감기 몸살인 줄 알았던 환자가 상처 부위 감염으로 병원을 찾았다가 흔히 쓰는 항생제가 듣지 않아 애를 먹는 사례가 늘고 있다. 세균이 기존 약물에 내성을 갖게 되면서 새로운 치료 원료를 찾는 연구가 활발한 가운데, 곤충과 양서류가 몸속에 지닌 항균펩타이드가 차세대 항생제 후보 물질로 학계의 관심을 모으고 있다.
질병관리청에 따르면 항생제 내성균 감염은 전 세계적으로 꾸준히 늘어나는 추세이며, 기존 항생제로 치료가 어려운 사례가 의료 현장에서 보고되고 있다. 세계보건기구(WHO)도 항생제 내성을 인류 건강을 위협하는 주요 요인 중 하나로 꼽고, 새로운 계열의 항균물질 개발 필요성을 강조해왔다.
항균펩타이드는 짧은 아미노산 사슬로 이뤄진 물질로, 곤충이나 양서류를 비롯한 다양한 생물이 외부 병원체로부터 자신을 지키기 위해 몸속에서 스스로 만들어내는 방어 물질이다. 특정 세균이나 곰팡이의 세포막을 직접 공격하는 방식으로 작용해 기존 항생제와는 다른 원리로 병원체를 제거한다.
대표적으로 개미, 벌, 딱정벌레 등 곤충의 체액에서는 침입한 세균을 막아내는 다양한 항균펩타이드가 확인돼 왔다. 연구자들은 곤충이 오염된 환경 속에서도 감염 없이 살아남을 수 있는 이유 중 하나로 이런 방어 물질의 존재를 꼽으며, 이를 분리해 의약품 소재로 활용하는 방안을 모색하고 있다.
곤충 체액서 항균 물질 분리하는 연구 과정 [그림=메디닉스DB]
양서류의 피부 점액에서도 비슷한 성격의 물질이 다수 발견됐다. 개구리를 비롯한 양서류는 습한 환경에서 서식하며 세균과 곰팡이에 쉽게 노출되는 만큼, 피부 표면에서 분비되는 항균펩타이드가 감염을 막는 일차 방어선 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
항균펩타이드가 주목받는 이유는 작용 방식에 있다. 기존 항생제 상당수가 세균 내부의 특정 효소나 대사 경로를 표적으로 삼는 것과 달리, 항균펩타이드는 세균을 둘러싼 막 자체를 물리적으로 파괴하는 방식으로 작동해 세균이 내성을 획득하기가 상대적으로 어려운 것으로 평가된다.
대한감염학회를 비롯한 국내외 학계에서는 항균펩타이드를 활용한 신약 후보 물질을 발굴하고, 구조를 변형해 효능과 안정성을 높이는 연구를 진행하고 있다. 다만 실험실 단계 연구가 실제 치료제로 상용화되기까지는 임상시험 등 여러 단계를 거쳐야 하는 만큼 상당한 시간이 필요할 것으로 전망된다.
항균펩타이드 구조 분석하는 연구실 모습 [그림=메디닉스DB]
해결해야 할 과제도 남아 있다. 일부 항균펩타이드는 세균뿐 아니라 사람의 정상 세포에도 영향을 줄 수 있어 독성 여부를 면밀히 확인해야 하고, 체내에서 쉽게 분해되는 특성 탓에 안정적인 약물 형태로 만드는 기술도 함께 개발돼야 한다는 지적이 나온다.
생산 비용 역시 넘어야 할 장벽이다. 자연에서 얻을 수 있는 양이 극히 적어 인공적으로 대량 합성하는 기술이 뒷받침돼야 실제 치료제로 이어질 수 있다는 게 전문가들의 공통된 설명이다. 그럼에도 항생제 내성균에 대응할 새로운 선택지가 될 수 있다는 점에서 연구는 계속 확대되는 추세다.
전문가들은 새로운 치료제 개발과 별개로, 지금 당장 실천할 수 있는 항생제 오남용 예방이 중요하다고 입을 모은다. 의사가 처방한 항생제는 정해진 기간과 용량을 지켜 복용하고, 증상이 나아졌다고 임의로 복용을 중단하거나 남은 약을 다른 감염에 재사용하지 않는 습관이 내성균 확산을 줄이는 데 도움이 된다.
