April 27,2018

만성 감염 치료 최적화 방법 개발

약효 반응 유발하는 돌연변이 식별

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항생제 내성균을 퇴치할 수 있는 새 전략이 제시됐다.

덴마크 과학기술대 연구진은 낭포성 섬유증 환자에게 감염된 항생제 내성 슈도모나스균이 다른 종류의 항생제에 예측 가능한 치료 감수성을 보인다는 사실을 발견, 이 특성을 이용해 다제 내성균에 의한 만성 감염 치료를 최적화할 수 있는 새로운 방법을 개발했다고 생명과학저널 ‘셀’(Cell)지 최근호에 발표했다.

이 대학 노보 노르디스크 생물지속가능성 센터 연구책임자인 모르텐 소머(Morten Sommer) 교수는 “이번 연구를 통해 다제 내성 병원균인 슈도모나스균(Pseudomonas aeruginosa)에서 광범위한 항생제 감수성을 발견한 것은 항생제 내성이 확산되는 것을 막고 이를 되돌릴 수도 있는 기회를 연 것”이라며, “평생 동안의 고질적인 폐질환인 낭포성 섬유증을 비롯해 여러 만성 감염질환 치료에 중요한 계기를 마련했다”고 밝혔다.

덴마크 과학기술대 연구진은 다제 내성 만성 감염질환 치료에 새로운 합리적 치료전략을 제시했다.  CREDIT: Christian Als/ The Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability at the Technical University of Denmark

덴마크 과학기술대 연구진은 다제 내성 만성 감염질환 치료에 새로운 합리적 치료전략을 제시했다. CREDIT: Christian Als/ The Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability at the Technical University of Denmark

낭포성 섬유증(cystic fibrosis)은 염소 수송을 담당하는 유전자에 이상이 생겨 폐와 이자 등에 있는 점막세포에서 점액이 너무 많이 생산되는 난치 질환이다. 이로 인해 세균에 쉽게 감염되고 당뇨병이나 간 질환, 수정률 저하 등의 문제가 나타나게 된다. 백인들에게 주로 많다.

연구팀은 코펜하겐 릭스 병원의 낭포성 섬유증 클리닉이 수십년 동안 분리, 보존해 온 임상분리균주들 속에서 다제내성균들의 몇몇 항생제 취약성을 발견했다. 그리고 흥미롭게도 이를 통해 약효에 반응하는 감수성을 유발하는 근본적인 돌연변이 식별이 가능했다. 라일라 이마모비치(Lejla Imamovic) 선임연구원은 “특정 돌연변이와 관련된 표현형 상태의 취약성을 치료 타겟으로 하면 각 환자들에게 맞춤형 치료 전략이 가능해 큰 도움을 줄 수 있다”고 말했다.

낭포성 섬유증으로 야기되는 인체의 부위별 건강문제. CREDIT: Wikimedia Commons / BruceBlaus.

낭포성 섬유증으로 야기되는 인체의 부위별 건강문제. CREDIT: Wikimedia Commons / BruceBlaus.

항생제 내성에 대한 대처

약제 내성 박테리아 출현은 새로운 종류의 항생제가 점차 부족해 지는 현실과 맞물려 항생제 내성을 확산시킴으로써 세계인의 건강에 커다란 위협이 되고 있다. 낭포성 섬유증 환자를 포함해 병원에서 감염된 환자와 만성질환자의 최적 치료를 어렵게 하는 슈도모나스(Pseudomonas aeruginosa)균과 같은 그람-음성 병원균에 대한 치료 옵션과 전략은 특히 부족하다.

덴마크 오르후스 대학병원이 2015년에 발표한 논문에 따르면 낭포성 섬유증 환자는 향후 10년 동안 50%까지 늘어날 전망이며, 이는 합리적인 치료 전략이 앞으로 더욱 중요하다는 견해를 뒷받침해준다. 이런 상황에서 이번 연구는 올바른 방향으로 나아갈 첫 번째 단계로 평가되고 있다.

라일라 이마모비치 박사는 “연구 결과를 보면 몇몇 항생제에 노출되고 뒤이어 생기는 내성은 특정한 표현형 상태로 수렴하게 된다”며, “만성 감염의 특성과 심각성을 보면 개인별 맞춤 치료 전략이 필요하기 때문에 특정 표현형 상태에 수반되는 감수성은 만성 감염 치료전략을 최적화하는데 특히 유용하다”고 말했다.

슈도모나스 균이 감염된 환자의 혈류에서 백혈구(호중구, 가운데)가 슈도모나스균을 잡아먹고 있다.  CREDIT: Wikimedia Commons / Paulo Henrique Orlandi Mourao

슈도모나스 균이 감염된 환자의 혈류에서 백혈구(호중구, 가운데)가 슈도모나스균을 잡아먹고 있다. CREDIT: Wikimedia Commons / Paulo Henrique Orlandi Mourao

연구와 임상 응용의 연결

난치성 질환의 치료에서 중요한 것은 먼저 과학적 연구이고, 다른 하나는 이 연구 결과를 어떻게 환자 치료를 하는 임상에 응용하느냐 하는 점이다. 내성의 진화에 대해 현재 의과학자들은 만성 감염을 일으키는 병원균이 항생제 치료에 대해 점차 저항성을 키워가고 있다고 생각한다.

그럼에도 불구하고 소머 교수는 임상에 쓰인 약물들 간의 광범위한 부수적 약효 감수성의 상호작용이 밝혀짐에 따라 만성 감염을 일으키는 박테리아의 내성 이력은 다른 약물 노출에 반응해 시간이 지나면서 변동될 것으로 예상하고 있다.

그는 “우리 연구는 특정 약물에 대한 부수적인 약효 감수성과 연계된 특정 진단 지표를 토대로 만성 감염 환자를 치료하면 효과가 크게 향상될 수 있다는 의견을 지지한다”고 밝혔다. 연구팀은 다음 단계로 이러한 발견을 환자 치료로 전환시켜볼 생각이다.

소머 교수는 “실제로 우리 연구 결과 중 일부는 이미 임상적으로 사용되는 약물과 관련이 있고, 의사가 내린 경험적 처방을 약간 변경함으로써 환자에게 도움을 줄 수 있다”며, “그러나 이번 연구 결과를 진료실에 완전히 적용하기 위해서는 더 큰 통제 임상시험이 중요하다”고 말했다.

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