인류 위협 지목된 내성균 잡을 새 항생제 후보들
인류 위협 지목된 내성균 잡을 새 항생제 후보들
최근 러시아 우크라이나 전쟁에서 항생제인 카바페넴에 내성을 가진 세균이 급증하고 있어 세계적인 보건 문제로 떠올랐다.
보건 전문가들은 가장 흔히 쓰는 카바페넴을 대체할 새 항생제가 나오지 않으면 2050년까지 해마다 전세계에서 1000만명 이상이 목숨을 잃을 것으로 보고 있다.
과학자들이 최근 세계보건기구(WHO)가 인류를 위협할 것으로 꼽은 항생제 내성균을 잡는 새 후보물질을 개발했다.
미국 하버드대와 글로벌 제약사 로슈 연구진은 3일(현지 시각) 주요 항생제 성분인 카바페넴에 내성을 보이는 세균인
‘아시네토박터 바우만니(Acinetobacter baumannii)’에 효과가 있는 ‘조수라발핀’이란 후보 물질을 개발했다고 밝혔다.
동물실험까지 성공한 이 물질은 세균이 항생제를 막아내기 위해 뒤집어쓰는 지질다당류 껍질의 생성을 방해하는 원리다.
◇그람음성균이 항생제 이기는 비결은 지질다당류로 만든 ‘두꺼운 이불’
보건 전문가들은 항생제 처방이 늘면서 점점 더 강한 항생제를 투약하지 않으면 효과가 없는 내성을 갖는 세균이 등장하면서 심각한 위기로 보고 있다.
이 세균은 ‘인류 최후의 항생제’라 불리는 카바페넴에 대한 내성을 갖고 있어 인체에 감염됐을 때 치료가 어렵다.
WHO는 2017년 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)과 엔테로박테리아세(Enterobacteriaceae)를 포함해 항생제 주요 성분인 카바페넴에
내성을 가진 내성균 3종을 인류 건강에 가장 큰 위협이 되는 세균으로 지목했다.
이들 세균은 항생제에 대한 특별한 내성을 가지는 그람음성균으로 분류된다.
보통 세포 하나로 이뤄진 미생물인 세균은 내부의 압력을 견디기 위해 단단한 세포벽으로 둘러싸여 있다.
이런 세균 중 그람음성균은 세포벽 일부가 지질다당류(LPS)로 둘러싸여 있다.
강한 산성이나 고온의 극한 환경에서도 살아남을 수 있을 뿐 아니라, 면역 물질이나 항생물질이 세균으로 들어가는 것을 물리적으로 막는다.
천둥번개가 치고 비가 쏟아지는 날 자동차 안에 있으면 젖지 않고 안전한 것과 비슷한 이치다.
카바페넴은 그람음성균에 대항하는 유일한 항생제다.
카바페넴이 나온 뒤 50년 간 그람음성균에 대한 새로운 항생제가 나오지 않았다.
그만큼 카바페넴 내성균에 대한 치료제는 없다.
◇세균이 ‘두꺼운 이불’을 만들지 못하게 공격
연구진은 그람음성균이 세포벽을 만들 때 Lpt를 통해 세포 포면까지 LPS를 분비한다는 사실에 주목했다.
이 수용체를 방해하면 세균이 세포벽을 제대로 만들지 못해 항생제가 세균 안까지 들어갈 수 있을 것으로 봤다.
이번에 개발한 항생제 후보 물질인 조수라발핀은 LPS에 단백질 수용체(Lpt)가 들러붙어 결과적으로 세균 바깥으로 분비되는 것을 구조적, 화학적, 유전적으로 방해하는 원리다.
Lpt 수용체와 이 수용체가 분비하는 LPS 7종을 모두 인식해 이들이 결합하지 못하도록 방해한다.
결국 Lpt 수용체에 들러붙지 못한 LPS는 세균 표면으로 나가지 못하고 세균은 보호막을 치지 못한다.
