항생제 내성 퇴치에 희망을 주는 새로운 저분자 약물
최근 리뷰 : 02.07.2025

옥스퍼드 대학교 연구진은 박테리아의 항생제 내성 진화를 억제하고 내성 박테리아가 항생제에 더 취약해지도록 하는 새로운 소분자를 개발했습니다. 이 연구 결과는 케미컬 사이언스(Chemical Science) 저널 에 게재되었습니다.
항생제 내성균의 전 세계적인 증가는 많은 흔한 감염병의 치료가 점점 더 어려워짐에 따라 공중 보건과 개발에 가장 큰 위협 중 하나입니다. 약제 내성균은 이미 매년 전 세계적으로 약 127만 명의 사망자를 발생시키고 있으며, 495만 명의 추가 사망자 발생에 기여하고 있습니다. 새로운 항생제와 항균제가 신속하게 개발되지 않으면 이 수치는 크게 증가할 것입니다.
옥스퍼드 대학교의 Ineos Oxford Institute for Antimicrobial Research (IOI)와 약리학과의 과학자들이 실시한 새로운 연구는 항생제와 함께 작용하여 박테리아의 약물 내성 진화를 억제하는 소형 분자를 발견할 수 있을 것이라는 희망을 제시합니다.
박테리아가 항생제 내성을 갖는 한 가지 방법은 유전 암호의 새로운 돌연변이입니다. 일부 항생제(예: 플루오로퀴놀론)는 박테리아의 DNA를 손상시켜 세포를 사멸시키는 방식으로 작용합니다. 그러나 이러한 DNA 손상은 영향을 받은 박테리아에서 "SOS 반응"이라는 과정을 유발할 수 있습니다. SOS 반응은 박테리아의 손상된 DNA를 복구하고 유전자 돌연변이 발생률을 증가시켜 항생제 내성 발생을 가속화할 수 있습니다. 옥스퍼드 대학교의 과학자들은 새로운 연구에서 SOS 반응을 억제하여 이러한 박테리아에 대한 항생제의 효과를 높일 수 있는 분자를 발견했습니다.
연구진은 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)의 항생제 감수성을 높이고 MRSA SOS 반응을 예방하는 것으로 이전에 보고된 일련의 분자를 연구했습니다. MRSA는 일반적으로 피부에 무해하게 서식하는 세균입니다. 하지만 체내에 침입하면 즉각적인 항생제 치료가 필요한 심각한 감염을 일으킬 수 있습니다. MRSA는 페니실린과 세팔로스포린 등 모든 베타락탐 계열 항생제에 내성을 가지고 있습니다.
연구진은 분자의 여러 부분의 구조를 변형하여 플루오로퀴놀론계 항생제인 시프로플록사신과 병용하여 MRSA에 대한 활성을 시험했습니다. 이를 통해 가장 강력한 SOS 반응 억제제인 OXF-077을 발견했습니다. OXF-077은 다양한 계열의 항생제와 병용했을 때 MRSA 박테리아의 눈에 띄는 증식을 막는 데 더욱 효과적이었습니다.
연구팀은 시프로플록사신으로 며칠 동안 치료한 세균의 감수성을 시험하여 OXF-077 투여 여부에 따라 항생제 내성이 얼마나 빨리 발생하는지 확인했습니다. 그 결과, OXF-077로 치료한 세균에서 시프로플록사신 내성 발생이 OXF-077로 치료하지 않은 세균에 비해 유의미하게 억제되었습니다. 이 연구는 SOS 반응 억제제가 세균의 항생제 내성 발생을 억제할 수 있음을 입증한 최초의 연구입니다. 더욱이, 이전에 시프로플록사신 내성 세균을 OXF-077로 치료했을 때, 항생제에 대한 감수성은 내성이 발생하지 않았던 세균 수준으로 회복되었습니다.
이러한 결과는 OXF-077이 박테리아의 SOS 반응 억제 효과를 더욱 심층적으로 연구하고 항생제 내성 감염을 치료하는 데 유용한 도구 분자임을 시사합니다. 이러한 분자가 실험실 밖에서도 사용 가능한지 확인하기 위한 추가 연구가 필요하며, 이는 항생제 내성 발생을 늦추거나 역전시키는 새로운 분자를 개발하기 위한 IOI와 옥스퍼드 약리학과의 지속적인 연구의 일환이 될 것입니다.