항성제 내성, 맨눈으로 판별한다

국내 연구팀이 신경전달물질인 도파민을 이용해 병원균이 항생제에 내성을 가졌는지 확인하는 기술을 개발했다.

정현정 카이스트(KAIST) 생명과학과 교수와 이해신 화학과 교수 공동 연구팀이 도파민의 성질을 이용해 병원균이 항생제 내성을 맨눈으로 실시간 검출하고 빛의 양을 측정해 정량적으로 분석하는 기술을 개발했다고 밝혔다.

항생제 복용이 늘면서 항생제 내성으로 고통받는 환자가 늘고 있다. 항상제에 내성이 있는 병원균에 감염되면 특정 항성제에 인체가 덜 반응해 그만큼 치료가 늦어진다.

일반적으로 항생제 내성균 검출에는 디스크 확산 검사, 균 배양 분석이 적용되나 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 신종 코로나바이러스 감염증 진단에 활용되는 종합효소연쇄반응(PCR)도 전처리 과정이 필요해 비용과 시간이 든다.

연구팀은 병원균이 자라면서 산소를 소모하는 데 주목하고 산소 농도에 반응을 보이는 소재인 도파민을 사용하는 측정 방법을 개발했다. 일반적인 대장균은 항생제로 증식을 억제하지만 내성을 가지면 이를 막기 어렵다. 내성을 가지면 산소를 더 많이 소모하게 된다. 도파민이 담긴 용액은 산소가 있으면 도파민끼리 달라붙으며 갈색으로 변한다. 반면 산소가 적을수록 반응이 덜 일어나면서 용액의 색이 투명하게 유지된다.

연구팀은 카바페넴 계열의 항생제 암피실린 내성을 갖는 '뉴 델리 메탈로-베타락타마제 1' 발현 대장균을 대상으로 실험을 진행했다. 그 결과 내성을 가진 대장균이 담긴 용액에서는 도파민을 넣어도 산소가 적어 용액의 색이 투명하게 유지했다. 연구팀은 여기에 도파민이 산소가 있을 때 잘 달라붙는 형광물질을 넣고 산소 농도에 따른 빛의 양을 측정해 항생제 내성의 정도를 정량적으로 분석했다.

정현정 교수는 "이번 연구는 도파민의 자체 중합반응을 생체 시스템에서 규명한 연구로 큰 의미를 가진다"며 "병원균 생장과 항생제 내성 실시간 검출에 적용할 수 있어 기존 미생물 배양법보다 신속하고 중합효소연쇄반응(PCR) 검사보다 간편하게 진단할 수 있어 감염병 확산 예방에 크게 기여할 것"이라고 말했다.

엄예진 기자 postmoneynews@gmail.com

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