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【미국 메릴랜드주 베데스다】 결핵균 실험 치료제인 PA-824가 결핵균을 내부에서부터 파괴시키는 기전이 해명됐다. 미국립알레르기·감염증연구소(NIAID) 클립톤 배리(Clifton E. Barry) 박사팀은 Mycobacterium tuberculosis의 내부에서부터 파괴하는 기전을 해명, 이를 Science에 발표했다. 이번 지견은 잠복단계의 결핵 감염을 치료하는 약제 개발에 도움이 될 뿐만 아니라 다른 균에 대한 약제 개발 가능성도 보여준다. NO 가스로 감염 차단 배리 박사팀에 따르면 특정한 세균 효소가 없는 결핵균 변이체가 PA-824에 내성을 보인다는 사실은 확인됐지만 이 효소의 기능에 대해서는 밝혀져 있지 않다. 박사는 “Ddn이라고 이름붙인 이 효소와 ‘보조인자(cofactor)’라는 또 다른 세균속 성분이 PA-824와 상호작용할 때 결핵균 세포에서 발생한다는 사실을 in vitro에서도 재현됐다”면서 “PA-824의 대사에서 중요한 것은 일산화질소(NO) 가스의 생산이다. 반응성이 매우 높은 이 분자는 세균을 내부에서 부터 사멸시킨다”고 설명했다. NO가스는 면역세포가 결핵균 등의 세균을 잡아먹은 후 자연스럽게 생산되는 것으로 건강한 면역계를 가진 사람에서는 결핵균에 노출돼도 감염을 억제하는 하나의 수단이 되고 있다. 하지만 이 자연스러운 면역반응만으로는 결핵균을 체내에서 완전히 배제시키는 것은 아니다. PA-824는 본질적으로 NO를 생산하는 면역세포와 동일한 기능을 하지만 세균 속에 들어가야 비로소 작용한다. 잠복기의 결핵 감염의 특징인 비분열 결핵균의 경우 면역세포가 둘러싸 육아종을 형성한다. 육아종 내부는 산소 레벨이 낮다. 박사팀은 최근 연구에서 PA-824의 대사 과정에서 발생하는 NO생산량은 산소 레벨이 낮을 때 가장 많다는 사실을 발견했다. 이같은 관찰 결과를 통해 비분열 결핵균에 대한 PA-824의 작용 기전을 추정할 수 있었다. 또한 PA-824는 초기부터 유산소 상태 그리고 비분열 결핵균에 대한 작용 기전도 추측할 수 있다. 원래 PA-824는 유산소 조건하에서 최대 기능을 발휘하도록 디자인됐다. 박사는 “이번에 세균 효소와 보조인자가 산소농도가 낮은 상태에서도 나타난다는 PA-824의 작용 기전이 발견됨으로써 향후 PA-824와 화학구조가 유사하면서도 처음부터 저산소 상태에서 최대의 효과를 올리는 약제도 개발될 것”이라고 말했다. 신종 NO생산 약물도 가시권 현재 전세계 인구의 3분의 1이 잠복성 감염을 포함해 결핵균에 감염돼 있다고 한다. 현재는 세균이 활발하게 분열하지 않는 잠복성 결핵감염만을 선택해서 치료하는 약제는 없다. NIAID의 앤소니 포시(Anthony S. Fauci) 소장은 “배리 박사팀은 항결핵약 후보인 PA-824가 결핵균 속에서 대사되는 모습을 자세하게 발표했다. 이번 발견은 향후 잠복성 결핵 등에 효과적인 약물을 개발하기 위한 첫걸음”이라고 평가했다. 사람은 세균 보인자는 물론 Ddn에 해당하는 효소도 없어서 PA-824는 사람 세포에는 영향을 주지 않는다. 반대로 상당수의 세균은 Ddn과 동일한 종류의 효소를 가진다. 이를 근거로 배리 박사는 “다른 병원균이 가진 효소와도 상호작용할 것 같은 신종 NO생산 약물도 기대할 수 있다”고 말했다. | |
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