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박테리아 잡아먹는 바이러스 박테리오파지, 항생제 내성 감염증의 대안 될까?
2019-05-20 14:22:04
허성환
▲현재 '슈퍼버그'라는 이름의 박테리아 수가 급증하고 있다(사진=ⓒ123RF)

현재 ‘슈퍼버그’라는 이름의 박테리아가 그 수를 증식하고 있다. 이 박테리아가 유발하는 감염증은 항생제에 내성이 있기 때문에 치료가 어려워 경계해야 할 상황이다.

하지만 박테리오파지(bacteriophage)를 사용한 치료법으로 영국에서 치명적인 슈퍼버그에 감염된 한 청소년을 효과적으로 치료했다는 사실이 알려졌다.

항생제 내성 슈퍼버그

공격적인 박테리아가 점점 더 많이 발생하고 있으며 항생제로도 치료가 불가능해지고 있다. 최근 발표된 여러 과학 연구에서도 항생제에 내성이 생긴 여러 박테리아 유형을 제시하며 이로 인한 세계적 위기 사태를 경고하고 있는 상황이다.

▲점점 더 많은 공격성 박테리아가 항생제에 내성이 생기고 있다(사진=ⓒ123RF)

박테리오파지란?

박테리오파지, 혹은 줄여서 ‘파지’란 1800년대 후반 발견된 바이러스로 박테리아를 사냥하고 먹어치우는 능력이 있어 박테리아의 천적이라고 부른다.

이미 소비에트 연맹과 동유럽에서는 파지를 사용해 100여 년간 해결하지 못한 이질과 폐결핵, 살모넬라, 대장균 등 다양한 박테리아 감염증을 성공적으로 치료한 바 있다.

▲박테리오파지는 박테리아를 사냥해 잡아먹는 박테리아의 천적이다(사진=ⓒ123RF)

파지 요법, 일반 의료에 포함되지 않아

폴란드의 한 연구팀은 항생제에 반응을 보이지 않는 환자 550명을 대상으로 파지 요법을 진행했으며, 그 결과 피험자의 90%에게서 효과를 낼 수 있었다. 2017년 캘리포니아의과대학에서도 파지 요법을 사용해 다중약물 내성 박테리아인 아세나토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii)로 인해 죽음의 문턱에 이른 환자를 성공적으로 치료한 바 있다.

그러나 수십 년 동안 파지를 사용해 여러 감염증을 효과적으로 치료했는데도 불구하고 이용 가능한 치료법이 존재하지 않을 경우에만 파지 요법을 찾는 상황이 반복되고 있다. 이는 파지 요법에 사용되는 유기체에 대한 종합적인 연구가 충분하지 않으며 대부분 나라에서 파지 요법을 일반 의료에 포함시키지 않고 있기 때문이다.

기존 감염증

한편, 영국에서 생후 11개월 된 한 여아가 낭포성 섬유증(점액으로 인해 폐에 혈전이 생기는 유전질환)을 진단받았다. 이 여아의 마이코박테리움 압세수스 감염증은 잠복기 상태가 됐지만 유년기 내내 슈퍼버그 감염증을 앓아야 했다.

2017년 9월, 15세가 된 아이는 런던의 그레이트오몬드스트리트병원에서 이중 폐 이식 수술을 받았으며 이식 수술 몇 주 후 수술 부위에 홍반이 생기면서 간 감염 증세를 보이기 시작했다.

그리고 팔과 다리, 엉덩이 피부에 혹이 생기는 피부 병변이 시작됐다. 이는 기존에 있었던 만성 감염증이 재발해 전신으로 확산된 것이었으며 기존의 어느 항생제에도 반응하지 않았다.

하지만 소녀의 부모는 1% 미만이라는 생존율에도 불구하고 대안을 찾기 시작했고 자체적으로 여러 매체를 조사한 끝에 파지 요법을 생각해냈다.

파지를 사용한 사냥

2017년 10월, 피츠버그대학 하워드휴즈의료협회의 교수이자 1만5,000개의 박테리오파지 샘플을 수집한 권위자 그래햄 햇풀과 연구팀은 박테리오파지에 대한 새로운 연구를 시작할 무렵 한 통의 이메일을 받았다.

앞서 언급한 15세 소녀 외에도 또 다른 어린 환자가 유사한 질병을 앓고 중증의 감염증을 앓고 있었던 것이다. 연구팀은 기존에 잠복해 있던 감염증이 수술을 매개로 재발된 것임을 확인했다.

몇 개월 후, 연구팀은 뒤에 발견된 환자의 박테리아와 일치하는 파지를 확인했지만 이미 환자가 세상을 떠난 직후였다.

성공적인 치료

한편, 15세 소녀 환자에게 도움이 되는 세 개의 박테리오파지를 찾았지만 그 중 한 가지만 실제적인 효과를 발휘했다. 햇풀 교수와 연구진은 효과를 낸 파지와 다른 두 파지의 수정 게놈을 혼합한 후 파지 칵테일로 만들어 안전성을 시험했다.

2018년 6월, 여아 환자는 정맥주사로 1일 2회 수십억 개의 파지 입자가 담긴 파지 칵테일을 처방받았다. 그리고 6주 후 간 촬영 결과 감염증이 사라진 것을 확인할 수 있었다. 현재까지 박테리아는 파지에 대한 내성을 보이지 않고 있다.

하지만 연구팀은 만약을 대비해 네 번째 파지를 준비한 상태다.

햇풀 교수는 “환자마다 적합한 파지를 찾는 일이 가장 큰 문제지만 앞서 말한 환자처럼 생존 확률을 높일 수 있다는 기대감이 크다”고 말했다.


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