미국 연구진 "토양 시료에서 항생물질 합성 유전자 찾아"

기존 항생제가 잘 듣지 않는 '수퍼박테리아'를 없앨 수 있는 항생제 후보물질이 개발됐다. 토양에서 찾은 세균의 유전자를 이용해 생산한 것이다.

17일 미국 록펠러대와 럿거스대 공동연구진에 따르면 새로운 항생물질인 '말라시딘'(malacidins)을 얻는 데 성공했다.

현재 상용화된 항생제는 대부분 세균에서 왔다. 세균이 다른 세균의 성장을 저해하고자 만든 항생물질을 이용한 것이다.

이에 많은 연구진이 새로운 세균을 찾아 배양하고, 여기서 새로운 항생제를 찾으려는 노력을 기울여 왔다. 하지만 신종 세균을 배양하는 일이 쉽지 않아, 지난 수십 년간 큰 소득을 얻지 못했다.

연구진은 이런 한계를 극복하고자, 세균을 배양하지 않고 환경에서 얻은 세균의 유전자로만 항생물질을 얻는 방법을 고안했다. 이런 환경 유전체연구를 '메타지노믹스'(metagenomics)라고 부른다.

연구진은 새로운 항생제를 합성하는 세균 유전자를 찾기 위해 미국 전역에서 2천개 토양 시료를 얻었다. 여기서 세균의 유전물질인 DNA를 추출하고 염기서열을 분석한 끝에, 새로운 계열의 항생물질을 합성하는 일련의 유전자 무리를 발견했다.

연구진이 이 유전자 무리를 배양이 가능한 세균에 넣어주자, 세균은 항생물질을 합성했다. 항생물질은 일부 세균(그람양성균)의 세포벽 합성을 저해했다. 살균 활성은 상용화된 항생제인 '답토마이신'(daptomycin)과 유사한 정도였다.

기존 항생제에 내성이 있는 황색포도알균에 감염된 쥐 피부에 이 물질을 바르면, 24시간 뒤 세균이 사라지는 것도 확인했다

연구진은 이 항생물질에 '메타지노믹스로 발견한 항생물질'이라는 뜻으로 말라시딘(Malacidin·metagenomics acidic lipopeptide antibiotic-cidins)이라는 이름을 붙였다.

연구진은 "환경 시료에서 유전자를 찾았고, 이를 이용해 항생물질을 개발했다"며 "이런 방법은 세균을 배양한 뒤 항생제를 분리하는 기존 연구의 한계를 극복한 좋은 사례라고 생각한다"고 연구의 의의를 밝혔다.

연구 결과는 13일 국제학술지 '네이처 마이크로바이올로지'(Nature Microbiology)에 실렸다. (yna)