한강 6개 지점 표층수 분석 결과 25개 내성균 박테리아 발견

병원이나 약국에서 처방받은 뒤 먹거나 바른 뒤 남은 것들을 무심코 화장실, 싱크대나 화장실 변기에 버리는 이들이 있다. 문제는 이렇게 버려진 약물은 강이나 토양으로 흘러들어가 환경오염을 시킬 뿐만 아니라 항생제 내성균을 만들어 다시 사람의 몸 속에 축적될 우려가 있다.

국내 연구진이 실제로 한강물을 채취해 분석한 결과 항생제 내성균을 전달할 수 있는 바이러스 유전자를 찾아냈다.

인하대 생명과학과, 명지대 생명과학정보학부, 중앙대 시스템생명공학과 공동연구팀은 한강물 속에 있는 박테리오파지라는 바이러스에서 항생제 내성을 일으키는 원인 유전자를 찾아내고 ‘한강 바이롬 베타락탐 분해효소’(HRV)라는 이름을 지었다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘마이크로바이옴’에 실렸다.

박테리오파지는 세균을 숙주 삼아 기생하는 바이러스로 지구상에 가장 많이 존재하며 강이나 바다 같은 물에서 존재하는 바이러스의 90% 이상을 차지하고 있다. 보통 박테리오파지는 세균 속에 침투한 뒤 숙주세균의 유전자를 획득해 다른 세균에게 전달하는 방식으로 생존하고 확산된다. 이 때문에 박테리오파지가 항생제 내성 유전자를 얻어 다른 세균으로 전파시키고 결국 사람에게까지 전달될 수 있다는 가설들이 제기됐다.

문제는 박테리오파지 연구를 위해서는 분리와 배양이 필수적인데 숙주세균의 배양이 어려워 이를 확인할 방법이 없었다.이에 연구팀은 한강의 6개 지점에서 10ℓ씩 표층수를 채취한 뒤 세균을 제거하고 바이러스만 농축했다. 그 다음 핵산 추출을 통해 130만개의 염기서열 조각을 얻었고 이 중 25개가 항생제 내성 유전자라는 사실을 밝혀냈다. 이들 항생제 내성 유전자는 베타락탐, 폴리믹신, 반코마이신 등 항생제에 내성을 보이는 것으로 확인됐다.

특히 이 가운데 4개 유전자는 가장 흔한 항생제 내성 유전자인 베타락탐 분해효소 유전자로 판명됐으며 이들 유전자의 염기서열은 이전까지 보고된 것과는 연관관계가 낮은 새로운 것이라는 점도 확인됐다.

조장천 인하대 교수는 “이번 연구는 박테리오파지에서 유래한 항생제 내성 유전자가 실제로 존재하고 있음을 보임으로써 이를 통한 전파가능성을 제기했다는데 의미가 있다”라며 “박테리오파지 유래 항생제 내성 유전자 이동을 추적하기 위해 파지 유전체에 대한 모니터링이 필요하다”고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr