미래창조과학부(장관 최양희)는 기존의 독성, 내성 등으로 사용이 제한된 항생제인 폴리믹신*에 항암제의 일종인 네트롭신*을 혼합하여 병원 내 감염의 주범인 슈퍼박테리아*를 퇴치하는 기술을 개발하였다고 밝혔다.

* 폴리믹신 : 다제내성균(슈퍼박테리아)의 감염질환에 탁월한 치료효과를 나타내는 리포펩티드 계열의 항생제로서 인체에 대한 독성(신경 및 신장 독성) 때문에 제한적으로 사용

* 네트롭신 : 방선균의 일종인 Streptomyces netropsis라는 세균이 생산하는 물질로 항암제와 항생제로 알려진 화학물질

* 슈퍼박테리아: 강력한 항생제에도 죽지 않는 인체병원세균(박테리아)으로 다제내성균이라고도 함

현재 사용 중인 대부분의 항생제는 슈퍼박테리아 내성으로 인해 사용할 수 없는 실정이다. 따라서 전 세계적으로 사용이 제한된 항생제를 다시 안전하게 사용할 수 있는 다양한 방법을 모색하고 있다.

류충민 박사 연구팀(한국생명공학연구원)은 한국생명공학연구원 기본사업과 글로벌프론티어사업 바이오나노헬스가드연구단의 지원으로 이번 연구를 수행했으며, 이 연구는 생물학 분야의 저명한 학술지인 네이쳐 사이언티픽 리포트 (Nature Scientific Reports) 6월 16일자(한국시간 6월 17일) 온라인 판에 게재되었다.

논문명과 저자 정보는 다음과 같다.

- 논문명 : Combination therapy with polymyxin B and netropsin against clinical isolates of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii

- 저자 정보 : 류충민 박사(교신저자, 생명연), 용동은 교수(연세대), Abhayprasad Bhat(생명연), 김창진(생명연), 정준휘(제1저자, 생명연)

논문의 주요 내용은 다음과 같다.

1. 연구의 필요성

연구팀은 국내 슈퍼박테리아중 사망원인 1위를 차지하는 아시네토박터 바우마니* (Acinetobacter baumannii)를 대상으로 세브란스병원 감염내과 용동은 교수 연구팀과 이 세균을 퇴치 할 수 있는 방법을 연구하여 “폴리믹신” 항생제가 획기적인 효과를 가진다는 것을 알아냈다.

* 아시네토박터 바우마니(A. baumannii) : 국내 슈퍼박테리아 중에 사망원인 1위를 차지하는 슈퍼박테리아로 국내외 가장 심각한 병원 세균으로 인식되고 있는 세균임

하지만 폴리믹신은 1960년대 개발 후 인체투약 시 신경과 신장에 독성이 문제가 되어 사용이 제한되었다. 그래서 병원에서는 “최후의 항생제”라는 별명으로 불리게 되었다.

이처럼 효과는 있지만 심각한 부작용이 예상되어 사용이 제한된 항생제를 다시 사용할 수 있는 방법을 모색하고자 하였다

2. 연구 내용

이번 연구에서는 한국생명공학연구원내 보유중인 토양 방선균* 은행으로부터 분양받은 물질을 스크린하여 항암제의 일종으로 알려진 “네트롭신”이라는 물질을 선별하고, 이를 낮은 농도(기존의 1/8수준)의 폴리믹신과 혼합처리 하여 아시네토박터 바우마니(A. baumannii)균을 효과적으로 퇴치할 수 있음을 증명하였다. 즉, 부작용을 줄이기 위해 폴리믹신의 농도를 낮추면서도 효과를 극대화해 슈퍼박테리아를 정복할 수 있는 새로운 방법을 찾은 것이다.

* 방선균 : 토양에 흔하게 존재하면서 인간을 질병으로부터 치료할 수 있게 해주는 세균

아울러, 동물모델로 널리 사용되는 꿀벌부채명나방*(Galleria mellonella)의 애벌레에 적용하여, 그 효과를 입증함으로써 시험관 내에서 뿐만아니라 동물에서도 작용하는 것을 보여주었다.

* 꿀벌부채명나방(G. mellonella) : 꿀벌 집에 기생하는 곤충으로, 최근 동물모델로 각광받고 있는 곤충이다. 벌레의 크기가 손에 잡히고 인체와 동일한 37도에서 자라기 때문에 인체 병원균 실험에 주로 사용됨

3. 연구 성과

네트롭신은 항암제로 등록되어 있어 의사의 처방만 있으면 바로 폴리믹신 첨가제로 사용 가능하다는 점에서 본 연구는 기존에 다른 용도로 등록된 약제를 기존 항생제와 혼합처리하여 추가적인 임상실험 없이 항생제의 효과를 극대화하는 방법이 될 수 있을 것이다.

특히, 기존의 독성 등으로 사용이 제한된 항생제들 또한 첨가제를 이용 그 효용성을 높이고 독성을 최소화하여 슈퍼박테리아 퇴치에 사용가능할 수 있을 것으로 기대된다.

류충민 박사는 “기존 약제와의 혼합처리를 통하여 ‘최후의 항생제’를 다시 살릴 수 있는 기술의 예시를 보여준 결과로, 국가사회문제 해결을 기치로 내건 ‘글로벌프런티어사업’과 같은 국책연구원, 병원, 대학의 유기적인 공동연구가 아니었다면 가능하지 않았을 것”이라고 말했다.

또한, “이번 결과를 이용하여 병원 내 감염 등 사회적으로 문제가 되고 있는 슈퍼박테리아를 퇴치할 수 있는 새로운 방법이 개발될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.