내성 없이 세균만 죽이는 '항생제' 가능성 찾았다(03.27)

전남대 연구팀, 체내 '철' 대사 조절 신개념 항균기전 밝혀

'살모넬라' 통해 확인…"슈퍼박테리아 없는 항생기전 될 것"

▲ 저분자물질 'GSK5182'의 항세균 효과 검증표. 살모넬라균 감염과 'GSK5182' 투여에 따른 간의 헵시딘 발현 그래프(A)와 'GSK5182'에 의한 살모넬라균 증식 억제 효과를 보여주는 그래프.(B) ⓒ 2014 HelloDD.com

항생제에 내성을 갖는 슈퍼박테리아(다재 내성균) 공포를 원천적으로 막을 수 있는 가능성이 국내 연구진에 의해 제기됐다. 내성 없이 병원성 세균의 감염과 증식을 억제할 수 있은 항균제 후보물질과 기전을 밝힌 것이다.

전남대 최흥식 생명과학기술학부 교수와 최현일 의대 미생물학과 교수팀은 "세균의 감염과 증식에 필요한 대식세포의 철(Fe) 대사를 조절하여 병원성 세균의 감염과 증식을 억제할 수 있는 항균제제 후보물질을 찾아냈다"고 26일 밝혔다.

연구팀은 식중독 주요 원인균 중 하나인 살모넬라균이 대식세포에서 증식할 때 이알알감마가 헵시딘을 통해 살모넬라 증식을 촉진시킨다는 데 착안해, 이번 연구를 진행했다. 이알알감마를 억제하는 저분자물질을 통해 대식세포의 철분 대사를 조절할 수 있다고 가정했다.

연구팀에 따르면 대식세포의 철 함량 조절에 관여하는 핵심 호르몬은 '헵시딘'이다. '이알알감마'(ERRγ)가 헵시딘의 발현을 조절하는데, 여기에 그 활성을 억제하는 저분자물질(GSK5182)이 결합하면 철 함량 조절이 가능하다. 살모넬라균이 증식하기 위해서는 대식세포에 철 함량이 높아야 하는데, 이를 낮춤으로써 항균효과가 나타나는 것이다.

실제 살모렐라균에 감염된 생쥐에 이 저분자물질을 투여하자 살모넬라의 증식이 현저히 감소됐고, 동물의 생존율도 증가하는 것으로 나타났다. 리보핵산 간섭을 통해 이알알감마를 억제한 경우에도 살모넬라 증식이 억제되는 것이 확인됐다.

연구팀은 "병원성 세균의 치료를 위한 항생제 사용은 가장 보편적이고 효과적인 치료법으로 알려져 있지만, 이로 인한 슈퍼박테리아와 같은 항생제 내성균주의 출현과 생체에 유익한 정상세균총 파괴로 인한 위험이 증대되고 있는 상황"이라며 "숙주와 병원체 간의 상호작용 기전을 정확히 이해하고 저분자물질을 이용해 기존의 항생제와 다른 신개념의 병원성 세균 치료법을 제시한 것"이라고 의미를 부여했다.

▲ GSK5182에 의한 항생제 내성 살모넬라 증식 억제 효과(C)와 살모넬라 감염 및 GSK5182 투여 생쥐의 생존율(D). ⓒ 2014 HelloDD.com