한국생명공학연구원은 류충민(사진) 박사 연구팀이 슈퍼박테리아를 효과적으로 제어할 수 있는 금 나노입자와 지질나노입자 기반의 신규 항생제를 개발했다고 8일 밝혔다. 슈퍼박테리아는 항생제 다제내성균으로, 오남용으로 인해 기존 항생제로는 치료에 한계가 있다. 이 때문에 세계보건기구(WHO)는 슈퍼박테리아가 차세대 팬데믹이 될 것으로 경고하고 있어 새로운 항균 치료법 개발이 시급하다.
연구팀은 슈퍼박테리아 녹동균 생존에 필요한 철분을 세포 내로 이동시키는 유기물질인 '시데로포어'라는 유기물질에 금 나노입자를 결합시켜 특정 파장의 빛(근적외선)을 비추자, 세균 속에 들어간 금 나노입자가 순간적으로 수백도의 열을 발생시켜 녹농균을 사멸시켰다.
피부 감염 생쥐 모델을 이용한 실험 결과, 상처가 신속하게 치유됐고 면역세포나 정상 피부 조직에는 영향을 미치지 않아 생체 안전성이 높은 것을 확인했다.
연구팀은 또 세균 속으로 유전체 편집 시스템인 '크리스퍼 카스 13a 유전자 가위'를 전달할 수 있는 새로운 지질 나노입자를 제작해 가이드RNA가 세균의 특정 유전자를 인식하면 유전자 편집 시스템의 절단 효소인 카스13a가 세포 내 리보핵산(RNA)을 무작위적으로 분해해 세균을 죽이는 방식으로 작용했다고 설명했다.
패혈증 동물 모델을 이용한 실험 결과, 지질나노입자에 의해 세균 몸속으로 들어간 유전물질이 치명적인 유전자 편집을 일으키며 세균이 사멸돼 패혈증을 성공적으로 억제한 모습을 확인했다. 류충민 생명연 박사는 "유익한 균에는 영향을 주지 않고 특정한 병원균만을 선택적으로 사멸해 슈퍼박테리아를 제어할 수 있는 바이오 나노 기술을 개발한 것으로, 기존 항생제 치료 방식에서 벗어나 차세대 감염 치료법으로 활용될 것으로 기대한다"고 말했다..
이 연구결과는 국제 학술지 'ACS 나노( 2월 2일자)'와 '어드밴스드 헬스케어 머터리얼즈(3월 14일)' 표지논문으로 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
한국생명공학연구원은 슈퍼박테리아를 효과적으로 제어할 수 있는 금 나노입자와 지질나노입자 기반의 신규 항생제를 개발했다. 생명연 제공
