요로 감염 백신에 도전하는 과학자들

(Escherichia coli: Scanning electron micrograph of Escherichia coli, grown in culture and adhered to a cover slip. Credit: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH)

요로 감염은 여성에 매우 흔한 감염이지만, 사실 남성에서도 그다지 드물지 않은 감염병 중 하나입니다. 다행해 항생제가 소변에서 농축되는 경향이 있어 항생제에 대한 반응이 좋기는 하나 노인 인구 비중이 늘어나고 항생제 내성균 비율도 늘어나면서 치료에 주의를 요하는 감염병이 되고 있습니다.

요로감염(UTI): https://terms.naver.com/entry.naver?docId=927354&cid=51007&categoryId=51007

텍사스 대학의 과학자들은 항생제 외에 요로 감염을 치료하거나 예방할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 연구팀의 목표는 인체의 면역 반응을 강화시켜 일반적으로 치료하기 힘든 요로 감염을 치료하는 것으로 엄밀히 말하면 1차 예방을 위한 백신보다는 감염 후 치료를 위한 백신이라고 할 수 있습니다. 원리는 간단합니다.

콩팥, 요도, 방광에 세균이 침투할 경우 당연히 우리 몸의 면역 시스템이 이를 퇴치하기 위해 면역 반응을 일으킵니다. 하지만 박테리아는 바이러스와 비교해서 복잡한 구조로 인해 항체를 만들기가 어렵고 소변으로 계속해서 씻겨 내려간다는 문제점이 있습니다. 소변에 쓸려 나가면서 세균이 제거되는 특징도 있으나 항원 반응 역시 강하게 일어나지 않는 것입니다.

연구팀은 금속 유기 골격체metal organic framework (MOF)가 해답이 될 수 있을 것으로 보고 연구를 진행했습니다. 요로 감염의 흔한 원인균인 대장균 (E. coli)를 죽인 후 금속 유기 골격체에 넣고 서서히 항원 물질을 분비하도록 한 것입니다. 그러면 항원을 더 효과적으로 인식해 항체 생산이 더 잘 이뤄지고 면역 반응도 더 잘 일어날 수 있습니다.

금속 유기 골격체는 내부에 큰 공간과 표면이 있어 화학 반응의 촉매나 여러 가지 물질을 담는 데 유용한 신소재로 주목 받고 있습니다. 연구팀은 항원 물질을 담는 그릇으로 선택했는데, 앞으로 백신 개발에서 금속 유기 골격체가 새로운 역할을 담당할 수 있을지 앞으로 연구가 주목됩니다.

참고

https://newatlas.com/medical/urinary-tract-infection-vaccine-e-coli-metal-organic-framework/

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c03092

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