[와우! 과학] 박테리아 이용해 항생제 내성 슈퍼 박테리아 잡는다

외부에서 온 사람을 배척할 때 흔히 ‘텃세 부린다’라는 표현을 사용한다. 그런데 이는 사람에게만 해당되는 표현이 아니다. 사실 많은 동물들이 먹이와 서식지를 두고 경쟁하는 침입자를 배척하고 자신의 영역을 지키기 위해 텃세를 부린다.

텃세 부리기는 박테리아 세계에서도 예외가 아니다. 한곳에 정착한 박테리아들은 외부에서 다른 박테리아가 침투하는 것을 막기 위해 생물막(biofilm) 같은 물리적 장벽을 치거나 혹은 다른 박테리아를 파괴하는 독성 물질을 분비한다. 여러 항생제에 내성을 지녀 극히 치료가 어려운 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 역시 항생제와 외부 침입자를 막을 수 있는 수단으로 생물막을 이용한다. 이 세균은 몸에 삽입하는 관인 카테터 표면에서 생물막을 형성해 중증 환자의 상태를 더 악화시킨다.

스페인의 유전자 조절 센터(Centre for Genomic Regulation, CRG)의 과학자들은 황색포도상구균의 텃세를 이겨내는 다른 세균을 이용한 치료법을 연구했다. 연구팀이 찾은 해답은 마이코플라스마 페렴균(Mycoplasma pneumoniae, 사진)이다. 물론 이 박테리아도 병원성이 있지만, 연구팀은 병원성이 없게 변형한 마이코플라스마 페렴균을 이용하면 가장 골치 아픈 슈퍼 박테리아 중 하나인 황색포도상구균 생물막을 파괴해 환자를 더 효과적으로 치료할 수 있을 것으로 생각했다.

연구팀은 실험용 쥐를 이용한 동물 모델과 실험실 배양 모델 모두에서 무독성 마이코플라스마 폐렴균이 카테터 표면에 있는 황색포도상구균 생물막을 효과적으로 용해하고 파괴한다는 사실을 확인했다. 쥐 체내에 삽입한 카테터에 있는 항생제 내성균 생물막은 82% 정도 사라졌다. 생물막은 여러 세균이 협력해 만든 방어막으로 면역 시스템과 항생제 침투를 가로막는다. 따라서 생물막이 사라진 슈퍼 박테리아는 항생제와 인체 면역 시스템에 그대로 노출되어 훨씬 치료가 쉬워진다.

연구팀은 무독성 마이코플라스마 폐렴균 자체를 살아 있는 약물로 사용할수도 있지만, 생물막을 녹이는 효소를 따로 추출해서 카테터 표면에 코팅하거나 항생제와 함께 투여해 치료 효과를 높일 수 있다고 보고 있다. 아직은 기초 연구 단계이지만, 연구팀은 후속 연구를 진행해 2023년부터 임상 시험에 도전할 계획이다. 박테리아를 이용해 박테리아를 막는 이이제이(以夷制夷) 전략이 과연 통할 수 있을 지 주목된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com