Osaka City University and The Institute for Medical Science, The University of Tokyo)의 연구팀은 101명의 건강한 일본인에서 대변 샘플의 메타지놈 (Metagenome) 분석을 통해 장내 박테리아와 이를 공격하는 파지에 대한 데이터를 확보했습니다.

이 가운데 가장 흥미로운 것은 장내에서 흔히 발견되면서도 종종 문제를 일으키는 세균인 클로스트리디움 디피실 (Clostridium difficile)을 잡아먹는 파지입니다. 클로스트리디움 디피실은 특히 항생제 사용 후 장내 세균 환경이 달라졌을 때 이상 증식해 장염을 일으키는 고약한 세균으로 심한 경우 생명에 심각한 위험을 일으킵니다. 항생제 내성도 만만치 않은 세균으로 이를 파괴하는 바이러스를 약물처럼 사용할 수 있다면 많은 생명을 살릴 수 있을지도 모릅니다.

연구팀은 이 파지가 박테리아를 파괴하는 효소를 확인했으며 쥐를 이용한 동물 모델에서 실제로 세균을 파괴하는 것을 확인할 수 있었습니다. 물론 바이러스라는 것은 쉽게 변이를 일으키며 어디로 튈지 모르는 위험한 존재라 함부로 다뤄서는 안되지만, 항생제 내성균도 쉽게 파괴할 수 있는 무기로 관심을 받고 있는 것도 사실입니다. 바이러스 자체가 아니라도 세균 표면에 구멍을 뚫거나 녹이는 효소를 활용한다면 새로운 치료제 개발에 도움을 주지 않을까 기대합니다.

참고

https://phys.org/news/2020-07-viral-dark-exposed-metagenome-database.html

Cell Host & Microbe (2020). DOI: 10.1016/j.chom.2020.06.005

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9000년 전 소녀의 모습을 복원하다.

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