병원 습격한 '슈퍼 곰팡이'…내성·부작용 극복한 치료제 나왔다

KAIST-서울아산병원 공동연구진, 유전자 기반 나노치료제 개발

(왼쪽부터)KAIST 정주연 석박사통합과정, 정현정 교수, 양승주 석박사통합과정, 박아영 석박사통합과정 등 공동연구팀 구성원 등 [사진=KAIST]

병원 내 감염을 일으키는 강력한 내성균 '칸디다'가 전 세계적으로 확산되면서 보건당국이 비상체제에 돌입한 가운데, 국내 연구진이 부작용은 적고 치료 효과는 높은 칸디다증 치료제를 개발했다고 밝혔다.

한국과학기술원(KAIST)은 정현정 생명과학과 교수 연구팀과 정용필 서울아산병원 교수 연구팀이 공동으로 칸디다균의 세포벽을 선택적으로 파괴하는 유전자 기반 나노치료제 'FTNx'를 개발했다고 8일 발표했다.

페트리 접시에서 배양된 칸디다 아우리스 균주 [사진=CDC(미국 질병통제예방센터)]

칸디다균은 기존 소독제와 항진균제에 강한 내성을 보여 '슈퍼 곰팡이'로 불리는 균이다. 특히 면역력이 약한 환자나 고령층에서 치명적인 전신감염을 일으킬 수 있고 병원 환경에서 쉽게 전파돼 의료계의 골칫거리로 여겨져 왔다. 질병관리청도 최근 의료기관 대상 칸디다 감염관리 지침을 대폭 강화하는 등 대응에 나선 상황이다.

하지만 현재 항진균제들은 칸디다균과 함께 인체 세포까지 죽이는 부작용이 있고, 내성을 가지는 새로운 균도 나와 치료 효과가 점차 떨어지고 있다.

연구팀은 유전자 억제기술과 첨단 나노소재 기술을 융합해 이 같은 한계를 극복하고자 했다.

연구팀은 칸디다 세포벽 생성에 필수적인 효소 FKS1와 CHS3의 생성을 막는 짧은 DNA 조각을 금 나노입자에 탑재했다. 여기에 칸디다 세포벽의 특정 당지질 구조(당과 지방이 결합한 구조)와 결합하는 표면 코팅 기술을 적용해 인체 정상세포에는 도달하지 않고 곰팡이균에만 약물이 전달되도록 치료제를 설계했다.

치료제가 칸디다 세포 내부로 침투하면 세포벽을 만드는 두 효소의 합성을 차단, 세포벽을 붕괴시켜 칸디다균의 생존과 증식을 억제하는 역할을 한다. 이를 통해 세포벽 합성을 원천봉쇄하고 최종적으로 균을 사멸시키는 원리다.

실제 칸디다증을 유발한 쥐 실험을 통해 치료군에서 칸디다의 장기 내 균 수 감소, 면역 반응 정상화, 생존율의 유의미한 증가를 확인했다고 연구진은 밝혔다.

정현정 교수는 "기존 치료제의 인체 독성과 내성 문제를 극복할 수 있는 방법을 제시했다"며 "앞으로 임상 적용을 위한 투여 방식 최적화와 독성 검증 연구를 지속해 나갈 것"이라고 말했다.

연구 결과는 세계적 권위의 국제 학술지 《네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)》에 지난 1일자로 게재됐다.

김다정 기자 (2426w@kormedi.com)