[바이오토픽] 등잔 밑이 어둡다: 인간의 콧속에서 발견된 강력한 항생물질 의학약학 양병찬 (2016-07-28 09:40) 우리의 콧속에 새로운 항생제가 있는 것으로 밝혀졌다. 그것은 인간의 콧속에 서식하는 세균이 생성한 분자로, 치명적인 메티실린저항성 황색포도상구균(MRSA: methicillin-resistant Staphylococcus aureus)을 살해하는 것으로 나타났다. 황색포도상구균은 세 명 중 한명의 사람들에게서 발견되지만, 문제를 일으키지 않는다. 이에 반해, MRSA는 많은 항생제에 저항성을 갖는 황색포도상구균으로, 100명 중 두 명에게서 발견되는데, 간혹 혈류로 침투하여 감염을 초래한다. 그리하여 미국에서는 매년 11,000명의 사람들이 MRSA 감염 때문에 사망하는 것으로 알려져 있다. 독일 튀빙겐 대학교의 안드레아스 페셸 박사가 이끄는 연구진은 7월 27일 《Nature》에 기고한 논문에서, MRSA와 싸우는 신병기를 발견했다고 보고했다. 그 이름은 루그더닌(lugdunin)인데, 놀랍게도 인간의 콧속에 서식하는 세균, 즉 Staphylococcus lugdunensis가 생성하는 분자라고 한다. 연구진이 187명의 환자들에게서 채취한 샘플을 분석한 결과, 콧속에 S. lugdunensis를 갖고 있는 환자들은 그렇지 않은 환자들에 비해 6분의 1에 해당하는 S. aureus를 보유하고 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 S. lugdunensis가 문제성 많은 세균(S. aureus)의 증식을 억제할 수 있다는 것을 의미한다. 나아가 S. lugdunensis가 만드는 항생물질을 이용하여 예방약(예컨대 비강분무제)을 만든다면, 일차적으로 사람의 코에서 S. aureus를 물리칠 수 있을 것으로 보인다. 참고로, 100명 중 약 아홉 명은 자연적으로 S. lugdunensis를 보유하고 있는 것으로 알려져 있다. 새로운 희망 세균의 효소는 세포 내에서 화학반응을 일으키는 단백질인데, 대다수의 항생제는 세균의 효소를 공격하는 소분자(small molecule)이다. 연구진에 의하면, 루그더닌은 일반적인 항생제보다 훨씬 더 크며, 세포막에서 모종(某種)의 메커니즘을 통해 세균을 물리치는 것 같다고 한다. 연구진이 실시한 30일간의 시험관 실험에서, S. aureus는 루그더닌에 대한 저항성을 진화시키지 못하는 것으로 밝혀졌는데, 이는 루그더닌의 작동방식(modus operandi)이 이례적이기 때문인 것으로 보인다. "우리는 자발적인 변이체를 발견하지 못했다"라고 페셸 박사는 말했다. 조지 워싱턴 대학교의 존 파워스 박사(감염병 임상의)는 루그더닌이 MRSA에 대항하는 강력한 신무기가 될 수 있음을 인정하면서도, 그것이 인간에게서 어떻게 작용하는지를 알고 싶다고 한다. 왜냐하면 연구진이 실시한 시험관실험만 갖고서는 인체 내에서 항생제 저항성이 생겨날지 여부를 예측할 수 없기 때문이다. 지금껏 새로운 항생제의 주요 원천은 토양세균이었다. 인체의 마이크로바이옴(microbiome)에서 발견된 항쟁물질은 몇 가지 안 되는데, 그중 대표적인 것은 락토실린(lactocillin)으로, 질(膣) 속에서 서식하는 세균에서 유래한다. 처음 루그더닌을 발견했을 때, 페셸이 이끄는 연구진은 새로운 항생제를 찾고 있었던 것은 아니었다. 그들은 자연환경, 즉 인간의 콧속에서 발견되는 S. aureus를 연구하던 중이었다. "어떤 세균을 억제하고 싶으면, 먼저 그들의 생활방식을 이해할 필요가 있다. 그리고 그들을 이해하려면, 그들의 경쟁자도 들여다봐야 한다"라고 그는 말한다. 연구진이 인간의 콧속에서 발견된 90가지 세균을 분석한 결과, S. lugdunensis 하나만이 MRSA를 살해하는 것으로 나타났다. 연구진이 마우스의 피부를 S. aureus에 감염시킨 후 루그더닌 연고를 발라주자, 그것은 피부의 표면은 물론 심층부에서 감염을 치료하는 것으로 나타났다. 또 연구진이 목화쥐(Sigmodon hispidus)의 콧속에 S. lugdunensis를 투입해본 결과, S. aureus의 개체수가 감소한 것으로 나타났다. 루그더닌은 MRSA뿐만 아니라, '글리코펩타이드(glycopeptide) 계열 항생제에 저항성을 갖는 S. aureus'와 '반코마이신 저항성 장구균(VRE)'도 살해하는 것으로 밝혀졌다. "세균이 생성하는 항생제를 '마이크로바이옴 세계의 경쟁자를 억제하는 능력'과 결부시킨 것은 이번이 처음이다"라고 노스이스턴 대학교의 킴 루이스 박사(미생물학)는 논평했다. "이번 연구결과는 다소 놀랍다. 우리는 일반적으로 항생물질을 '세균들이 마이크로바이옴에서 경쟁하기 위해 사용하는 중요한 도구'라고 생각하지 않는 경향이 있다"라고 그는 덧붙였다. 페셸 박사는 루그더닌을 '인간에게 사용할 수 있는 항생제'로 개발하는 데 관심이 있는 업체들과 접촉하고 있다. ※ 원문정보: Zipperer, A. et al., "Human commensals producing a novel antibiotic impair pathogen colonization", Nature (2016). http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7613/full/nature18634.html ※ 출처: Nature http://www.nature.com/news/the-nose-knows-how-to-kill-mrsa-1.20339