바이러스를 살균 소독제 대신 사용한다?

(The bacteriophage microgel bead spray eradicated E. coli bacteria on tainted lettuce and meat. Credit: McMaster University)

박테리아와 바이러스는 인체에서 수많은 질병을 일으킵니다. 따라서 우리들은 대부분 이런 작은 침입자들이 모두 나쁘다고 생각하지만, 사실 심각한 문제를 일으키는 박테리아와 바이러스는 극히 일부에 지나지 않습니다.

오히려 장내 미생물 같은 공생 미생물이 없으면 인체에 더 큰 문제가 생깁니다. 그리고 세균들을 숙주로 삼는 바이러스인 박테리오파지가 없다면 세균들이 무한 증식해 사람은 물론 지구 생태계 전체에 큰 문제가 될 것입니다.

사실 과학자들은 세균만 숙주로 삼는 박테리오파지를 항생제 대신 사용하기 위해 많은 연구를 진행 중입니다. 하지만 캐나다 맥마스터 대학의 연구팀은 좀 다른 박테리오파지 활용법을 생각했습니다. 이들을 인체에 무해한 소독제로 사용하는 것입니다.

연구팀은 음식물을 감염시키는 세균들을 파괴하는 박테리오파지를 담은 작은 구슬인 마이크로비드 (microbead)를 개발했습니다. 사실 박테리오파지는 세균이 있는 곳이면 어디든 존재하지만, 이들을 장시간 안전하게 보존했다가 대량으로 투여하는 것은 또 다른 문제입니다.

연구팀은 박테리오파지를 안전하게 보호하기 위해 글루타알데하이드 (glutaraldehyde)를 이용했습니다. 이를 생산하기 위해 단단한 기반층 폴리머와 벌집처럼 많은 구멍이 있는 폴리머를 준비합니다. 그리고 이 구멍에 글루타알데하이드와 박테리오파지가 결합해 작은 구슬을 만들게 하는 것입니다.

각 마이크로비드의 크기는 20 마이크로미터이며 50만 개의 박테리오파지를 지니고 있습니다. 실제 식품 소독에서는 이를 스프레이 형태로 분사하게 됩니다.

연구팀은 이 박테리오파지 스프레이가 리스테리아나 살모넬라 같은 세균에게만 치명적이고 사람에는 안전하다고 설명했습니다. 기본적으로 사람 세포가 아닌 세균을 숙주로 삼는데다 위산이나 열에 쉽게 파괴되기 때문입니다. 오히려 소독용 화학 물질보다 더 안전합니다.

다만 과학적으로 안전한 것과 사람들이 그렇게 받아들이는 것은 별개의 문제입니다. 또 경제성 등 다른 문제도 있기 때문에 상용화 가능성은 두고봐야 할 것 같습니다.

참고

https://newatlas.com/science/antibacterial-microgel-bacteriophage-bead-spray-food/

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34803-7

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